1、第15讲生物技术实践一、单项选择题1.下表为某培养基的配方,下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基B.该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨C.该培养基缺少提供生长因子的物质D.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用答案B分析表中成分可知,该培养基中没有凝固剂,为液体培养基,该培养基的营养成分齐全,但存在伊红、美蓝等鉴别物质,属于鉴别培养基,A错误;该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源,也是碳源,而葡萄糖是绝大多数生物
2、最常利用的碳源,B正确;该培养基中存在的无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子,C错误;该培养基调节合适pH后还要进行灭菌等操作后才能使用,D错误。2.无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是()A.紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果B.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒答案A用紫外线照射30 min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果,A正确;高压灭菌加热结束时,
3、待压力表指针回到零后,才能开启锅盖,不能打开放气阀使压力表指针回到零,B错误;为了防止污染,接种环经火焰灭菌、冷却后才可以快速挑取菌落,C错误;在微生物接种的实验中,一般用70%酒精对实验者的双手进行消毒,用紫外线照射30 min对超净工作台进行灭菌,D错误。3.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.灭菌后的培养基要冷却到室温后才能倒平板B.本研究适宜采用稀释涂布平板法进行接种C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养时要将培养皿倒置是防止空气中杂菌污染答案B灭菌后的培养基需要冷却到50 左右后倒平板,再冷却凝固后将平板倒置保存,A错误;在培养基保存和培养
4、的过程中,平板都必须保证倒置,以防止培养基中蒸发水分落入培养基造成污染,稀释涂布平板法可以保证尽可能多地接种各种菌种,有利于筛选,B正确,D错误;从有机废水中分离的微生物属于异养型生物,不需要放在光照培养箱中培养,C错误。4.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误的是()A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上C.将实验组和对照组平板倒置,37 恒温培养2448小时D.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数答案D首先要进行培养基的制备,用蒸馏水配制牛
5、肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板,A正确;取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,B正确;将实验组和对照组平板倒置,37 恒温培养2448小时,C正确;确定对照组无菌后,选择菌落数在30300的实验组平板进行计数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数,D错误。5.如图表示工业上利用苹果制备果酒、果醋的流程图。下列叙述不正确的是()A.过程、所需的最适温度不相同B.过程需要在有氧气的条件下进行C.若过程人工接种酵母菌,可以缩短苹果酒的酿制时间D.整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行答案D过程所需的最适温度(1825 )低于过程所
6、需的最适温度(3035 ),A正确;参与果醋发酵的醋酸菌是好氧细菌,因此过程需要在有氧气的条件下进行,B正确;若过程人工接种酵母菌,可以缩短苹果酒的酿制时间,C正确;参与果酒发酵的微生物是酵母菌,在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,在这样的条件下绝大多数微生物不能生存,因此并不是整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行,D错误。6.下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的黏性物质主要由细菌产生答案B腐乳的制作过程中,控制发酵温度的主要目的是保证毛
7、霉等多种微生物的生长,腐乳调味主要由香辛料来控制,A错误;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐杀菌作用,B正确;毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶,分解蛋白质和脂肪,C错误;成品腐乳表面的黏性物质主要是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),是由真菌产生的,D错误。7.在玫瑰精油和橘皮精油的提取过程中,正确的是()A.玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸馏、压榨和萃取的方法提取B.分离的玫瑰精油油层还含有一定水分,可用无水Na2SO4吸水C.新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等,为了提高出油率,需用CaCO3水溶液浸泡D.玫瑰精油和橘皮精油都有很强的挥发性,易溶于有机溶剂,都不可能是萜类化合物答案B橘
8、皮易焦糊,适宜用压榨法提取,不能用蒸馏法提取,A错误;无水Na2SO4可以吸去玫瑰精油油层含有的水分,B正确;新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等,如果直接压榨,出油率低,为了提高出油率,需将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡,C错误;大部分植物芳香油的主要成分是萜类化合物及其衍生物,但橘皮精油的主要成分是柠檬烯,D错误。8.为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污
