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【生物】广东省佛山市三水区实验中学2018-2019学年高二下学期第一次月考试题 (解析版)
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广东省佛山市三水区实验中学2018-2019学年高二下学期
第一次月考试题
一、单项选择题
1.腐乳制作过程中要注意防止杂菌污染,下列措施中不能起抑制杂菌污染作用的是( )
A. 用含水量为70%的豆腐 B. 逐层增加盐的用量
C. 装瓶时让瓶口通过酒精灯火焰 D. 加入12%的料酒
【答案】A
【解析】
【分析】
腐乳制作过程中,为了防止杂菌污染,主要措施有:腌制中加盐,卤汤中的酒、香辛料以及对坛子消毒、装坛密封时用酒精灯火焰处理坛口等,都有抑制微生物生长的作用,据此分析。
【详解】A. 用含水量约为70%的豆腐作为原料,是为了使制作成的腐乳成形,与抑制杂菌没有关系,A正确;
B. 高浓度的食盐对微生物有抑制作用,所以在腌制放盐时,越靠近瓶口的位置,加入的食盐量越多,B错误;
C. 装瓶时让瓶口过火是为了杀灭瓶口周围的杂菌,避免污染,C错误;
D. 在制作腐乳过程中加入酒,可以调制腐乳风味,另外能抑制和杀灭杂菌,D错误。
2.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,相关措施正确的是( )
A. 发酵瓶要装1/3,留有空间,有利于酵母菌发酵
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12 h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C. 在果醋发酵过程中,葡萄汁要填满发酵瓶,密封有利于醋酸菌的代谢
D. 果酒发酵过程温度控制在20℃左右,果醋发酵过程温度控制在30℃
【答案】D
【解析】
分析】
葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这是因为酵母菌繁殖需要空气;用带盖的瓶子制葡萄酒时,发酵过程中每隔12h 左右要将瓶盖拧松一次,以放出CO2,若打开瓶盖则会导致葡萄酒被污染;参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢;酒精发酵的适宜温度是在18℃~25℃,醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A. 将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约1/3的空间,防止发酵液溢出,A错误;
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右拧松瓶盖一次,放出CO2,而不能打开瓶盖,否则容易引起杂菌污染,B错误;
C. 醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛生理活动,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢,C错误;
D. 果酒发酵过程温度控制在18~25℃,果醋发酵过程温度控制在30~35℃,D正确。
3.下列有关生物技术实践的叙述不正确的是( )
A. 果酒和果醋的发酵过程中,葡萄汁可以作为酵母菌和醋酸菌生长的培养基
B. 制作腐乳时,豆腐为毛霉等微生物的生长提供了水、无机盐、碳源和氮源
C. 用乳酸菌制作酸奶时需要不时通入氧气
D. 制作泡菜时往往不需要额外添加乳酸菌
【答案】C
【解析】
【分析】
果酒发酵原理是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量;果醋制作原理是当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。腐乳的发酵是在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸;乳酸菌制作酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理;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. 葡萄糖可为果酒和果醋的发酵提供营养物质,故葡萄汁可以作为酵母菌和醋酸菌生长的培养基,A正确;
B. 毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供水、无机盐、碳源和氮源等四大类基本营养物质,B正确;
C. 乳酸菌发酵不需要氧气,C错误;
D. 乳酸菌分布广泛,在制作泡菜时不需人工加入菌种,D正确。
4.下列有关微生物实验室培养的叙述,不正确的是( )
A. 灼烧、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等都属于无菌技术
B. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
C. 用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
D. 用平板培养基培养微生物时,应将平板倒过来放置
【答案】B
【解析】
【分析】
无菌技术主要包括以下一个方面:对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌;为避免周围环境中微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触等。划线分离操作中,要注意在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环,而在在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种;进行恒温培养时,要在培养皿底部做好标记,并将培养皿倒置培养,如果正放培养皿,则皿盖上形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开,容易造成污染。
【详解】A. 灼烧、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等都属于无菌技术,A正确;
B. 接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后再挑取菌落,B错误;
C. 培养时培养皿是倒置培养的,故用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上,C正确;
