暑假作业(一) 发酵工程-【高考解码·过好假期每一天】2025年高二生物学暑假作业

|高二生物学 暑假作业（一） 发酵工程 摘要 典例精析·拓思维 1.掌握泡菜、果酒和果醋制作的原理。 >》 ((< 2.关注食品安全，倡导健康的生活方式。 【例】为避免航天器在执行载人航天任务时 3.掌握培养基的配制、无菌技术及微生物的 出现微生物污染风险，需要对航天器及洁 纯培养。 净的组装车间进行环境微生物检测。下列 4.利用选择培养基分离细菌，运用相应技术 叙述错误的是 () 解决生产生活中有关微生物的计数。 A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境 5.举例说明发酵工程的应用，关注发酵工程 的极端微生物 在食品、医药、农牧业的应用，倡导健康、安 B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产 全的生活和生产。 生生物腐蚀 C.在组装车间地面和设备表面采集环境微 有问必答·固双基 (((( 生物样品 1.乳酸菌的代谢类型、发酵原理、分布、种类 D.采用平板划线法等分离培养微生物，观 及生产应用分别是什么？ 察菌落特征 解析：嗜极微生物适应极端环境的特性使 它们有在空间暴露环境或地外星球环境中 存活的可能，因此航天器上存在适应营养 物质匮乏等环境的极端微生物，A正确；细 菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生 2.培养基中的基本成分，除主要营养物质外， 物腐蚀，会腐蚀舱内材料以及设备线路、 还需要满足什么要求？ 元器件，B正确；对航天器及洁净的组装 车间进行环境微生物检测，需要在组装车 间地面和设备表面采集环境微生物样品， C正确；航天器及洁净的组装车间环境微 生物很少，分离培养微生物，观察菌落特 3.稀释涂布平板法计数为什么一般用菌落数 征，不需要采用平板划线法，D错误。故 表示而不是活菌数？ 选D。 答案：D 【规律方法】 (1)微生物培养的过程 4.测定土壤中细菌数量一般选用什么样的稀 过程 制备培养基】 计算→称量·溶化+调pH→灭菌·倒平板 释液进行平板计数？ 纯化培养 方法 平板划线法和稀释涂布平板法 (2)无菌技术：主要包括消毒和灭菌。 ①常用消毒方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法。 5.食品添加剂有哪些方面的优点？ ②常用灭菌方法：灼烧灭菌一接种环、接 种针等金属器具；干热灭菌一主要针对 玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌—主要针对 培养基等。 过好假期每一天暑假作业 4.啤酒的工业化生产主要流程为发芽→焙烤 厚积薄发·勤演练 →碾磨→糖化→蒸煮（同时加啤酒花）→发 一、单项选择题 酵→消毒→终止，发酵过程分为主发酵和 1.在果醋制作过程中，获得较多醋酸菌菌种 后发酵两个阶段。下列叙述错误的是( 最简便的方法是 r A.大麦种子发芽有利于释放淀粉酶 A.从变酸的葡萄酒表面获得菌膜，再培养 B.加入的啤酒花具有调节啤酒风味、抑制 分离 杂菌的作用 B.从葡萄等水果表面获得大量醋酸菌 C.主发酵阶段主要完成酵母菌的繁殖以及 C.从食醋中分离提取 大部分糖的分解和代谢 D.从土壤中分离提取 D.利用高温焙烤使种子胚失活，并对种子 2.纸片扩散法药物敏感试 进行灭菌 ⊙ 抑菌圈 验是在涂有细菌的琼脂 二、不定项选择题 平板培养基上按照一定 5.泡菜制作过程中乳酸菌、酵母菌细胞数量 要求贴浸有不同种类抗 和pH的变化如下图所示，下列叙述错误的 含抗生素的纸片 生素的纸片，培养一段 是 时间后测量抑菌圈大小，从而得出受试菌 三9.01 乳酸菌 6.0 株药物敏感性的结论。某次实验结果如 7.01 5.5 图，下列有关叙述正确的是 ) 6.0 5.0 5.0 酵母菌 A.接种细菌时应选用稀释涂布平板法 4.0 45克 3.0 4.0 B.未出现抑菌圈说明细菌在接触抗生素后 2.0 pH 1.0 3.5 发生了基因突变 0 3.0 36101418222632 46 C.抑菌圈越小，说明细菌对该种抗生素越 发酵时间天) 敏感 A.发酵中期酵母菌通过有氧呼吸快速增殖 D.不同抗生素在培养基中的扩散速率不影 B.图示细胞数目的测定可采用显微镜直接 响实验结果 计数 3.尿素是一种重要的农业肥料，但若不经过 C.发酵中期有气泡从坛盖边沿水槽内的水 微生物分解，就不能更好地被植物利用。 中溢出 生活在土壤中的微生物种类和数量繁多， D.pH下降主要是由乳酸菌代谢引起的 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。 6.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自 某研究小组欲从土壤中筛选到能高效降解 然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂 尿素的细菌，设计操作流程为：取土样→制 产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中 取土壤悬液→扩大培养→选择培养→菌种 的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得只能 分离→酶活性鉴定。