1、单元评估检测（十一）选修1（45分钟 100分）1.(16分)回答与酵母菌相关的生物技术问题。(1)用葡萄酿制果酒时,不可过度清洗葡萄,原因是_。发酵装置如图,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,其目的是_。若阀a、b一直打开,最后的发酵产物是(果酒/果醋)。若想得到另外一种发酵产物,阀a、b的正确操作应为_。(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:步骤1:野生菌培养一段时间后,接受紫外线照射进行诱变处理。步骤2:制备选择培养基:在基本培养基的基础上,注意添加和调低pH,加琼脂后灭菌,制成固
2、体平板。步骤3:将诱变处理后的菌液稀释涂布平板。步骤4:根据选出突变菌。(3)上述步骤2、3的目的分别是和。(4)植物秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是_。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)。2.(10分)有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染,某同学欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题:(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以_为惟一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于培养基。(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即_和_。(3)假设培养结束
3、后,发现培养基上菌落连成一片,可能的原因是什么?_(列举两项)。(4)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力。(5)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_和。无菌技术要求实验操作应在酒精灯旁进行,以避免周围环境中微生物的污染。3.(10分)如图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用_期的花粉可提高成功率。选择花粉时,一般要通过来确定花粉是否处于合适的发育期,这时需要对花粉的细胞核进行染色,常用的染色剂是。(2)胚状体与愈伤组织在结构上的
4、主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则,是一种高度的薄壁细胞。胚状体与发育形成的胚有类似的结构,即具有胚芽、胚轴和胚根。4.(12分)生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如,凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等,不同的有机物提取的方法各有不同。(1)杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂,主要通过_法提取。(2)萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是。(3)血红蛋白的提取方法可以采用_,该方法主要是利用血红蛋白的哪一特点将它与其他物质分开的?_。(4)DNA提取时,可以利用DNA在而析出。为了纯化提取的DNA,向DNA滤液中加入嫩肉粉,目的是。DNA鉴定
5、时,可以使用试剂并在沸水浴条件下产生蓝色。5.(13分)(2013银川模拟)近几年,全国柑橘销售市场陷入低迷状况,为提振柑橘销售人气,各地政府多措并举,出手“救市”,帮助橘农尽量减少损失。(1)有人提议通过提取橘皮精油获取利润,一般提取橘皮精油的方法是_法,用这种方法提取橘皮精油的主要步骤是:石灰水浸泡、漂洗、过滤、静置、再次过滤。(2)橘皮精油的提取之所以不采取水蒸气蒸馏法,是因为水中蒸馏会导致原料_和有效成分等问题。(3)在提取橘皮精油时,橘皮在石灰水中的浸泡时间为以上,并且橘皮要浸透,这样最后才会得到高的出油率。(4)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状,欲利用组织培养技术大量繁殖,但组
6、织培养的选材非常关键,植物材料的选择直接关系到实验的成败。若利用花药进行离体培养则应选择花粉发育至单核期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法,某些植物的花粉不易着色,需采用法。进行植物组织培养时,培养基中常用的凝固剂是。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采用的灭菌方法是_。6.(15分)(2012上海高考)回答下列关于微生物和酶的问题。高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图所示。(1)过程称为,过程是为了。(2)号培养基称为(按功能分)