D. 用平板培养基培养微生物时,应将平板倒过来放置,防止冷凝水滴落到培养基表面,污染培养基,D正确。
5.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、消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A. ①②③④⑤⑥ B. ⑤③②①④⑥
C. ⑥②③④①⑤ D. ③④②①⑥⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
无菌操作技术有消毒和灭菌,消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法,灭菌中灼烧灭菌法适用于接种工具、干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具、高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌,据此分析。
【详解】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,常用的方法有灼烧灭菌(主要适用于金属接种工具)、干热灭菌(主要适用于需要保持干燥的玻璃器具)和高压蒸汽灭菌(主要适用于培养基的灭菌);消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。培养基用高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用干热灭菌;接种环可用灼烧的方法达到迅速彻底的灭菌效果;实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手;空气可用紫外线消毒;为不破坏其营养成分,对牛奶可采用巴氏消毒法,故分别对应⑤③②①④⑥,B正确。
6.下列有关平板划线接种法的说法错误的是 ( )
A. 将接种环放在火焰上灼烧
B. 蘸取菌液和划线要在火焰旁进行
C. 每次划线前后都要对接种环灭菌
D. 只有在最后一次划线区域才能得到所需菌落
【答案】D
【解析】
【分析】
划线分离操作中要注意在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环,第一次灼烧目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养基,每次划线之前灼烧目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,划线结束灼目的是烧杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染或感染操作者;在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种。
【详解】A. 将微生物的接种工具,如接种环直接在酒精灯火焰上灼烧,可以迅速彻底地灭菌,A正确;
B. 蘸取菌液和划线要在火焰旁进行,防止空气中的杂菌,B正确;
C. 每次划线前灼烧是保证每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,划线结束灼目的是烧杀死接种环上残留的菌种,C正确;
D. 在划线区域中只要有活细菌,通过培养都可获得所需菌落,D错误。
7. 稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列相关叙述错误的是
A. 操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释
B. 需将不同稀释浓度的菌液分别涂布到固体培养基表面
C. 不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落
D. 操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理
【答案】C
【解析】
试题分析:A、稀释涂布平板法,包括系列稀释和涂布平板两个过程,涂布平板之前需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释.A正确.
B、涂布平板时,需要将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面.B正确.
C、只有稀释度足够大的菌液才能在培养基表面形成单个的菌落.C错误.
D、操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理,以防止杂菌污染.D正确.
故应选C.
8.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时
①都需要用固体培养基
②都需要使用接种针进行接种
③都需要在火焰旁进行接种
④都可以用菌落数来计数活菌
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
试题分析:①平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个菌落,所以都需要用固体培养基,①正确;
②稀释涂布平板法不需要使用接种针进行接种,②错误;
③为防止杂菌污染,操作时都需要在火焰旁进行接种,③正确;
④平板划线法不能用于计数活菌,只能用于分离菌种;稀释涂布平板法可以用来计数活菌,④错误.
故选:B.
9.某同学将土壤浸出液涂布在选择培养基上分离出分解尿素的细菌,以下操作错误的是( )
A. 首先需要用无菌水对样液进行梯度稀释,以得到由单个细菌繁殖而成的菌落
B. 接种完成后,平板放入培养箱中培养时需要倒置
C. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离出分解尿素的细菌,该过程是否无菌操作对实验影响很大
D. 若在培养基中加入酚红指示剂,培养基上会长出带有红色环带的菌落
【答案】C
【解析】
【分析】
从土壤中分离出能分解尿素的细菌的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;尿素分解菌产生的脲酶能够将尿素分解为氨,使酚红指示剂呈红色,用加入酚红指示剂的培养基中可筛选出分解尿素的细菌。
【详解】A. 为防止土壤浸出液浓度过高,难以获得单菌落,要将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释,A正确;
B. 接种完成后,平板放入培养箱中培养时需要倒置,以防止污染,B正确;
