2020屆高考生物藝考生大二輪總復(fù)習(xí) 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第14講 生物技術(shù)課后鞏固提升

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1、第14講 生物技術(shù) 一、選擇題 1．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(huì)污染土壤。為修復(fù)被污染的土壤，可按圖示程序選育出能降解該除草劑的細(xì)菌。已知該除草劑(含氮有機(jī)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(qǐng)分析回答： (1)微生物接種是微生物學(xué)研究中最常用的基本操作技術(shù)，該技術(shù)的核心是________________________________________________________________________。 (2)在選育過程中，應(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果如上圖顯示的A～E五種菌株中，________是最理想菌株。 (3)若想對(duì)初步篩選得到的目的菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)，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(gè)平板上分別接入0.1 mL稀釋液，經(jīng)過適當(dāng)培養(yǎng)后，6個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為59、57、58和2、7、5，空白對(duì)照組的平板上沒有菌落，則每升土壤溶液中活菌數(shù)的理論值為________個(gè)。實(shí)際上每升土壤溶液中的活菌數(shù)比通過統(tǒng)計(jì)所得的這一數(shù)值要大，因?yàn)開__________________________________________ ___

3、_____________________________________________________________________。 (4)科研人員用放射線處理該細(xì)菌，獲得突變株A和B，然后對(duì)突變株A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示： 接種的菌種 一般培養(yǎng)基 實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果 A 不生長 添加營養(yǎng)物質(zhì)甲，能生長 B 不生長 添加營養(yǎng)物質(zhì)乙，能生長 A＋B 能生長 不添加營養(yǎng)物質(zhì)甲、乙，能生長 請(qǐng)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(shù)的核心是防止雜菌污染。(2)已知該除草劑為含氮有機(jī)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(xì)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?？梢?，在選育能降解該除草劑的細(xì)菌的過程中，應(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(duì)初步篩選得到的目的菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)，可采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此應(yīng)選擇稀釋度為10倍的、分別接入0.1 mL稀釋液的3個(gè)平板上的菌落數(shù)(分別為59、57、58)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，則每升土壤溶液中活菌數(shù)的理論值為[(59＋57＋58)÷3]×10÷(0.1×10－3)＝5.8×106(個(gè))。由于統(tǒng)計(jì)結(jié)果是用菌落數(shù)來表示的，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，所以實(shí)際上每升土壤溶液中的活菌數(shù)比通過統(tǒng)計(jì)所得的這一數(shù)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(zhì)甲，突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)乙，

6、據(jù)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(zhì)甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)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(jì)結(jié)果是用菌落數(shù)來表示的，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落　(4)突變株A生長需要營養(yǎng)物質(zhì)甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)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(tuán)隊(duì)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(shí)間統(tǒng)計(jì)兩種菌株的生長狀況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖所示，回答下列問題： (1)醋酸鹽培養(yǎng)基從物理性質(zhì)上來看屬于________培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基主要應(yīng)用是________；從功能上來看屬于________培養(yǎng)基； (2)由圖可知：更適應(yīng)醋酸鹽培養(yǎng)基環(huán)境的菌株是________，其依據(jù)是________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

8、____， 原因是_____________________________________________________________________。 (3)若要統(tǒng)計(jì)培養(yǎng)30小時(shí)后醋酸鹽培養(yǎng)基中的CV101活菌數(shù)，可采用________法；為保證能在固體培養(yǎng)基上獲得單個(gè)菌落，接種前，需取1 mL該菌液進(jìn)行________處理。 解析：(1)根據(jù)題干信息分析，某團(tuán)隊(duì)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(kuò)大培養(yǎng)；從功能上看其屬于選擇培養(yǎng)基。(2)據(jù)圖分析可知，在一定時(shí)間內(nèi)，CV101菌株在該培養(yǎng)基中數(shù)量持續(xù)

9、增多，而CV103菌株的數(shù)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(yīng)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(jì)數(shù)；為保證能在固體培養(yǎng)基上獲得單個(gè)菌落，接種前，需取1 mL該菌液進(jìn)行梯度稀釋處理。 答案：(1)液體　擴(kuò)大培養(yǎng)　選擇　(2)CV101菌株　在一定時(shí)間內(nèi)CV101菌株在該培養(yǎng)基中數(shù)量持續(xù)增多，而CV103菌株的數(shù)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(chǎn)葡萄、柿子等水果，但因銷路不暢，造成水果嚴(yán)重積壓，腐爛變質(zhì)。某駐村扶

