（全國(guó)通用版）2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)16 生物技術(shù)實(shí)踐的綜合應(yīng)用

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1、（全國(guó)通用版）2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)16 生物技術(shù)實(shí)踐的綜合應(yīng)用 1．(2018·武昌元月調(diào)研)胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可從胡蘿卜或產(chǎn)生胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)篩選產(chǎn)生胡蘿卜素的酵母菌R時(shí)，可選用__________________或平板劃線法接種；采用平板劃線法接種時(shí)需要先灼燒接種環(huán)，其目的是________________。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時(shí)，培養(yǎng)基中的蔗糖可為酵母菌R提供________；作為無(wú)機(jī)鹽的硝酸鹽還可提供________。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和_____

2、___，以防止胡蘿卜素分解；萃取過(guò)程中宜采用________加熱方式以防止溫度過(guò)高；萃取液濃縮前需進(jìn)行過(guò)濾，其目的是________________。 (4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素，鑒定過(guò)程中需要用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品作為_(kāi)_______。 答案　(1)稀釋涂布平板法　滅菌(防止雜菌污染) (2)碳源　氮源　(3)時(shí)間　水浴　濾去不溶物 (4)(實(shí)驗(yàn))對(duì)照 解析　(1)微生物接種的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法。用平板劃線法接種用到的工具為接種環(huán)，接種前灼燒接種環(huán)的目的是對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(2)蔗糖為微生物生長(zhǎng)提供碳源；硝酸鹽分子中含有N元素，它可為微生物生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)鹽和氮

3、源。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和時(shí)間，以防止胡蘿卜素因高溫和時(shí)間太長(zhǎng)而分解；萃取劑是有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑是易燃物，不能用明火加熱，否則易燃燒和爆炸。過(guò)濾的目的是除去不溶的物質(zhì)。(4)鑒定提取的胡蘿卜素時(shí)需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對(duì)照。 2．(2018·河南五校聯(lián)考)玫瑰精油被稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料。工業(yè)上常以玫瑰花瓣為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)水蒸氣蒸餾法是利用__________將揮發(fā)性較強(qiáng)的玫瑰精油攜帶出來(lái)，形成油水混合物。在油水混合物中加入NaCl的目的是________________。 (2)分離出

4、油層后，一般可加入一些____________，以吸收油層中的水分。之后進(jìn)行過(guò)濾的目的是__________________________________________。 (3) 當(dāng)蒸餾裝置中的水和原料量一定時(shí)，蒸餾過(guò)程中，影響玫瑰精油提取量的主要因素有________和蒸餾時(shí)間。如圖是當(dāng)玫瑰花瓣與清水的質(zhì)量比為1∶4時(shí)，出油率與蒸餾時(shí)間的變化關(guān)系，一般蒸餾時(shí)間最好控制在______小時(shí)。 (4)用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法，玫瑰花瓣出油率較低。科研人員在適宜條件下用不同的輔助方法探究玫瑰精油的最優(yōu)提取方法，結(jié)果如下表。 不同處理 無(wú)輔助方法 超聲波、微波 酶 高壓脈 沖電場(chǎng)

5、出油率(%) 0.080 2 0.093 0 0.090 0 0.105 0 達(dá)到最高出油率的蒸餾時(shí)間(h) 4 2.5 3 2 據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油的最優(yōu)輔助方法為_(kāi)_______________，依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)水蒸氣　加速油水分層　(2)無(wú)水Na2SO4

6、　除去固體硫酸鈉　(3)蒸餾溫度　4　 (4)高壓脈沖電場(chǎng)　高壓脈沖電場(chǎng)輔助提取玫瑰精油時(shí)，出油率較高，達(dá)到最高出油率的蒸餾時(shí)間較短 解析　(1)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后，混合物會(huì)重新分離出油層和水層。在油水混合物中加入NaCl可增加鹽的濃度，使玫瑰精油與水出現(xiàn)明顯的分層。(2)在分離出的油層中加入無(wú)水Na2SO4可吸收多余的水分，再通過(guò)過(guò)濾除去固體硫酸鈉，即可得到玫瑰精油。(3)蒸餾時(shí)許多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的提取量，如蒸餾溫度、蒸餾時(shí)間等。據(jù)圖分析，在蒸餾時(shí)間為4小時(shí)時(shí)，出油率剛好達(dá)到最大值，因此蒸餾時(shí)間最好控制在4小時(shí)。(4)

7、分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，該?shí)驗(yàn)的自變量是不同的輔助方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出使用高壓脈沖電場(chǎng)輔助提取玫瑰精油時(shí)，出油率較高，達(dá)到最高出油率的蒸餾時(shí)間較短，故本實(shí)驗(yàn)中水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油的最優(yōu)輔助方法為高壓脈沖電場(chǎng)。 3．(2018·安徽重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)利用紫外線誘變選育高產(chǎn)β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負(fù)菌，未突變菌不能在含有一定濃度的β-紫羅酮的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，菌體隨β-胡蘿卜素含量的增加從黃色加深至橙紅色。圖甲為選育菌株及提取、獲得β-胡蘿卜素的流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)用紫外線照射三孢布拉霉負(fù)菌的目的是________________________。為選出高產(chǎn)突變菌株，還應(yīng)在培養(yǎng)基中添加__

