2020版高考生物总复习单元评估检测（十）生物技术实践（含解析）新人教版

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单元评估检测(十)　生物技术实践(时间:40分钟　分值:100分)测控导航表知识点题号1.传统发酵技术1,2,32.微生物的培养与应用4,53植物有效成分的提取64.综合考查7,81.(13分)葡萄发酵可产生果酒和果醋,请回答下列问题。(1)制作果酒的原理是　。 为提高果酒的品质,可以在果汁中加入人工培养的酵母菌,分离酵母菌的培养基为　　　　　(从功能分)培养基。 (2)甲、乙、丙三个制作果酒的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析:①发酵瓶甲的错误是　　　　　　　　　　,导致发酵中出现的主要异常现象是　 　。 ②发酵瓶丙的错误是 　　　　　　　　　　　,导致发酵中出现的主要异常现象是　 　　　　　　　　　　　　。 (3)对比果酒和果醋的制作过程,从发酵条件来看,两者的不同点主要有两处,具体是①　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)制作果酒的原理是酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖生成酒精。对于菌种的选择通常用选择培养基来筛选,如可以利用选择培养基分离酵母菌等。(2)甲同学未夹住发酵瓶的充气管,酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸,所以发酵液从充气管流出,发酵液变酸;丙同学错在瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,这样发酵液会从排气管流出。(3)酒精发酵为厌氧发酵,醋酸发酵为需氧发酵。发酵时控制的温度不同,果酒在18～25℃发酵,果醋在30～35℃发酵。答案:(除标注外,每空2分)(1)酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖生成酒精　选择(1分)(2)①未夹住发酵瓶的充气管　有氧条件下不能产生酒精(1分)②瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出(1分)(3)①果酒在18～25℃发酵,果醋在30～35℃发酵②果酒在无氧条件下发酵,果醋在充足氧气条件下发酵2.(11分)腐乳是中国流传数千年的传统民间美食,通常分为青方、红方、糟方三大类。请结合相关知识回答问题:n(1)在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是　　　。毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供无机盐、　　　　　　　　　　　　　等四大类基本营养物质。 (2)腐乳的发酵过程中能起到防腐作用的物质有　　　　　　　　　　三类。青方、红方和糟方三类腐乳中,　　　　类没有加入辅料。现代工业生产腐乳,必须严格控制无菌条件,对豆腐灭菌宜采用的方法是　　　　　　　　。 (3)科学家研究了食盐用量对豆腐乳品质及发酵周期的影响,结果如图:由图可知,随食盐用量的增加,豆腐乳品质的综合评分总体上呈现　　　　　　　　趋势,选择食盐用量为　　　　较为适宜。发酵周期与食盐的用量成　　　　相关,原因可能是　 　。 解析:(1)制作果酒的原理是利用酵母菌的厌氧呼吸产生酒精;制作果醋所利用的醋酸菌是好氧菌,在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动;制作泡菜的原理是乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸;制作腐乳的实验流程为①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。可见,在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是果醋。毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供无机盐、碳源、氮源、水等基本营养物质。(2)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。在腐乳的发酵过程中,加入的酒、香辛料、盐都能起到防腐作用。在青方、红方和糟方三类腐乳中,没有加入辅料的是青方。对豆腐灭菌宜采用高压蒸汽灭菌法。(3)曲线图显示:随食盐用量的增加,豆腐乳品质的综合评分总体上呈现先上升后下降的趋势;当食盐用量为10%时,豆腐乳品质的综合评分最高,说明此浓度是选择食盐用量较为适宜的浓度。发酵周期与食盐的用量成正相关,原因可能是随食盐浓度的增加,对发酵微生物的抑制作用增强(或随食盐浓度的增加,对脂肪酶和蛋白酶活性的抑制作用增强)。