专题高效升级卷十 生物技术实践1．（2022·浙江嘉兴二模）观察下列实验操作的流程，回答相关问题。（1）如果A是取自野生植株的植物组织，接种前需对其进行灭菌消毒，正确的方法是______________。A．高压蒸汽灭菌→70%酒精浸泡→5%次氯酸钠溶液浸泡B．高压蒸汽灭菌→5%次氯酸钠溶液浸泡→70%酒精浸泡C．5%次氯酸钠溶液浸泡→70%酒精浸泡→5%次氯酸钠溶液浸泡D．70%酒精浸泡→5%次氯酸钠溶液浸泡→5%次氯酸钠溶液浸泡（2）如果A是大肠杆菌菌种，用于扩大培养接种，配制的培养基为______________。（3）如果A是土壤稀释液，用于分离以尿素为氮源的微生物，则对照组配制的培养基为__________，实验组配制的培养基使用的凝固剂是__________，含尿素的溶液可以用__________过滤使之无菌。将A中的细菌分离，常用的方法是______________，接种以后，将培养皿倒置，在37℃恒温箱中培养后观察。用同浓度的土壤稀释液接种，实验组培养皿中的菌落数________对照组。能利用尿素的细菌菌落周围有红色环带出现，其原因是____________。2．研究人员测试新抗生素对某种链球菌的杀菌效果，这种链球菌能引起人的咽喉感染，将此链球菌分别接种在三个培养皿中，在2号培养皿中放入一片浸过新型抗生素的圆片，3号作为对照，三只培养皿如图。（1）请对本实验做出假设：__________。（2）“细菌喜荤，霉菌喜素”，所以该细菌培养基一般用__________来配制，制备培养基的操作顺序是____________。（用下列字母排序）a．倒置培养基 b．计算和称量 c．灭菌 d．调pH e．溶解和熔化（3）为能彻底消灭培养基中的其他微生物，科学家研究出间隙灭菌法。其程序是：第一天，将培养基在100℃下维持30min，然后在35～37℃下放置24h；第二天、第三天重复第一天的操作。请分析：①培养基在100℃下维持30min的目的是_____________________________；②在35～37℃下放置24h后再加热的目的是____________；③怎样证明间隙灭菌法的效果？________________________________。（4）对照组培养皿3中的圆片应作怎样的处理？______________________________。（5）利用______________法对培养皿1进行该链球菌接种，把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。待长出菌落后，利用无菌绒布将培养皿1中的菌落转移到培养皿2和3中，转移过程要注意____________。（6）三只培养皿都放在37℃的温度条件下培养24h，其中1号培养皿的变化结果如图，在2号培养皿中画出假设的变化结果。3．（1）在工业生产中，为了提高酶使用效率和产品的纯度，一般需要将酶进行固定化处理。利用石英砂固定α淀粉酶的方法属于______。A．吸附法 B．偶联法C．交联法D．包埋法（2）一定浓度的淀粉溶液流过α--6-\n淀粉酶固化柱后，水解成__________，遇碘显__________色。（3）α-淀粉酶可以通过枯草杆菌发酵生产，以下是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶的菌株的主要实验步骤。（原理：菌株生长过程可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。）第一步：将枯草杆菌株接种到____________培养基上进行扩大培养。第二步：将枯草杆菌株分成两组，A组用____________处理。B组不处理（作对照）。第三步：制备多个含淀粉的固定培养基。第四步：将A、B组分别稀释后，分别在含淀粉的固定培养基上利用__________法分离，适宜条件下培养得到单菌落。第五步：观察A、B组各菌落周围的__________。实验结果预期：根据诱发突变率低的特点，预期______________。根据诱发突变不定向性的特点，预期__________。4．根据材料回答下列有关问题。Ⅰ.某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果。（注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶的活性和酶的数量）（1）从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更________。（2）从图2可以看出：海藻酸钠浓度为____________时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是____________________。Ⅱ.某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水或无菌水中，配制成溶液；④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠液中，充分搅拌混合均匀；⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。（1）请你改正其中两处错误的操作：第一处__________________________________________________________________；第二处__________________________________________________________________。（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是__________________________________________________________________________________________。