内容正文:
专题01 发酵工程
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)下列叙述正确的是( )
A.培养基中都只含有碳源、氮源、水三种成分
B.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
C.固体培养基中加入少量自来水即可制成液体培养基
D.微生物在固体培养基表面生长,形成肉眼可见的多种菌落是由单个细菌繁殖而来的
2.(23-24高二下·湖南永州道县道县第一中学·期中)下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A.计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B.利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C.计数培养液中酵母菌种群数量变化
D.观察菊花外植体的生长状况
3.(23-24高二下·湖南永州道县道县第一中学·期中)硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中,下列关于其代谢,叙述正确的是( )
A.碳源为葡萄糖 B.培养时需隔绝空气
C.氮源是氨气 D.培养时需冷藏
4.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)下列有关发酵工程应用的说法,正确的是( )
A.利用纤维蛋白废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功
B.味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
C.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D.沼气发酵池为防止发酵产热导致池温过高,应定期打开池盖进行散热
5.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料,采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的,其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长,既保持了香梨的果香和营养,口感独特,又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示,下列相关说法错误的是( )
库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品
A.酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵
B.与传统发酵技术相比,发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂
C.在调整成分环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
D.在主发酵时通气,后发酵时需要密闭,应保持温度在28℃左右
6.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期中)有关培养基配制原则的表述正确的是( )
A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水以及无机盐
B.碳源和氮源必须具有一定比例,碳元素的含量最多,其次为氮元素
C.有的培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求
D.营养物质的浓度越高越好
7.“蔫红黝紫簇成堆,但摘儿童莫更猜。说与故园风物好,玉盘冰醴浸杨梅。”又是一年杨梅桑葚季,杨梅和桑葚均可以用来制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.果酒制作过程中要加入抑菌物质来防止杂菌的滋生
D.果酒制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少
8.随着人们对发酵原理的认识,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高,下列关于传统发酵技术与发酵工程的相关叙述错误的是( )
A.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B.发酵工程获得的单细胞蛋白可以作为食品添加剂和微生物饲料
C.发酵过程中发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
D.传统发酵技术和发酵工程都要利用微生物来进行发酵.
9.(22-23高二·湖南长沙湖南师大附中·期中)获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术在生产、生活和科研实践中有着广泛的应用。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A.用干热灭菌箱对带棉塞的试管灭菌时,可用报纸包裹严密后再进行灭菌处理
B.微生物的接种工具如接种环、接种针可直接用酒精灯火焰灼烧灭菌
C.用紫外线进行消毒时,适量喷洒消毒液以加强消毒效果
D.饮用前的鲜牛奶或使用后的液体培养基均可用高压蒸汽灭菌法进行处理
10.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下列对灭菌和消毒的理解错误的是( )
A.灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物
C.消毒和灭菌都能杀灭一切微生物
D.常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等
11.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及封闭式发酵罐的成功设计,人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐渐形成。下列关于发酵工程的叙述中错误的是( )
A.性状优良的菌种可以来自天然菌种、也可以是诱变育种或基因工程育种获得的
B.发酵的环境条件不仅影响微生物的生长繁殖,还会影响到微生物代谢物的形成
C.黑曲霉可以用来生产酱油,也可以用于生产食品添加剂
D.利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体,可以用来做微生物饲料,也可以将该基因导入到植物细胞中进行表达
12.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下列关于腐乳和泡菜制作的叙述中,正确的是( )
A.主要菌种都是细菌
B.制作过程都不必严格执行无菌操作
C.所用装置都需要密封
D.所用菌种都需要人工接种
13.(22-23高二下·湖湘教育三新探索协作体·期中)碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物,科研人员进行了碳青霉烯类抗生素和某种噬菌体对引起重度感染细菌的杀灭效果的相关研究,下列叙述错误的是( )
A.细菌进化的实质是基因频率的改变
B.抗生素会导致细菌基因突变和抗药性的发生
C.可采用稀释涂布平板法,检验抗生素和噬菌体对细菌的杀灭效果
D.为避免细菌耐药性的产生,可提倡用专一性噬菌体治疗该细菌导致的疾病
14.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.制作果酒时,容器需尽量装满,以排出空气便于酒精发酵
B.随着发酵的进行,发酵液中糖含量将逐渐增加
C.果酒发酵转果醋发酵时,需打开瓶盖并适当降低发酵温度
D.利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量
15.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)人们在研究、利用微生物时,需用无菌技术培养获取纯种微生物,并对其进行技术或保存。下列有关叙述正确的是( )
A.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
B.在接种前,需要打开紫外线灯照射半小时,之后用石炭酸喷洒桌面
C.为得到纯培养物,需要为微生物提供合适的营养物和培养条件,培养霉菌时一般需要将培养基调至中性或碱性
D.在用接种环接种培养物时,每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端
16.(21-22高二下·湖南邵阳二中·期中)下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( )
A.、、、葡萄糖、琼脂、水
B.、、、葡萄糖、尿素、琼脂、水
C.、、、牛肉膏、蛋白胨、尿素、琼脂、水
D.、、、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水
17.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)普洱茶渥堆为普洱茶的发酵过程,云南大叶种晒青毛茶经潮水后渥堆,由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活动,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成,下列相关叙述错误的是( )
A.为保证产品的品质相同,渥堆前青毛茶要先进行灭菌处理
B.渥堆过程容易闻到酒香,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果
C.普洱回甘味觉,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量
D.湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程,进而影响普洱茶的品质
18.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)邵阳大曲酒是湖南的特色酒品,以湖南省邵阳地区所产的优质糯米为原料精心酿制而成的。如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图,下列有关传统发酵技术说法正确的是( )
A.腐乳制作过程中,微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和芳香烃,因此味道鲜美且易于消化吸收
B.果酒与果醋发酵的装置改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
C.制作果醋时全程需要通入氧气,排出二氧化碳
D.泡菜制作前可向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”,其目的是提供酵母菌菌种
19.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)长沙臭豆腐是一种传统的发酵食品,下列有关发酵工程及其应用的叙述正确的是( )
A.酱油可以大豆为主要原料,利用黑曲霉发酵制得;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得
B.啤酒的工业化生产流程中糖化的作用是使淀粉分解形成糖浆,并对糖浆灭菌
C.单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加单细胞蛋白制成的微生物饲料,可以提高动物的免疫力
D.发酵结束后发酵产品采用过滤、沉淀的方法获得
20.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)下列关于发酵工程在食品工业上应用的叙述,错误的是( )
A.果酒、果醋制作所利用的菌种均能够进行有氧呼吸
B.柠檬酸是一种食品酸度调节剂,可通过黑曲霉发酵制得
C.制作果酒的最适温度应该比制作果醋的最适温度高
D.微生物将葡萄糖转变成酒精和醋酸需要多种酶参与
二、多选题
21.(23-24高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)每年的6月7日为“世界食品安全日”,食品安全关系千家万户,食用变质食物,食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查,如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是( )
A.制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质
B.配制好的培养基要用灼烧灭菌
C.图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为平板划线法
D.稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落
22.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌,下列相关表述正确的是( )
A.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
B.这种培养基是一种选择培养基
C.利用这种石油降解菌可以降解石油,修复土壤
D.相对于未被污染的土壤,从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌
23.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)下列有关微生物实验的叙述,正确的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B.稀释涂布平板法可用于微生物的计数
C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
24.(21-22高二下·湖南长沙长郡中学·期中)以鲜山楂为主要原料酿制的山楂酒,将山楂的营养成分充分释放,更易被人体吸收,具有防治疾病的功效和较高的保健价值。如图所示是进行山楂酒发酵的装置。下列叙述正确的是( )
A.制作山楂酒时,为减少杂菌污染,应将山楂清洗后切块
B.扩大培养时,进气口要通入无菌空气使酵母菌大量繁殖
C.发酵产酒时,搅拌可增加溶解氧和使培养液与酵母菌充分接触
D.传统发酵制作山楂酒为纯种发酵且利用厌氧条件抑制杂菌污染
三、非选择题
25.(23-24高二下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)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。某同学欲从受原油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 为唯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)通常情况下,无菌技术要求实验操作应在酒精灯火焰附近进行,以避免 。
26.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)1845年,巴斯德发现并分离培养了纯种酵母。1996年6月,在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母的完整基因组顺序,它含有16条染色体,全长为12068 kb。酿酒酵母作为单细胞真核生物的代表,发酵工艺成熟,生物安全性高,用于燃料乙醇与酒业生产,也广泛应用于畜牧养殖业和饲料工业。
(1)在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于 ,存在菌种纯度低、质量不高的问题,虽然随着酵母菌大量繁殖使得发酵液中 (答两点)抑制杂菌繁殖,但是仍存在杂菌与其他代谢物,为提高酒的质量需要对寻找酿酒酵母的纯种进行进一步的分析。
(2)在实验室使用“马铃薯、葡萄、琼脂、蒸馏水”对酵母菌培养液进行纯化,其中马铃薯提供的是 ,可以使用的纯化方法有 (答两种)。
(3)纯化后得到的菌种(B0213\EC1118\FN10\RV002)需要进一步筛选,经培养发酵后,测得如下图所示的结果,选择 (填菌株型号)最为合适。在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。同时因为酵母菌含有丰富的蛋白质,可以生产 作为饲料。
27.(21-22高二下·湖南长沙明德中学·期中)尿素是一种重要的氮肥,但是不能被农作物直接吸收,只有被土壤中的细菌分解成氨后才能被植物利用。某实验小组要完成课题“从土壤中分离出能分解尿素的细菌”,问答下列问题:
(1)分解尿素的细菌能分说 酶,能将尿素分解成氨气。
(2)在该实验中,配制培养基需要以 为唯一氮源。该培养基中 (填“需要”或“不需要”)添加葡萄糖,原因是 。
(3)在接种前得要对样品进行稀释处理,以保证获得菌落数为 个、适于计数的平板。初步筛选出来的菌种还需要用生化的方法作进一步的鉴定,鉴定方法是检测初步筛选目的菌种培养基的pH,若pH (降低/不变/升高),说明该菌种能够分解尿素。
28.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)棉花及秸秆的主要成分是纤维素,人们对富含纤维素的农作物残渣利用很少。科学家从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,可利用该类细菌获取纤维素酶。请回答下列问题:
(1)在筛选纤维素分解菌的过程中,人们利用了 法,通过颜色反应直接对微生物进行筛选,所用染料可以与纤维素这样的多糖物质形成 ,当纤维素被分解后,培养基中会出现以这些菌为中心的 。
(2)筛选纤维素分解菌时将土壤中微生物培养一段时间后,利用 法将菌液接种筛选培养基上,此方法可以用于微生物的计数。
(3)筛选纤维素分解菌时用以纤维素为唯一碳源的培养基培养,培养后的结果如图:
①从功能上看培养纤维素分解菌的培养基属于 培养基。
②平板上出现无透明带菌落的原因很可能是 。
29.(20-21高二·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)果酒、果醋、腐乳和泡菜是我国独特的传统发酵食品,几百年来深受老百姓的喜爱。回答下列问题:
(1)在果酒制作时,酒精发酵一般将温度控制在 ,葡萄酒呈现深红色的原因是 。
(2)在果醋制作时,当 和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸也可以将乙醇变为醋酸,该过程的反应式为: 。
(3)在制作腐乳时用含水量为 左右的豆腐较适宜;加盐腌制时要注意控制盐的用量,原因是 。
(4)在泡菜的腌制过程中,温度过高、 、 ,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期中)在本学期开展的“湘”见传统发酵食品视频制作大赛中,同学们展示了制作“泡菜”、“甜酒”以及“腐乳”等多种承载了中华民族悠久的历史文化内涵的传统风味食物的过程。下列有关传统发酵过程的描述正确的是( )
A.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主
B.传统发酵技术生产泡菜时,发酵坛内发酵液表面出现的白膜可能是由于乳酸菌大量繁殖而引起的
C.葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放出CO2
D.当氧气充足和缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
2.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)研究者从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.透明圈的直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物分解淀粉的能力越弱
B.图2培养皿要放在高温条件下培养,周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌
C.①②合称为稀释涂布平板法,实验使用的培养基采用干热灭菌,培养皿采用高压蒸汽灭菌
D.甲、乙试管为液体培养基,液体培养基能分离获得水生嗜热杆菌单菌落
3.(23-24高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)我们的生活离不开传统发酵技术制作的食品,酸奶、果酒、果醋、泡菜、腐乳等极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列相关叙述错误的是( )
A.制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌,可加速发酵进程
B.酿果酒时无需对葡萄严格消毒,原因是缺氧、酸性的发酵液抑制了其他微生物的生长
C.家庭制作的泡菜因早期亚硝酸盐含量高而不宜过早食用,需等到亚硝酸盐含量较低后食用
D.豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物的发酵分解成小分子肽和氨基酸,味道鲜美
4.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料,采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的,其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长,既保持了香梨的果香和营养,口感独特,又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示,下列相关说法错误的是( )
库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加S02→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品
A.酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵
B.与传统发酵技术相比,发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂
C.在调整成分环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
D.在主发酵时通气,后发酵时需要密闭,应保持温度在28℃左右
5.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县岳阳县第一中学·期中)限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检出(如图)。将诱变后的菌株接种在基本培养基上,野生型菌株迅速形成较大菌落,营养缺陷型菌株生长缓慢,不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后,营养缺陷型菌株快速生长。下列叙述正确的是( )
A.用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
B.精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
C.培养基中添加精氨酸后抑制了野生型菌株生长
D.挑取图乙中菌落②分离精氨酸营养缺陷型菌株
6.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县岳阳县第一中学·期中)下列关于微生物培养的叙述,正确的是( )
A.高压蒸汽灭菌后,务必在常压下再打开灭菌锅
B.纯化培养时,在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
C.涂布接种时,需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后,立刻涂布
D.用平板划线法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数
A.醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸
B.葡萄酒的制作过程,应将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.若泡菜腌制时间过短,则泡菜中杂菌少但酸性弱、亚硝酸盐含量高
D.利用大豆发酵得到酱豆,酱豆中有机物的含量、种类、营养价值都增加了
8.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)剁辣椒属于发酵辣椒,其传统加工方法是利用乳酸菌的自然发酵和食盐保存作用进行加工处理。湖南农业大学食品科学技术学院的科研人员尝试从剁辣椒中分离安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌进行辣椒的接种发酵,提高发酵辣椒品质。分离所用MR5培养基的主要成分有蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙(乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈)、溴甲酚绿(pH显色剂,酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色)、琼脂。下列说法错误的是( )
A.为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏
B.将平板倒置培养可为乳酸菌筛选创造无氧环境
C.在分离、纯化菌种时应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行培养
D.还需进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力
9.科学家开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术,过程中需对大肠杆菌进行培养、分离、鉴定和计数。下图为分离菌株的示意图,若图中三个平板上长出的菌落数目分别是214.210、209,下列说法错误的是( )
A.培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种工具常采用灼烧法灭菌
B.计数可以用上图所示的稀释涂布平板法,也可用平板划线法
C.涂布完后,培养微生物时要倒置培养,目的之一是防止皿盖上的冷凝水滴落,造成污染
D.该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目为2.11×109
10.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑,与基因Snhg5过表达相关,Snhg5转录出的RNA并不翻译产生蛋白质,而是以RNA的形式发挥调节作用。通过基因工程构建了人心肌细胞特异性过表达Snhg5的转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH,将其导入动物的受精卵中,通过受精卵移植得到稳定携带外源目的基因的动物子代为心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠。结合题干信息,以下说法中不合理的是( )
A.可以使用促性腺激素作用于雌性小鼠超数排卵
B.可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中
C.该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠,利于人类用来研究相关的治疗药物
D.可以使用凝胶电泳法分离心肌细胞的蛋白质,检查目的基因是否表达
11.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分流程图如下。以下说法错误的是( )
A.取样时应选取表层土壤,纯化培养时培养基中无需添加任何氮源
B.实验过程中需要设置空白对照,同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上
C.步骤④平板上的平均数量为235,所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌
D.鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量
12.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)下图是果酒果醋发酵的改良装置,有关说法正确的是( )
A.用以上装置发酵属于传统发酵,与发酵工程的不同仅在于菌种的纯度
B.将葡萄汁煮沸冷却后灌入约2/3瓶,密闭发酵即可得到自制葡萄酒,之后打开即可得到果醋
C.果酒发酵和果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养型微生物
D.果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、产生的气体较少,可将充气口和排气口都关闭
13.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法,处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解,下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是( )
A.配制培养基时可以向培养基中加抗生素,以达到抑制杂菌生长的目的