答案:(除标注外,每空1分)(1)果醋　碳源、氮源、水(2)酒、香辛料、盐　青方　高压蒸汽灭菌(3)先上升后下降(2分)　10%　正　随食盐浓度的增加,对发酵微生物的抑制作用增强(或随食盐浓度的增加,对脂肪酶和蛋白酶活性的抑制作用增强)(2分)3.(11分)红酸汤的制作是将西红柿洗净,擦干,捣烂后放入盛有盐水的泡菜坛中,密封待西红柿发酵好备用。回答相关问题:(1)为了缩短制作时间,有人还会在坛中加入陈酸汤,其目的是　　　　　　　　。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行　　　　　　的过程。坛内有时会长出白膜,这层白膜是　　　　　　　。 (2)红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止,试分析原因:  　。 n(3)人体肠道内有很多益生菌,当有害菌群多了,会产生消化道炎症,治疗消化道慢性炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好,不宜用抗生素的原因是 　。 (4)亚硝酸盐的含量影响酸汤的品质,发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有　。 绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物　　　　　　　　。 解析:(1)在坛中加入陈酸汤的目的是增加乳酸菌含量;乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸,发生在乳酸菌的细胞质基质中;坛内有时会长出白膜为产膜酵母。(2)红酸汤腌制过程,刚入坛内,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2,因此初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止。(3)根据题意分析,人体肠道内有很多益生菌,若使用抗生素会杀死肠道内多种益生菌,因此不宜用抗生素。(4)发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等;亚硝酸盐只有在特定的条件下,才会转变成致癌物亚硝胺。答案:(除标注外,每空1分)(1)增加乳酸菌含量(2分)　无氧呼吸　产膜酵母(2)刚入坛内,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(2分)(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌(2分)(4)温度、食盐用量、腌制时间等(2分)　亚硝胺4.(14分)自生固氮菌能够利用大气中的N2,并将其还原为氨。某课题小组从土壤中分离自生固氮菌,并制成菌肥施入土壤中以增加土壤肥力。请回答相关问题:(1)自生固氮菌能将氮气还原成氨,利用氮元素可合成体内的　　　　　　(物质,举出两种)。 (2)在分离土壤自生固氮菌时使用的培养基一般应含有的营养成分有　　　　　　　　　,在这种选择性培养基中其他微生物不能生长的原因是　 　。 (3)接种固氮菌时可采用平板划线法,在做第二次及其后的划线时,应从　　　　　　　　　　开始划线。且每次划线前,都要对接种环作何处理?　。 (4)经平板划线培养可形成自生固氮菌的菌落,菌落是指　。 在选择培养时,能够“浓缩”所需自生固氮菌的原因是 　。 解析:(1)自生固氮菌将空气中的氮气还原成氨,进而合成体内含有氮元素的化合物,如ATP、蛋白质、核酸、磷脂等。(2)自生固氮菌具有固氮能力,可以利用大气中的N2,因此其培养基中必须含有碳源、水和无机盐,但是不需要氮源,而其他微生物没有固氮能力,不能利用大气中的N2,因此在这种选择性培养基中其他微生物不能生长。(3)在平板划线法接种时,每一次划线前都需要通过灼烧接种环的方式灭菌,且在非首次划线时,必须从上一次划线的末端开始。(4)菌落指的是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体;在选择培养时,培养基中不含氮源,这样可以让适应这种营养的自生固氮菌迅速繁殖,而不适应的其他微生物的繁殖受抑制,因而能够“浓缩”所需自生固氮菌。答案:(每空2分)n(1)ATP、蛋白质、核酸、磷脂　(2)水、碳源和无机盐　选择培养基中无氮源,其他微生物又无法利用大气中的N2　(3)每一次划线的末端　灼烧接种环(4)由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体　可以让适应这种营养的自生固氮菌迅速繁殖,而不适应的其他微生物的繁殖受抑制5.(12分)对于农作物秸秆的处理手段越来越倾向于添加高效降解微生物来进行腐熟堆肥。为了寻求高效降解纤维素的微生物,某科研团队进行了纤维素优势分解菌的筛选实验。主要步骤如下:①制备培养基。②纤维素分解菌的分离、纯化。取富集培养后的土样培养液,经适当稀释后,移取培养液各0.1mL分别接种到能分别筛选出细菌、真菌和放线菌的固体培养基上进行分离、纯化培养。③纤维素分解菌的初筛。