1、整合训练(十五)生物技术与实践全员必做题12020广东省高三二模酸豆乳是以豆乳(豆浆和脱脂奶粉按适当比例混合制成)为原料，经乳酸菌发酵而成，营养丰富且胆固醇和乳糖的含量低。研究人员为了提高酸豆乳的品质进行了相关实验。回答下列问题。(1)乳酸菌繁殖所需要的营养物质有水、无机盐、_。(2)为筛选目的乳酸菌种，在严格无菌操作下，先将含豆乳的培养液灭菌，_，再分别接种待选的不同乳酸菌种，37 恒温发酵10 h，发酵过程中某些组别需要排气，原因是_产生气体。发酵后，需要检测和比较的发酵液主要指标有_(写出3个)。(3)利用海藻酸钠作为载体，固定上述筛选所得菌种并进行实验，流程为：配制海藻酸钠溶液海藻酸钠
2、溶液与乳酸菌混合固定化乳酸菌细胞无菌水清洗固定化乳酸菌产酸效率实验。实验中固定化乳酸菌的技术属于_法，与不进行固定化相比，采用该技术的优点是_。无菌水清洗凝胶珠的目的是_。22020贵州省高三二模漆树种子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性有机溶剂)可开发为生物柴油目前常用溶剂法萃取漆树种子油脂，其过程为：漆树种子粉碎干燥加溶剂水浴加热过滤浓缩收集油脂。回答下列问题：(1)对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应使用_(填“自然晾干”“高温烘干”或“新鲜”)的漆树种子。粉碎漆树种子的目的是_。(2)利用不同溶剂进行萃取时，发现油脂的萃取得率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如下
3、表。丙酮石油醚乙醛正己烷混合溶剂萃取得率23.72%26.35%25.30%26.17%28.73%酸值8.267.968.127.988.13过氧化值9.825.735.836.137.53(注：酸值高，说明油脂品质差；过氧化物是油脂变质过程中的中间产物，其含量常用过氧化值来表示)实验结果表明，_作为萃取溶剂较为合理，理由是_。(3)提取过程中、过程的装置名称分别是_、_。以上两种装置中都需要使用冷凝管，过程中冷凝管的作用是_。32020江西省高三二模请回答下列与生物技术实践相关的问题：(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌这两种方法来避免杂菌的污染，用酒精棉球擦拭接种环和用酒精灯火焰灼烧接种环分
4、别属于_(方法)和_(方法)。(2)酵母菌是一种可用于制作果酒的真菌菌种。果汁发酵后是否产生酒精，可以用重铬酸钾来检验，原理是_。(3)幽门螺杆菌(Hp)感染是慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素，其所导致的疾病可能发展为胃癌。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：配制培养基灭菌、倒平板X培养观察。在配制培养基时，要加入尿素和_指示剂，这是因为Hp能以尿素作为氮源：若有Hp，则菌落周围会出现红色环带。进行X操作时，每次取样前需用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，目的是_。42020东北三省四市教研联合体高三模拟进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理时间，降低处理成本。科研小
5、组欲分离及培养若干种微生物用于对湿垃圾(包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物)的处理。请分析回答：(1)科研小组将能够合成脂肪酶的细菌进行大量培养。需要用_(填“固体”“半固体”或“液体”)培养基来培养、生产脂肪酶，对培养基灭菌的方法是_，培养过程需要向培养基通入无菌空气并进行搅拌，目的是_。(2)为了使获得的脂肪酶能够反复利用，提高脂肪酶的利用率，科研人员需利用固定化技术将脂肪酶固定化，方法有_(至少两种)。(3)科研小组从土壤中分离分解纤维素的微生物，需要将其接种到仅含有_为唯一碳源的培养基进行培养，制作鉴别培养基选用_染色，通过产生_大小来筛选纤维素分解菌。重点选做题12020
6、百师联盟高三冲刺随着科技的快速发展，酶已经走出了实验室，走进了人们的生产、生活。回答下列酶的研究与应用的相关问题：(1)生产果汁时，水果中的果胶对果汁加工带来的影响是_、_。在探究果胶酶最适温度、pH及用量时，检测指标是_。(2)加酶洗衣粉可以清除普通洗衣粉难以祛除的污渍，温度、pH和_都会影响加酶洗衣粉中酶的活性。在探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果时，除了考虑洗涤效果外，还要考虑_(说出两点)等因素。(3)高果糖浆可以作为蔗糖的替代品，其优点在于不会像蔗糖一样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病。高果糖浆是指富含_的糖浆，这种糖可以由葡萄糖在_酶的催化下转化而来。科研人员将这种酶固定在颗粒状载