（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度________（过低/过高）。5．（2022·浙江部分重点中学3月联考）某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，后来定时测定，结果见下图。-6-\n（1）实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是________________________________________________________________________________。在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于______________________________。（2）测定亚硝酸盐含量的方法是____________，其原理是：在盐酸酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成____________，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估计出泡菜中亚硝酸盐的含量。（3）该小组对实验数据的处理方法是否合理？______。并说明理由．__________________________________________________________。（4）根据图中数据进一步分析，可推测在腌制过程中的第______天，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值。若要食用，至少要在腌制的第______天比较好。（5）实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原因是____________。6．下图甲是以李子为原料生产果醋的生产工艺，乙曲线表示温度、酒精度对醋酸发酵的影响，请分析回答下列问题。甲-6-\n乙（1）酒精发酵时一般将温度控制在__________，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是__________________________________。（2）根据乙图，醋酸发酵过程中，适宜的温度为________，适宜的酒精度范围为__________，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是_______________________。（3）酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是______________________。（4）李子果汁生产时，加入果胶酶可提高果汁的出汁率和澄清度。为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需探究果胶酶的最适用量。请简单描述实验思路：⑦______________________________________________________________________。7．（2022·浙江台州期末）植物组织培养技术是20世纪初发展起来的，在快速繁殖、除去植物病毒、育种和代谢产物的生产上都有广泛的应用。以下是用植物组织培养的方法培育月季，过程如图：（1）植物组织培养的原理是__________。A过程表示__________，B过程表示____________。（2）（多选）A过程必需的条件有______。A．营养 B．激素C．光照D．适宜pH（3）在培养过程中，首先用____________素相对较多和____________素相对较少的发芽培养基进行培养，使其长出较多的丛状苗；然后将丛状苗分株培养。分株后，再移入生根培养基进行培养，使其生根。（4）植株④叫做________________。（5）植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂，还是使用植物中存在的天然激素？________________________，为什么？_______________________________________________________________________________________________________________________。-6-\n参考答案1．解析：（1）植物组织先要在70%乙醇中浸泡10min，再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5min，然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5min，最后在超净台用无菌水清洗。（2）LB液体培养基可用于扩大培养。（3）作为对照组需要各种营养物质齐全的全营养培养基，筛选用的实验组不能使用琼脂作为凝固剂，而是要用琼脂糖作为凝固剂，因为琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物，不利于筛选。G6玻璃漏斗可以对不能进行常规灭菌操作的培养基等进行无菌处理。常用稀释涂布分离法分离土壤中以尿素为氮源的微生物。由于对照是全培养液，所以菌落数要多一些。红色环带的出现是因为脲酶分解尿素产生的氨使指示剂酚红呈红色。答案：（1）D（2）LB液体培养基（3）LB固体全营养培养基（LB固体培养基） 琼脂糖 G6玻璃砂漏斗 （稀释）涂布分离法 少于 因为能利用尿素的细菌产生的脲酶，将培养基中的尿素分解，产生的氨使指示剂（酚红）呈红色。2．解析：题干中描述本题的目的是测试新抗生素对某种链球菌的杀菌效果，所以可以假设“新型抗生素能够抑制细菌的生长”，当然也可以假设“新型抗生素对细菌的生长无影响”。细菌培养时要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压。