B.培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌,培养基只能进行湿热灭菌
C.选择培养基的唯一碳源为淀粉,在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌
D.菌落②比菌落①形成的透明圈大,所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落①
14.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)生物工程应用广泛,成果丰硕,下列对应工程技术应用正确的是( )
A.利用乳腺反应器生产药物,属于基因工程与动物细胞工程
B.制造一种能降解石油的“超级细菌”属于发酵工程
C.利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程
D.人工生产牛胰岛素属于蛋白质工程
15.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)抗生素在现代畜牧业中的广泛应用,不可避免地造成牛奶中抗生素残留。现利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性进行了如下实验:将灭菌的滤纸圆片(直径8mm),分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后,放置在接种了嗜热链球菌的平板上,在37℃下培养24h,测量结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
牛奶处理方法
抑菌圈直径(mm)
1
含抗生素消毒鲜牛奶
4.5
2
不含抗生素消毒鲜牛奶
0
3
含抗生素鲜牛奶
4.6
4
不含抗生素鲜牛奶
0
5
待测奶样
5.8
A.实验中需利用涂布法接种嗜热链球菌,不能使用平板划线法
B.抗生素可通过抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈
C.消毒会破坏抗生素,导致抗生素的抑菌效果显著降低
D.待测奶样不适合制作酸奶
16.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)果酒的工业化酿造可在图示的发酵罐中进行。下列有关叙述错误的是( )
A.夏季生产果酒时,需要增大冷却水流量,以降低发酵罐温度
B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中进气口和出气口中空气流速不宜太大
C.发酵过程中需定时关注压力变化以保证安全生产
D.可以通过监测发酵液中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
17.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)黑茶是一种后发酵茶,通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成,富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气,滑润甘甜,保存时间越久的老茶,茶香味越浓厚。下列叙述错误的是( )
A.制作黑茶时可能需要利用酵母菌等微生物进行发酵
B.发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
C.黑茶发酵过程中,蛋白质等大分子转化成了小分子有机物
D.新茶发酵完成后最好进行灭菌并密封,有利于保证茶的质量
18.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.配制步骤③的培养基时,应先将培养基高压蒸汽灭菌后冷却至50℃再倒平板
B.步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
C.步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
19.(21-22高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)下列有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验操作,错误的是( )
A.取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌
B.分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生氮气和二氧化碳
C.用尿素为唯一氮源,加酚红指示剂的培养基培养分解尿素的细菌,指示剂变红
D.用牛肉膏蛋白胨培养基作对照,来验证选择培养基是否有选择性
20.(21-22高二下·湖南长沙长郡中学·期中)泡菜古称葅,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。其制作流程如下:鲜菜→整理→洗涤→切分→晾干明水→入坛→加盐水泡制→密闭发酵→成品。老坛酸菜包里的酸菜则是从外面收购的“土坑酸菜”。下列叙述正确的是( )
A.泡菜主要是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的生长和繁殖
B.腌制时间过短和制作过程污染严重等会使土坑酸菜易腐烂变质
C.泡菜之盐水加热煮沸后应立即加入陈泡菜液以防止杂菌污染
D.制作泡菜时要选择新鲜的原料,且为创设无氧环境泡菜坛要装满
二、多选题
21.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)青霉素是青霉菌的代谢产物,它是一种治疗细菌感染的药物,是20世纪医学上的重大发现。如图为发酵工程生产青霉素的部分流程,冷冻干燥孢子指在极低温度(零下70℃左右)、真空干燥状态下保藏的菌种。米孢子是生长在小米或大米培养基上的孢子。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.据图可以判断青霉菌的代谢类型是异养需氧型
B.配制的平板培养基中包含碳源、氮源、维生素、无机盐等物质
C.①过程和②过程都属于发酵工程中的扩大培养阶段
D.发酵后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品
22.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)营养缺陷型指微生物因丧失合成某些生活必需物质的能力,能在完全培养基上生长而不能在基本培养基上生长的突变型菌株。下图是利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程,有关说法正确的是( )
A.进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至完全培养基上
B.影印法初检氨基酸缺陷型菌株后,应挑选菌落A进一步鉴定
C.利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置不同
D.待测培养基应该为完全培养基
三、非选择题
23.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期中)Ⅰ.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是 、 ,二者结构上的主要区别是 ,经过10~12d,样液中是否含有酒精,可以用 来检验。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是 。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:
(3)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基 (填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是 。
(4)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是 (答出1点)。
(5)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是 ,培养一段时间后,选择菌落数为30-300的平板进行计数,统计结果比实际活菌数 (“偏大”或“偏小”)
24.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期中)白色污染问题已引起全社会广泛关注,降解塑料的研究和开发是解决白色污染的理想途径之一。地膜的主要成分是聚乙烯[化学式为(C2H4)n]。残留在土壤中的地膜难以被降解,为筛选出高效降解地膜的细菌,研究人员进行了如图所示的操作。X培养基是选择培养基,聚乙烯分解菌在该培养基上会形成抑菌圈。回答下列问题:
(1)在筛选聚乙烯分解菌过程中,制作培养基时,应将 作为X培养基中的唯一碳源,并使用 灭菌法对培养基进行灭菌。
(2)为了证明所配制X培养基具有选择作用,在恒温培养前,需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养,待两种培养基平板上的菌落生长稳定时,比较两种平板培养基上的菌落数。若结果为 ,则可证明上述观点。
(3)为了获得可以高效降解聚乙烯的菌种,应该挑选X培养基中的 (填序号)中的单菌落接种到Y培养基上进行培养。
(4)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时,所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小,原因是 。
(5)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为28、50、52、54、313,则每升原菌液样品中细菌数为 个。
25.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)特定微生物产生的纤维素酶能将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖,经发酵后形成乙醇,再加工即可制成生物燃料。图甲为纤维单胞菌(能产纤维素酶)的获取过程。图乙为生物燃料的制备过程,请回答以下问题。
(1)图甲中的过程①能选择出纤维单胞菌的原理是 。
(2)图乙中的微生物x是 ,利用秸秆和纤维单胞菌制取生物燃料的生态学意义为 。
(3)某研究小组经图甲培养获得了三种微生物(A、B、C),如何简要判断三种微生物所产生的纤维素酶活性大小 。
(4)要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目,(可/不可) 采用图甲的接种法接种。计数时,通过统计平板上的 就能推算出样品中活菌的大概数。
26.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)大豆是我国重要的经济作物之一,土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一,野大豆是栽培大豆的近缘野生种,具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性,因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3,对野大豆和大豆均具有促生作用,从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程,请回答:
①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛
酵母甘露醇琼脂(YMA)(g/L):酵母提取物20.0,甘露醇5.0,K2HPO45.0,MgO40.5,NaC10.186,CaCO31.2,琼脂20.0,pH值6.8~7.2。
阿须贝氏(Ashby)培养基(g/L):KH2PO40.2,MgO40.2,NaC10.2,CaCO35.0,甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。
(1)按功能分Ashby培养基属于 ,该培养基中能为复筛的根瘤菌提供 等营养物质。 改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7%
(2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌 个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少,这是因为 。
(3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是 。
27.(22-23高二下·湖南长沙德成学校·期中)中药发酵是以微生物或酶为生物催化剂,对中药或中药提取物进行生物转化,使中药成为快速利用、定量疗效的新型药物。部分中药中的有效成分已经被科学家研究发现,如紫杉醇、青蒿素等。请依据所学的生物技术相关知识,回答以下问题:
(1)传统中药的食用方式是通过煎、煮、熬等方法获取药物中有效成分,这些方式的缺点有: 。(答两点即可)
(2)植物细胞工厂化生产,借助植物组织培养技术,将已分化的植物细胞进行 处理,得到 ,利用其较强的增殖能力,获取大量的植物细胞,从而得到较多的中药有效成分。
(3)中药发酵中,利用微生物发酵来大量生产中药有效成分,需要解决以下几个问题:
①获取目的菌:已知的微生物不能产生紫杉醇或青蒿素,所以需要利用 技术将植物细胞中的基因转移到微生物的细胞中,获得目的菌种。该过程使用的工具酶有 ;
②发酵:通过反复实验确定培养基配方,然后对发酵设备和培养基进行严格 ,进行接种,在发酵罐中发酵;
③“分离和纯化”的原则是依据植物有效成分的性质来进行分离、提取和纯化。
28.(22-23高二下·湖南邵阳绥宁县一中·期中)为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性,研究人员设置了四组实验:分别将含有A、B、C、D四种抗生素(含量相同)的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置,放在培养箱中培养一定时间后,观察其透明圈的大小,实验结果如下表。回答下列问题:
实验组别
抗生素种类
实验结果
1
A
滤纸片周围出现透明圈
2
B
滤纸片周围没有出现透明圈
3
C
滤纸片周围的透明圈比含A的小
4
D
滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落
(1)在微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是 .
(2)实验需使用涂布器接种,接种前涂布器的灭菌方法为 。该实验中,宜使用 方法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素种类为 ;在排除杂菌污染的情况下,第4组实验说明细菌对抗生素D产生了 。
(4)该实验还缺少一组空白对照,请尝试补充: 。
29.(23-24高二上·湖南张家界民族中学·期中)请根据书本相关实验回答下列问题:
(1)在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,需将煮沸的葡萄糖溶液冷却后才能接种酵母菌的原因是 。
(2)对酵母菌进行计数时,从试管中吸出培养液进行计数之前,要振荡,原因是 。如果实验后期发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数目过多,难以数清,应当采取的措施是 。
(3)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化,设计了3组实验(见下表),其中用缓冲液维持培养液的pH恒定(即排除了pH值因素的影响)。每隔24小时取样并计数,实验结果略。
试管编号
培养液(mL)
无菌水(mL)
酵母菌母液(mL)
培养液温度
A
10
——
0.1
28℃
B
10
——
0.1
5℃
C
——
10
0.1
28℃
上述实验目的是:探究 对酵母菌种群动态变化的影响。
(4)血球计数板的计数室长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成 25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。如图表示的是其中一个中方格的情况,对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是 个。如果将某培养液稀释100倍后再进行计数时,5个中方格的细胞平均数为20个,则1mL培养液中酵母菌的总数为 个。
(5)调查某草地蒲公英种群密度时,应采用 法,调查青蛙数量时,第一次捕获 32只,将捕获的青蛙经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再次捕获,其中有上次标记过的个体10只,没有标记的20只。若该地区青蛙种群个体总数为N,则N= 只。
A.30 B.32 C.64 D.96
30.(22-23高二·湖南长沙湖南师大附中·期中)长沙臭豆腐是湖南长沙传统的特色小吃,其主要工艺是将豆腐坯浸入发酵卤水一段时间,油炸后拌佐料供人们休闲食用。其加工和风味来源关键在于发酵卤水。科研工作者跟踪卤水发酵过程中挥发性成分、特征风味物质及其动态变化情况,得到一系列结果。请据此回答以下问题:
(1)臭豆腐和豆腐乳是两种不同的发酵食品,其中制作腐乳利用的菌种主要是 。请简要描述腐乳制作的原理: 。
(2)上图中卤水发酵的菌种可能来源于 (填“A”或“B”),原因是 。
(3)为了使取得的样品更加具有代表性,每一次取样之前都应该 ,从发酵罐中取出发酵6、15、30、45、60天的发酵液样品进行检测。试指出该取样方案的不足之处: ,若要对样品中的某一种菌计数,适宜采取的方法是 。
(4)下图是发酵液不同发酵时间下的pH值以及氨基酸态氮含量变化,由图中可知,卤水发酵初期,pH值下降,下降的原因可能是 。
(5)发酵液中氨基酸态氮含量先增加后下降,原因是 。
31.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。
(1)其中,a 是指用 酶处理,再用PEG诱导处理。进行d选择时,要将植物种在 环境中。
(2)已知一种含N有机物X(仅含有N、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组欲用下表所示成分配制的培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌M):
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
有机物X
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
1.0g
回答下列问题:
该培养基为 (填“固体”或“液体”)培养基,目标菌M的同化类型是 。根据培养基的成分判断,该培养基不能分离出土壤中分解有机物X的细菌,原因是 。
32.(22-23高二下·湖湘教育三新探索协作体·期中)传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。某研究人员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的菌种。回答下列问题:
(1)研究人员要分离纯化乳酸菌,在配制培养基时,必须进行 灭菌处理,目的是 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。
(2)配置乳酸细菌培养基(MRS培养基),培养基中因添加了碳酸钙而不透明。将泡菜滤液脱酸处理后进行梯度稀释,利用 法接种到MRS培养基中,并在 条件下培养48h,发现有部分菌落周围出现透明圈,其形成原因是 。
(3)为调查统计泡菜滤液中细菌的浓度,在4个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的泡菜滤液样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为16、148、166和178。每克样品中的细菌数量为 ×107个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较 。
33.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)在处理富营养化水体的过程中,通过微生物的反硝化作用()去除氮素污染更为经济有效。某科研小组从湖底淤泥中分离到需氧反硝化微生物的菌株。
(1)研究者先配制富集培养基,然后采用 法进行灭菌,冷却后接种湖底淤泥样品,经过连续富集培养可得到大量反硝化微生物。
(2)为进一步获得纯培养物,可利用平板划线法或 法将富集后的微生物接种到 (填“培养基Ⅰ”或“培养基Ⅱ”)中进行纯培养。
培养基类型
主要组成成分
培养基Ⅰ
琼脂、柠檬酸钠、MgSO4、KNO3、FeCl3、KH2PO4、CaCl2、水等
培养基Ⅱ
琼脂、葡萄糖、(NH4)2SO4、FeSO4、NaCl、MgSO4、KH2PO4、水等
(3)投菌量的大小决定了菌株的繁殖速度及数量,从而影响污水中的氮素去除效果。为确定净化污水的最佳投菌量,科研小组将反硝化微生物按1%~15%的投菌量分别添加到100mL污水中,60小时后测定每组氮素去除率和菌体数量,结果如下图(OD600值表示菌体相对含量),则接种量为 时,污水处理效果最佳。投菌量为15%时,微生物生长量出现下降,其原因可能是 。
(4)东北某药厂每年产生大量氮素废水,但由于温度低,该科研小组纯化的菌株无法在该药厂发挥去氮作用,你可以采取什么办法进一步筛选出适合该药厂废水净化的反硝化微生物: 。
34.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)央视315晚会曝光的老坛酸菜事件中,很大一部分酸菜是从外面收购的“土坑酸菜”,即芥菜成熟后直接倒入土坑,加水、盐等,用薄膜包上,盖上土直接腌制,仅需三个月酸菜就能腌制好,但收购的企业未检测卫生指标,并且土坑酸菜短时间就会发黑腐烂。回答下列问题:
(1)泡菜发酵的主要菌种是乳酸菌,其发酵原理是 (用化学反应式表示)。
(2)为检测发酵液中乳酸菌的数量,取10mL发酵液进行如下图操作后,分别取0.1mL的发酵液涂布在3个平板上。经培养后平板中的菌落数分别为42、47、58。
根据上述信息,可大致计算出1L发酵液中乳酸菌的数量为 个。该统计结果有可能偏大,原因是 。
(3)“土坑酸菜”易腐烂变质的原因可能有 (至少答两条)等。
(4)与泡菜发酵相比,从菌种代谢类型来看果酒制作的主要不同在于 ,制作果酒材料装坛时留三分之一空间的原因是 。
具体包括:①配制培养基,准备相关的培养皿、稀释用水;②进行菌种的紫外线诱变;③用接种环蘸取诱变后的产黄青霉菌孢子悬液在固体培养基上划线;④放在恒温培养箱中培养到长出单菌落;⑤挑取单菌落,进行生产青霉素性能的测定。回答下列问题:
(1)人们按照青霉素生产菌对营养物质的需求,配制出供其生长繁殖的培养基,一般含有水、无机盐、 (提供碳元素的物质)、 等营养物质。配制好培养基要灭菌处理,常使用的方法是 。
(2)使用平板划线法把聚集的青霉素生产菌的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,从而分离得到单菌落。为达到这一目的,操作上应注意: (答2项)。使用该方法不易获得青霉素生产菌突变体的单菌落,原因是 。
(3)产黄青霉菌的诱变育种依据的原理是 。该育种存在不合理的步骤,具体表现是: 。
36.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)大肠杆菌是种常用的生物学实验材料,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色。下表是微生物实验室常用的一 种培养大肠杆菌的培养基配方。回答下列问题:
成分
含量
蛋白胨
10.0g
乳糖
5.0g
NaCl
5.0g
琼脂
12.0g
将上述物质溶解后,蒸馏水定容到1000mL
(1)微生物生长所需的氮来部于该培养基中的蛋白胨,氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有 (答出2种)。培养基中NaCl的作用是 分离纯化大肠杆菌时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中平板划线法不适合用于微生物计数的原因是 。
(2)接种培养大肠杆菌前,通常需要检验培养基灭菌是否合格,对于固体培养基应采用的检验方法是 。
(3)为检测水体中大肠杆菌数量,可在上表中的培养基中添加伊红美蓝染料,将水样稀释适当倍数后,取样涂布在该培养基中,适宜条件下培养后选择颜色为黑色的菌落进行计数,该方法的原理是① ,② 。
37.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一、研究人员利用基因工程的方法,将油料作物紫苏的产油基因DGAT1与含有氨苄青霉素抗性基因的PMD克隆质粒构建PMD一DGAT1重组质粒,然后导入大肠杆菌扩大培养;再提取出扩增的pMD-DGAT1克隆质粒,与pBI121空载体同时用Xbal,BamHI两种酶酶切,构建pB121一DGAT1表达载体:最后将表达载体导入四尾栅藻获得产油微藻,利用地热废水培养产油微藻不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。回答下列问题:
(1)提取紫苏组织细胞RNA经过 得到cDNA,再利用PCR技术扩增得到DGATI基因。在PCR扩增之前,对DGAT1基因进行一次预变性的目的是 。
(2)在配制培养大肠杆菌的培养基时,要在培养基灭菌并冷却到30℃左右后,加入用无菌水配制的适宜浓度的氨苄青霉素溶液,氨苄青霉素不能与培养基一同灭菌的原因可能是 。
(3)基因工程技术中的转化是指 。将DGAT1基因插入到pBI121空载体的启动子与终止子之间的目的是 。若用DGAT1基因探针检测产油微藻,能检测到细胞中的 。判断产油微藻细胞中DGAT1基因是否成功表达,需要加入 排行检测。
(4)为检测产油微藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表:
指标
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
氟化物(mg/L)
废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因产油微藻11天后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明产油微藻显著提高了去污能力。请进一步完善实验设计 。
38.(20-21高二下·湖南娄底娄星区·期中)《Live Science)曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,最近国内微博、微信又对此大量传播,央视和北京卫视通过某科研单位进行了实验调查,下图为实验调查结果,请分析回答下列相关问题;
(1)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的培养皿、培养基进行灭菌,灭菌方法分别是
图中两电视台所采用的接种方法均为 ,该方法还常用来统计样品中活菌的数目但往往统计值比实际值偏低,原因是
(2)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等,通过进一步检查发现,两组实验操作步骤均正确且完全一致,但报道结果却截然不同你认为最可能的原因是:
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10 mL 菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为 103 的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为49,50,51,则该手机屏幕的细菌数为 个/cm2
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37摄氏度,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%Nacl肉汤培养基中生长,某同学想快速培养大量的金黄色葡萄球菌应该如何操作? 该同学分离得到金黄色葡萄球菌后,将其接种到试管的固体斜面培养基上进行临时保存,该保存方法的缺点是
39.(20-21高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)“挥毫当得江山助,不到潇湘岂有诗”,永州雅称潇湘,风景优美,物产驰名中外。零陵是“中国薄荷之乡”、江永是“中国香柚之乡”、祁阳是“中国油茶之乡”;用零陵薄荷提取薄荷油、用江永香柚皮提取柚皮精油、用祁阳山茶籽提取金浩茶油、用祁阳大红胡萝卜提取胡萝卜素。下图是提取植物有效成分的三种装置图,回答下列问题。
(1)薄荷油化学性质稳定,有较强的挥发性,难溶于水,易溶于有机溶剂,所以采用 法提取薄荷油,应选择上图的 装置。薄荷油是薄荷脑、清凉油、祛风油、鼻通等清凉剂的主要原料,永州薄荷脑、清凉油闻名东南亚。
(2)学生在参观用香柚皮提取柚皮精油的工厂时,该厂使用类似装置甲的传统方法提取柚皮精油,有些同学询问工人师傅为什么不能用蒸馏法提取柚皮精油?请你先分析原因 。
(3)祁阳的大红胡萝卜所含的β-胡萝卜素远高于其他胡萝卜品种。1分子β-胡萝卜素在人的小肠、肝脏等器官被氧化成2分子 。最近还发现这种胡萝卜素还具有使 恢复成正常的细胞的显著作用。提取胡萝卜素采用萃取法的原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂,不具有挥发性。提取胡萝卜素应选择上图装置 。
(4)祁阳金浩茶油品质纯正、环保、无添加、不具挥发性,请推测祁阳金浩茶油应该采用哪种方法从山茶籽中提取出来 ?