7、;该培养基中除了加入淀粉外,还需加入另一种重要的营养成分_。A.琼脂B.葡萄糖C.硝酸铵D.碳酸氢钠(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了。(4)在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的最佳温度范围进行测定。如图中的曲线表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图中的曲线。根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是。A.4050 B.5060C.6070 D.7080(5)据上曲线判断下列叙述错误的是。A.该酶只能在最佳温度范围内测出活性B.曲线35数据点是在8
8、0时测得的C.曲线表明80是该酶活性最高的温度D.曲线表明该酶的热稳定性在70之后急剧下降7.(24分)(能力挑战题)酶是生物体内细胞合成的生物催化剂,没有酶,生物体内的所有代谢反应都不能进行。随着生物科学技术的发展,酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,也使得浑浊的果汁变得更加澄清。请回答下列有关酶的问题:(1)每当到了丰收的季节,苹果堆满了仓库,如果交通不便,就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出,而渐渐腐烂变质。苹果腐烂的原因是:_;_。其中能使苹果腐烂的微生物的同化作用类型是。为了减少损失,提高产品的经济效益,人们想到了榨
9、取果汁,要想使果汁尽可能多地榨出来,应加入果胶酶,在该物质的作用下,果胶分解成可溶性的_。(2)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤:a.用搅拌器制苹果泥,并适量且等量注入到6支试管中;同时另取6支试管各注入适量且等量的果胶酶溶液;b.取6个烧杯分别编号1、2、3、4、5、6,依次注入适量30、35、40、45、50、55的水,恒温水浴;c.每一烧杯中分别放入装有等量苹果泥和果胶酶的试管,保温3 min;d.将各组烧杯中试管内的苹果泥和果胶酶混合均匀,振荡试管,反应一段时间;e.过滤,比较获得苹果汁的体积。c中将分别装在不同试管中的苹果泥和果胶酶恒温处理的目的是_。有人认为该实验缺乏对照,应补充
10、一组苹果汁和蒸馏水相混合的实验,你认为有没有必要? 。若继续探究果胶酶的最适用量,则在实验过程中温度、_(列举两个)等因素应保持不变。(3)由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一,若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶,则在配制海藻酸钠溶液时,要注意,否则可能出现焦糊。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化,原因是。(4)加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是酶和酶。其中前者能将血渍、奶渍等含有的水解成,使污渍容易脱落;同时后者可将脂肪水解成和。答案解析1.【解析】(1)果酒制作用的酵母菌来自葡萄的表皮,过度清洗葡萄会使酵母菌流失。酵母菌发酵产生二氧化碳,发酵时要留有大约1/3的空间,
11、防止发酵旺盛时汁液溢出来。若阀a、b一直打开,有氧环境酵母菌发酵受抑制,醋酸菌在有氧条件下产生果醋。要得到果酒,关紧阀a造成无氧环境,间歇性打开阀b排出二氧化碳。(2)要获得耐高糖和耐酸特性的酵母菌,需用选择培养基,加入高浓度的糖,降低pH,能在此培养基上生长的酵母菌一定是耐高糖和耐酸特性的。(3)稀释涂布平板法能获得单一的菌落。(4)酵母菌中缺乏纤维素酶和半纤维素酶,故酵母菌不能利用植物秸秆。若要使酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,一种方案是让酵母菌能分解纤维素和半纤维素(基因突变、基因工程),另一种方案是将纤维素和半纤维素分解后供酵母菌利用。答案:(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失防
12、止发酵旺盛时汁液溢出来果醋一直关紧阀a,间歇性打开阀b(或“先短时间阀a、b都打开,后关紧阀a,间歇性打开阀b”)(2)高浓度蔗糖(或葡萄糖)是否能在选择培养基上生长(3)提供高糖和酸性的筛选环境获得单一的菌落(4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶)在酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解植物秸秆;利用物理和化学方法分解植物秸秆;将酵母菌与其他能分解植物秸秆的微生物混合发酵(答出其中两项即可)2.【解析】(1)实验目的是筛选出可以分解原油的高效菌株,因此在筛选的时候选择培养基的碳源为原油。(2)纯化分离微生物的方法有两种:平板划线法和稀释涂布平板法。(3)平板划线法中每次