7、体上，然后将酶颗粒装在反应柱中催化葡萄糖的转化。与直接将酶与葡萄糖溶液混合相比，这样做的优点是_(说出两项)。22020河北省武邑中学高三质检回答下列有关微生物工程的问题。乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：(1)表中的培养液pH均为7.0，若要筛选微生物L，则不能选择表中的_培养液。培养液乳糖乳糖酶NaNO3牛肉膏K2HPO4KClMgSO47H2OFeSO4A25g/L1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LB3g/L1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LC25g/L1ug/L3g/L1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LD25
8、g/L3g/L1g/L0.5g/L1g/L0.01g/L(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落，可采用_法将初筛菌液接种在固体培养基上。(3)扩大培养微生物L时，通过增加营养物质的浓度_(填“可以”或“不可以”)提高种群密度，分析说明原因_。(4)在乳糖酶提取纯化的过程中，应及时检测_。将酶固定化后，则有利于酶的_。(5)研究人员用筛选到产乳糖酶的高产菌株J1和J4在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见图，推测菌株_更适合用于发酵，理由是_。32020河北省石家庄高三下学期模拟请回答下列问题。(1)从微生物所能利用的氮源种类来看，一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的
9、，它们能把_(列举两例)等简单氮源用于合成所需要的一切氨基酸，因而可称为“氨基酸自养型生物” 。(2)伊红美蓝培养基可用于饮用水大肠杆菌数目的测定，根据培养基上黑色菌落的数目推测大肠菌的数量。但单位体积饮用水中大肠杆菌数量相对较少，若直接将一定体积的自来水接种到培养基中，培养后可能无法得到菌落或菌落数目太少，可通过“滤膜法”解决这个问题，其操作思路是：_。稀释涂布平板法和_法是测定微生物数量更常用的两种方法。(3)在固定化细胞实验中， 明胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质能作为包埋细胞载体的原因是_。在工业生产中，细胞的固定化是在严格_条件下进行的。(4)为探究一种新型碱性纤维素酶去污效能，研究小组进
10、行了不同类型洗衣粉实验，结果如下图。加酶洗衣粉中目前常用的四类酶制剂除纤维素酶外，还有_(至少答两类)。根据表中实验结果，_(填“能”或“不能”)得出对污布类型 2 的去污力最强是因碱性纤维素酶所致， 并说明原因_。42020河南省开封市高三模拟考试咔唑(含N有机物)具有潜在致癌性，且结构稳定难以清除。为了获得高效降解咔唑的微生物，研究人员设计了如图所示的实验方案(表示相应的标注操作过程)。请回答下列问题。(1)图示所用的 “CNFM 咔唑”培养基，属于_培养基。(2)操作的接种采用_(实验器具)。(3)操作的接种采用_方法，其中平板培养的目的是_。(4)在相同、适应环境中进行上述“多瓶培养”
11、操作，可以初步确定_的锥形瓶中含有高效降解咔唑的微生物。(5)为鉴定下图1平板中的微生物种类，可作为鉴定依据的有_。(6)为了将图1培养基中的真菌与细菌分离，新制了PDA培养基(含马铃薯、葡萄糖、琼脂、蒸馏水)并加入青霉素(抑制细菌细胞壁的合成)。接种时用绒布轻按图1培养基表面，使绒布面沾上菌落，再将绒布轻按在新制培养基表面，培养结果如图2所示比较图1、2可知，图1中菌落_(填编号)为细菌，判断理由是_。图2中出现菌落5的原因可能是_(写出三种)。52020四川绵阳高三综测桃子味道酸甜，维生素C含量丰富，以桃果实为原料，制成的果汁及经发酵制成的果酒维生素C含量较高。请回答下列问题：(1)制作果