下列相关操作合理的 利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如 是 ( 图所示，①中为土壤样品。下列相关叙述 A.为防止杂菌污染，培养基、培养皿、土壤 错误的是 悬液都应当严格灭菌 B.应当从表层的土中获取样本，配制土壤 悬液 ① C.选择培养过程中需要用以尿素做唯一氮 A.图示②中不同浓度碳源的培养基不会影 源的培养基 响细菌的数量 D.经选择分离得到的微生物一定能合成 B.图示②培养目的菌株的选择培养基中应 脲酶 加入苯酚作为碳源 |高二生物学 C.若图中④为对照实验，则其中应加入 精，用纤维素酶处理服装面料等。某科研 酚作为碳源 小组为了将土壤中的分解纤维素细菌纯化 D.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落 培养，进行了如下操作。请回答相关问题： 三、非选择题 纤维 NHPO,· MgSO· 水解 成分 NaNO KH,PO 7.牛奶消毒不过关容易携带细菌。根据国家 K☐酵母膏 煮粉 7H2O 7H20 酪素 标准(GB19645一2010)，每毫升合格的牛奶 含母 5.0 1.0 1.2 0.9 0.5 0.5 0.5 0.5 细菌总数不能超过50000个。某兴趣小组 (g 利用恒温水浴锅对新鲜牛奶进行消毒然后 操作 将上述物质溶解后，用蒸编水定容到1000ml 检测消毒的效果，如下图所示。 (1)上表是纤维素分解菌的选择培养基配 5mL新鲜牛奶 方，若根据物理性质划分，该培养基属于 I mL 培养基。在微生物培养的过程 培养 中，为防止杂菌污染，操作者的双手需要进 牛肉膏 计数 无菌恒温水浴锅冷却9mL9mL,9mL 蛋白陈 行清洗和 试管80℃15min 无菌水无菌水无菌水 培养基 (2)刚果红（简称CR)是一种染料，在含有 ② 3 纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红 (1)图中步骤①对牛奶的消毒的方法是 能与培养基中的纤维素形成红色复合物。 ,一般采用 对牛肉 当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红一纤 膏蛋白胨培养基进行灭菌，蛋白胨的作用 维素的复合物就无法形成。下表为鉴别纤 有 (写两点)。 维素分解菌的培养基配方。 (2)步骤②将牛奶进行梯度稀释的目的是 羧甲基 配制浓度为 成分 醇母青 KH,PO 琼脂 纤维素钠 土豆汁 使聚集在一起的微生物分散，便于在培养 10mg/mL的 CR溶液，灭 基表面形成 。步骤③的接种方法 含量 5.0-10.0 0.25 15 100mL 菌后按照每 是 ,这种方法可以用来 (g) 200mL培养 统计样品中活菌的数目，其原理是 基加入1ml 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到 操作 1000ml 的比例加入 CR溶液 (3)兴趣小组通过步骤①~③接种了3个平 用该培养基来培养纤维素分解菌，培养结果 板并将其和1个未接种的平板放人恒温培 养箱，在适宜的温度条件下培养48h,然后 如图1所示（黑点代表菌落）。其中分解纤维 ,原因是 统计出4个平板上的菌落数分别是57、53、 素能力最强的是菌落 55和9。根据这样的实验结果 (填 “能”或“不能”)判断该兴趣小组消毒后的 牛奶细菌超标，原因是 (4)如果要检测牛奶中是否含有大肠杆菌， 透明圈 需要在培养基中加入 (填物质)，观察 ⊙E A. 是否出现有金属光泽的深紫色的菌落。 B 个性飞扬·培素养 图1 (3)图2和图3是分离培养纤维素分解菌的 8.纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高 结果图，其对应的接种方法分别是 分子化合物，在地球上含量丰富。土壤中 和 ,接种过程中， 某些微生物能够产生纤维素酶分解利用纤 图3所示方法接种工具至少需灼烧灭菌 维素，帮助人们利用秸秆等废弃物生产酒 次。 过好假期每一天 暑假作业 156、158、160,据此可得出每克土壤中的纤维 素分解菌活菌数约为 个。若某同学 利用相同样品进行接种，只统计出25个菌 落，出现该结果的原因是 图2 图3 (4)将5g土壤溶于45mL无菌水，再稀释 104倍，分别按图1接种方式将0.1mL样 品接种到5个培养基上，统计菌落数目为 暑假作业（二） 细胞工程 摘要 4.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 的原理和过程。 2.简述植物细胞工程在农业、医药工业等方 面的应用。 3.理解动物细胞培养的条件并构建细胞培养 的流程图。 5.胚胎工程实际上是什么样的操作，前提需 4.阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的 要掌握哪些理论？ 异同。 5.结合单克隆抗体制备的实验方案，理解单 克隆抗体的含义、特点、制备过程和应用。 6.根据哺乳动物胚胎早期发育过程图，理解 胚胎发育过程及各时期的特点。 >》 有问必答·固双基 ((< >> 典例精析·拓思维 << 1.细胞全能性的定义及细胞具有全能性的原 【例】某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养 因是什么？ 的研究，结果发现其培养的原代神经元生 长缓慢，其原因不可能的是 () A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封 C.血清经过高温处理后加入培养基 D.所使用的培养基呈弱酸性 2.人工诱导原生质体融合的方法有哪些？ 解析：小胚胎脑组织中含有丰富的原代 神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓 慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养 液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不 足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血 清经过高温处理后，其中活性成分变性，失 3.诱导动物细胞融合的常用方法有哪些？ 去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能 使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环 境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使 细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓 慢，D不符合题意。故选A。 答案：A高二生物学 参芳答案 暑假作业（一） 发酵工程 暑假作业（二） 细胞工程 【有问必答·固双基】 【有问必答·固双基】 1.提示：异养厌氧型，CsH2)s →2C,HO十能量，广泛 1.提示：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体 分布于空气、土填、植物体表、人或动物的肠道内，常见 或分化成其他各种如胞的潜能。生物体的每个细胞都 的乳酸菌有乳酸链球菌、乳酸杆菌，可用于乳制品的发 含有发育成该物种所需的全部基因」 醇、泡莱的腌制等。 2.提示：物理法：电融合法、离心法等：化学法：聚乙二醇 2.提示：水、碳源、氯源、无机盐等营养物质。满足微生物 (PEG)融合法、高Ca一高pH融合法等。 生长对pH、特殊营养物质以及O,的需求。培养乳酸杆 3.提示：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。灭 首时，添加维生素：培养霉菌时，调至酸性：培养细菌时， 活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力。 调至中性或弱碱性；培养厌氧微生物时，提供无氧条件， 4.提示：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上 3.提示：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的 的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白 只有一个菌落，因此统计结果一般用菌落数而不是用活 质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生 首数表示。统计的首落数往往比活菌的实际数目少 融合 4.提示：一般选用1×10、1×10°、1×10倍稀释的稀释液 5.提示：实际上是体外条件下，对动物自然受精和早期胚 进行平板培养：第一次实验可以将1×10一1×10倍稀 胎发育条件进行的模拟操作，前提是了解哺乳动物受精 释的稀释液进行平板培养」 和早期胚胎发育的规律。 5.提示：可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品 【厚积薄发·勒演练】 质，有时还可以延长食品的保质期。 1.A 2.D 3.C 4.D 5.ABD 6.ACD 【厚积薄发·勤演练】 7.解析：(I)由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞 1.A2.A3.C4.D5.AB6.AC 核，普通虎B提供细胞质，所以克隆虎)的造传性状与 7.解析：(1)图中步骤①对牛奶的消毒方法是巴氏消毒，该 供核的A更接近，即相当于克隆了A。(2)虎C只提供 方法既可以杀灭牛奶中的微生物，又可以使牛奶中的营 胚胎发育的杨所，没有提供道传物质给D。(3)核移植过 养成分不被破杯。对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有 用高压蒸汽灭菌法，蛋白胨含多种有机物，能为微生 物 藏数分裂方式的出现，不遵循孟德尔道传定律。(4)高 提供碳源、氮源、维生素等。