9、力答案C根据实验结果可知,由于存在多个变量,不能说明碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强,A错误;由于存在多个变量,不能说明不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力,B错误;通过实验数据比较可知,碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确;通过实验结果不能得出加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力的结论,D错误。9.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是()A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液中时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪
10、状答案A干酵母因缺水而处于休眠状态,需要加入蒸馏水混合并搅拌成糊状使其活化,A正确;配制CaCl2溶液时,直接取无水CaCl2加入蒸馏水,使其充分溶解即可,B错误;将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液中时,凝胶珠成形后需要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右取出,C错误;海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色,过高时凝胶珠呈蝌蚪状,D错误。10.下面是某同学用动物肝脏做“DNA的粗提取与鉴定”实验的操作,正确的是()A.在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌,使细胞破裂释放核物质B.调节NaCl溶液浓度至0.14 mol/L,过滤后取滤液进行后续步骤的操作C.在含DNA的滤液中加入嫩肉粉,使蛋白质与D
11、NA分开D.向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后溶液呈蓝色答案C因肝脏细胞没有分散开,在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌,不能使细胞破裂,应研磨,A错误;DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度很低,过滤后DNA不在滤液中,B错误;嫩肉粉中的木瓜蛋白酶可使蛋白质分解,C正确;向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后,需沸水浴加热溶液才能呈蓝色。二、不定项选择题11.下列有关实验操作流程的叙述中,错误的是()A.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算称量溶化倒平板灭菌B.腐乳制作过程可表示为让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制C.制备固定化酵母细胞的步骤是
12、酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合D.果酒制作的实验流程是挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒答案AC制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算称量溶化灭菌倒平板,A错误;腐乳制作过程可表示为让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制,B正确;制备固定化酵母细胞的步骤是酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞,C错误;果酒制作的实验流程是挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒,D正确。12.漆酶属于木质降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如
13、图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是()A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.选择培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物质,可在常温下长期保存菌株答案BC漆酶降解“木质”,则漆酶菌株多存在于“木质”丰富的场所,生活污水中含有大量微生物,但不一定含有产漆酶的菌株,A错误;产漆酶菌株可降解木质素,在选择培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株,筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落,B正确;在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化,C正确;斜面培养基中含有大量营养物质
14、,可在低温下长期保存菌株,D错误。13.豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并定期取样观测发酵效果。以下推测不合理的是()A.该实验的自变量是菌种,温度属于无关变量B.大豆发酵过程中部分蛋白质转变为多肽,形成豆豉的独特风味C.若容器内上层大豆发酵效果优于底层,则发酵菌为厌氧菌D.煮熟大豆使蛋白质变性,有利于菌体分泌酶作用于蛋白质答案C根据题干信息可知,该实验的自变量是菌种的种类,而温度属于无关变量,A正确;大豆发酵过程中部分蛋白质转变为多肽,形成豆豉的独特风味,B正
15、确;若容器内上层大豆发酵效果优于底层,说明发酵菌为好氧菌,C错误;煮熟大豆使蛋白质变性,有利于菌体分泌酶作用于蛋白质,D正确。14.图1、图2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是()图1图2A.图1、图2中加入蒸馏水稀释的目的相同B.图1中完成过滤之后保留滤液C.图2中完成过滤之后弃去滤液D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质答案BCD图1、图2中加入蒸馏水稀释的目的分别是破碎细胞,获取含DNA的滤液;稀释NaCl溶液,析出DNA,A错误。图1过滤之后保留滤液,因滤液中含DNA;图2过滤之后弃去滤液,因DNA已析出;嫩肉粉中的木瓜蛋白酶可对蛋白质