12、汁时常加入果胶酶，因为果胶酶能将果胶分解成可溶性的_，从而提高果汁的出汁率和澄清度。由于溶液中的酶很难回收，为了降低成本，使果胶酶能被再次利用，一般采用物理吸附法或_将其固定，固定化酶一般不采用包埋法，原因是_。(2)分离产果胶酶的微生物时，可从富含有机质的土壤中取样，将土壤滤液加入含有果胶的液体培养基中进行选择培养，选择培养的目的是_。通过酶解法和吸水涨破法制得果胶酶粗提取液，为进一步纯化分离果胶酶，可将样品加入_中进行洗脱、收集，最先洗脱出来的是样品中分子量_(填“较大”或“较小”)的蛋白质分子。(3)判断纯化的果胶酶是否达到要求，需要进行蛋白质纯度的鉴定。在鉴定的方法中，使用最多的是_。
13、62020黑龙江省高三模拟乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用_酶进行水解，使其转化为发酵所需的葡萄糖。(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶？_。A酿制果醋的醋酸菌B生长在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌D生产味精的谷氨酸棒状杆菌E反刍动物瘤胃中生存的某些微生物(3)从微生物体中提取出的酶首先要检测_，以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用_技术。(4)发酵阶段需要的菌种是_，在产生酒精时要控制的必要条件是_。(5)玉米秸秆还可以通过纤维素分解菌的作用用于秸秆还田，增加土壤肥力。用
14、_法鉴别纤维素分解菌时，培养基上的菌落周围会出现透明圈，其大小能反映_。整合训练(十五)全员必做题1解析：(1)乳酸菌繁殖所需要的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等，培养乳酸菌时还需要在培养基中添加维生素。(2)为筛选目的乳酸菌种，在严格无菌操作下，先将含豆乳的培养液灭菌，再冷却、分装，再分别接种待选的不同乳酸菌种。某些乳酸菌代谢会产生气体，所以发酵过程中某些组别需要排气。以豆乳(豆浆和脱脂奶粉按适当比例混合制成)为原料，经乳酸菌发酵而成的酸豆乳，营养丰富且胆固醇和乳糖的含量低，所以发酵后，需要检测和比较的主要指标有乳酸(“pH”)、胆固醇和乳糖的含量。(3)乳酸菌多采用包埋法固定化，即将微
15、生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。与进行不固定化相比，该技术的优点是可重复利用乳酸菌，产物易于分离。将固定好的凝胶珠用无菌水冲洗23次，其目的是洗去凝胶珠表面附着的乳酸及其他杂质，获得纯净的凝胶珠。答案：(1)碳源、氮源(2)冷却、分装(“分组”)某些乳酸菌代谢乳酸(“pH”)、胆固醇和乳糖的含量(3)包埋可重复利用乳酸菌，易于产物分离去除凝胶珠表面附着的乳酸及其他杂质(“获得纯净的凝胶珠”)2解析：(1)因为新鲜的种子含水量高，用于提取的有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂的提取效果，而高温烘干会改变油脂的结构，所以对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应使用自然晾干
16、的漆树种子。为了便于材料和溶剂充分接触，提高萃取效率，应粉碎漆树种子。(2)依据表格数据可知：与用其他有机溶剂作为萃取溶剂时相比，用石油醚作为萃取溶剂时，萃取得率最高，可得到较多的油脂，酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高，因此用石油醚作为萃取溶剂较为合理。(3)提取过程中为萃取，萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。为避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂一般是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在装置的加热瓶口安装回流冷凝装置。答案：(1)自然晾干便于和溶剂充分接触，提高萃取效率(得率)(2)石油醚萃取
17、得率较高，可得到较多的油脂，酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高(3)萃取蒸馏防止加热时有机溶剂挥发3解析：(1)根据分析可知，用酒精棉球擦拭接种环属于消毒；用酒精灯火焰灼烧接种环属于灭菌。(2)用重铬酸钾来检验酒精的原理，酒精可以使酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，Hp在分解尿素的过程中会使菌落周围pH升高，指示剂将变红，这样就可以初步鉴定Hp的存在。用移液管吸取菌液时，用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。答案：(1)(化学药剂)消毒(灼烧)灭菌(2)在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现灰绿色(3)酚红使微生物和无菌水混合均匀4解