8、______________________，在接入菌種前，應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行________________，以避免雜菌污染。 (2)某同學(xué)進(jìn)行正確的接種操作，平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是________________(填“稀釋涂布平板法”或“平板劃線法”)；由于______________ ________________________________________________________________________， 所以培養(yǎng)基上只有少數(shù)菌能生長(zhǎng)形成菌落。 (3)進(jìn)行③過(guò)程時(shí)，應(yīng)選取________色的菌落接種至液體培養(yǎng)基；過(guò)程⑥是_____

9、___。 答案　(1)誘導(dǎo)其發(fā)生基因突變　一定濃度的β-紫羅酮　高壓蒸汽滅菌　(2)稀釋涂布平板法　基因突變頻率很低，只有少數(shù)發(fā)生基因突變的菌才能生長(zhǎng)、繁殖 (3)橙紅　濃縮 解析　(1)利用紫外線處理三孢布拉霉負(fù)菌的目的是誘導(dǎo)其發(fā)生基因突變。由于未突變菌不能在含有一定濃度的β-紫羅酮的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，所以為選出高產(chǎn)突變菌株，還應(yīng)在培養(yǎng)基中添加一定濃度的β-紫羅酮。在接入菌種前，應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。(2)使用稀釋涂布平板法接種，培養(yǎng)后的菌落分布符合題圖乙所示；由于基因突變的頻率很低，只有少數(shù)發(fā)生基因突變的菌才能生長(zhǎng)、繁殖，所以培養(yǎng)基上只有少數(shù)菌能生長(zhǎng)形成菌落。 (

10、3)菌體隨β-胡蘿卜素含量的增加從黃色加深至橙紅色，所以進(jìn)行③過(guò)程時(shí)，應(yīng)選取橙紅色的菌落接種至液體培養(yǎng)基。分析題圖可知，過(guò)程⑥為濃縮。 4．(2018·龍巖一模)工業(yè)生產(chǎn)中，利用紅酵母等微生物進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過(guò)菌體裂解、離心后進(jìn)行萃取，是提取天然β-胡蘿卜素的方法之一。請(qǐng)回答以下有關(guān)問(wèn)題： (1)若要得到純化的紅酵母菌株，將菌種接種于固體培養(yǎng)基上常用的一種方法是____________法，理由是______________________________________________________ _____________________________________________

11、___________________________。 在配制培養(yǎng)基時(shí)，除了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要滿足紅酵母菌生長(zhǎng)對(duì)________的要求。 (2)碳源的種類對(duì)β-胡蘿卜素的產(chǎn)量有著一定的影響，有關(guān)研究結(jié)果如下表： 碳源 麥芽糖 蔗糖 淀粉 β-胡蘿卜素含量(mg·L－1) 3.25 4.81 1.68 據(jù)表分析，最佳碳源是________。若要進(jìn)一步探究最佳氮源，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。________________________________________________________________________ _______________

12、_________________________________________________________。 (3)有科研人員嘗試?yán)米贤饩€處理紅酵母，以獲得高產(chǎn)菌株。對(duì)處理所得菌株分別進(jìn)行培養(yǎng)并經(jīng)裂解、離心后，進(jìn)行萃取。獲得的萃取液經(jīng)過(guò)濾后可用______________進(jìn)行濃縮。對(duì)萃取產(chǎn)物通過(guò)__________法進(jìn)行鑒定，鑒定過(guò)程需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)定量分析后，若得到高產(chǎn)菌株，要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期保存，可采用____________的方法在－20 ℃的冷凍箱中保存。 答案　(1)平板劃線(或稀釋涂布平板)　在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的菌落(或在稀釋度足夠

13、高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落)(后一個(gè)答案與前面對(duì)應(yīng)才可)　pH　(2)蔗糖　以蔗糖為碳源，分別用不同氮源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)并比較β-胡蘿卜素含量　(3)蒸餾裝置　紙層析　甘油管藏 解析　(1)純化菌種可用平板劃線法(或稀釋涂布平板法)，在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的菌落(或在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落)；配制培養(yǎng)基時(shí)，除了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還要求pH適宜。(2)因?yàn)檎崽墙Mβ-胡蘿卜素含量較高，可作為最佳碳源。若要進(jìn)一步探究最佳氮源，可以蔗糖為碳源，分別用不