10、貧支教老師為解決葡萄、柿子等資源嚴(yán)重?fù)p耗問題，組織學(xué)生設(shè)計(jì)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(qǐng)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(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入甲瓶中。葡萄汁的質(zhì)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(shù)其他微生物則被抑制。應(yīng)注意的相關(guān)操作是_____________________________________。 ②若要通過酵母菌的單菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)，應(yīng)在培養(yǎng)液中加入________，采用________法分離和計(jì)數(shù)。________(填“能”或“不能”)用

11、這種培養(yǎng)基對(duì)酵母菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。 (2)柿子酒、柿子醋的制備： ①若在甲瓶內(nèi)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(dāng)酒精發(fā)酵基本完成時(shí)，將果汁的酒精濃度稀釋至5～6度，然后導(dǎo)入乙瓶(裝有5%～10%的醋酸菌液)，攪勻，將溫度保持在30 ℃，進(jìn)行醋酸靜置發(fā)酵。該過程中，對(duì)乙瓶應(yīng)進(jìn)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(guān)系，進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，獲得圖2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在接種后70 h，接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少的主要原因是_________

12、_________________________________。 答案：(1)①缺氧、呈酸性　夾住a、b，關(guān)閉c、e，間隔一段時(shí)間應(yīng)打開b處夾子排出CO2　②瓊脂　稀釋涂布平板　不能　(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(zhì)較多，產(chǎn)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(duì)某種品牌的酸奶中乳酸菌的數(shù)量進(jìn)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(hào)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(jìn)行涂布計(jì)數(shù)，涂布三個(gè)平板，其菌落數(shù)分別為251、265、276個(gè)。請(qǐng)回答下列問題： (1)乳酸是乳酸菌________呼吸的產(chǎn)物，進(jìn)行的場所是________________________。 (2)制備乳酸菌的培養(yǎng)基過程中，對(duì)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(duì)乳酸菌接種所采用的方法是________。根據(jù)三個(gè)平板中的菌落數(shù)，可推測原酸奶中乳酸菌的濃度為________個(gè)/mL，該方法測定的乳酸菌的含量和實(shí)際值相

14、比，一般________(填“偏大”或“偏小”)。 (4)為了使測量的結(jié)果更加準(zhǔn)確，對(duì)照組的設(shè)置應(yīng)該是 __________________________________________________________________________________。 解析：(1)乳酸是乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物，無氧呼吸的場所是乳酸菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)制備培養(yǎng)基過程中，對(duì)培養(yǎng)皿滅菌的常用方法是干熱滅菌法，對(duì)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(jié)的水珠落入培養(yǎng)基中造成污染，同時(shí)也可以避免培養(yǎng)基中的水分過快地?fù)]發(fā)。(3)根據(jù)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(jìn)行涂布計(jì)數(shù)，三個(gè)平板中菌落數(shù)分別為251、265、276個(gè)，可推測原酸奶中乳酸菌的濃度為(251＋265＋276)÷3×10×106＝2.64×109個(gè)/mL。稀釋涂布平板法測定活菌數(shù)目時(shí)，因?yàn)橄噜彽募?xì)菌可能形成一個(gè)菌落，因此測定值可能比實(shí)際值小。(4)為了使測量的結(jié)果更加準(zhǔn)確，需要另增設(shè)一組培養(yǎng)基，接種等量無菌水，主要是檢測對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)器具滅菌是否徹底和操作是否嚴(yán)格按無菌操作要求進(jìn)行。 答案：(1)無氧　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(2)干熱滅菌法　防止培養(yǎng)皿蓋上凝結(jié)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?fù)]發(fā)　(3)稀釋涂布平板法　2.64×109　偏小　(4)另增設(shè)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。回答下列問題： (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(zhì)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(shí)驗(yàn)流程中，首先進(jìn)行選擇培養(yǎng)，目的是________________________________________________________________________；其次進(jìn)行梯度稀釋，目的在于鑒定培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)在________之間；然后進(jìn)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(xué)統(tǒng)計(jì)某培養(yǎng)液中纖維素分解菌數(shù)目的流程及記錄結(jié)果。據(jù)圖分析，該樣液中微生物濃度大約為________個(gè)/mL。若各操作環(huán)節(jié)均正確，該同學(xué)認(rèn)為該培養(yǎng)液中含有多種微生物，則該同學(xué)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(diào)pH→)滅菌→倒平板，無需進(jìn)行計(jì)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(jì)樣液中微生物數(shù)量時(shí)，為了使統(tǒng)計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確，培養(yǎng)皿中菌落數(shù)應(yīng)在30～300之間。鑒定纖維素分解菌時(shí)，應(yīng)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(fù)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(huì)出現(xiàn)透明圈。(3)根據(jù)公式可計(jì)算出該樣液中微生物濃度大約為8.0×107個(gè)/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(diào)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(chǎn)生透明圈 (3)8.0×107　培養(yǎng)皿中有多種不同類型的菌落 6