18、析：(1)科研小组将能够合成脂肪酶的细菌进行大量培养需要用到液体培养基，因为液体培养基能够给细菌提供足够的营养，对培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌的方法来进行，培养过程中，为了使菌体充分接触营养物质和溶解氧，需要向培养基通入无菌空气并进行搅拌，以保证细菌能大量生长繁殖。(2)固定化酶通常采用的方法是化学结合法和物理吸附法，因此为了提高脂肪酶的利用率，科研人员将脂肪酶进行固定化，所用的方法是化学结合法、物理吸附法。(3)为了分离分解纤维素的微生物，需要从富含纤维素的环境取种，然后将其接种到以纤维素为唯一碳源的培养基中进行培养，用刚果红染色法制作鉴别培养基，然后通过产生透明圈的大小来筛选纤维素分解菌
19、。答案：(1)液体高压蒸汽灭菌使菌体充分接触营养物质和溶解氧，促进细菌生长繁殖(2)化学结合法、物理吸附法(3)纤维素刚果红透明圈重点选做题1解析：(1)生产果汁时，水果中的果胶对果汁加工带来的影响是：出汁率低(耗时长)、果汁浑浊(黏度高、易沉淀)；在探究果胶酶最适温度、pH及用量时，检测指标是：测定滤出果汁体积的大小。(2)温度、pH和表面活性剂都会影响加酶洗衣粉中酶的活性。在探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果时，除了考虑洗涤效果外，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。(3)高果糖浆是指富含果糖的糖浆，这种糖可以由葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化下转化而来。固定化酶技术与普通直接将酶与葡萄糖溶液
20、混合相比，这样做的优点是：酶与产物容易分离(不影响产品质量)；可以重复利用(降低生产成本)。答案：(1)出汁率低(耗时长)果汁浑浊(黏度高、易沉淀)测定滤出果汁体积的大小(2)表面活性剂衣物的承受能力、洗涤成本(3)果糖葡萄糖异构酶与产物容易分离(不影响产品质量)；可以重复利用(降低生产成本)2解析：(1)该实验的目的是筛选微生物L，因此所用的培养基应该是乳糖作为唯一碳源的培养基，且培养基的基本成分应包括碳源，氮源、水和无机盐，分析表格中的培养基的成分可知，A培养基缺乏氮源，微生物不能生长；B没有碳源，微生物应为无法生长，C不是以乳糖为唯一碳源，牛肉膏也可以作为碳源，因此A、B、C不能用于作为
21、筛选微生物L的培养基。(2)接种微生物常用平板划线法(或稀释涂布平板法)，可将初筛菌液接种在固体培养基上。(3)由于营养物质浓度增高，渗透压也增高，不利于细菌生长，故扩大培养微生物L时，不能通过增加营养物质的比例提高种群密度。(4)在乳糖酶提取纯化的过程中，应及时检测酶活力(或酶活性)。将酶固定化后，则有利于酶的回收再利用。(5)由于发酵过程中会产热和产酸，据图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，故J4更适合用于发酵。答案：(1)A、B、C(2)平板划线法(或稀释涂布平板法)(3)不可以营养物质浓度增高，渗透压也增高，不利于细菌生长(4)酶活力(或酶活性)回收再利用(5)J
22、4发酵过程中会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高3解析：(1)微生物的培养需要氮源，从微生物所能利用的氮源种类来看，一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的，它们能把尿素、铵盐、硝酸盐、氮气等简单氮源用于合成所需要的一切氨基酸。(2)“滤膜法”的操作思路是：将已知体积的水用滤膜过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养；稀释涂布平板法和显微镜直接计数法是测定微生物数量常用的两种方法。(3)在固定化细胞实验中，明胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质能作为包埋细胞载体的原因是这些物质是不溶于水的多孔性材料，便于细胞的包埋；在工业生产中，细胞的固定化是在严格无菌条件下进行的。(4)加酶洗衣粉中
