2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術與工程 第14講 生物技術課后鞏固提升

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1、第14講 生物技術 一、選擇題 1．農業(yè)生產上有一種廣泛使用的除草劑在土壤中不易被降解，長期使用會污染土壤。為修復被污染的土壤，可按圖示程序選育出能降解該除草劑的細菌。已知該除草劑(含氮有機物)在水中溶解度低，含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明。請分析回答： (1)微生物接種是微生物學研究中最常用的基本操作技術，該技術的核心是________________________________________________________________________。 (2)在選育過程中，應將土壤浸出液接種于以該除草劑為唯一________的培養(yǎng)基上。通過比較單菌落周圍___

2、_____的大小，可篩選出高效的目的菌。實驗結果如上圖顯示的A～E五種菌株中，________是最理想菌株。 (3)若想對初步篩選得到的目的菌進行純化并計數，可采用的接種方法是________。將1 mL土壤溶液分別稀釋10倍和100倍，每種稀釋度各在3個平板上分別接入0.1 mL稀釋液，經過適當培養(yǎng)后，6個平板上的菌落數分別為59、57、58和2、7、5，空白對照組的平板上沒有菌落，則每升土壤溶液中活菌數的理論值為________個。實際上每升土壤溶液中的活菌數比通過統(tǒng)計所得的這一數值要大，因為___________________________________________ ___

3、_____________________________________________________________________。 (4)科研人員用放射線處理該細菌，獲得突變株A和B，然后對突變株A和B進行實驗，結果如下表所示： 接種的菌種 一般培養(yǎng)基 實驗處理及結果 A 不生長 添加營養(yǎng)物質甲，能生長 B 不生長 添加營養(yǎng)物質乙，能生長 A＋B 能生長 不添加營養(yǎng)物質甲、乙，能生長 請分析突變株A和B混合在一起接種于一般培養(yǎng)基中能生長的最可能原因。 ____________________________________________________

4、____________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)微生物接種技術的核心是防止雜菌污染。(2)已知該除草劑為含氮有機物，在水中溶解度低，含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明；降解該除草劑的細菌能分解培養(yǎng)基中的該除草劑，使培養(yǎng)基中出現(xiàn)透明圈。可見，在選育能降解該除草劑的細菌的過程中，應將土壤浸出液接種于以該除草劑為唯一氮源的培養(yǎng)基上。通過比較單菌落周圍透明圈的大小，可篩選出高效的目的菌。實驗結果圖顯示的A～E五種菌株中，E菌落周圍的透明圈最大，因此E

5、是最理想菌株。(3)對初步篩選得到的目的菌進行純化并計數，可采用稀釋涂布平板法進行接種。統(tǒng)計菌落數目時，一般選擇菌落數在30～300的平板進行計數，因此應選擇稀釋度為10倍的、分別接入0.1 mL稀釋液的3個平板上的菌落數(分別為59、57、58)進行統(tǒng)計，則每升土壤溶液中活菌數的理論值為[(59＋57＋58)÷3]×10÷(0.1×10－3)＝5.8×106(個)。由于統(tǒng)計結果是用菌落數來表示的，當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，所以實際上每升土壤溶液中的活菌數比通過統(tǒng)計所得的這一數值要大。(4)分析表中信息可知：突變株A生長需要營養(yǎng)物質甲，突變株B生長需要營養(yǎng)物質乙，

6、據此可推知，突變株A和B混合在一起接種于一般培養(yǎng)基中能生長的最可能原因是：突變株A生長需要營養(yǎng)物質甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質乙，突變株A可以提供。 答案：(1)防止雜菌污染(無菌操作)　(2)氮源　透明圈　E　(3)稀釋涂布平板法　5.8×106　統(tǒng)計結果是用菌落數來表示的，當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落　(4)突變株A生長需要營養(yǎng)物質甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質乙，突變株A可以提供 2．為探究大腸桿菌CV101菌株和CV103菌株的營養(yǎng)需求，某團隊在營養(yǎng)成分相同的含醋酸鹽的培養(yǎng)液中分別接種CV101菌株和CV103菌株，并置于

7、相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，每隔一段時間統(tǒng)計兩種菌株的生長狀況。實驗數據如下圖所示，回答下列問題： (1)醋酸鹽培養(yǎng)基從物理性質上來看屬于________培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基主要應用是________；從功能上來看屬于________培養(yǎng)基； (2)由圖可知：更適應醋酸鹽培養(yǎng)基環(huán)境的菌株是________，其依據是________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