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专题01 发酵工程
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)下列叙述正确的是( )
A.培养基中都只含有碳源、氮源、水三种成分
B.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
C.固体培养基中加入少量自来水即可制成液体培养基
D.微生物在固体培养基表面生长,形成肉眼可见的多种菌落是由单个细菌繁殖而来的
【答案】B
【来源】湖南省邵阳县第二高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】培养基按其所含成分,可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。固体培养基中去除琼脂即可制成液体培养基,微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见菌落。
【详解】A、微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等,有的还需要生长因子等特殊的营养,固体和半固体培养基需要琼脂,液体培养基不需要琼脂,A错误;
B、培养基是为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水和无机盐等营养的基质,B正确;
C、固体培养基中去除琼脂即可制成液体培养基,C错误;
D、微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的菌落,但不一定是单个细菌繁殖而来的,D错误。
故选B。
2.(23-24高二下·湖南永州道县道县第一中学·期中)下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A.计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B.利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C.计数培养液中酵母菌种群数量变化
D.观察菊花外植体的生长状况
【答案】C
【来源】湖南省永州市道县道县第一中学2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
【分析】1.统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。
(2)间接计数法:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多个活菌。
2.DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、计数平板上尿素分解菌的菌落数量可以用肉眼直接观察计数,不需要利用光学显微镜,A不符合题意;
B、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,可以通过肉眼直接观察颜色变化,不需要利用光学显微镜,B不符合题意;
C、计数培养液中酵母菌种群数量变化利用的是血细胞计数板,需要在显微镜下进行观察,C符合题意;
D、观察菊花外植体的生长状况可以用肉眼直接观察,不需要利用光学显微镜,D不符合题意。
故选C。
3.(23-24高二下·湖南永州道县道县第一中学·期中)硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中,下列关于其代谢,叙述正确的是( )
A.碳源为葡萄糖 B.培养时需隔绝空气
C.氮源是氨气 D.培养时需冷藏
【答案】C
【来源】湖南省永州市道县道县第一中学2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
【分析】硝化细菌能将土壤中的氨NH3氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸。这两个化学反应中释放出来的化学能,就被硝化细菌用来将CO2和H2O合成糖类。因此硝化细菌的新陈代谢类型是自养需氧型。
【详解】A、硝化细菌能够通过化能合成作用将无机物转变为有机物,是自养型生物,因此其碳源是CO2,A错误;
B、由题干信息硝化细菌广泛存在于通气较好的土壤中,可知硝化细菌属于需氧型生物,所以培养时不需要隔绝空气,B错误;
C、氨气NH3可以作为培养硝化细菌的氮源,C正确;
D、硝化细菌的代谢反应需要酶的催化,所以培养时需要适宜的温度,D错误。
故选C。
4.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)下列有关发酵工程应用的说法,正确的是( )
A.利用纤维蛋白废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功
B.味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
C.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D.沼气发酵池为防止发酵产热导致池温过高,应定期打开池盖进行散热
【答案】B
【来源】湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常床下进行,条件温和,反应安全,原料简单,污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功,A错误;
B、由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理就能制成味精(谷氨酸钠),B正确;
C、用单细胞蛋白制成的微生物饲料,其中的单细胞蛋白是微生物菌体,并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得,C错误;
D、沼气发酵池要提供无氧条件,不能打开池盖,D错误。
故选B。
5.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料,采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的,其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长,既保持了香梨的果香和营养,口感独特,又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示,下列相关说法错误的是( )
库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品
A.酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵
B.与传统发酵技术相比,发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂
C.在调整成分环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
D.在主发酵时通气,后发酵时需要密闭,应保持温度在28℃左右
【答案】D
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快,把糖分解成二氧化碳和水,在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
【详解】A、发酵工程接种的菌种先要选育出优良的菌种,经扩大培养后接种到发酵罐中,A正确;
B、发酵工程分离提纯方法较为复杂,如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。传统发酵技术分离提纯较为简单,往往直接使用,B正确;
C、在成分调整环节按比例添加蔗糖一方面可以为酵母菌提供碳源,促进接种后酵母库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品菌繁殖及,加快发酵进程;另一方面可以提高果酒的酒精含量,C正确;
D、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,因此应在主发酵时先通气,让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,之后密闭,使酵母菌无氧呼吸产生酒精,酿酒酵母最适生长温度在28℃左右,D错误。
故选D。
6.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期中)有关培养基配制原则的表述正确的是( )
A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水以及无机盐
B.碳源和氮源必须具有一定比例,碳元素的含量最多,其次为氮元素
C.有的培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求
D.营养物质的浓度越高越好
【答案】C
【来源】湖南省株洲市炎陵县2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供 其生长繁殖的营养基质—培养基,用以培养、分离、鉴定、保存 微生物或积累其代谢物。其中,不含凝固 剂(如琼脂)、呈液体状态的培养基为液体 培养基,呈固体状态的培养基为固体培养 基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼 脂固体培养基,是实验室中最常用的培 养基之一。
【详解】A、培养基一般都含有碳源、氮源、无机盐和水等营养物质,而分离自生固氮菌的培养基中,不需要加入氮源,A错误;
B、碳源和氮源必须具有一定比例,但碳元素的含量不一定最多,如自养型微生物的培养基中不需要加入碳源,B错误;
C、培养基在含有主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求,C正确;
D、营养物质的浓度过高可能会造成微生物因渗透失水而死亡,D错误。
故选C。
7.“蔫红黝紫簇成堆,但摘儿童莫更猜。说与故园风物好,玉盘冰醴浸杨梅。”又是一年杨梅桑葚季,杨梅和桑葚均可以用来制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.果酒制作过程中要加入抑菌物质来防止杂菌的滋生
D.果酒制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少
【答案】D
【来源】湖南省三湘名校教育联盟2023-2024年高二下学期4月期中联考生物试题
【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。
【详解】 A.参与果酒制作的微生物是酵母菌,属于真核生物,A错误;
B.参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此果醋发酵需要有氧条件,B错误;
C.果酒制作过程中的缺氧、酸性环境不利于杂菌生长,但加入抑菌物质也会影响酵母菌的生长,从而使果酒的品质降低,C错误;
D.随着发酵的进行,酵母菌进行呼吸作用,消耗糖,所以糖含量减少,D正确。
故选D。
8.随着人们对发酵原理的认识,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高,下列关于传统发酵技术与发酵工程的相关叙述错误的是( )
A.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B.发酵工程获得的单细胞蛋白可以作为食品添加剂和微生物饲料
C.发酵过程中发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
D.传统发酵技术和发酵工程都要利用微生物来进行发酵.
【答案】A
【来源】湖南省三湘名校教育联盟2023-2024年高二下学期4月期中联考生物试题
【分析】发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】 A、单细胞蛋白是通过发酵工程获得的大量微生物菌体,而非微生物的代谢产物,A错误;
B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,可作为食品添加剂,例如用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂;也可制成微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高,B正确;
C、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,C正确;
D、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,D正确。
故选A。
9.(22-23高二·湖南长沙湖南师大附中·期中)获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术在生产、生活和科研实践中有着广泛的应用。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A.用干热灭菌箱对带棉塞的试管灭菌时,可用报纸包裹严密后再进行灭菌处理
B.微生物的接种工具如接种环、接种针可直接用酒精灯火焰灼烧灭菌
C.用紫外线进行消毒时,适量喷洒消毒液以加强消毒效果
D.饮用前的鲜牛奶或使用后的液体培养基均可用高压蒸汽灭菌法进行处理
【答案】D
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2022-2023学年高二4月期中生物试题
【分析】获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括消毒和灭菌,常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等;灭菌的方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【详解】A、用干热灭菌箱对带棉塞的试管灭菌时,可用报纸包裹严密后再进行灭菌处理,避免,A正确;
B、微生物的接种工具如接种环、接种针可直接用酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,B正确;
C、用紫外线进行消毒时,在照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂等消毒液,可以加强消毒效果,C正确;
D、饮用前的鲜牛奶为保证营养物质不被破坏,应采用巴氏消毒法,使用后的液体培养基可用高压蒸汽灭菌法进行处理,D错误。
故选D。
10.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下列对灭菌和消毒的理解错误的是( )
A.灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物
C.消毒和灭菌都能杀灭一切微生物
D.常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等
【答案】C
【来源】湖南省怀化市五中2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)。
灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)。
【详解】A、灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程,A正确;
B、消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物,不包芽孢和孢子,B正确;
C、消毒不能杀灭一切微生物,C错误;
D、灭菌的方法比较强烈,一般是高温或高压,常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌等,D正确。
故选C。
11.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及封闭式发酵罐的成功设计,人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品,发酵工程逐渐形成。下列关于发酵工程的叙述中错误的是( )
A.性状优良的菌种可以来自天然菌种、也可以是诱变育种或基因工程育种获得的
B.发酵的环境条件不仅影响微生物的生长繁殖,还会影响到微生物代谢物的形成
C.黑曲霉可以用来生产酱油,也可以用于生产食品添加剂
D.利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体,可以用来做微生物饲料,也可以将该基因导入到植物细胞中进行表达
【答案】D
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、现代发酵工程中,用于发酵的菌种既可以从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、发酵过程需要适宜的温度和pH等条件,环境条件的变化会对微生物的生长繁殖和微生物代谢物的形成产生一定的影响,B正确;
C、以大豆为主要原料,利用霉菌,如黑曲霉可以生产酱油将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,此外利用黑曲霉也可以生产食品添加剂--柠檬酸,C正确;
D、利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体,可以用来做微生物农药,用于防治农林害虫,D错误。
故选D。
12.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下列关于腐乳和泡菜制作的叙述中,正确的是( )
A.主要菌种都是细菌
B.制作过程都不必严格执行无菌操作
C.所用装置都需要密封
D.所用菌种都需要人工接种
【答案】B
【来源】湖南省怀化市五中2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】泡菜发酵的实验原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高,食盐用量不足10%、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
【详解】A、腐乳制作的主要菌种属于毛霉,毛霉属于真菌,制作泡菜主要菌种是乳酸菌,属于细菌,A错误;
B、传统的腐乳制作过程中,多种微生物参与发酵,且进行加盐腌制、卤汤装瓶等,能抑制其他微生物的生长,不必严格执行无菌操作;乳酸菌耐酸性环境,其产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长,泡菜制作过程不必严格执行无菌操作,B正确;
C、乳酸菌是厌氧细菌,泡菜制作的过程需要密封,但毛霉是好氧菌,制作过程不需要密封,C错误;
D、腐乳制作和泡菜制作过程所用的菌种分别主要来源于空气中毛霉孢子和蔬菜表面,D错误。
故选B。
13.(22-23高二下·湖湘教育三新探索协作体·期中)碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物,科研人员进行了碳青霉烯类抗生素和某种噬菌体对引起重度感染细菌的杀灭效果的相关研究,下列叙述错误的是( )
A.细菌进化的实质是基因频率的改变
B.抗生素会导致细菌基因突变和抗药性的发生
C.可采用稀释涂布平板法,检验抗生素和噬菌体对细菌的杀灭效果
D.为避免细菌耐药性的产生,可提倡用专一性噬菌体治疗该细菌导致的疾病
【答案】B
【来源】湖湘教育三新探索协作体2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、进化的实质是基因频率的改变,A正确;
B、基因突变具有随机性,不定向性,抗生素对基因突变后的细菌进行了选择,而不是抗生素导致了基因突变的发生,B错误;
C、可通过稀释涂布平板法对活菌计数,检测抗生素和噬菌体对细菌的灭杀效果,C正确;
D、利用噬菌体对宿主细胞的专一性侵染,治疗细菌导致的疾病,可以避免耐药性的产生,D正确。
故选B。
14.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.制作果酒时,容器需尽量装满,以排出空气便于酒精发酵
B.随着发酵的进行,发酵液中糖含量将逐渐增加
C.果酒发酵转果醋发酵时,需打开瓶盖并适当降低发酵温度
D.利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量
【答案】D
【来源】湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、制作果酒时,容器需要预留一定空气,以便于酵母菌有氧呼吸进行繁殖,A错误;
B、随着发酵的进行,糖不断被消耗,发酵液中糖的含量不断降低,B错误;
C、酿酒酵母菌发酵的最适温度约为28℃,而醋酸菌发酵的温度为30~35℃,故制作果醋时需要适当提高发酵温度,C错误;
D、果酒发酵能产生二氧化碳,果醋发酵时,利用酒精产生醋酸,不会产生二氧化碳,故利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量,D正确。
故选D。
15.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)人们在研究、利用微生物时,需用无菌技术培养获取纯种微生物,并对其进行技术或保存。下列有关叙述正确的是( )
A.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
B.在接种前,需要打开紫外线灯照射半小时,之后用石炭酸喷洒桌面
C.为得到纯培养物,需要为微生物提供合适的营养物和培养条件,培养霉菌时一般需要将培养基调至中性或碱性
D.在用接种环接种培养物时,每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端
【答案】D
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物出现失水过多,甚至出现死亡的现象,对生长不利,A错误;
B、通常对接种室用紫外线照射半小时,在照射前适量喷洒石炭酸等消毒液来增强消毒效果,B错误;
C、培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,C错误;
D、在用接种环接种培养物时,每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端,以达到分离目的菌株的作用,D正确。
故选D。
16.(21-22高二下·湖南邵阳二中·期中)下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( )
A.、、、葡萄糖、琼脂、水
B.、、、葡萄糖、尿素、琼脂、水
C.、、、牛肉膏、蛋白胨、尿素、琼脂、水
D.、、、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水
【答案】B
【来源】湖南省邵阳市二中2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、微生物的培养基中的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。2、微生物筛选的关键是选择培养基的使用,通过选择培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。筛选尿素分解菌的培养基中必须使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,用酚红指示剂进行鉴定。
【详解】分解尿素的细菌是异养微生物,因此培养基中应该加入有机碳源,如葡萄糖;分离分解尿素的细菌的培养基从功能上分属于选择培养基,应该以尿素为唯一氮源,而A项中无氮源,C项和D项中牛肉膏、蛋白胨都可以作为氮源,故B正确;ACD错误。
故选B。
17.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)普洱茶渥堆为普洱茶的发酵过程,云南大叶种晒青毛茶经潮水后渥堆,由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活动,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成,下列相关叙述错误的是( )
A.为保证产品的品质相同,渥堆前青毛茶要先进行灭菌处理
B.渥堆过程容易闻到酒香,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果
C.普洱回甘味觉,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量
D.湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程,进而影响普洱茶的品质
【答案】A
【来源】湖南省长沙市南雅中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,并释放大量的能量;无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,释放少量的能量。
2、酶具有专一性,在C1酶、Cx酶的作用下,纤维素分解形成纤维二糖,纤维二糖在葡萄糖苷酶的作用下分解成葡萄糖。
【详解】A、传统发酵技术都没有严格的无菌操作,原料无需灭菌,A错误;
B、渥堆过程容易闻到酒香,说明有酒精的形成,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果,B正确;
C、普洱回甘味觉,而纤维素没有甜度, 可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量,C正确;
D、湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程中微生物的生命活动进而影响普洱茶的品质,D正确。
故选A。
18.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)邵阳大曲酒是湖南的特色酒品,以湖南省邵阳地区所产的优质糯米为原料精心酿制而成的。如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图,下列有关传统发酵技术说法正确的是( )
A.腐乳制作过程中,微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和芳香烃,因此味道鲜美且易于消化吸收
B.果酒与果醋发酵的装置改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
C.制作果醋时全程需要通入氧气,排出二氧化碳
D.泡菜制作前可向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”,其目的是提供酵母菌菌种
【答案】B
【来源】湖南省三湘名校教育联盟、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】根据题意和图示分析可知:图示是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图,其中培养基入口能补充营养物质;气体入口能通入气体;气体出口能排出气体。
【详解】A、腐乳制作过程中,微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,A错误;