将已经纯化的菌株接种到同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,使用刚果红染色法,根据培养基平板上透明圈直径(D)与菌落直径(d)比值的大小,初步筛选出纤维素优势分解菌。回答下列问题:(1)为了制成固体培养基,除了水、碳源、氮源和无机盐等基本配方以外,培养基中通常还需加入　　　　。微生物吸收的无机盐的作用是　 　(答出两点即可)。 (2)步骤②③中,若将稀释后且富含多种类型微生物的土样培养液直接涂布于同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,可能导致错过优势纤维素分解菌的发现,原因是　　　　　　　　　　　　　　。某研究人员将1mL培养液稀释100倍后,在4个平板上分别接入0.1mL的稀释液,经适当培养后,4个平板上的菌落数分别是15、151、155、159,据此可得出1L培养液中的活菌数是　　　　　个。 (3)步骤③中,刚果红可以与纤维素形成　　　　色复合物。接种在培养基上初筛分离得到的4个菌株的观察结果如下表。据表分析,哪号菌株产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大,理由是什么?　 　。 菌株编号菌落直径d(cm)透明圈直径D(cm)D/d10.30.93.0020.30.62.0030.31.34.3340.62.03.33解析:(1)制备固体培养基时培养基中需要加入琼脂。微生物吸收的无机盐可以参与细胞内复杂化合物的组成,也可以参与维持正常的生命活动、维持酸碱平衡、维持渗透压。(2)多种类型微生物直接接种在同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,各种微生物之间产生竞争关系,生长相互影响,不利于优势纤维素分解菌的发现。分离、计数微生物时,应选择菌落数为30～300之间的平板进行计数,各平板上的平均菌落数为(151+155+159)/3=155(个),则1L培养液中的活菌数是155÷0.1×100×1000=1.55×108(个)。(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,纤维素被分解后产生的二糖或葡萄糖不能与刚果红形成红色复合物,形成透明斑。据表可知,3号菌株D/d的值较大,说明其产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大。答案:(每空2分)n(1)琼脂　维持细胞的生命活动;维持细胞的酸碱平衡;调节渗透压;组成化合物(2)不同种类型的微生物之间的生长会相互影响　1.55×108(3)红　3号,因为3号菌株D/d的值较大6.(12分)甲、乙两位同学从实际出发着手准备如下实验。甲同学想从土壤中分离出自生固氮菌(一类能独立固定氮气的细菌)。查阅资料得知,细菌的直径大小通常在0.5～5μm之间,某针筒式微孔过滤器(滤膜孔径0.22微米,如图),耐热性稳定。乙同学想充分利用当地的特有资源——柠檬来提取柠檬精油,查阅资料得知柠檬精油是挥发性物质。回答下列问题:(1)从甲同学查阅的资料进行思考,如何配制含有不耐高温药品A的无菌培养液?  (在无菌环境中操作)。(2)甲同学进行富集培养时,为达到筛选自生固氮菌的目的,在配制培养液时不应添加　　　　　营养物质。培养时要将装有培养液的锥形瓶放置在摇床上,其目的是提高培养液中的　　　　　　　,同时使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。进行分离、纯化培养时,要先将培养基倒入培养皿中,制成平板。如何判断所制作的平板没有被微生物污染?　 　。 (3)乙同学想通过水中蒸馏法提取柠檬精油,可以吗?　　　　。请你说出理由:　 　。 解析:(1)为了获得含药品A的无菌培养液,应该通过图示针筒式微孔过滤器,即将溶解好的药品A溶液通过灭菌的针筒式微孔过滤器滤去微生物后,取适量加入到灭菌的培养液中,摇匀即可。(2)自生固氮菌具有固氮能力,其培养基中不需要加入氮源,而其他微生物没有固氮能力,因此用不含氮元素的培养基可以筛选出自生固氮菌。将装有培养液的锥形瓶放置在摇床上,可以增加培养液中的溶解氧的含量,促进菌种的有氧呼吸,同时还能够使菌体与培养液充分接触,以提高营养物质的利用率。若要判断制作的平板是否被微生物污染,应该不接种菌种,观察平板上的微生物菌落情况,即待平板冷凝后,置于恒温箱中1～2天,没有长出微生物的是符合无菌要求的平板。(3)水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题,因此不能通过水中蒸馏法提取柠檬精油。答案:(除标注外,每空3分)(1)将溶解好的A溶液通过灭菌的针筒式微孔过滤器滤去微生物后,取适量加入到灭菌的培养液中,摇匀即可(2)含氮物质(氮源)(1分)　溶解氧(1分)　待平板冷凝后,置于恒温箱中1～2天,没有长出微生物的是符合无菌要求的平板(3)不可以(1分)　水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题7.(13分)某地为解决果农苹果滞销的问题,采用生物技术生产苹果酒和苹果醋。