8、____， 原因是_____________________________________________________________________。 (3)若要統(tǒng)計培養(yǎng)30小時后醋酸鹽培養(yǎng)基中的CV101活菌數，可采用________法；為保證能在固體培養(yǎng)基上獲得單個菌落，接種前，需取1 mL該菌液進行________處理。 解析：(1)根據題干信息分析，某團隊在營養(yǎng)成分相同的含醋酸鹽的培養(yǎng)液中分別接種CV101菌株和CV103菌株，因此該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，有利于菌種的擴大培養(yǎng)；從功能上看其屬于選擇培養(yǎng)基。(2)據圖分析可知，在一定時間內，CV101菌株在該培養(yǎng)基中數量持續(xù)

9、增多，而CV103菌株的數量減少且維持在較低水平，說明CV101菌株能以醋酸鹽為碳源，因此CV101菌株是更適應醋酸鹽培養(yǎng)基環(huán)境的菌株。(3)常用的微生物接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中后者可以用于菌種的計數；為保證能在固體培養(yǎng)基上獲得單個菌落，接種前，需取1 mL該菌液進行梯度稀釋處理。 答案：(1)液體　擴大培養(yǎng)　選擇　(2)CV101菌株　在一定時間內CV101菌株在該培養(yǎng)基中數量持續(xù)增多，而CV103菌株的數量減少且維持在較低水平　CV101菌株能以醋酸鹽為碳源　(3)稀釋涂布平板　梯度稀釋 3．某地盛產葡萄、柿子等水果，但因銷路不暢，造成水果嚴重積壓，腐爛變質。某駐村扶

10、貧支教老師為解決葡萄、柿子等資源嚴重損耗問題，組織學生設計了如圖1所示裝置，試圖探究以柿子為原料制作柿子酒、柿子醋。請回答下列問題： (1)酵母菌的分離和純化： ①用清水沖洗葡萄1～2遍除去污物，用榨汁機榨取葡萄汁后，將其裝入甲瓶中。葡萄汁的質量和環(huán)境溫度等方面滿足需求，在________的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物則被抑制。應注意的相關操作是_____________________________________。 ②若要通過酵母菌的單菌落進行計數，應在培養(yǎng)液中加入________，采用________法分離和計數。________(填“能”或“不能”)用

11、這種培養(yǎng)基對酵母菌進行擴大培養(yǎng)。 (2)柿子酒、柿子醋的制備： ①若在甲瓶內裝入打碎的柿子漿，加入________酶，能較好的提升柿子酒的清澈度。 ②當酒精發(fā)酵基本完成時，將果汁的酒精濃度稀釋至5～6度，然后導入乙瓶(裝有5%～10%的醋酸菌液)，攪勻，將溫度保持在30 ℃，進行醋酸靜置發(fā)酵。該過程中，對乙瓶應進行的操作是__________________________________________。 ③為探究不同醋酸菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關系，進行了相應實驗，獲得圖2所示實驗數據。在接種后70 h，接種量為15%的醋酸產量最少的主要原因是_________

12、_________________________________。 答案：(1)①缺氧、呈酸性　夾住a、b，關閉c、e，間隔一段時間應打開b處夾子排出CO2?、诃傊∠♂屚坎计桨濉〔荒堋?2)①纖維素酶和果膠?、诖蜷_夾子d，通入無菌的空氣?、鄞姿峋L繁殖消耗營養(yǎng)物質較多，產生的代謝廢物積累太多 4．(2019·高三北京海淀模擬)某校課外興趣小組對某種品牌的酸奶中乳酸菌的數量進行了測定。取6支滅菌的試管，分別加入9 mL滅菌的生理鹽水，編號為B1、B2、B3、B4、B5、B6；吸取1 mL酸奶樣液加入試管B1中，混合均勻；然后另取一支吸管從B1中吸取1 mL溶液，加入B2中，依次類推，最

13、后從試管B6中取0.1 mL樣液進行涂布計數，涂布三個平板，其菌落數分別為251、265、276個。請回答下列問題： (1)乳酸是乳酸菌________呼吸的產物，進行的場所是________________________。 (2)制備乳酸菌的培養(yǎng)基過程中，對培養(yǎng)皿滅菌的常用方法是________。平板冷凝后，倒置的目的是______________________________________________。 (3)該興趣小組對乳酸菌接種所采用的方法是________。根據三個平板中的菌落數，可推測原酸奶中乳酸菌的濃度為________個/mL，該方法測定的乳酸菌的含量和實際值相

