高考生物二轮复习 专项训练 生物技术实践酶的应用和生物技术在其他方面的应用

酶的应用和生物技术在其他方面的应用

1．(15分)(2014·济宁模拟)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。

(1)从用途上来说，Ⅰ号培养基属于________培养基；从物理状态上来说，Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时一般加入________作为凝固剂。

(2)进行①过程的目的是

________________________________________________________________________； ②过程所使用的接种方法是____________法。

(3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________________________________________________________________________；

一般对配制的培养基采用____________法灭菌。

(4)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈；应挑出透明圈____________(填“大”或“小”)的菌落，接种到Ⅱ号培养基。

【答案】 (1)选择 琼脂 (2)稀释 稀释涂布平板

(3)先调节pH，后灭菌 高压蒸汽灭菌 (4)淀粉酶 大

2．(15分)(2014·课标Ⅱ)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：

(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。

(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是__________________________。

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(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。 (4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中____________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。

【解析】 (1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。(2)0.1 mL稀释液中平均有38个活菌，可推测每升水样

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中的活菌数＝38×10×100×1 000＝3.8×10(个)。(3)接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较两图可以看出，A是用平板划线法接种培养后得到的结果，B是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)由于振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

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【答案】 (1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×10 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质

3．(15分)(能力挑战题)(2014·泰安模拟)利用微生物由纤维素生产乙醇可以采用下面的基本流程进行，请回答相关问题：

(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。将从土壤中获得的微

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生物培养在以________为碳源的培养基上，再用________从培养基上选出所需菌种。

(2)为确定①环节得到的是不是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，其发酵方法有液体发酵和____________发酵。对纤维素酶的测定方法是采用这种酶分解滤纸等纤维素后产生的____________进行定量测量。确定了所需要的微生物后，就可进行图中________环节，以获得进行酒精发酵的原料。

(3)生产中可以满足④环节的常用菌种是________________，为了确保获得较纯净的乙醇，发酵过程需保持______________环境。

【解析】 (1)由题意可知，本题是利用微生物由纤维素生产乙醇，因此提取微生物，应在富含纤维素的环境中获得，该微生物应在以纤维素为碳源的培养基上培养，最后利用刚果红在菌株上选取菌种。

(2)发酵常用的方法是固体发酵和液体发酵，对纤维素酶的测定方法是采用这种酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测量。

(3)由获得的糖液进行酒精发酵，常用的菌种是酵母菌，该反应是在无氧、酸性的环境中进行的。

【答案】 (1)富含纤维素(其他答案合理也可，如落叶较多等) 纤维素 刚果红 (2)固体 葡萄糖 ②和③ (3)酵母菌 缺氧、酸性

4．(15分)(2014·宝鸡模拟)能源问题是全球面临的重大问题之一，可持续能源的开发和利用迫在眉睫。下面是研究人员利用废弃的稻草和玉米秸秆等富含纤维素的材料生产乙醇的思路：

①微生物发酵②微生物发酵纤维素――→葡萄糖――→乙醇 分离分离、纯化

(1)①中微生物可以从土壤中分离筛选获得，步骤如下： 土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养→筛选

采集土样时，常选择纤维素丰富的环境，原因是含有较多的________________(生物)。 (2)②中所用微生物的结构特点为________________________，其能进行的呼吸方式为________________________________。

(3)在微生物的筛选培养过程中，通常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法；两种接种方法使用过程中必须在________________条件下进行操作，目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)在②过程中经检测发现酵母菌培养液的pH下降的主要原因是：酵母菌酒精发酵过程中产生的________________溶于发酵液。

【解析】 (1)采集土样时，在纤维素丰富的环境中，含有较多的纤维素分解菌。 (2)②中所用微生物的结构特点为真核单细胞生物，呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。 (3)在微生物的筛选培养过程中，通常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。两种接种方法必须在无菌条件下进行操作，目的是防止外来杂菌的污染。

(4)在②过程中经检测发现酵母菌培养液的pH下降是因为酵母菌酒精发酵过程中产生的二氧化碳溶于发酵液。

【答案】 (1)纤维素分解菌 (2)真核单细胞生物 有氧呼吸和无氧呼吸

(3)无菌 防止外来杂菌的污染 (4)CO2

5．(15分)(2014·滨州模拟)现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果汁饮料越来越受到青睐。请根据所学的有关知识回答：

(1)果汁饮料的包装瓶上写着105℃高温瞬时灭菌的意思是________________，这样做的目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)自己在家中榨的果汁很容易腐败，而果汁包装瓶上写着“不含任何防腐剂，最长保

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质期为一年”，其中的奥秘是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在果汁加工过程中可添加____________________酶来提高出汁率和清澈度。 (4)苹果醋是很受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了________________的发酵作用，该过程需控制的温度条件是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行，请用相关反应式表示：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 【解析】 (1)高温瞬时灭菌是指维持短时间的高温，以达到灭菌目的，这种做法的优点是既能杀死果汁中的微生物，又能保持果汁等食品的营养物质不被破坏。

(2)果汁饮料已经通过高温瞬时灭菌，杀死了引起果汁腐败的微生物，故而能保持较长时间，自己在家中榨的果汁由于未进行灭菌处理而容易腐败。

(3)果汁加工过程中为提高出汁率和清澈度，常添加纤维素酶和果胶酶以分解植物细胞壁。

(4)果醋的生产利用了醋酸菌的发酵作用，醋酸菌生长繁殖的最适温度是30℃～35℃。 (5)在糖源不足时，醋酸菌可将乙醇转化为醋酸。

【答案】 (1)在105℃下灭菌30秒 既能杀死果汁中的微生物，又不破坏果汁的品质 (2)高温杀死了微生物 (3)纤维素酶和果胶 (4)醋酸菌 30℃～35℃

酶

(5)C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O

6．(15分)(能力挑战题)(2014·南京模拟)富集培养是微生物学中的最强有力的技术手段之一。主要是利用不同微生物生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其数量大大增加。如图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物——对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。请分析回答下列问题：

(1)①→③重复培养的目的是__________________________________________________。

(2)⑤的菌落中大部分是降解______________的微生物。设置⑥的目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)⑤→⑥采用单细胞挑取法，将所选菌种接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止

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