B、果酒与果醋发酵的装置若通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸,若通入其他气体,酵母菌进行无氧呼吸,故改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响,B正确;
C、参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此制作果醋时全程需要通入氧气,在缺少糖源时醋酸菌把乙醇氧化为醋酸的过程中不产生二氧化碳,C错误;
D、泡菜制作前可向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”,其目的是提供乳酸菌菌种,D错误。
故选B。
19.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)长沙臭豆腐是一种传统的发酵食品,下列有关发酵工程及其应用的叙述正确的是( )
A.酱油可以大豆为主要原料,利用黑曲霉发酵制得;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得
B.啤酒的工业化生产流程中糖化的作用是使淀粉分解形成糖浆,并对糖浆灭菌
C.单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加单细胞蛋白制成的微生物饲料,可以提高动物的免疫力
D.发酵结束后发酵产品采用过滤、沉淀的方法获得
【答案】A
【来源】湖南省三湘名校教育联盟、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】参与臭豆腐制作的菌种主要是来自空气中的毛霉,经过微生物发酵后,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化。
【详解】A、以大豆为主要原料,利用黑曲霉将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸,经淋洗、调制成酱油产品;柠檬酸也可通过黑曲霉发酵制得,A正确;
B、啤酒的工业化生产流程中糖化是使淀粉分解形成糖浆,经过蒸煮才对糖浆灭菌,B错误;
C、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,在青贮饲料中添加乳酸菌可提高饲料的品质,动物食用后能提高免疫力,C错误;
D、发酵结束后发酵产品如果是微生物细胞本身,则采用过滤、沉淀等方法分离、干燥即可获得,如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品,D错误;
故选A。
20.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)下列关于发酵工程在食品工业上应用的叙述,错误的是( )
A.果酒、果醋制作所利用的菌种均能够进行有氧呼吸
B.柠檬酸是一种食品酸度调节剂,可通过黑曲霉发酵制得
C.制作果酒的最适温度应该比制作果醋的最适温度高
D.微生物将葡萄糖转变成酒精和醋酸需要多种酶参与
【答案】C
【来源】湖南省三湘名校教育联盟.2021-2022学年高二下学期期中期中生物试题
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气,在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
2、醋酸菌为好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、制作果酒的菌种为酵母菌,为兼性厌氧型,既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,果醋制作的菌种为醋酸菌,醋酸菌为需氧型,可进行有氧呼吸,A正确;
B、柠檬酸是食品工业中常用的一种食品酸度调节剂,可通过黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假丝酵母等众多菌种发酵制得,B正确;
C、酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。所以制作果酒的最适温度比制作果醋的最适温度低,C错误;
D、酶具有专一性,葡萄糖转变成酒精和醋酸是一系列的酶促反应,需要多种酶的参与,D正确。
故选C。
二、多选题
21.(23-24高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)每年的6月7日为“世界食品安全日”,食品安全关系千家万户,食用变质食物,食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查,如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是( )
A.制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质
B.配制好的培养基要用灼烧灭菌
C.图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为平板划线法
D.稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落
【答案】AD
【来源】湖南省常德市沅澧共同体2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】培养基的概念及营养构成 (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质; (2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】AB、制备培养基时需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质,配制好的培养基要用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确,B错误;
C、图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为稀释涂布平板法,C错误;
D、稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落,D正确。
故选AD。
22.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌,下列相关表述正确的是( )
A.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
B.这种培养基是一种选择培养基
C.利用这种石油降解菌可以降解石油,修复土壤
D.相对于未被污染的土壤,从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌
【答案】BCD
【来源】湖南省怀化市五中2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
【详解】A、培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物不能从培养基中吸水,将出现失水过多而死亡的现象,对生长不利,A错误;
B、这种培养基以石油为唯一碳源,只有石油降解菌可在该培养基上正常存活,因此是一种选择培养基,B正确;
C、被石油污染的土壤通气性极差,利用这种石油降解菌可以降解石油,修复土壤,C正确;
D、根据生物与其生存环境相适应的特点,未被污染的土壤中几乎不含石油分解菌,从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌,D正确。
故选BCD。
23.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)下列有关微生物实验的叙述,正确的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B.稀释涂布平板法可用于微生物的计数
C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
【答案】ABCD
【来源】湖南省长沙市南雅中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】微生物实验的关键是无菌操作。常用的接种方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法可以进行微生物的计数。分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释。不同的微生物具有不同的菌落特征。
【详解】A、微生物培养获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,A正确;
B、稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数,平板划线法只能用于微生物的分离,B正确;
C、分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,因为土壤中不同的微生物含量不同,C正确;
D、不同的微生物具有不同的菌落特征,观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。
故选ABCD。
24.(21-22高二下·湖南长沙长郡中学·期中)以鲜山楂为主要原料酿制的山楂酒,将山楂的营养成分充分释放,更易被人体吸收,具有防治疾病的功效和较高的保健价值。如图所示是进行山楂酒发酵的装置。下列叙述正确的是( )
A.制作山楂酒时,为减少杂菌污染,应将山楂清洗后切块
B.扩大培养时,进气口要通入无菌空气使酵母菌大量繁殖
C.发酵产酒时,搅拌可增加溶解氧和使培养液与酵母菌充分接触
D.传统发酵制作山楂酒为纯种发酵且利用厌氧条件抑制杂菌污染
【答案】AB
【来源】湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】果酒的酒精发酵是指果汁中所含的己糖,在酵母菌的一系列酶的作用下,通过复杂的化学变化,最终产生乙醇和CO2的过程。
【详解】A、制作山楂酒时,若先切块再清洗,容易引起杂菌污染,A正确;
B、扩大培养时,进气口要通入无菌空气使酵母菌得以大量繁殖,为发酵阶段提供更多的菌种,B正确;
C、发酵产酒利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理,不需要增加溶解氧,C错误;
D、传统发酵制作山楂酒为自然发酵,酵母菌为山楂自带的多种微生物,利用无氧条件抑制其他微生物的生长,保证酵母菌为优势菌,D错误。
故选AB。
三、非选择题
25.(23-24高二下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)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。某同学欲从受原油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 为唯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)通常情况下,无菌技术要求实验操作应在酒精灯火焰附近进行,以避免 。
【答案】(1) 原油 选择
(2) 平板划线法 稀释涂布平板法
(3)周围环境中微生物的污染
【来源】湖南省邵阳县第二高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐;培养基的分类:①按物理性质分,分为液体培养基和固体培养基;②按用途分,分为选择培养基和鉴别培养基。
2、常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌和消毒方法依次:高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。
3、微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。
【详解】(1)欲筛选出能降解原油的菌株,培养基中应只含有原油而无其它碳源,不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存,从功能上讲,这类培养基属于选择培养基。
(2)分离纯化菌种时,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,使聚集在一起的细菌细胞分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便纯化菌种。
(3)无菌操作要求在整个实验过程中,实验操作都在酒精灯火焰附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
26.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)1845年,巴斯德发现并分离培养了纯种酵母。1996年6月,在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母的完整基因组顺序,它含有16条染色体,全长为12068 kb。酿酒酵母作为单细胞真核生物的代表,发酵工艺成熟,生物安全性高,用于燃料乙醇与酒业生产,也广泛应用于畜牧养殖业和饲料工业。
(1)在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于 ,存在菌种纯度低、质量不高的问题,虽然随着酵母菌大量繁殖使得发酵液中 (答两点)抑制杂菌繁殖,但是仍存在杂菌与其他代谢物,为提高酒的质量需要对寻找酿酒酵母的纯种进行进一步的分析。
(2)在实验室使用“马铃薯、葡萄、琼脂、蒸馏水”对酵母菌培养液进行纯化,其中马铃薯提供的是 ,可以使用的纯化方法有 (答两种)。
(3)纯化后得到的菌种(B0213\EC1118\FN10\RV002)需要进一步筛选,经培养发酵后,测得如下图所示的结果,选择 (填菌株型号)最为合适。在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。同时因为酵母菌含有丰富的蛋白质,可以生产 作为饲料。
【答案】(1) 附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌 溶氧量降低、pH减小
(2) 碳源 平板划线法、稀释涂布平板法
(3) B0213 单细胞蛋白
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】马铃薯主要成分为淀粉,为酵母菌提供碳源,可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
由图可知,B0213发酵产物甲醇含量较低,抗氧化能力较强,适合作为发酵菌株。
【详解】(1)在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌,随着发酵的进行,无氧、呈酸性的发酵液可抑制其他杂菌的繁殖。
(2)马铃薯主要成分为淀粉,为酵母菌提供碳源,可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
(3)甲醇对人体有害,应选择最终产物甲醇较少,抗氧化能较强的菌株进行发酵,由图可知,B0213符合发酵要求。酵母菌含有丰富的蛋白质,可以生产单细胞蛋白作为饲料。
27.(21-22高二下·湖南长沙明德中学·期中)尿素是一种重要的氮肥,但是不能被农作物直接吸收,只有被土壤中的细菌分解成氨后才能被植物利用。某实验小组要完成课题“从土壤中分离出能分解尿素的细菌”,问答下列问题:
(1)分解尿素的细菌能分说 酶,能将尿素分解成氨气。
(2)在该实验中,配制培养基需要以 为唯一氮源。该培养基中 (填“需要”或“不需要”)添加葡萄糖,原因是 。
(3)在接种前得要对样品进行稀释处理,以保证获得菌落数为 个、适于计数的平板。初步筛选出来的菌种还需要用生化的方法作进一步的鉴定,鉴定方法是检测初步筛选目的菌种培养基的pH,若pH (降低/不变/升高),说明该菌种能够分解尿素。
【答案】(1)脲
(2) 尿素 需要 尿素分解菌为异养生物,需要葡萄糖为其提供碳源
(3) 30~300 升高
【来源】湖南长沙市明德中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
(1)
分解尿素的细菌能分泌脲酶,将尿素分解为氨和二氧化碳。
(2)
从土壤中分离出能分解尿素的细菌需要配制以尿素为唯一氮源的培养基;由于尿素分解菌为异养生物,因此培养基中需要添加葡萄糖,葡萄糖可为其提供碳源。
(3)
在接种前需要对样品进行稀释处理,以保证获得菌落数在30-300范围、适于计数的平板;尿素分解菌可以将尿素分解为氨和CO2,使pH升高。
28.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)棉花及秸秆的主要成分是纤维素,人们对富含纤维素的农作物残渣利用很少。科学家从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,可利用该类细菌获取纤维素酶。请回答下列问题:
(1)在筛选纤维素分解菌的过程中,人们利用了 法,通过颜色反应直接对微生物进行筛选,所用染料可以与纤维素这样的多糖物质形成 ,当纤维素被分解后,培养基中会出现以这些菌为中心的 。
(2)筛选纤维素分解菌时将土壤中微生物培养一段时间后,利用 法将菌液接种筛选培养基上,此方法可以用于微生物的计数。
(3)筛选纤维素分解菌时用以纤维素为唯一碳源的培养基培养,培养后的结果如图:
①从功能上看培养纤维素分解菌的培养基属于 培养基。
②平板上出现无透明带菌落的原因很可能是 。
【答案】(1) 刚果红染色 红色复合物 透明圈
(2)稀释涂布平板
(3) 选择 接种的菌液中含有自养型的微生物
【来源】湖南省三湘名校教育联盟、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】纤维素分解菌的筛选原理:刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖反应。当纤维素被纤维素酶分解后,该红色复合物无法形成,培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。透明圈的大小反应出分解菌的分解能力,即透明圈越大,分解菌的分解能力越强。
【详解】(1)刚果红染色法的原理是利用刚果红与多糖形成红色复合物,这样在培养基中,存在纤维素分解菌的菌落产生纤维素酶将纤维素水解,培养基中便会出现透明圈。
(2)该实验的目的是从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,可利用该类细菌获取纤维素酶,故需要从富含纤维素的土壤中采集土样,将土壤中微生物培养一段时间后,利用稀释涂布平板法将菌液接种筛选培养,此方法可以用于微生物计数。
(3)该培养基是以纤维素为唯一碳源的培养基,属于选择培养基,将纤维素分解菌接种到加有刚果红的纤维素分解菌的培养基上会出现透明圈,而图中出现了无透明带的菌落,说明接种的菌液中很可能含有自养型的微生物,可以利用空气中的二氧化碳合成自身需要的有机物。
【点睛】本题以新疆棉事件为背景,联系植物细胞壁的结构组成和目的菌的筛选和分离知识进行考查,有利于提高概念辨析和综合运用能力,体现了对社会责任素养中的关注社会议题要素的考查,要求学生深入挖掘教材,源于教材,高于教材。
29.(20-21高二·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)果酒、果醋、腐乳和泡菜是我国独特的传统发酵食品,几百年来深受老百姓的喜爱。回答下列问题:
(1)在果酒制作时,酒精发酵一般将温度控制在 ,葡萄酒呈现深红色的原因是 。
(2)在果醋制作时,当 和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸也可以将乙醇变为醋酸,该过程的反应式为: 。
(3)在制作腐乳时用含水量为 左右的豆腐较适宜;加盐腌制时要注意控制盐的用量,原因是 。
(4)在泡菜的腌制过程中,温度过高、 、 ,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【答案】 18~25℃ 随着酒精度数的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色 氧气 70% 盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味 食盐用量过低 腌制时间过短
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2020-2021学年高二4月期中联考生物试题
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
4、泡菜制作的原理是乳酸菌发酵,制作的流程是原料的休整、洗涤、晾晒、切分等加工过程+泡菜盐水→加入调味料装坛→发酵→成品。
【详解】(1)在果酒制作时,酒精发酵一般将温度控制在 18~25℃,在发酵过程中,随着酒精度数的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。
(2)果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌。 在果醋制作时,当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 当缺少糖源时,醋酸也可以将乙醇变为醋酸,该过程的反应式为∶C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在30~35℃。
(3)腐乳制作的原理主要利用了微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中有机物分解,使营养物质的种类增加,且更易于消化和吸收。在制作腐乳时用含水量为 70%左右的豆腐较适宜;加盐腌制时要注意控制盐的用量,因为盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味。
(4)泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是乳酸,还有少量的亚硝酸。在泡菜的腌制过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【点睛】本题考查果酒和果醋、腐乳、泡菜的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期中)在本学期开展的“湘”见传统发酵食品视频制作大赛中,同学们展示了制作“泡菜”、“甜酒”以及“腐乳”等多种承载了中华民族悠久的历史文化内涵的传统风味食物的过程。下列有关传统发酵过程的描述正确的是( )
A.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主
B.传统发酵技术生产泡菜时,发酵坛内发酵液表面出现的白膜可能是由于乳酸菌大量繁殖而引起的
C.葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放出CO2
D.当氧气充足和缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
【答案】D
【来源】湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试生物试卷
【分析】1、泡菜主要是靠乳酸菌的发酵生成大量乳酸而不是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的。泡菜使用低浓度的盐水,或用少量食盐来腌渍各种鲜嫩的蔬菜,再经乳酸菌发酵,制成一种带酸味的腌制品,只要乳酸含量达到一定的浓度,并使产品隔绝空气,就可以达到久贮的目的。
2、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型.腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
3、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
4、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、传统发酵是以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主;A错误;
B、泡菜在发酵过程中出现的白膜可能是由于氧气进入发酵罐内,导致酵母菌在发酵液面大量繁殖而引起的,而乳酸菌是厌氧呼吸,不会在发酵液表面出现该情况;B错误;
C、在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右柠松瓶盖一次,放出CO2,而不能打开瓶盖,否则容易引起杂菌污染,C错误;
D、当氧气充足和缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)研究者从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.透明圈的直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物分解淀粉的能力越弱
B.图2培养皿要放在高温条件下培养,周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌
C.①②合称为稀释涂布平板法,实验使用的培养基采用干热灭菌,培养皿采用高压蒸汽灭菌
D.甲、乙试管为液体培养基,液体培养基能分离获得水生嗜热杆菌单菌落
【答案】B
【来源】湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
【分析】1、按照物理状态对培养基进行分类,可以分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基,一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作。
2、稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、淀粉能与碘液反应呈现蓝色,耐高温淀粉酶的嗜热菌能分解淀粉,淀粉被分解不能与淀粉呈现蓝色,出现透明圈,且透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物分解淀粉的能力越强,A错误;
B、图2中周围不显蓝色的菌落,说明其产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉,所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌,B正确;
C、培养基上菌落分布均匀,可知①②过程为稀释涂布平板法,实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌,培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌,C错误;
D、一般在固体培养基上进行分离、鉴定等操作,液体培养基一般用于扩大培养,不用于分离获得水生嗜热杆菌单菌落,D错误。
故选B。
3.(23-24高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)我们的生活离不开传统发酵技术制作的食品,酸奶、果酒、果醋、泡菜、腐乳等极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列相关叙述错误的是( )