14、比，一般________(填“偏大”或“偏小”)。 (4)為了使測量的結果更加準確，對照組的設置應該是 __________________________________________________________________________________。 解析：(1)乳酸是乳酸菌進行無氧呼吸的產物，無氧呼吸的場所是乳酸菌細胞的細胞質基質。(2)制備培養(yǎng)基過程中，對培養(yǎng)皿滅菌的常用方法是干熱滅菌法，對培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法。平板冷凝后，將平板倒置的目的是防止培養(yǎng)皿蓋上凝結的水珠落入培養(yǎng)基中造成污染，同時也可以避免培養(yǎng)基中的水分過快地揮發(fā)。(3)根據題干的操作步

15、驟可推知，得到的是101、102、103、104、105、106倍的稀釋液。從試管B6中取0.1 mL樣液進行涂布計數，三個平板中菌落數分別為251、265、276個，可推測原酸奶中乳酸菌的濃度為(251＋265＋276)÷3×10×106＝2.64×109個/mL。稀釋涂布平板法測定活菌數目時，因為相鄰的細菌可能形成一個菌落，因此測定值可能比實際值小。(4)為了使測量的結果更加準確，需要另增設一組培養(yǎng)基，接種等量無菌水，主要是檢測對培養(yǎng)基和培養(yǎng)器具滅菌是否徹底和操作是否嚴格按無菌操作要求進行。 答案：(1)無氧　細胞質基質　(2)干熱滅菌法　防止培養(yǎng)皿蓋上凝結的水珠落入培養(yǎng)基，也可以避免培

16、養(yǎng)基中的水分過快地揮發(fā)　(3)稀釋涂布平板法　2.64×109　偏小　(4)另增設一組培養(yǎng)基，接種等量無菌水，其他操作均相同 5．土壤是微生物的天然培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}： (1)按照如表所示配方配制1 000 mL牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的基本流程：稱量→________________________。該培養(yǎng)基中能為微生物提供維生素的是____________________________。 牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基配方 牛肉膏 5.0 g 蛋白胨 10.0 g NaCl 5.0 g 瓊脂 20.0 g 將上述物質溶解后，添加自來水，定容至1 000 mL (2)從土

17、壤中分離分解纖維素的微生物的實驗流程中，首先進行選擇培養(yǎng)，目的是________________________________________________________________________；其次進行梯度稀釋，目的在于鑒定培養(yǎng)時培養(yǎng)皿中菌落數在________之間；然后進行鑒定培養(yǎng)，____________________________的菌落是目的菌形成的。 (3)如圖所示為某同學統(tǒng)計某培養(yǎng)液中纖維素分解菌數目的流程及記錄結果。據圖分析，該樣液中微生物濃度大約為________個/mL。若各操作環(huán)節(jié)均正確，該同學認為該培養(yǎng)液中含有多種微生物，則該同學做出如此判斷的理由是_

18、_______________________________。 解析：(1)由于該配方是按照1 000 mL的量制定的，所以按照如表配方配制1 000 mL牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的基本流程是稱量→溶化→(調pH→)滅菌→倒平板，無需進行計算環(huán)節(jié)。牛肉膏和蛋白胨都能為微生物的生長提供維生素。(2)選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，以確保能從樣品中分離到所需的微生物。利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣液中微生物數量時，為了使統(tǒng)計結果更加準確，培養(yǎng)皿中菌落數應在30～300之間。鑒定纖維素分解菌時，應使用剛果紅染液，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，一旦纖維素被分解，纖維素分解菌形成的菌落周圍就會出現(xiàn)透明圈。(3)根據公式可計算出該樣液中微生物濃度大約為8.0×107個/mL。各操作環(huán)節(jié)均正確，由于培養(yǎng)基中形成了多種不同類型的菌落，所以判斷樣液中有多種微生物。 答案： (1)溶化→(調pH→)滅菌→倒平板　牛肉膏和蛋白胨　(2)增加纖維素分解菌的濃度，以確保能從樣品中分離到所需的微生物　30～300　產生透明圈 (3)8.0×107　培養(yǎng)皿中有多種不同類型的菌落 6