配制培养基时，先计算和称量各种物质，再进行溶解和溶化成溶液，然后再调pH和灭菌，最后倒置培养基。灭菌的最终目标是杀灭或清除环境中一切微生物（包括芽孢和孢子）。3号作为对照不需要加任何抗生素。采用印章法转移菌种时，绒布不能进行转动，才能确保细菌位置不变。有抗生素的周围部位没有菌落的形成，其他部位仍有菌落。答案：（1）这种新型抗生素对细菌的生长无影响；或这种新型抗生素对细菌的生长有抑制作用。（写出一种即可）（2）蛋白胨和酵母提取物 bedca（3）①杀死活的微生物 ②杀死24h中由细菌芽孢萌发而生长的微生物 ③将培养基处于37℃下放置3～5d，如仍无微生物生长，证明培养基已达到灭菌效果。（4）将圆片在不添加任何抗生素的无菌水中浸泡一段时间（5）平板划线法或稀释涂布平板 不能转动绒布（6）3．解析：利用石英砂固定α淀粉酶的方法，是把酶吸附在石英砂表面，故属于吸附法；淀粉溶液流过α淀粉酶固化柱后，在α淀粉酶催化下先被水解成糊精，糊精遇碘显红色；将枯草杆菌株接种到液体培养基上进行培养，转入含有化学诱变剂的培养基上培养，可以获得突变体，分别在含淀粉的固定培养基上利用稀释涂布法分离，适宜条件下培养得到单菌落，对比菌落周围形成透明圈，根据突变率低，可以预期：A组多数菌落周围的透明圈与B组差异不显著，根据突变不定向的特点，可以预期：A组有少数菌落的透明圈比B组明显小，有少数比B组明显大（或A组透明圈大小不一，B组较一致）。答案：（1）A （2）糊精 红 （3）液体 诱变剂（化学诱变剂、砷化物、亚硝胺、联苯胺、硫酸二乙酯） 涂布 透明圈大小 A组多数菌周围的透明圈与B组差异不显著 A组有少数菌落周围的透明圈比B组明显小，有少数比B组大（或A组透明圈大小不一，B组较一致）4．解析：Ⅰ.（1）从图1可以看出：固定化小麦酯酶达到最大活力所需的温度比游离的小麦酯酶所需温度要高，故其对温度变化的适应性更强。（2）从图2可以看出：海藻酸钠浓度为3%时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是海藻酸钠包埋的酶少。Ⅱ.（1）具体可参看答案或课本的相关内容。（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2-6-\n溶液中浸泡30min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构。（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度过低。答案：Ⅰ.（1）强 （2）3% 酶的数量不足Ⅱ.（1）③海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞（2）让凝胶珠形成稳定的结构（3）过低5．解析：加热煮沸可以杀灭各种杂菌，冷却后再加菌种，可以使菌种进行正常的生命活动，腌制过程中，微生物代谢产生代谢产物排放到外界，增大了外界溶液的浓度，使细胞渗透失水，增加了坛中溶液量。可以用光电比色法定量测定亚硝酸盐含量。数据应分别记录，再算出平均值。从三个曲线图中可以看出第3天亚硝酸盐的含量最高，第8天后亚硝酸盐浓度降到比较低水平，可以食用泡菜。微生物的种类和数量不同可能会导致产生的亚硝酸盐的量发生差异。答案：（1）加热煮沸是为了杀灭盐水中的杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 外界溶液浓度过高使细胞渗透失水（2）比色法 紫红色产物（3）不合理 应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录，求出平均值，然后以时间为横坐标，亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线（4）3 10（5）各坛中微生物种类和数量可能存在差异（其他合理答案也可）6．解析：酒精发酵需要在25～30℃的条件下2～3d，温度过高会直接导致酵母菌体内的酶失活，最终会导致酵母菌死亡。从图中可以看出，醋酸发酵的最适温度是30℃，适宜的酒精度则是6.0%～6.5%之间，较高浓度的酒精会直接抑制菌体内酶的活性，导致菌的生长和代谢受到抑制。酒精发酵需要在无氧条件，而醋酸发酵则需要有氧条件，所以需要通入无菌空气才能进行醋酸发酵。答案：（1）25～30℃ 温度过高，影响酶的活性（2）30℃ 6.0%～6.5% 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降（3）通入无菌空气（4）取相同体积的李子榨汁若干份，分别加入不同量的果胶酶，在相同且适宜的条件下处理一段时间后，观察果汁的出汁率和澄清度7．解析：（1）利用植物细胞的全能性可以把离体植物组织培养成完整的植株，先脱分化形成愈伤组织，再分化长出丛芽、生根，形成幼苗。（2）脱分化不需要光，但需要一定的营养物质、激素和适宜的pH条件才能形成愈伤组织。（3）发芽培养基就是指细胞分裂素相对较多，而生长素相对较少的一种培养基。（4）用离体的花粉细胞组织培养而成的植株属于单倍体。（5）人工合成的植物生长调节剂比天然激素更有利于组织培养过程，因为植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶，在植物体内作用和存在的时间短；而人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相应分解的酶，作用时间长，作用效果明显。答案：（1）细胞全能性 脱分化 再分化 （2）ABD （3）细胞分裂 生长 （4）单倍体 （5）用人工合成的植物生长调节剂 因为植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶，在植物体内作用和存在的时间短；而人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相应分解的酶，作用时间长，作用效果明显（意思合理即可）-6-