16、进行水解,B、C、D正确。15.为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是()A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B.在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可选用适当的包埋剂固定化酶C.在上述工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D.纤维素酶催化葡萄糖残基之间磷酸二酯键水解答案BD在仿旧和去污中,纤维素酶均作用于衣物中的纤维素,A正确;由于纤维素酶较小,不能用包埋法固定化酶,B错误;改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的效果,可控制仿旧颜色的深浅,C正确;纤维素酶催化葡
17、萄糖残基之间的糖苷键水解纤维素,D错误。三、非选择题16.(2019山东济南三模)科研人员以猕猴桃为原料,选用优良菌种,制备猕猴桃酒和猕猴桃醋,其简化工艺流程图如下,回答下列问题:(1)在榨汁过程中清洗和破碎的顺序是,原因是。(2)酒精发酵时一般将温度控制在,发酵过程中绝大多数微生物不能生长的原因是。(3)最初的猕猴桃酒中含有少量尿素,脲酶可以分解尿素。根据电荷性质分离脲酶的方法是,脲酶不宜直接投入酒中,原因是。(4)固定化菌种常用的方法是,固定化酶不宜用此方法的原因是。答案(1)先清洗再破碎防止杂菌污染(2)1825酒精发酵的条件为缺氧、酸性环境,可抑制绝大多数微生物生长(3)电泳法不能再次
18、利用,产品难以纯化(4)包埋法体积小的酶容易从包埋材料中漏出解析(1)为了防止杂菌污染,在榨汁过程中应先清洗再破碎。(2)酒精发酵时一般将温度控制在1825 ,发酵过程中绝大多数微生物不能生长的原因是酒精发酵的条件为缺氧、酸性环境,可抑制绝大多数微生物生长。(3)最初的猕猴桃酒中含有少量尿素,脲酶可以分解尿素。根据电荷性质分离脲酶的方法是电泳法,脲酶不宜直接投入酒中,原因是不能再次利用,产品难以纯化。(4)固定化菌种常用的方法是包埋法,固定化酶不宜用此方法的原因是体积小的酶容易从包埋材料中漏出。17.(2019山东泰安全真模拟理综)-胡萝卜素是一种对人体有益的天然色素类食品添加剂,被广泛地用作
19、食品、饮料、饲料的添加剂。下图表示从产胡萝卜素的酵母菌菌体或胡萝卜中提取、获得胡萝卜素的操作流程。请回答下列问题:(1)在发酵罐内培养酵母菌R时,向培养基中添加玉米粉和豆饼的目的主要是为微生物的生长提供。培养过程中,除了控制好温度等条件外,还要适时通入无菌空气,其目的是。(2)图中A过程是,该过程应控制好温度和处理时间,其目的是。萃取过程所用的有机溶剂都是易燃物,若直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸,所以该过程宜采用的加热方式是。(3)图中B过程表示,其目的是。(4)除了采用上述方法外,还可采用酶解法来提取胡萝卜素,此时,应该将胡萝卜制成胡萝卜泥,然后加入适量且温度相同的,反应一段时间,以达到
20、去除细胞壁的目的。答案(1)碳源和氮源促进酵母菌R大量繁殖(2)干燥防止胡萝卜素分解水浴加热(3)过滤除去萃取液中的不溶物(4)纤维素酶和果胶酶解析(1)微生物酵母菌的培养要提供生物所需的水、无机盐、碳源、氮源和生长因子,向培养基中添加玉米粉和豆饼是为微生物的生长提供碳源和氮源;培养过程中,要适时通入无菌空气的目的是使菌体处于有氧呼吸状态,有利于酵母菌R快速大量繁殖。(2)胡萝卜粉碎之后,使用萃取法提取胡萝卜素之前,必须对胡萝卜样品进行干燥处理,为保证胡萝卜素不被破坏,要注意温度和时间,以防止胡萝卜素分解;由于胡萝卜素是脂溶性植物色素,一般不溶于水,易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂,所以常用有
21、机溶剂萃取胡萝卜素,有机溶剂用明火直接加热容易引起燃烧、爆炸,所以要采用水浴加热。(3)图中B过程是对实验材料萃取后进行的过滤处理,可以去除萃取液中的不溶物,便于后续对色素的提取。(4)植物细胞细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此加入纤维素酶和果胶酶有利于去除细胞壁。18.(2019山东青岛理综)有研究者拟从中药渣肥堆的样本中筛选高产纤维素酶菌株,为纤维素酶制剂的研制提供原料。请回答下列问题:(1)从中药渣肥堆中能分离出纤维素分解菌的原因是。纤维素分解菌能产生纤维素酶,纤维素酶由组成。(2)从中药渣肥堆中取样后,需要选择培养一段时间,其目的是;选择培养时要对培养瓶定期振荡,其目的是。(3)若将纤维
22、素分解菌内的酶提取出来,进行固定,一般不采用包埋法,原因是。(4)筛选获得纤维素酶高活性菌株3株,分别命名为Z-1、Z-2和Z-3。在相同培养基培养相同时间后,测得3种菌株的菌落直径与产生的透明圈直径结果如下表。菌株编码菌落直径(d)cm透明圈直径(D)cmD/dZ-13.435.431.58Z-21.834.862.66Z-32.154.882.27培养基中的纤维素能与产生红色复合物,纤维素被分解后,就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。由表可知,菌株纤维素酶的活性最强。答案(1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中,而中药渣富含纤维素C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶(2)增加目的(纤维素分解
23、)菌的数量增加培养液内的氧气含(溶解)量、让培养液与菌体充分接触(3)酶分子较小,容易从包埋材料中漏出来(4)刚果红Z-2解析(1)根据某种微生物生存环境的特点进行筛选的原则,纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中,根据题意,从中药渣肥堆中能分离出纤维素分解菌,说明中药渣富含纤维素。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶。(2)从中药渣肥堆中取样后,需要选择培养一段时间,以增加纤维素分解菌的数量;选择培养时要对培养瓶定期振荡,以便于增加培养液内的氧气含(溶解)量,同时让培养液与菌体充分接触,利于微生物对营养物质的利用,加速繁殖。(3)固定化酶一般不采用包埋法,原因是酶分子较小,易从包埋材料中漏出。(4)根据以上分析可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红染料,可用来鉴定纤维素分解菌,纤维素与刚果红反应能够形成红色复合物,纤维素被分解后,就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。由表可知,透明圈直径与菌落直径比值越大的菌株纤维素酶的活性越强,即表中的编码Z-2的菌株纤维素酶的活性最强。