13、划线前都要将接种环灼烧灭菌,以杀死上次划线时接种环上残留的菌种;采用稀释涂布平板法时稀释度要足够高,否则会使微生物不能分散成单个细胞。灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。答案:(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)稀释倍数不够,菌液的浓度太高;划线时,划完第一次没有灭菌即接着划第二次;培养过程中灭菌不严格,受到了其他微生物的污染(任选两项)(4)强(5)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰3.【解题指南】(1)考查实质:本题以月季花药离体培养途径为情境考查植物组织培养的选材及过程。(2)解题关键:月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径和胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别。植物组织培养
14、过程及其培养成功的关键。【解析】(1)并不是任何时期的花粉都可以培养产生愈伤组织或胚状体,只有花粉发育到一定时期对离体的刺激才最敏感。对大多数植物而言,单核中期至晚期的花粉最容易形成花粉胚或花粉愈伤组织。在培养花药之前,通常用醋酸洋红法制片镜检以确定花粉发育的时期。(2)花药培养产生花粉植株一般有两种途径:花药中的花粉通过胚状体阶段发育为植株;花药中花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再诱导其分化成植株。两种途径并无绝对界限,主要取决于培养基中的激素种类及其浓度配比。答案:(1)单核镜检(显微镜观察)醋酸洋红(2)液泡化合子4.【解析】(1)杏仁油的提取原料为种子,一般用于食用,应采用压榨法提取
15、。(2)萃取法的萃取效率在原料相同时决定于萃取剂的性质和使用量。(3)血红蛋白相对分子质量大小与成熟红细胞中其他成分相差较大。(4)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可以使DNA溶解或析出从而与其他物质分开。答案:(1)压榨(2)使原料颗粒变小,加大萃取效率(3)凝胶色谱法相对分子质量大(4)浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度小分解蛋白质二苯胺5.【解析】本题考查橘皮精油的提取、花药离体培养等知识。(1)根据橘皮精油的性质,橘皮只能采用压榨法,其操作流程为:石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再过滤。(2)橘皮精油不采用水蒸气蒸馏的原因:水中蒸馏会导致原料焦糊,水蒸气蒸馏会导致部
16、分有效成分水解。(3)在提取橘皮精油时需要用石灰水浸泡10小时以上,从而提高出油率。(4)在花药离体培养过程中,选择单核期的花粉成功率最高,这时的花粉比较敏感。确定花粉发育时期最常用的是醋酸洋红法,将细胞核染色,对不易着色的花粉选用焙花青-铬矾法。培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;反之则利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌锅灭菌。答案:(1)压榨压榨(2)焦糊水解(3)10 h(4)焙花青-铬矾琼脂低高压蒸汽灭菌6.【解析】(1)由图中显示,在后试管中细菌数目减少,可推知此过程为稀释
17、,过程使用划线法对细菌进行固体培养基培养,可推知此过程为筛选嗜热菌。(2)由图示可知,表示的是嗜热菌分离纯化的过程,号培养基为选择培养基。在培养微生物的培养基中,碳源和氮源必不可少,所以除淀粉外还应加入硝酸铵。(3)细菌芽孢是在极端环境中产生的,具有耐高温等特点,只有用高温高压,才能杀死细菌芽孢,防止培养基污染。(4)在使用该酶时,应保证酶活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知,6070符合要求。(5)酶活性受温度影响,在不同的温度下,都可以测定酶的活性,A错误;由曲线可知,该酶的最适温度是80,曲线中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性
18、,B、C正确。曲线显示,酶的热稳定性从30开始不断下降,在70后,急剧下降,D正确。答案:(1)稀释单个菌落的筛选(或筛选)(2)选择培养基C(3)杀死培养基中的细菌芽孢(4)C(5)A7.【解析】(1)苹果堆满仓,由于空气不通畅,易使其进行无氧呼吸产生酒精而使之腐烂。除此之外,还寄生有微生物,以腐烂的苹果为有机物的来源,其同化作用类型以异养型为主。果胶酶瓦解细胞壁及胞间层使榨取果汁更容易。(2)探究温度对酶活性影响的实验中,温度是自变量,但为了保证实验的正常进行,必须预先达到实验要求条件,该实验利用温度梯度作为相互对照,因此没有必要补充苹果汁和蒸馏水相混合的实验作对照。(3)固定化细胞技术操作时,为了避免海藻酸钠溶液出现焦糊,要注意用小火或间断加热。由于细胞体积大,不易从包埋材料中漏出,所以固定化细胞技术一般采用包埋法固定化。(4)由于生活用水多呈弱碱性,所以碱性酶制剂的使用效果更佳。答案:(1)苹果进行无氧呼吸产生酒精使细胞死亡微生物侵染异养型半乳糖醛酸(2)保证底物和酶在混合时的温度是相同的没有pH、苹果泥含量(3)加热时用小火或间断加热细胞体积大,不易从包埋材料中漏出(4)碱性蛋白碱性脂肪大分子蛋白质可溶性的氨基酸或小分子的肽甘油脂肪酸