14、同氮源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)并比較β-胡蘿卜素含量。(3)萃取液經(jīng)過(guò)濾后可用蒸餾裝置進(jìn)行濃縮。對(duì)萃取產(chǎn)物通過(guò)紙層析法進(jìn)行鑒定，鑒定過(guò)程需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)定量分析后，若得到高產(chǎn)菌株，要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期保存，可采用甘油管藏的方法在－20 ℃的冷凍箱中保存。 5．(2018·廈門一模)下面是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： (1)制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 (2)為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，選用適宜的方法接種樣品：下圖是利用____________法進(jìn)行微生物接種，把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，為達(dá)到這一目的，操作上應(yīng)注意________

15、________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在適宜溫度下培養(yǎng)。 結(jié)果分析： ①甲同學(xué)在稀釋倍數(shù)為105的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為524個(gè)，那么每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是(接種時(shí)所用稀釋液的體積為0.1 mL)________個(gè)。 ②用這種方法所得的數(shù)量比實(shí)際活菌數(shù)量要________，因?yàn)開(kāi)_____________________ _

16、_______________________________________________________________________。 (4)乙、丙同學(xué)測(cè)定同一樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果：乙同學(xué)在該濃度下涂布了1個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為47；丙同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為43、54、326，然后取其平均值141作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。請(qǐng)?jiān)u價(jià)這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性。 ①乙同學(xué)的結(jié)果________，原因是__________________________________________ _________________

17、_______________________________________________________。 ②丙同學(xué)的結(jié)果________，原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)丁同學(xué)采用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)(規(guī)格為16×25，0.1 mm3)，統(tǒng)計(jì)4個(gè)中格中的細(xì)菌數(shù)，計(jì)算出每個(gè)小格所含細(xì)菌的平均數(shù)為2個(gè)，則每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是(稀釋倍數(shù)為103)_______個(gè)。 答案　(2

18、)平板劃線　第二次及以后每次線劃前均要灼燒接種環(huán)，冷卻后從上一區(qū)劃線末端開(kāi)始劃，首尾區(qū)不重疊，以便于分散菌種　(3)①5.24×108　②少　兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞在一起的時(shí)候，平板上觀察到的是一個(gè)菌落 (4)①無(wú)效　沒(méi)有設(shè)置重復(fù)組實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不具有說(shuō)服力　②無(wú)效　一個(gè)平板上的菌落計(jì)數(shù)結(jié)果與另外兩個(gè)相差太大　(5)8×109 解析　(2)根據(jù)給出的圖示可知，此接種方法為平板劃線法，為達(dá)到稀釋的目的，從第二次劃線開(kāi)始，接種環(huán)每一次劃線前均要灼燒并冷卻，且從上一區(qū)劃線末端開(kāi)始劃，首尾不能重疊。(3)每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)為524/0.1×105＝5.24×108個(gè)，用這種方法所得的數(shù)量比實(shí)際活菌數(shù)量要少，

19、因?yàn)閮蓚€(gè)或多個(gè)細(xì)胞在一起時(shí)平板上觀察到的是一個(gè)菌落。(4)乙同學(xué)未設(shè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果無(wú)效；丙同學(xué)涂布的3個(gè)平板計(jì)數(shù)結(jié)果差距太大，可能存在操作失誤，結(jié)果無(wú)效。(5)每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是(2×25×16)/0.1×103×103＝8×109個(gè)。 6．根據(jù)植物芳香油提取的相關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題： (1)玫瑰精油的提取可使用如圖所示裝置，這種方法叫________法；蒸餾時(shí)收集的蒸餾液不是純的玫瑰精油，而是____________________。進(jìn)水口是圖中的________(填圖中的編號(hào))。 (2)檸檬芳香油的提取常用________法。 (3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，在油水混合物

20、中加入氯化鈉的作用是_______________，便于油水分離。分離出的油層中加入無(wú)水硫酸鈉的作用是__________________，除去固體硫酸鈉的常用方法是________。 答案　(1)(水蒸氣)蒸餾　玫瑰精油和水的混合物?、? (2)壓榨　(3)增加水層的密度　吸收殘留的水分　過(guò)濾 解析　(1)分析題圖裝置可知，該圖是蒸餾裝置，用該裝置提取玫瑰精油的方法叫(水蒸氣)蒸餾法；錐形瓶中收集到的液體不是純凈的玫瑰精油，是玫瑰精油和水的混合物，圖中冷凝管中的水是由下到上流動(dòng)的，故進(jìn)水口為③。(2)檸檬精油主要儲(chǔ)存在檸檬皮部分，用水中蒸餾法提取檸檬精油時(shí)容易導(dǎo)致原料焦糊，水蒸氣蒸餾還會(huì)導(dǎo)致檸檬精油的有效成分部分分解，因此不適宜用蒸餾法，通常采用壓榨法。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是增加水層的密度，便于油水分離。分離出的油層中加入無(wú)水硫酸鈉的作用是吸收薄荷油中殘留的水分，除去固體硫酸鈉的常用方法是過(guò)濾。