另外,苹果中的苹果多酚具有抗过敏、抗癌细胞增生、调节脂质代谢等多种生理功能,提取苹果多酚已成为一个热门产业。请回答下列问题:(1)制作苹果酒时需要对苹果进行冲洗,其主要目的是　　　　。 (2)制作苹果醋时起作用的微生物是　　　　　　　。从微生物培养的角度分析,苹果汁为微生物生长提供的营养物质有　　　　　　　　　　n等。对从混杂的微生物中分离出的酿制苹果酒的菌种的数目进行统计时,常采用的方法是　　　　　　　　和显微镜直接计数法。 (3)发酵完成后,制作的果酒品质非常好,为方便后续生产使用,可将菌液与灭菌的　　　　　混匀,放在-20℃的冷冻箱中保存。 (4)提取苹果多酚适宜采用萃取法,萃取的效率主要取决于　　　　　　　　　　　　　,同时还受原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。在萃取前需将细胞培养物粉碎和干燥,干燥时应控制好　　　　　　　。为了防止有机溶剂挥发,还要在加热瓶口安装　　　　　　　　　　。 解析:(1)制作苹果酒时需要对苹果进行冲洗,其主要目的是洗去(苹果表面的)浮尘。(2)制作苹果醋时起作用的微生物是醋酸菌。苹果汁中含有水、无机盐、蛋白质、糖类等,从微生物培养的角度分析,可为微生物的生长提供水、无机盐、碳源和氮源等营养物质。对从混杂的微生物中分离出的酿制苹果酒的菌种的数目进行统计时,常采用稀释涂布平板法(或活菌计数法)和显微镜直接计数法。(3)长期储存菌种的方法是甘油管藏法,即将培养的菌液转移到甘油中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。(4)采用萃取法提取苹果多酚时,萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。在萃取前需将细胞培养物粉碎和干燥,干燥时应控制好温度和时间。为了防止有机溶剂挥发,还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。答案:(除标注外,每空2分)(1)洗去(苹果表面的)浮尘　(2)醋酸菌(1分)　水、无机盐、碳源和氮源　稀释涂布平板法(或活菌计数法)(3)甘油(1分)　(4)萃取剂的性质和使用量　温度和时间　回流冷凝装置(1分)8.(14分)三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素,但该菌株的高产性状容易退化,需要定期筛选出高产菌株,研究表明人体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物(颜色深浅与[H]的含量呈正相关)且菌体细胞内[H]含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强。结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图。回答下列问题:三孢布拉霉菌→梯度稀释→涂布到含TTC的培养基上→挑取单菌落→扩大培养→收集菌丝并处理→萃取→过滤→浓缩→鉴定(1)工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,除可用上述微生物的发酵生产之外,还可以从植物中提取和从　　　　　　　　　　　中获得。 (2)将菌液涂布到含TTC的培养基上,需要用　　　　(物质)对菌液进行梯度稀释;接种时,如何对接种工具涂布器进行灭菌?　。 (3)挑取单菌落时,若菌落周围　　　　　　　　,则菌株合成胡萝卜素的能力较强。扩大培养时,需要使用　　　　　(物理状态)培养基。 (4)从该微生物中提取胡萝卜素时,扩大培养后要收集三孢布拉霉菌菌丝进行的处理是粉碎和　　　　,以提高萃取效率。萃取法提取胡萝卜素时,经常使用石油醚作为萃取剂,除其能够充分溶解胡萝卜素外,还具有的优点有　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点);萃取液的浓缩可以直接使用　　　　　装置。 解析:(1)工业生产上提取胡萝卜素的方法有:利用微生物的发酵生产、从植物中提取和从大面积养殖的岩藻中获得。(2)将菌液涂布到含TTC的培养基上,需要用无菌水对菌液进行梯度稀释;接种时,将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃灭菌。(3)挑取单菌落时,若菌落周围红色较深,则菌株合成胡萝卜素的能力较强;扩大培养时,应该使用液体培养基。n(4)收集菌丝后要进行粉碎和干燥,以提高萃取效率;萃取法提取胡萝卜素时,经常使用石油醚作为萃取剂,不仅能够充分溶解胡萝卜素,还具有沸点高、不与水混溶等优点;萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置。答案:(除标注外,每空2分)(1)大面积养殖的岩藻(2)无菌水(1分)　将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃(3)红色较深　液体(4)干燥(1分)　沸点高、不与水混溶　蒸馏