23、目前常用的四类酶制剂，除纤维素酶外，还有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶；据图分析可知，图中自变量有三种，即洗衣粉的种类、污布的种类及酶用量，故由实验结果不能得出碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强，其原因是除污布类型外，洗衣粉类型这一变量也会影响去污力。答案：(1)尿素、铵盐、硝酸盐、氮气(2)将已知体积的水用滤膜过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养显微镜直接计数(3)这些物质是不溶于水的多孔性材料无菌(4)蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶不能除污布类型外，洗衣粉类型这一变量也会影响去污力(不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力)4解析：(1)图示所用的“CNFM咔唑”培养基，只允许分解咔唑的微生物生长，具有
24、选择性，属于选择培养基。(2)从三角锥形瓶中准确移取一定体积的液体所用的仪器为移液管。(3)从锥形瓶中取菌液接种，用稀释涂布平板法可使接种细菌逐渐稀释，经适宜条件培养，可能形成单个、独立的菌落；再利用含咔唑的固体培养基进行二次筛选，可以获得高效降解咔唑的微生物。(4)在相同、适宜环境中进行多瓶培养操作，瓶中咔唑的剩余量可以初步反应筛选的微生物对咔唑的降解能力，剩余咔唑量最低的锥形瓶中，筛选的微生物的降解能力最高。(5)菌落特征是细菌分类的依据之一，所以可以通过观察菌落特征鉴定或区分不同的菌种，如颜色、大小、干湿、气味、表面情况等。(6)由于细菌无法在含青霉素的培养基中生长，所以图1中的菌落3、
25、4为细菌。图2中出现新菌落5的原因可能是绒布未灭菌、或被抗青霉素细菌污染、或培养基灭菌不彻底。答案：(1)选择(2)移液管(3)稀释涂布平板筛选出高效降解咔唑的微生物(4)含咔唑浓度最低(5)菌落的大小、形状、颜色和表面情况等(6)3、4细菌无法在含青霉素的培养基中生长绒布未灭菌、被抗青霉素细菌污染、培养基灭菌不彻底5解析：(1)制作果汁时可以加入果胶酶将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，从而提高果汁的出汁率和澄清度。果胶酶适合采用化学结合法或物理吸附法将果胶酶固定在某种介质上；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。(2)选择培养的目的是增加产果胶酶的微生物的浓度(或“抑
26、制其他微生物的繁殖，促进目的菌的生长繁殖”)；纯化分离蛋白质，可以采用凝胶色谱法，将样品加入凝胶色谱法中进行洗脱、收集，由于分子量较大的蛋白质不能进入凝胶内部，所以路程短，速度快，最先洗脱出来。(3)蛋白质纯度的鉴定使用最多的是SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳。答案：(1)半乳糖醛酸化学结合法酶分子较小，易从包埋材料中漏出(2)增加产果胶酶的微生物的浓度(或“抑制其他微生物的繁殖，促进目的菌的生长繁殖”)凝胶色谱柱较大(3)SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳6解析：(1)用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程，植物秸秆中的有机物主要是纤维素，需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖。(2)生长在腐木上的霉菌及反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中含有纤维素酶，可以分解纤维素，B、E正确。(3)从纤维素分解菌中提取纤维素酶需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测，为了使酶能够被反复利用，可采用固定化酶技术。(4)发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精时要控制的必要条件是无氧(密封、密闭)。(5)用刚果红染色法鉴别纤维素分解菌时，培养基上的菌落周围会出现透明圈，其大小能反映纤维素分解菌的分解能力。答案：(1)纤维素(2)B、E(3)酶的活力(活性)固定化酶(4)酵母菌无氧(密闭、密封)(5)刚果红染色纤维素分解菌的分解能力