A.制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌,可加速发酵进程
B.酿果酒时无需对葡萄严格消毒,原因是缺氧、酸性的发酵液抑制了其他微生物的生长
C.家庭制作的泡菜因早期亚硝酸盐含量高而不宜过早食用,需等到亚硝酸盐含量较低后食用
D.豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物的发酵分解成小分子肽和氨基酸,味道鲜美
【答案】A
【来源】湖南省常德市沅澧共同体2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】1、参与果酒制作的微生物主要是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌,在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
4、腐乳制作主要利用的微生物是毛霉,属于真菌,代谢类型是异养需氧型。
【详解】A、“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌,制作泡菜时加入“老汤”,相当于在泡菜中接种乳酸菌,可加速发酵进程,A正确;
B、酿制果酒时,菌种来自葡萄皮上的野生酵母菌,因此并不需要对葡萄严格消毒,但又不会造成污染,原因是在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物受抑制,B正确;
C、泡菜腌制初期,亚硝酸盐的含量先是升高,因此家庭中制作的泡菜不宜过早食用,后来亚硝酸盐含量会降低并稳定在低水平,C正确;
D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸,使腐乳味道鲜美,D正确。
故选A。
4.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料,采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的,其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长,既保持了香梨的果香和营养,口感独特,又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示,下列相关说法错误的是( )
库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加S02→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品
A.酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵
B.与传统发酵技术相比,发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂
C.在调整成分环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
D.在主发酵时通气,后发酵时需要密闭,应保持温度在28℃左右
【答案】D
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃,因此酒精发酵的条件是无氧且温度控制在18~25℃,酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精;果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸,醋酸菌是好氧菌,最适宜生长的温度范围是 30-35℃,因此醋酸发酵时应该持续通入氧气并将温度控制在 30-35℃。
【详解】A、发酵工程接种的菌种先要选育出优良的菌种,经扩大培养后接种到发酵罐中,A正确;
B、发酵工程分离提纯方法较为复杂,如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。传统发酵技术分离提纯较为简单,往往直接使用,B正确;
C、在成分调整环节按比例添加蔗糖一方面可以为酵母菌提供碳源,促进接种后酵母菌繁殖及加快发酵进程;另一方面可以提高果酒的酒精含量,C正确;
D、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,因此应在主发酵时先通气,让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,之后密闭,使酵母菌无氧呼吸产生酒精,酿酒酵母最适生长温度在28℃左右,D错误。
故选D。
5.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县岳阳县第一中学·期中)限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检出(如图)。将诱变后的菌株接种在基本培养基上,野生型菌株迅速形成较大菌落,营养缺陷型菌株生长缓慢,不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后,营养缺陷型菌株快速生长。下列叙述正确的是( )
A.用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
B.精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
C.培养基中添加精氨酸后抑制了野生型菌株生长
D.挑取图乙中菌落②分离精氨酸营养缺陷型菌株
【答案】D
【来源】湖南省岳阳市岳阳县岳阳县第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题
【分析】将诱变后的菌株接种在基本培养基上,野生型菌株迅速形成较大菌落,营养缺陷型菌株生长缓慢,不出现菌落或形成微小菌落。
题图分析:A表示野生型菌株形成的较大的菌落,B表示营养缺陷型菌株形成的较小的菌落。
【详解】A、用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是基因突变,是不定向的,A错误;
B、精氨酸缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力,不是缺乏吸收能力,B错误;
C、对比图甲和图乙并结合题干信息可知,培养基中添加精氨酸后促进了野生型菌株①的生长,C错误;
D、对比甲和乙可知,加入精氨酸后才出现的②是精氨酸营养缺陷型菌株,所以可以选择图乙中菌落②获得精氨酸营养缺陷型菌株,D正确。
故选D。
6.(23-24高二下·湖南岳阳岳阳县岳阳县第一中学·期中)下列关于微生物培养的叙述,正确的是( )
A.高压蒸汽灭菌后,务必在常压下再打开灭菌锅
B.纯化培养时,在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
C.涂布接种时,需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后,立刻涂布
D.用平板划线法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数
【答案】A
【来源】湖南省岳阳市岳阳县岳阳县第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题
【分析】高压灭菌锅是利用电热丝加热水产生蒸汽,并能维持一定压力的装置。在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,压力不断上升,使水的沸点不断提高,从而锅内温度也随之增加。在100KPa的压力下,锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下维持15~30min就可以很快杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、高压蒸汽灭菌后,待灭菌锅内在常压、温度降至60℃以下后,方可取出锅内物品,以免因温度过高而骤然降温导致玻璃器皿炸裂,A正确;
B、纯化培养时,在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养,这样方便观察,也能防止冷凝水滴落到培养基表面,B错误;
C、涂布接种时,需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后,待其冷却再进行涂布接种,否则高温会杀死菌种,C错误;
D、可用稀释涂布平板法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数,平板划线法能够用于微生物分离,不能用于微生物计数,D错误。
故选A。
7.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)下列有关传统发酵技术的相关叙述,正确的是( )
A.醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸
B.葡萄酒的制作过程,应将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.若泡菜腌制时间过短,则泡菜中杂菌少但酸性弱、亚硝酸盐含量高
D.利用大豆发酵得到酱豆,酱豆中有机物的含量、种类、营养价值都增加了
【答案】A
【来源】湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物(乙醇)为原料合成醋酸,A正确;
B、葡萄酒的制作过程,应将玻璃瓶用酒精消毒后,装上葡萄汁,但要注意,须留有1/3的空间,以满足酵母菌增殖的氧气需要,B错误;
C、泡菜腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,C错误;
D、利用大豆发酵得到酱豆,酱豆中有机物的含量减少了、有机物的种类增加了、营养价值增加了,D错误。
故选A。
8.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)剁辣椒属于发酵辣椒,其传统加工方法是利用乳酸菌的自然发酵和食盐保存作用进行加工处理。湖南农业大学食品科学技术学院的科研人员尝试从剁辣椒中分离安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌进行辣椒的接种发酵,提高发酵辣椒品质。分离所用MR5培养基的主要成分有蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙(乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈)、溴甲酚绿(pH显色剂,酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色)、琼脂。下列说法错误的是( )
A.为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏
B.将平板倒置培养可为乳酸菌筛选创造无氧环境
C.在分离、纯化菌种时应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行培养
D.还需进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力
【答案】B
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
【分析】微生物的选择培养和分离:需要配制选择培养基,用稀释涂布平板法、平板划线法分离并培养。
【详解】A、氮源是为生物生长提供氮元素的物质,为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏,A正确;
B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染,不是创造无氧环境,B错误;
C、乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈,乳酸呈酸性,使菌落呈黄色,应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行纯化培养,C正确;
D、实验的目的是筛选出安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌,所以还需要进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力,D正确。
故选B。
9.科学家开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术,过程中需对大肠杆菌进行培养、分离、鉴定和计数。下图为分离菌株的示意图,若图中三个平板上长出的菌落数目分别是214.210、209,下列说法错误的是( )
A.培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种工具常采用灼烧法灭菌
B.计数可以用上图所示的稀释涂布平板法,也可用平板划线法
C.涂布完后,培养微生物时要倒置培养,目的之一是防止皿盖上的冷凝水滴落,造成污染
D.该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目为2.11×109
【答案】B
【来源】湖南省三湘名校教育联盟2023-2024年高二下学期4月期中联考生物试题
【分析】常用的灭菌方法有:
1、热灭菌法:热灭菌法利用高温使微生物细胞内的一切蛋白质变性,酶活性消失,致使细胞死亡。通常有干热、湿热和间歇加热灭菌等法;
2、干热灭菌:火焰灼烧法或烘箱内热空气灭菌法称为干热灭菌法。把金属器械或洗净的玻璃器皿放入电热烘箱内,在150~170℃下维持1~2小时后,可达到彻底灭菌(包括细菌的芽孢)的目的;
3、湿热灭菌:因最早由法国微生物学家巴斯德用于果酒消毒,故名。这是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。
【详解】A、培养基的灭菌通常用高压蒸汽灭菌,灼烧灭菌一般适用于金属接种工具或试管口的过火灭菌,A正确;
B、稀释涂布平板法可对微生物进行计数,而平板划线法不可以,B错误;
C、涂布完后,防止皿盖上的冷凝水滴落,造成污染,因此培养微生物时要倒置培养,C正确;
D、由图可知,该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目=[(214+210+209)/3]÷0.01÷10-5=2.11×109,D正确。
故选B。
10.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑,与基因Snhg5过表达相关,Snhg5转录出的RNA并不翻译产生蛋白质,而是以RNA的形式发挥调节作用。通过基因工程构建了人心肌细胞特异性过表达Snhg5的转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH,将其导入动物的受精卵中,通过受精卵移植得到稳定携带外源目的基因的动物子代为心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠。结合题干信息,以下说法中不合理的是( )
A.可以使用促性腺激素作用于雌性小鼠超数排卵
B.可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中
C.该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠,利于人类用来研究相关的治疗药物
D.可以使用凝胶电泳法分离心肌细胞的蛋白质,检查目的基因是否表达
【答案】D
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、为了获得较多卵母细胞,用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理,A正确;
B、将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法,由于受精卵的全能性较高,故可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中,B正确;
C、分析题意,心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑,与基因Snhg5过表达相关,而该小鼠是心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠,故该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠,利于人类用来研究相关的治疗药物,C正确;
D、凝胶电泳法鉴定蛋白质时,迁移速度最快的是相对分子量最小的蛋白质,利用凝胶电泳法可以分离不同大小的蛋白质,但不能确定是哪种蛋白质,不能用于检查目的基因是否表达,D错误。
故选D。
11.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分流程图如下。以下说法错误的是( )
A.取样时应选取表层土壤,纯化培养时培养基中无需添加任何氮源
B.实验过程中需要设置空白对照,同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上
C.步骤④平板上的平均数量为235,所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌
D.鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、释涂布平板计数法的原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多少活菌。
2、计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M(C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。
【详解】A、同其他环境相比,土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层,有更多的固氮菌生长,故取样时应选取表层土壤;自生固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源,故纯化培养时培养基中无需添加任何氮源,A正确;
B、实验目的是对自生固氮菌进行分离和固氮能力测定的研究,所用培养基是选择培养基,需要将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上进行比较(用以检测选择培养基是否起到选择的作用),同时还需要设置空白对照鉴定灭菌是否彻底,B正确;
C、步骤③中的稀释梯度分别为102、103、104倍,实验中取样进行培养的是稀释倍数为104倍,步骤④平板上的平均数量为235,每克样品中的菌株数的计算方法:(平均菌落数C÷涂布的稀释液体积V)×稀释倍数M=(235÷0.1)×104=2.35×107个,C错误;
D、自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌,其能够将N2转化为有机氮,故鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量,D正确。
故选C。
12.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)下图是果酒果醋发酵的改良装置,有关说法正确的是( )
A.用以上装置发酵属于传统发酵,与发酵工程的不同仅在于菌种的纯度
B.将葡萄汁煮沸冷却后灌入约2/3瓶,密闭发酵即可得到自制葡萄酒,之后打开即可得到果醋
C.果酒发酵和果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养型微生物
D.果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、产生的气体较少,可将充气口和排气口都关闭
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、果酒发酵是利用葡萄皮表面的野生酵母菌无氧呼吸产生酒精;
2、果醋发酵是利用醋酸菌在有氧条件下将糖分解成醋酸。
【详解】A、传统发酵技术与发酵工程都要进行无菌操作,但传统发酵技术防止发酵液污染的措施主要是进行有关发酵装置的消毒,灭菌不是很严格,传统发酵技术对发酵条件的控制主要通过人工控制,而发酵工程对发酵条件的控制是通过计算机系统进行全面的监测和控制,故传统发酵与发酵工程的不同不仅在于菌种的纯度,A错误;
B、发酵果酒的葡萄汁不能煮沸,会杀死葡萄皮表面的野生酵母菌,B错误;
C、果酒发酵是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精,果醋发酵是利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸,过程中利用的两种微生物都属于异养生物,C正确;
D、果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、但会产生二氧化碳,需要定期通过排气口排气,D错误。
故选C。
13.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法,处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解,下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是( )
A.配制培养基时可以向培养基中加抗生素,以达到抑制杂菌生长的目的
B.培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌,培养基只能进行湿热灭菌
C.选择培养基的唯一碳源为淀粉,在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌
D.菌落②比菌落①形成的透明圈大,所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落①
【答案】B
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【详解】A、配制培养基时,为了防止杂菌污染,需要对培养基进行灭菌,但不能加入抗生素,因抗生素可能会杀死目的菌种,A错误;
B、进行灭菌时应根据灭菌对象选择不同方法,培养皿、培养瓶等玻璃制品可以进行干热灭菌,而培养基只能进行湿热灭菌,B正确;
C、选择培养基的唯一碳源为淀粉,能在培养基中生长的微生物一般为异养微生物,理论上在培养基上长出的菌落是能分解淀粉的菌,但可能也有自养微生物繁殖,故还需进一步筛选,C错误;
D、结合C分析可知,菌落②比菌落①产生的透明圈直径大,还应比较透明圈与菌落直径的比值大小,D错误。
故选B。
14.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期中)生物工程应用广泛,成果丰硕,下列对应工程技术应用正确的是( )
A.利用乳腺反应器生产药物,属于基因工程与动物细胞工程
B.制造一种能降解石油的“超级细菌”属于发酵工程
C.利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程
D.人工生产牛胰岛素属于蛋白质工程
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】动物基因工程的应用:培育快速生长的转基因动物,如转基因绵羊、转基因鲤鱼;改善畜产品品质的转基因动物,如乳汁中含乳糖较少的转基因牛;生产药物的转基因动物,如利用乳腺生物反应器生产药物;作器官移植供体的转基因动物,如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、科学家们将药用蛋白基因导入动物的受精卵中,培养出转基因动物,让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达,利用乳腺生物反应器生产药物,这属于动物基因工程的应用,A错误;
B、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类,科学家利用基因工程技术,制造出一种能分解石油中3种烃类的“超级细菌”,提高了石油的降解速率,这属于基因工程的应用,B错误;
C、我国科学家将苏云金芽孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内,成功培育了一系列抗虫棉品种,该项生物技术属于基因工程,C正确;
D、将人的基因导入大肠杆菌体内,使其产生大量胰岛素属于基因工程,D错误。
故选C。
15.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)抗生素在现代畜牧业中的广泛应用,不可避免地造成牛奶中抗生素残留。现利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性进行了如下实验:将灭菌的滤纸圆片(直径8mm),分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后,放置在接种了嗜热链球菌的平板上,在37℃下培养24h,测量结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
牛奶处理方法
抑菌圈直径(mm)
1
含抗生素消毒鲜牛奶
4.5
2
不含抗生素消毒鲜牛奶
0
3
含抗生素鲜牛奶
4.6
4
不含抗生素鲜牛奶
0
5
待测奶样
5.8
A.实验中需利用涂布法接种嗜热链球菌,不能使用平板划线法
B.抗生素可通过抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈
C.消毒会破坏抗生素,导致抗生素的抑菌效果显著降低
D.待测奶样不适合制作酸奶
【答案】C
【来源】湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】微生物常见的接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法可以用于微生物的分离,但不能用于计数。稀释涂布平板法既可以用于微生物分离又可以用于计数。
【详解】A、平板划线法形成的菌落会有重叠,不利于抑菌圈的测量,故只能使用涂布法接种,A正确;
B、根据3、4组实验结果可知,抗生素能抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈,B正确;
C、根据1、3组实验结果可知,消毒对抗生素的抑菌效果影响非常弱,不会导致抗生素的抑菌效果显著降低,C错误;
D、待测奶样组抑菌圈明显,说明含有大量抗生素,不利于乳酸菌的发酵,不适合制作酸奶,D正确。
故选C。
16.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)果酒的工业化酿造可在图示的发酵罐中进行。下列有关叙述错误的是( )
A.夏季生产果酒时,需要增大冷却水流量,以降低发酵罐温度
B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中进气口和出气口中空气流速不宜太大
C.发酵过程中需定时关注压力变化以保证安全生产
D.可以通过监测发酵液中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
【答案】B
【来源】湖南省衡阳县三中2022-2023学年高二下学期期中模拟生物测评卷(A卷)