(2)步骤②将牛奶进行梯 度分化的动物细胞全能性受到限制，因此无论是高度分 稀释的目的是使聚集在二起的微生物分散，便于在培养 化的动物体朝胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交 基表面形成单个菌落，步骤③的接种方法是稀释涂 知胞，经翔胞培养只会发生细胞增殖，不会发生细胞分 平板法，这种方法可以用来统计样品中活菌的数目， 化，形成不了个体，动物体细胞的全能性无法体现」 原理是样品稀释度足够高时，稀释液中的一个活萌可在 答案：(1)A(2)虎C(3)不遵循。克隆属于无性生 平板上长出一个单菌落，通过统计平板上的菌落数就能 殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程 推则出样品中大釣含有多少活菌。(3)由于未接种的平 中起作用(4)不能高度分化的动物细胞全能性受到 板上也有菌落，说明培养基灭菌不合格，则其他培养基上的 限制，虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发 菌落数不能表示牛奶中细菌处量，故不能由上述平板上菌 育成完整个体 落数判断消毒后的牛奶细首是否超标。(4)伊红-亚甲蓝可 【个性飞扬·培素养】 使大肠杆菌的首落呈现深紫色，并有金属光泽，所以要检测 8.解析：(1)细胞培养肉是利用动物千细胞培养出的动物 牛奶中是否含有大肠杆菌，需要配制伊红亚甲蓝琼脂培养 组织，生产细胞培养肉采用的细胞工程技术是动物细胞 基，观察是否出现有金属光泽的深紫色的菌落 培养，千细胞分裂能力强，经诱导能分化为特定的组织， 答案：(1)巴氏消毒高压蒸汽灭菌法提供碳源、氮源等 所以初蛤细胞选择千细胞。(2)启动子是RNA聚合酶 (2)单个菌落稀释涂布平板法当样品的稀释度足够 的结合位，点，可启动IG一His融合基因的转录，pPIC9K 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 载体上还需插入启动子。(3)大肠杆菌为原核细胞，酵 约含有多少活菌(3)不能因为未接种的培养基上有菌 母菌为真核细胞，相比大肠杆菌，酵母菌细胞具有内质 落出现，说明培养基灭菌不彻底，则其他培养基上的菌落数 网、高尔基体，能够对豆血红蛋白进行翻译后修饰，根 不能表示牛奶中细菌数量(4)伊红-亚甲蓝 据题意可知，将LG一His禁合到分泌型栽体pPIC9K 【个性飞扬·培素养】 上，说明目的基因产物会分泌到细胞外，对筛选的阳性 8.解析：(1)表中培养基不含有琼脂等凝固剂，所以属于液 酵母茵进行扩大培养，一段时间后进行离心，取上清液 体培养基。为防止杂萌污染，需要将操作的双手清洗并 以获得正血红蛋白。(4)利用日s标签的表达产物与镍 消毒。(2)纤维素分解菌鉴定的方法是刚果红染色法， 离子的亲和性分离出豆血红蛋白，所以H5标签的作用 其原理是：刚果红与纤雏素反应形成红色复合物，纤雏 是H5标签表达产物易与镍离子结合，便于对豆血红蛋 素分解菌能够分解纤维素，因此纤雏素分解菌周围会形 白分离纯化。故选D。(5)来自大豆液泡内的豆血红蛋 成透明园，且分解能力越强透明圈越大，图中E菌落透 白在烹饪过程中会释放血红素辅因子，为确定添加了豆 明图最大，所以分解纤维素能力最强。(3)图2的接种 血红蛋白的植物蛋白肉是否能够产生丰富的血红素铺 法菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法，而图3是 因子且其有与动物肉相似的口感，可分别检测并比较添 平板划线法。每次划线前后都需要灼烧接种环，图3 加豆血红蛋白的植物蛋白肉和动物肉所产生的血红素 共划线4个区域，所以需要灼烧接种环5次。(4)5g土 辅因子的含量，并比较二者的口感。(6)生态学上将维 壤溶于45mL无荫水，相当于1ml.含有0.1g,所以稀 持人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域 膝了10倍，根据菌落数目的计算公式每克土壤中活菌数 的面积称为生态足迹。与生产传统肉类相比，生产人造 约为(C÷V)×M=(158+156+160)÷3÷0.1×10× 肉会消耗更少的土地等自然资源，生产人造肉比生产传 10=1.58X10”个g:如果统计的数目太少，可能的原因 统肉类减少约87%的温室气体排放量，减少的温室气体 有涂布器灼烧后未冷却即涂布，高温下纤维素分解菌被燙 来源色括植物的呼吸作用释放的C○、圈养动物的呼吸 死：培养液未摇匀即取样，样品中纤维素分解菌过少 作用释放的CO,、土壤微生物分解作用释放的C() 答案：(1)液体（酒精）消毒(2)E刚果红与纤维素 答案：(1)动物细胞培养干细胞具有较强的分裂、分化 反应形成红色复合物，纤维素分解菊能够分解纤维素， 能力(2)转录RNA聚合酶(3)内质网和高尔基体 因此纤维素分解菌周会形成透明圈，且分解能力越强 上清液(4)D(5)分别检测并比较添加豆血红蛋白 透明圈越大(3)稀释涂布平板法平板划线法 的植物蛋白肉和动物肉所生的血红素辅因子的含量 (4)1.58×10涂布器灼烧后未冷却即涂布，高温下纤 并比较二者的口感(6)生态足迹（生态占用）植物的 维素分解菌被烫死：培养液未摇匀即取样，样品中纤组 呼吸作用释放的C)2圈养动物的呼吸作用释放的C(), 素分解菌过少（其他答案合理即可） 土壤微生物分解作用释放的CO,等 39