【分析】分析题图:图中放料口的作用是出料、检测;进气口的作用是在果酒制作前期通入氧气的,以便于酵母菌有氧呼吸大量繁殖;出气口的作用是排气。
【详解】A、酵母菌进行酒精发酵适宜的温度一般为20℃左右,当夏天温度较高时,生产果酒过程中需要增大冷却水流量对发酵罐进行降温,A正确;
B、发酵过程中进气口应保持关闭,出气口阀门只在排气时打开很短的时间,其余时间没有空气流动,B错误;
C、正常发酵过程中,酵母菌无氧呼吸不消耗气体,但是会不断产生二氧化碳,因此罐内的压力不会低于大气压,需定时关注压力变化以保证安全生产,C正确;
D、发酵会消耗葡萄糖,可以通过监测发酵液中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,D正确。
故选B。
17.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)黑茶是一种后发酵茶,通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成,富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气,滑润甘甜,保存时间越久的老茶,茶香味越浓厚。下列叙述错误的是( )
A.制作黑茶时可能需要利用酵母菌等微生物进行发酵
B.发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
C.黑茶发酵过程中,蛋白质等大分子转化成了小分子有机物
D.新茶发酵完成后最好进行灭菌并密封,有利于保证茶的质量
【答案】D
【来源】湖南省衡阳县三中2022-2023学年高二下学期期中模拟生物测评卷(A卷)
【分析】酒精发酵是在无氧条件下,微生物(如酵母菌)分解葡萄糖等有机物,产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、黑茶刚制成时有酒香气,说明黑茶制作过程中有酵母菌(无氧呼吸产生酒精)的参与,A正确;
B、发酵过程中的温度、pH、氧气含量等发酵条件都会影响微生物的生长繁殖和代谢途径,B正确;
C、黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质,说明黑茶发酵过程中,蛋白质等大分子转化成了小分子有机物,C正确;
D、根据题干信息“保存时间越久的老茶,茶香味越浓厚”可知,老茶保存过程中仍在发酵,因此新茶发酵完成后进行灭菌并密封不利于进一步发酵,不利于保证茶的质量,D错误。
故选D。
18.(21-22高二下·湖南长沙南雅中学·期中)如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.配制步骤③的培养基时,应先将培养基高压蒸汽灭菌后冷却至50℃再倒平板
B.步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
C.步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】B
【来源】湖南省长沙市南雅中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】微生物常见的接种的方法:(1)平板划线法:在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过系列稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、配制步骤③的培养基时,应先高压蒸汽灭菌,冷却后倒平板,A正确;
B、要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮元素,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,B错误;
C、步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落,C正确;
D、步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选B。
19.(21-22高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)下列有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验操作,错误的是( )
A.取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌
B.分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生氮气和二氧化碳
C.用尿素为唯一氮源,加酚红指示剂的培养基培养分解尿素的细菌,指示剂变红
D.用牛肉膏蛋白胨培养基作对照,来验证选择培养基是否有选择性
【答案】B
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】分解尿素的菌种能将尿素转化成氨气,使培养基碱性增强,pH升高,酚红指示剂会变红。
【详解】A、取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌,A正确;
B、分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生氨和CO2,B错误;
C、分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素,C正确;
D、用牛肉膏蛋白胨培养基作对照,来验证选择培养基是否有选择性,若有选择性,其上菌落数目要比对照组少得多,D正确。
故选B。
20.(21-22高二下·湖南长沙长郡中学·期中)泡菜古称葅,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。其制作流程如下:鲜菜→整理→洗涤→切分→晾干明水→入坛→加盐水泡制→密闭发酵→成品。老坛酸菜包里的酸菜则是从外面收购的“土坑酸菜”。下列叙述正确的是( )
A.泡菜主要是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的生长和繁殖
B.腌制时间过短和制作过程污染严重等会使土坑酸菜易腐烂变质
C.泡菜之盐水加热煮沸后应立即加入陈泡菜液以防止杂菌污染
D.制作泡菜时要选择新鲜的原料,且为创设无氧环境泡菜坛要装满
【答案】B
【来源】湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、泡菜主要是靠乳酸菌的发酵生成大量乳酸而不是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的,A错误;
B、与标准化腌制相比,腌制时间过短、制作过程污染严重、密封不严等是造成土坑酸菜易腐烂变质的原因,B正确;
C、泡菜之盐水加热煮沸冷却后才加入陈泡菜液,否则会使陈泡菜液中的乳酸菌失活,C错误;
D、制作泡菜时要选择新鲜的原料的目的是新鲜蔬菜的亚硝酸盐含量低,泡菜坛只能装八成满,因为在泡菜发酵初期,由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃,它们可进行发酵,发酵产物中有较多的CO2,如果泡菜坛装得太满,发酵液可能会溢出坛外;另外,泡菜坛装得太满,会使盐水不太容易完全淹没菜料,从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间,也更方便拿取泡菜,D错误。
故选B。
二、多选题
21.(22-23高二下·湖南衡阳县三中·期中)青霉素是青霉菌的代谢产物,它是一种治疗细菌感染的药物,是20世纪医学上的重大发现。如图为发酵工程生产青霉素的部分流程,冷冻干燥孢子指在极低温度(零下70℃左右)、真空干燥状态下保藏的菌种。米孢子是生长在小米或大米培养基上的孢子。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.据图可以判断青霉菌的代谢类型是异养需氧型
B.配制的平板培养基中包含碳源、氮源、维生素、无机盐等物质
C.①过程和②过程都属于发酵工程中的扩大培养阶段
D.发酵后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品
【答案】CD
【来源】湖南省衡阳县三中2022-2023学年高二下学期期中模拟生物测评卷(A卷)
【分析】微生物的代谢产物有初级代谢产物和次级代谢产物,次级代谢产物有抗生素激素、霉素、色素等,青霉素属于抗生素,属于次级代谢产物。
【详解】AB、据图可知,发酵罐中加入了葡萄糖和无菌空气,且孢子需要在大米或小米培养基上生长,说明青霉菌的代谢类型应为异养需氧型,平板培养基中应包含碳源、氮源、维生素、无机盐等营养物质,以保证青霉菌能正常生长繁殖,AB正确;
C、①过程的作用是选育菌种,②过程属于扩大化培养阶段,C错误;
D、青霉素是青霉菌的代谢产物,在发酵后应采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,采用过滤、沉淀等方法得到的是菌体,菌体不能起到青霉素的作用,不能与发酵产品等同,D错误。
故选CD。
22.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)营养缺陷型指微生物因丧失合成某些生活必需物质的能力,能在完全培养基上生长而不能在基本培养基上生长的突变型菌株。下图是利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程,有关说法正确的是( )
A.进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至完全培养基上
B.影印法初检氨基酸缺陷型菌株后,应挑选菌落A进一步鉴定
C.利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置不同
D.待测培养基应该为完全培养基
【答案】BD
【来源】湖南省三湘名校教育联盟、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】影印培养法,是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是:用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小(或略小)的木制圆柱体上,轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下,把细菌菌落全部转移到丝绒面上,然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上,获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后,比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落,从而筛选出适当的菌株。
【详解】A、进行过程②培养时,为防止将特定营养成分(氨基酸)从完全培养基带入基本培养基,应先将丝绒布转印至基本培养基上,A错误;
B、在基本培养基中氨基酸缺陷型菌株不能生长,而在完全培养基中能够生长,过程②后两培养基的差别为是否有菌落A,因此图中菌落A应该为氨基酸缺陷型菌株,需挑选出来进一步鉴定,B正确;
C、利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,C错误;
D、因丝绒布上吸附的菌体中有氨基酸缺陷型菌株,故待测培养基应该为完全培养基,D正确。
故选BD。
三、非选择题
23.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期中)Ⅰ.以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示,请分析回答:
(1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是 、 ,二者结构上的主要区别是 ,经过10~12d,样液中是否含有酒精,可以用 来检验。
(2)若利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是 。
Ⅱ.某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:
(3)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分可知,上述培养基 (填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是 。
(4)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是 (答出1点)。
(5)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是 ,培养一段时间后,选择菌落数为30-300的平板进行计数,统计结果比实际活菌数 (“偏大”或“偏小”)
【答案】(1) 酵母菌 醋酸菌 酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有 酸性重铬酸钾
(2)防止杂菌污染
(3) 不能 蛋白也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源
(4)防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染
(5) 稀释涂布平板法 偏小
【来源】湖南省邵阳市海谊中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试生物试题
【分析】1、果酒发酵的菌种是酵母菌,果醋发酵的菌种是醋酸菌;
2、微生物接种方法:稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】(1)甲过程属于果酒发酵,所用菌种为酵母菌,乙过程为果醋发酵,所用菌种为醋酸菌,二者结构上的主要区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有;样液中是否含有酒精,可以用酸性重铬酸钾来检测,在酸性条件下,酒精可使重铬酸钾由橙色变为灰绿色;
(2)利用图2所示装置制作果醋,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的目的是防止杂菌污染;
(3)该培养基中蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源,所以该培养基不能用于分离出能分解尿素的细菌;
(4)将培养皿倒过来放置的原因是防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染;
(5)图中平板用于计数菌落,故所采用的接种方法是稀释涂布平板法,培养一段时间后,选择菌落数为30~300的平板进行计数,由于两个或多个细胞连在起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计结果比实际活菌数偏小。
24.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期中)白色污染问题已引起全社会广泛关注,降解塑料的研究和开发是解决白色污染的理想途径之一。地膜的主要成分是聚乙烯[化学式为(C2H4)n]。残留在土壤中的地膜难以被降解,为筛选出高效降解地膜的细菌,研究人员进行了如图所示的操作。X培养基是选择培养基,聚乙烯分解菌在该培养基上会形成抑菌圈。回答下列问题:
(1)在筛选聚乙烯分解菌过程中,制作培养基时,应将 作为X培养基中的唯一碳源,并使用 灭菌法对培养基进行灭菌。
(2)为了证明所配制X培养基具有选择作用,在恒温培养前,需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养,待两种培养基平板上的菌落生长稳定时,比较两种平板培养基上的菌落数。若结果为 ,则可证明上述观点。
(3)为了获得可以高效降解聚乙烯的菌种,应该挑选X培养基中的 (填序号)中的单菌落接种到Y培养基上进行培养。
(4)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时,所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小,原因是 。
(5)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为28、50、52、54、313,则每升原菌液样品中细菌数为 个。
【答案】(1) 聚乙烯 高压蒸汽
(2)X培养基平板上的菌落数明显少于完全培养基平板上的菌落数
(3)⑤
(4)当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(5)5.2×108
【来源】湖南省邵阳市海谊中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试生物试题
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)筛选聚乙烯分解菌,依据题干信息,地膜的主要成分是聚乙烯,所以应选择含废旧地膜丰富的土壤制作样品,制作培养基时,应将聚乙烯作为X培养基中的唯一碳源,并使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌;
(2)为了证明所配制X培养基具有选择作用,在恒温培养前,需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养,待两种培养基平板上的菌落生长稳定时,比较两种平板培养基上的菌落数。如果X培养基平板上的菌落数明显少于完全培养基平板上的菌落数,说明该培养基具有选择作用。
(3)透明圈直径/菌落直径越大,说明该菌的降解能力越强,所以应选择⑤中单菌落接种到Y培养基上进行培养。
(4)由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以当用稀释涂布平板法对细菌进行计数时,所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小。
(5)平板上的菌落数应介于30-300之间,故28、313数值无效,所以每升原菌液样品中的细菌数为(50+52+54)/3÷0.1×103×103=5.2×108。
25.(23-24高二下·湖南雅礼教育集团·期中)特定微生物产生的纤维素酶能将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖,经发酵后形成乙醇,再加工即可制成生物燃料。图甲为纤维单胞菌(能产纤维素酶)的获取过程。图乙为生物燃料的制备过程,请回答以下问题。
(1)图甲中的过程①能选择出纤维单胞菌的原理是 。
(2)图乙中的微生物x是 ,利用秸秆和纤维单胞菌制取生物燃料的生态学意义为 。
(3)某研究小组经图甲培养获得了三种微生物(A、B、C),如何简要判断三种微生物所产生的纤维素酶活性大小 。
(4)要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目,(可/不可) 采用图甲的接种法接种。计数时,通过统计平板上的 就能推算出样品中活菌的大概数。
【答案】(1)以纤维素作为唯一碳源的培养基,只允许能产纤维素酶的纤维单胞菌生长,而其他微生物不能生长
(2) 酵母菌 提高能量利用率,减轻环境污染
(3)取等量的培养液加入斐林试剂水浴加热,通过比较砖红色颜色深浅来判断。
(4) 不可 菌落数目
【来源】湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作选择培养基。
【详解】(1)过程①中使用选择性培养基,以纤维素作为唯一碳源的培养基,只允许能产纤维素酶的纤维单胞菌生长,而其他微生物不能生长,进而选择出纤维单胞菌。
(2)在无氧条件下酵母菌能进行酒精发酵,产物是酒精和二氧化碳,微生物x是酵母菌;根据酶的专一性原理,纤维素酶可以使秸秆中的纤维素水解,从而可以提高能量利用率,减轻环境污染。
(3)三种微生物产生的纤维素酶活性不同,最可能的原因是不同酶的氨基酸序列不同,酶活性最强的能分解纤维素的能力越强,生成的还原糖越多,颜色也越深,取等量的培养液加入斐林试剂水浴加热,通过比较砖红色颜色深浅来判断。
(4)固体培养基上的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法,稀释涂布平板法适用于微生物的统计计数,图示方法是平板划线法,因此要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目,不可采用图甲的接种法接种。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积,统计平板上的菌落数目,能够推测样品中的活菌数。
26.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)大豆是我国重要的经济作物之一,土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一,野大豆是栽培大豆的近缘野生种,具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性,因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3,对野大豆和大豆均具有促生作用,从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程,请回答:
①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛
酵母甘露醇琼脂(YMA)(g/L):酵母提取物20.0,甘露醇5.0,K2HPO45.0,MgO40.5,NaC10.186,CaCO31.2,琼脂20.0,pH值6.8~7.2。
阿须贝氏(Ashby)培养基(g/L):KH2PO40.2,MgO40.2,NaC10.2,CaCO35.0,甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。
(1)按功能分Ashby培养基属于 ,该培养基中能为复筛的根瘤菌提供 等营养物质。 改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7%
(2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌 个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少,这是因为 。
(3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是 。
【答案】(1) 选择培养基 碳源、水、无机盐 筛选耐盐的根瘤菌
(2) 1.2×108 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3)该培养基中没有加入氮源,根瘤菌能利用空气中的氮气而生存,其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。
【来源】湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物数目的间接计数法(活菌计数法) ①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
【详解】(1)允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基,按功能分Ashby培养基属于选择培养基;结合表格成分可知,该培养基中能为复筛的根瘤菌提供碳源、水、无机盐等营养物质;为筛选耐盐的根瘤菌,改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7%。
(2)该过程中称取1.0g根瘤,加入无菌水研磨成匀浆3mL,相当于稀释了3倍,此后进行梯度稀释,结合图示可知,经过程④相当于稀释了3×105倍,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌为40÷0.1×3×105=1.2×108个。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此用稀释涂布平板法测定的根瘤菌的数量往往会比实际活菌数目要少。
(3)根据YMA培养基配方可知:该培养基中没有加入氮源,根瘤菌能固定空气中氮气而生存,其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。
27.(22-23高二下·湖南长沙德成学校·期中)中药发酵是以微生物或酶为生物催化剂,对中药或中药提取物进行生物转化,使中药成为快速利用、定量疗效的新型药物。部分中药中的有效成分已经被科学家研究发现,如紫杉醇、青蒿素等。请依据所学的生物技术相关知识,回答以下问题:
(1)传统中药的食用方式是通过煎、煮、熬等方法获取药物中有效成分,这些方式的缺点有: 。(答两点即可)
(2)植物细胞工厂化生产,借助植物组织培养技术,将已分化的植物细胞进行 处理,得到 ,利用其较强的增殖能力,获取大量的植物细胞,从而得到较多的中药有效成分。
(3)中药发酵中,利用微生物发酵来大量生产中药有效成分,需要解决以下几个问题:
①获取目的菌:已知的微生物不能产生紫杉醇或青蒿素,所以需要利用 技术将植物细胞中的基因转移到微生物的细胞中,获得目的菌种。该过程使用的工具酶有 ;
②发酵:通过反复实验确定培养基配方,然后对发酵设备和培养基进行严格 ,进行接种,在发酵罐中发酵;
③“分离和纯化”的原则是依据植物有效成分的性质来进行分离、提取和纯化。
【答案】(1)大量的有效成分流失;提取的有效成分含量少、纯度低;产生衍生物等
(2) 脱分化 愈伤组织
(3) 基因工程 限制酶和DNA连接酶 灭菌
【来源】湖南省长沙市德成学校2022-2023学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】(1)传统中药的食用方式是通过煎、煮、熬等方法获取药物中有效成分,这些方式的通常需要经过高温处理,故缺点有:大量的有效成分流失,产生衍生物,有效成分含量少纯度低等缺点。
(2)植物细胞工厂化生产,是借助植物组织培养技术,将已分化的植物细胞进行脱分化处理得到愈伤组织(一团无定形状态的薄壁细胞),利用其较强的增殖能力,获取大量的植物细胞,从而得到较多的中药有效成分。
(3)①将目的基因导入到受体细胞的技术是基因工程;基因工程中需要的工具酶是限制酶(切割目的基因和运载体)和DNA连接酶(连接切割后的目的基因和运载体)。
②发酵:为避免误差,需要通过反复实验确定培养基配方;为避免杂菌污染,需要对发酵设备和培养基进行严格灭菌,进行接种,在发酵罐中发酵。
28.(22-23高二下·湖南邵阳绥宁县一中·期中)为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性,研究人员设置了四组实验:分别将含有A、B、C、D四种抗生素(含量相同)的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置,放在培养箱中培养一定时间后,观察其透明圈的大小,实验结果如下表。回答下列问题:
实验组别
抗生素种类
实验结果
1
A
滤纸片周围出现透明圈
2
B
滤纸片周围没有出现透明圈
3
C
滤纸片周围的透明圈比含A的小
4
D
滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落
(1)在微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是 .
(2)实验需使用涂布器接种,接种前涂布器的灭菌方法为 。该实验中,宜使用 方法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素种类为 ;在排除杂菌污染的情况下,第4组实验说明细菌对抗生素D产生了 。
(4)该实验还缺少一组空白对照,请尝试补充: 。
【答案】(1)防止冷凝水污染培养基
(2) 酒精浸泡,滤尽引燃 稀释涂布平板法
(3) 抗生素A 耐药性(抗药性)
(4)增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验
【来源】湖南省邵阳市绥宁县一中2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】题意分析,根据表格内容可知,使用抗生素A时,滤纸片周围出现了透明圈,且透明圈最大,故抗生素A的抗菌效果最好。为了增强本实验的说服力,本实验应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验作为空白对照组,以排除滤纸片本身对实验结果的影响。
【详解】(1)在微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵(杂菌污染);为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上污染培养基,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置。
(2) 将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中,取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,即酒精浸泡,滤尽引燃;结合题意可知,该实验中宜使用稀释涂布平板法方法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据表格可知,使用抗生素A时,滤纸片周围出现了透明圈,且透明圈最大,故为了达到良好的抗菌效果,最好应选用抗生素A;在排除杂菌污染的情况下,第4组的透明圈中出现了一个菌落,说明细菌对抗生素D产生了耐药性(抗药性)。
(4) 该实验还缺少一组空白对照实验,应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验,以排除滤纸片本身对实验结果的影响,这样可以增强实验的说服力。
29.(23-24高二上·湖南张家界民族中学·期中)请根据书本相关实验回答下列问题:
(1)在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,需将煮沸的葡萄糖溶液冷却后才能接种酵母菌的原因是 。
(2)对酵母菌进行计数时,从试管中吸出培养液进行计数之前,要振荡,原因是 。如果实验后期发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数目过多,难以数清,应当采取的措施是 。
(3)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化,设计了3组实验(见下表),其中用缓冲液维持培养液的pH恒定(即排除了pH值因素的影响)。每隔24小时取样并计数,实验结果略。
试管编号
培养液(mL)
无菌水(mL)
酵母菌母液(mL)
培养液温度
A
10
——
0.1
28℃
B
10
——
0.1
5℃
C
——
10
0.1
28℃
上述实验目的是:探究 对酵母菌种群动态变化的影响。
(4)血球计数板的计数室长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成 25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。如图表示的是其中一个中方格的情况,对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是 个。如果将某培养液稀释100倍后再进行计数时,5个中方格的细胞平均数为20个,则1mL培养液中酵母菌的总数为 个。
(5)调查某草地蒲公英种群密度时,应采用 法,调查青蛙数量时,第一次捕获 32只,将捕获的青蛙经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再次捕获,其中有上次标记过的个体10只,没有标记的20只。若该地区青蛙种群个体总数为N,则N= 只。
A.30 B.32 C.64 D.96
【答案】(1) 防止高温杀死酵母菌
(2) 使酵母菌在溶液中分布均匀,以减少实验误差 适当稀释菌液(或用无菌水稀释)
(3)培养液温度和用量(或营养成分)
(4) 24 5×108
(5) 样方法 D
【来源】湖南省张家界市民族中学2023-2024学年高二上学期期中生物试题
【分析】1、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度;活动能力大的动物常用标志(记)重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度;(1)样方法调查时,取样的关键是做到随机取样,不能掺入主观因素;常用的取样方法有五点取样法和等距取样法;(2)调查乔木的种群密度比调查草本植物种群密度时选用的样方面积大;(3)对样方中位于顶点和边线上的个体计数时,采用取相邻两边和这两边的顶点原则。
2、计算种群密度时,样方法是计算各个样方内种群数量的平均值,计算时要注意样方的面积大小相等,标志重捕法也要根据环境面积,再计算种群密度,而不是一定面积内的个体数。种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数。
3、抽样检测法的操作:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
【详解】(1)在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,为避免高温杀死酵母菌,需将煮沸的葡萄糖溶液冷却后才能接种酵母菌。
(2)对酵母菌进行计数时,从试管中吸出培养液进行计数之前,为了使酵母菌在溶液中分布均匀,减少实验误差,需要将试管轻轻振荡几次。如果实验后期发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数目过多,难以数清,则说明酵母菌数量太多,难于数清,则需要适当稀释菌液(或用无菌水稀释)后,重新计数。
(3)根据实验表格可知,实验的自变量是培养液温度和用量(或营养成分),因此实验的目的是探究培养液温度和用量(或营养成分)对酵母菌种群数量动态变化的影响。
(4)血球计数板的计数室长和宽各为各为1mm,深度为0.1mm,其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。如图表示的是其中一个中方格的情况,根据记上不记下,记左不记右的原则对方格内的酵母菌进行计数,对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是24个。如果将某培养液稀释100倍后再进行计数时,5个中方格的细胞平均数为20个,则1mL培养液中酵母菌的总数为20×25÷10-4×100=5×108个。
(5)对于植物的调查方法通常用样方法进行,对于草地蒲公英种群密度的调查,应采用样方法进行;对于活动能力强,活动范围广的青蛙来讲,调查其种群数量的方法是标志(记)重捕法,第一次捕获32只,将捕获的青蛙经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再次捕获,其中有上次标记过的个体10只,没有标记的20只。若该地区青蛙种群个体总数为N,根据标志重捕法的计算公式得出, N=32×(10+20)÷10=96只,故选D。
30.(22-23高二·湖南长沙湖南师大附中·期中)长沙臭豆腐是湖南长沙传统的特色小吃,其主要工艺是将豆腐坯浸入发酵卤水一段时间,油炸后拌佐料供人们休闲食用。其加工和风味来源关键在于发酵卤水。科研工作者跟踪卤水发酵过程中挥发性成分、特征风味物质及其动态变化情况,得到一系列结果。请据此回答以下问题:
(1)臭豆腐和豆腐乳是两种不同的发酵食品,其中制作腐乳利用的菌种主要是 。请简要描述腐乳制作的原理: 。
(2)上图中卤水发酵的菌种可能来源于 (填“A”或“B”),原因是 。
(3)为了使取得的样品更加具有代表性,每一次取样之前都应该 ,从发酵罐中取出发酵6、15、30、45、60天的发酵液样品进行检测。试指出该取样方案的不足之处: ,若要对样品中的某一种菌计数,适宜采取的方法是 。
(4)下图是发酵液不同发酵时间下的pH值以及氨基酸态氮含量变化,由图中可知,卤水发酵初期,pH值下降,下降的原因可能是 。
(5)发酵液中氨基酸态氮含量先增加后下降,原因是 。
【答案】(1) 毛霉 毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,其中蛋白酶能够将豆腐中的蛋白质水解为氨基酸和短肽,脂肪酶将脂肪水解为脂肪酸和甘油
(2) B A经过高压蒸煮灭菌,而B并未采取灭菌措施
(3) 摇匀后再取样 应该还要取发酵0天的发酵液样品进行检测进行对照 稀释涂布平板法
(4)微生物例如乳酸菌发酵,产生乳酸,造成发酵液中pH值下降
(5)起初微生物产生蛋白酶和肽酶分解豆腐中的蛋白质,产生了大量氨基酸,发酵后期微生物利用氨基酸,造成发酵液中氨基酸含量下降
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2022-2023学年高二4月期中生物试题
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。它涉及种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
【详解】(1)制作腐乳利用的菌种主要是毛霉,是由于毛霉代谢过程中能产生蛋白酶和脂肪酶,而蛋白酶能够将豆腐中的蛋白质水解为氨基酸和短肽,脂肪酶将脂肪水解为脂肪酸和甘油。
(2)从图中可知A(冬笋等)经高压蒸煮,即高压灭菌,因此不存在菌种;而B(热豆腐片等)没有高压灭菌,故可存在微生物,因此后续混合发酵,其发酵的菌种来自B。
(3)为了使取得的样品更加具有代表性,每一次取样之前都应该摇匀后再取样。从发酵罐中取出发酵6、15、30、45、60天的发酵液样品进行检测,由于缺乏空白对照,即刚混合好的第0天的样品分析,故从得到的数据分析出来的结论不具说服力。对微生物进行计数的方法可以采用稀释涂布平板法。
(4)结合图中信息可知:发酵初期,发酵液中pH值降低,推测是微生物利用有机物进行无氧发酵,产生了诸如乳酸等酸性物质,造成溶液的pH值降低。
(5)由于发酵原材料中有豆腐,豆腐中含量较多的有机物有蛋白质及肽类,微生物不能直接利用,因此微生物可以产生蛋白酶等胞外酶对蛋白质进行水解,水解产物为氨基酸,发酵后期氨基酸被微生物吸收利用,故溶液体系中的氨基酸含量先增后减。
31.(22-23高二下·湖南怀化五中·期中)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。
(1)其中,a 是指用 酶处理,再用PEG诱导处理。进行d选择时,要将植物种在 环境中。
(2)已知一种含N有机物X(仅含有N、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组欲用下表所示成分配制的培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌M):
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
有机物X
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
1.0g
回答下列问题:
该培养基为 (填“固体”或“液体”)培养基,目标菌M的同化类型是 。根据培养基的成分判断,该培养基不能分离出土壤中分解有机物X的细菌,原因是 。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 高盐
(2) 固体 异养型 培养基含蛋白胨、尿素等,有机物X不是唯一氮源
【来源】湖南省怀化市五中2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】a为果胶酶和纤维素酶处理得到原生质体,b杂交细胞,c胚状体或丛芽,d高盐环境选择。
【详解】(1)a为果胶酶和纤维素酶处理得到原生质体,根据实验目的为培育高产、耐盐的杂种植株可知,d选择需在高盐环境中进行。
(2) 该培养基含有琼脂,为固体培养基。培养基中加入了葡萄糖等有机物,说明目标菌M的同化类型是异养型。欲筛选能高效降解X的细菌,培养基应以含N有机物X为唯一的氮源,而该培养基中除了有机物X外,还有蛋白胨、尿素等氮源(即该培养基含蛋白胨、尿素等,有机物X不是唯一氮源),因此该培养基成分不能分离出土壤中分解有机物X的细菌。
32.(22-23高二下·湖湘教育三新探索协作体·期中)传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。某研究人员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的菌种。回答下列问题:
(1)研究人员要分离纯化乳酸菌,在配制培养基时,必须进行 灭菌处理,目的是 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。
(2)配置乳酸细菌培养基(MRS培养基),培养基中因添加了碳酸钙而不透明。将泡菜滤液脱酸处理后进行梯度稀释,利用 法接种到MRS培养基中,并在 条件下培养48h,发现有部分菌落周围出现透明圈,其形成原因是 。
(3)为调查统计泡菜滤液中细菌的浓度,在4个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的泡菜滤液样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为16、148、166和178。每克样品中的细菌数量为 ×107个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较 。
【答案】(1) 高压蒸汽 为了杀死培养基中的所有微生物(包括芽孢和孢子) 不接种培养(或用一个未接种的培养基同时培养作对照)
(2) 稀释涂布平板 无氧/密封 乳酸菌在培养过程中产生的乳酸等酸性物质将培养基中的碳酸钙降解,从而形成透明圈
(3) 1.64 少
【来源】湖湘教育三新探索协作体2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。获得纯净的培养物关键是防止外来杂菌的入侵。微生物接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素,培养霉菌时需将pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。液体状态的培养基称为液体培养基,配制成的固体状态的称为固体培养基,在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,就制成固体培养基。获得纯净的培养物关键是防止外来杂菌的入侵。
【详解】(1)对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌,目的是杀死培养基中的所有微生物(包括芽孢和孢子)。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是不接种培养(或用一个未接种的培养基同时培养作对照)。
(2)将泡菜滤液脱酸处理后进行梯度稀释,利用稀释涂布平板法接种到MRS培养基中,由于乳酸菌属于厌氧菌,故应在无氧/密封条件下培养。由于乳酸菌无氧呼吸会产生乳酸,可将培养基表面不透明的碳酸钙降解,从而形成透明圈。
(3)在4个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的泡菜滤液样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为148、166和178三个平板符合计数要求,所以每克样品中的细菌数量为(148+166+178)÷3÷0.1×104=1.64×107个;血细胞计数板计数法计数获得的细菌数目包含了死菌和活菌,而稀释涂布平板法测的是活菌数目,因此测得的细菌数较少。
33.(22-23高二下·湖南多校联考·期中)在处理富营养化水体的过程中,通过微生物的反硝化作用()去除氮素污染更为经济有效。某科研小组从湖底淤泥中分离到需氧反硝化微生物的菌株。
(1)研究者先配制富集培养基,然后采用 法进行灭菌,冷却后接种湖底淤泥样品,经过连续富集培养可得到大量反硝化微生物。
(2)为进一步获得纯培养物,可利用平板划线法或 法将富集后的微生物接种到 (填“培养基Ⅰ”或“培养基Ⅱ”)中进行纯培养。
培养基类型
主要组成成分
培养基Ⅰ
琼脂、柠檬酸钠、MgSO4、KNO3、FeCl3、KH2PO4、CaCl2、水等
培养基Ⅱ
琼脂、葡萄糖、(NH4)2SO4、FeSO4、NaCl、MgSO4、KH2PO4、水等
(3)投菌量的大小决定了菌株的繁殖速度及数量,从而影响污水中的氮素去除效果。为确定净化污水的最佳投菌量,科研小组将反硝化微生物按1%~15%的投菌量分别添加到100mL污水中,60小时后测定每组氮素去除率和菌体数量,结果如下图(OD600值表示菌体相对含量),则接种量为 时,污水处理效果最佳。投菌量为15%时,微生物生长量出现下降,其原因可能是 。
(4)东北某药厂每年产生大量氮素废水,但由于温度低,该科研小组纯化的菌株无法在该药厂发挥去氮作用,你可以采取什么办法进一步筛选出适合该药厂废水净化的反硝化微生物: 。
【答案】(1)湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
(2) 稀释涂布平板 培养基Ⅰ
(3) 7% 投菌量过大,菌株的初始数量基数大,造成溶解氧不足,引起微生物竞争而致使一些细菌死亡
(4)将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养
【来源】湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、选择培养基:在培养基中加入某种化学物质,以抵制不需要的微生物的生长,促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
【详解】(1)培养基常用灭菌方法为湿热灭菌法,高压蒸汽灭菌法是湿热灭菌的主要方法。
(2)纯培养接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。为获得纯培养物,需要将微生物接种到选择培养基Ⅰ中,反硝化微生物能利用NO3- ,故选择培养基需以NO3- 为唯一氮源。
(3)由图可知,投菌量为7%时,氮素去除率最大,污水处理效果最佳。投菌量过大,菌株的初始数量基数大,易造成溶解氧不足,使生物竞争加剧而导致一些微生物死亡,因此,投菌量为15%时,微生物生长量出现下降。
(4)东北温度低,需要筛选出抗低温的反硝化微生物,可将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养。
34.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期中)央视315晚会曝光的老坛酸菜事件中,很大一部分酸菜是从外面收购的“土坑酸菜”,即芥菜成熟后直接倒入土坑,加水、盐等,用薄膜包上,盖上土直接腌制,仅需三个月酸菜就能腌制好,但收购的企业未检测卫生指标,并且土坑酸菜短时间就会发黑腐烂。回答下列问题:
(1)泡菜发酵的主要菌种是乳酸菌,其发酵原理是 (用化学反应式表示)。
(2)为检测发酵液中乳酸菌的数量,取10mL发酵液进行如下图操作后,分别取0.1mL的发酵液涂布在3个平板上。经培养后平板中的菌落数分别为42、47、58。
根据上述信息,可大致计算出1L发酵液中乳酸菌的数量为 个。该统计结果有可能偏大,原因是 。
(3)“土坑酸菜”易腐烂变质的原因可能有 (至少答两条)等。
(4)与泡菜发酵相比,从菌种代谢类型来看果酒制作的主要不同在于 ,制作果酒材料装坛时留三分之一空间的原因是 。
【答案】(1)C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量
(2) 4.9×109 发酵液中可能含有杂菌,导致统计的菌落有可能不只是乳酸菌形成的
(3)腌制时间过短、制作过程污染严重、密封不严等
(4) 果酒制作菌种主要是酵母菌,前期有氧发酵,增加酵母菌数量,后期无氧发酵产生酒精 ①保留一定量的氧气,让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;②防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出
【来源】湖南省三湘名校教育联盟、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二下学期期中联考生物试题
【分析】乳酸菌进行乳酸发酵的原理是无氧条件下,葡萄糖在乳酸菌作用下发酵生成乳酸。
图中10mL发酵液加入90mL水中,此时稀释了10倍,随后3次取0.5mL菌液加入4.5mL水中,各稀释了10倍,即发酵液在接种前稀释了10000倍。
酒精发酵的主要菌种为酵母菌,在发酵前预留1/3的空间目的是使酵母菌进行有氧呼吸、大量繁殖,同时避免发酵液溢出。
【详解】(1)乳酸菌进行乳酸发酵的原理是无氧条件下,葡萄糖在乳酸菌作用下发酵生成乳酸,化学反应式为:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量
(2)据图分析,发酵液的稀释倍数是10000,涂布在平板上的体积是0.1mL,故1L发酵液中乳酸菌的数量为(42+47+58)÷3÷0.1×10000×1000=4.9×109个。若发酵液中含有杂菌,致使统计的菌落中有的可能不是乳酸菌形成的,导致统计的结果偏大。
(3)“土坑酸菜”易腐烂变质的原因可能有腌制时间过短、制作过程污染严重、密封不严等。
(4)泡菜发酵主要菌种是乳酸菌,是无氧发酵,而果酒制作菌种主要是酵母菌,前期有氧发酵,增加酵母菌数量,后期无氧发酵产生酒精。制作果酒材料装坛时留三分之一空间的原因是①保留一定量的氧气,让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;②防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出。
【点睛】本题以老坛酸菜事件为背景,联系生活实际对传统发酵技术的知识进行考查,体现了对生命观念素养中的结构与功能观以及科学思维素养中的演绎与推理等要素的考查,通过本题的训练,学生可以进一步准确掌握传统发酵技术中的相关知识。
35.(21-22高二下·湖南长沙长郡中学·期中)某技术人员设计了青霉素生产菌——产黄青霉菌的诱变育种方案,具体包括:①配制培养基,准备相关的培养皿、稀释用水;②进行菌种的紫外线诱变;③用接种环蘸取诱变后的产黄青霉菌孢子悬液在固体培养基上划线;④放在恒温培养箱中培养到长出单菌落;⑤挑取单菌落,进行生产青霉素性能的测定。回答下列问题:
(1)人们按照青霉素生产菌对营养物质的需求,配制出供其生长繁殖的培养基,一般含有水、无机盐、 (提供碳元素的物质)、 等营养物质。配制好培养基要灭菌处理,常使用的方法是 。
(2)使用平板划线法把聚集的青霉素生产菌的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,从而分离得到单菌落。为达到这一目的,操作上应注意: (答2项)。使用该方法不易获得青霉素生产菌突变体的单菌落,原因是 。
(3)产黄青霉菌的诱变育种依据的原理是 。该育种存在不合理的步骤,具体表现是: 。
【答案】(1) 碳源 氮源 高压蒸汽灭菌法
(2) 每次划线前要灼烧接种环、冷却后从上一次划线的末端开始划线 用平板划线法分离纯化青霉菌只能在划线的末端得到少量的单菌落,会减小获得突变株的概率
(3) 基因突变 培养基及相关物品需要灭菌、分离青霉菌突变菌种应该用稀释涂布平板法
【来源】湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题
【分析】稀释涂布平板法:
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
【详解】(1)培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源和氮源,碳源是提供碳元素的物质,氮源是提供氮元素的物质。培养基配制后要进行高压蒸汽灭菌。
(2)使用平板划线法把聚集的青霉素生产菌的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,每次划线前要灼烧接种环和冷却后从上一次划线的末端开始划线。由于基因突变的频率很低,使用平板划线法分离纯化青霉菌只能在划线的末端得到少量的单菌落,会减小获得突变株的概率。
(3)诱变育种依据的原理是基因突变。该设计方案应该为:配制培养基,准备相关物品,高压蒸汽灭菌,倒固体平板,菌种紫外线诱变,稀释涂布平板,培养,挑取单菌落,抗菌性能测定。因此,该方案不合理之处为培养基及相关物品需要灭菌,分离青霉菌突变菌种应该用稀释涂布平板法。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养的知识,要求考生识记培养基的制备、菌种的纯化和计数和保存等知识,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
36.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)大肠杆菌是种常用的生物学实验材料,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色。下表是微生物实验室常用的一 种培养大肠杆菌的培养基配方。回答下列问题:
成分
含量
蛋白胨
10.0g
乳糖
5.0g
NaCl
5.0g
琼脂
12.0g
将上述物质溶解后,蒸馏水定容到1000mL
(1)微生物生长所需的氮来部于该培养基中的蛋白胨,氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有 (答出2种)。培养基中NaCl的作用是 分离纯化大肠杆菌时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中平板划线法不适合用于微生物计数的原因是 。
(2)接种培养大肠杆菌前,通常需要检验培养基灭菌是否合格,对于固体培养基应采用的检验方法是 。
(3)为检测水体中大肠杆菌数量,可在上表中的培养基中添加伊红美蓝染料,将水样稀释适当倍数后,取样涂布在该培养基中,适宜条件下培养后选择颜色为黑色的菌落进行计数,该方法的原理是① ,② 。
【答案】(1) 蛋白质、核酸 为大肠杆菌提供无机营养、维持培养基的渗透压 划线起始处细菌密度大,经过培养很可能长成一片,无法形成单菌落(答案合理即可)
(2)将未接种的培养基放入培养箱中先行培养一段时间
(3) 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌 大肠杆菌代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色
【来源】湖南省三湘名校教育联盟.2021-2022学年高二下学期期中期中生物试题
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
3、鉴别、培养大肠杆菌可使用伊红-美蓝培养基,菌落呈黑色或紫黑色有金属光泽。
(1)
生物大分子包括核酸、蛋白质和多糖等,多糖的元素组成主要是C、H、O,蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,因此氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸等物质。培养基中NaCl属于无机盐,能为大肠杆菌提供无机营养、维持培养基的渗透压。平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,因此划线起始处细菌密度大,经过培养很可能长成一片,无法形成单菌落,故平板划线法不适合用于微生物计数。
(2)
培养微生物时,在接种前通常需要检测培养基是否被污染,对于固体培养基应将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生。
(3)
根据题意可知,“大肠杆菌代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色”因此为检测严重污染水体中大肠杆菌数量,将水样适当稀释后,取样涂布在上述平板培养基中,应选择颜色为黑色的菌落进行计数,该方法是通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数,其原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。
【点睛】本题考查了微生物分离与培养的有关知识,要求考生能够根据实验原理补充实验步骤,识记培养基的主要成分,掌握微生物分离与纯化的一般方法。
37.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟.·期中)生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一、研究人员利用基因工程的方法,将油料作物紫苏的产油基因DGAT1与含有氨苄青霉素抗性基因的PMD克隆质粒构建PMD一DGAT1重组质粒,然后导入大肠杆菌扩大培养;再提取出扩增的pMD-DGAT1克隆质粒,与pBI121空载体同时用Xbal,BamHI两种酶酶切,构建pB121一DGAT1表达载体:最后将表达载体导入四尾栅藻获得产油微藻,利用地热废水培养产油微藻不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。回答下列问题:
(1)提取紫苏组织细胞RNA经过 得到cDNA,再利用PCR技术扩增得到DGATI基因。在PCR扩增之前,对DGAT1基因进行一次预变性的目的是 。
(2)在配制培养大肠杆菌的培养基时,要在培养基灭菌并冷却到30℃左右后,加入用无菌水配制的适宜浓度的氨苄青霉素溶液,氨苄青霉素不能与培养基一同灭菌的原因可能是 。
(3)基因工程技术中的转化是指 。将DGAT1基因插入到pBI121空载体的启动子与终止子之间的目的是 。若用DGAT1基因探针检测产油微藻,能检测到细胞中的 。判断产油微藻细胞中DGAT1基因是否成功表达,需要加入 排行检测。
(4)为检测产油微藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表:
指标
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
氟化物(mg/L)
废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因产油微藻11天后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明产油微藻显著提高了去污能力。请进一步完善实验设计 。
【答案】(1) 逆转录 提高DGAT1基因的变性概率
(2)高温会破坏氨苄青霉素的结构而导致失效
(3) 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程 保证DGAT1基因能在产油微藻细胞中表达 DGAT1基因及其转录出的mRNA DGAT1抗体
(4)添加用地热废水培养四尾栅藻的对照组,11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量
【来源】湖南省三湘名校教育联盟.2021-2022学年高二下学期期中期中生物试题
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因,DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA,分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)
以RNA为模板产生cDNA的过程是逆转录;在PCR扩增之前,需要对DGAT1基因进行一次预变性的目的是破坏其中可能存在的较难破坏的二级结构,提高DGAT1基因的变性概率。
(2)
氨苄青霉素不耐高温,高压灭菌会破坏氨苄青霉素的结构而导致失效。
(3)
基因工程技术中的转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定并表达的过程。基因的表达需要启动子和终止子,启动子与RNA聚合酶结合驱动转录发生,终止子:DNA分子上(基因末端)的转录停止信号序列,具有使RNA聚合酶停止合成R和释放RNA链的作用。所以将DGAT1基因插入到pBI121空载体的启动子与终止子之间的目的是保证DGAT1基因能在产油微藻细胞中表达。 DGAT1基因探针能与DGAT1基因及其转录出的mRNA形成杂交带,所以可以检测到DGAT1基因及其转录出的mRNA;检测目的基因是否翻译成蛋白质,用抗原-抗体杂交技术,需要加入DGAT1抗体检测。
(4)
实验缺少对照组,不能让确定是不是受体四尾栅藻本身有去污能力,所以需要增加一组实验,即添加用地热废水培养四尾栅藻的对照组,11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量,如果11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量比培养转基因产油微藻11天后数据高,说明培养转基因产油微藻有去污能力。
【点睛】本题主要考查基因工程与PCR技术的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确理解问题的能力。
38.(20-21高二下·湖南娄底娄星区·期中)《Live Science)曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,最近国内微博、微信又对此大量传播,央视和北京卫视通过某科研单位进行了实验调查,下图为实验调查结果,请分析回答下列相关问题;
(1)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的培养皿、培养基进行灭菌,灭菌方法分别是
图中两电视台所采用的接种方法均为 ,该方法还常用来统计样品中活菌的数目但往往统计值比实际值偏低,原因是
(2)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等,通过进一步检查发现,两组实验操作步骤均正确且完全一致,但报道结果却截然不同你认为最可能的原因是:
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10 mL 菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为 103 的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为49,50,51,则该手机屏幕的细菌数为 个/cm2
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37摄氏度,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%Nacl肉汤培养基中生长,某同学想快速培养大量的金黄色葡萄球菌应该如何操作? 该同学分离得到金黄色葡萄球菌后,将其接种到试管的固体斜面培养基上进行临时保存,该保存方法的缺点是
【答案】 干热灭菌、高温蒸汽灭菌 稀释涂布平板法 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落从而导致统计值比实际值低 手机的取样和马桶的取样都不相同 2×105 挑取金黄色葡萄球菌接种在高盐的肉汤培养基中,置于37摄氏度恒温箱中培养 保存时间不长,菌种易被污染或产生变异
【来源】湖南省娄底市娄星区2020-2021学年高二下学期期中生物试题
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、两种纯化细菌的方法的比较:
3、消毒和灭菌
【详解】(1)常见的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,培养皿、培养基进行灭菌,灭菌方法分别是干热灭菌、高温蒸汽灭菌。由题图可知,培养基上菌落比较均匀,故图中两电视台所采用的接种方法均为稀释涂布平板法。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此用稀释涂布平板法统计的活菌数目往往比实际值偏低。
(2)大肠杆菌属于原核生物,酵母菌属于真核生物,通过进一步检查发现,两组实验操作步骤均正确且完全一致,但报道结果却截然不同,最可能的原因是:手机的取样和马桶的取样不相同或手机和马桶按钮使用时间长短不同。
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10ml菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1ml稀释倍数为103的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为49、50、51,则该手机屏幕的细菌数为=(49+50+51)÷3÷0.1×103×10÷(5×5)=2×105个/cm2。
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%NaCl肉汤培养基中生长,则想快速培养大量的金黄色葡萄球菌,应该挑取金黄色葡萄球菌接种在高盐的肉汤培养基中,置于37摄氏度恒温箱中培养。临时保存法的缺点是:保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
【点睛】本题考查了微生物的分离与培养的有关知识,要求考生能够识记培养基的成分,掌握微生物分离和计数的方法,能够根据实验结果推测实验误差的原因等。
39.(20-21高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)“挥毫当得江山助,不到潇湘岂有诗”,永州雅称潇湘,风景优美,物产驰名中外。零陵是“中国薄荷之乡”、江永是“中国香柚之乡”、祁阳是“中国油茶之乡”;用零陵薄荷提取薄荷油、用江永香柚皮提取柚皮精油、用祁阳山茶籽提取金浩茶油、用祁阳大红胡萝卜提取胡萝卜素。下图是提取植物有效成分的三种装置图,回答下列问题。
(1)薄荷油化学性质稳定,有较强的挥发性,难溶于水,易溶于有机溶剂,所以采用 法提取薄荷油,应选择上图的 装置。薄荷油是薄荷脑、清凉油、祛风油、鼻通等清凉剂的主要原料,永州薄荷脑、清凉油闻名东南亚。
(2)学生在参观用香柚皮提取柚皮精油的工厂时,该厂使用类似装置甲的传统方法提取柚皮精油,有些同学询问工人师傅为什么不能用蒸馏法提取柚皮精油?请你先分析原因 。
(3)祁阳的大红胡萝卜所含的β-胡萝卜素远高于其他胡萝卜品种。1分子β-胡萝卜素在人的小肠、肝脏等器官被氧化成2分子 。最近还发现这种胡萝卜素还具有使 恢复成正常的细胞的显著作用。提取胡萝卜素采用萃取法的原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂,不具有挥发性。提取胡萝卜素应选择上图装置 。
(4)祁阳金浩茶油品质纯正、环保、无添加、不具挥发性,请推测祁阳金浩茶油应该采用哪种方法从山茶籽中提取出来 ?
【答案】 (水蒸气)蒸馏 乙 柚皮在水中蒸馏导致原料焦糊和有效成分分解 维生素A 癌(变)细胞 丙和乙 压榨(低温压榨)法(甲)
【来源】湖南省三湘名校教育联盟2020-2021学年高二下学期期中生物试题
【解析】植物芳香油的提取方法:蒸馏法、压榨法和萃取等。
(1)蒸馏法:芳香油具有挥发性.把含有芳香油的花、叶等放入水中加热,水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物;冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层,除去水层便得到芳香油,这种提取方法叫蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
(2)萃取法:这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中,是芳香油充分溶解,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是芳香油。
(3)压榨法:在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中,芳香油的含量较多,可以用机械压力直接榨出,这种提取方法叫压榨法。植物芳香油的蒸馏提取过程:浸泡、加热蒸馏、乳浊液的分离。
分析题图可知:图甲为压榨法,图乙为水蒸气蒸馏法,图丙为萃取法提取各植物有效成分。
【详解】(1)薄荷油化学性质稳定,有较强的挥发性,难溶于水,易溶于有机溶剂,所以采用(水蒸气)蒸馏法提取薄荷油,应选择上图的乙蒸馏装置。
(2)学生在参观用香柚皮提取柚皮精油的工厂时,该厂使用类似装置甲的传统方法提取柚皮精油,由于柚皮在水中蒸馏导致原料焦糊和有效成分分解,故常采用图甲中压榨法来提取。
(3)祁阳的大红胡萝卜所含的β-胡萝卜素远高于其他胡萝卜品种,1分子β-胡萝卜素在人的小肠、肝脏等器官被氧化成2分子维生素A。癌细胞具有无限增殖的特点,最近还发现这种胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常的细胞的显著作用。提取胡萝卜素采用萃取法的原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂,不具有挥发性。提取胡萝卜素应选择上图装置丙(萃取法)和乙(蒸馏法)。
(4)根据祁阳金浩茶油品质纯正、环保、无添加、不具挥发性的特点,推测祁阳金浩茶油应该采用压榨(低温压榨)法(甲)从山茶籽中提取出来。
【点睛】本题考查从生物材料中提取某些特定成分,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤、实验中需要注意的事项等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
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