C. 选择培养基是根据要培养的微生物的代谢特点配制的,一般的杂菌在其中很难生存,所以是否无菌操作对土壤中特定微生物的分离影响不大,C错误;
D. 分解尿素的细菌能合成脲酶,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,若出现红色的环带的菌落,说明其为分解尿素的细菌,D正确。
10.以下关于颜色的说法错误的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基一般是黄色或淡黄色
B. 大肠杆菌菌落在伊红美蓝培养基上呈现黑色
C. 脲酶使酚红指示剂变红
D. 刚果红与纤维素形成红色复合物
【答案】C
【解析】
【分析】
牛肉膏蛋白胨培养基又称肉汤培养基,一般用于培养细菌;伊红-美蓝培养基常用来鉴别大肠杆菌,其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量混合酸,菌体带H+,故菌落被染成深黑色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽;尿素分解菌产生的脲酶能够将尿素分解为氨,使酚红指示剂呈红色,用加入酚红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌;刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A. 牛肉膏蛋白胨培养基是一种很基础的培养基,一般用于营养要求不高的细菌繁殖使用,其颜色一般是黄色或淡黄色,A正确;
B. 大肠杆菌的代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色,B正确;
C. 脲酶可以催化尿素分解为NH3和CO2,其中碱性物质可以能使酚红指示剂变为红色,C错误;
D. 刚果红可与纤维素形成红色复合物,D正确。
11.关于从土壤中分离自生固氮菌的做法正确的是( )
A. 培养基中无需添加葡萄糖 B. 培养基中无需添加有机氮源
C. 培养基用自来水配置 D. 37℃恒温培养
【答案】B
【解析】
【分析】
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。自生固氮菌是异养菌,生长繁殖需要有机碳源,但能利用空气中的氮气,故培养基中不加氮源,因此需要使用不含有机氮源的选择培养基,用稀释涂布平板法或平板划线法接种,在常温下培养。
【详解】A. 分离自生固氮菌需使用不含有机氮源的选择培养基,但必须添加葡萄糖作为碳源,A错误;
B. 自生固氮菌能利用空气中的氮气,培养基中不需要添加有机氮源,B正确;
C. 培养基用蒸馏水配制,C错误;
D. 在常温下培养即可,D错误。
12.下列关于固定化酶的说法,错误的是( )
A. 固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B. 固定化酶易溶于水
C. 固定后的酶既能与反应物接触,又能与产物分离
D. 固定化酶可再次利用,降低了生产成本
【答案】B
【解析】
【分析】
固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法),由于细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上,可以实现酶的反复利用,并提高酶稳定性,酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持,使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,缺点是一种酶只催化一种化学反应。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应,但如果反应底物是大分子物质,则难以通过细胞膜,从而限制固定化细胞的催化反应。
【详解】A. 固定化酶固定的是一种具体的酶,不能催化一系列化学反应,A正确;
B. 固定化酶需要固定在不溶于水的载体上,因此固定化酶不易溶于水,B错误;
C. 固定化酶的优点是固定后的酶既能与反应物接触,又能与产物分离,C正确;
D. 与直接使用酶相比,固定化酶实现了酶的反复利用,降低了生产成本,D正确。
13.一位同学要探究土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两个容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是( )
A. 再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同
B. 检测“敌草隆”的消失情况,预计a的“敌草隆”全部消失,b的基本不变
C. 只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D. 向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题干可知,本题是通过实验探究土壤微生物能否分解农药,a组高压灭菌,没有微生物,b组不灭菌,存在土壤微生物,所以a组为实验组,b组为对照组,据此分析。
【详解】A. 本实验是探究土壤中的微生物能否分解农药“敌草隆”,若不喷入“敌草隆”,则不能证明土壤中的微生物的作用,A错误;
B. a组土壤经过高压灭菌,不含微生物,不能将“敌草隆”分解,预计a的“敌草隆”基本不变,b组不灭菌,存在土壤微生物,可能将“敌草隆”分解,预计b的“敌草隆”全部消失,B错误;
C. 不同的土壤微生物的种类和数量不同,只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好,C错误;
D. 本实验的自变量的有无土壤微生物,而敌草隆的使用量和培养条件是无关变量,无关变量应保持一致且适宜,所以应向a、b中喷入等量敌草隆,再置于同一温箱中培养相同时间,D正确。
14.果汁生产中果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。为了节约成本,某工程人员在适宜的温度和pH下,利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量,实验结果如图。对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是( )
A. 酶促反应时间不合理;延长反应时间
B. 苹果汁的用量不合理;减少用量
C. 果胶酶体积梯度不合理;增大体积梯度
D. 果胶酶用量不合理;减少用量
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:在适宜的温度和pH下处理后,随着时间的推移,实验组果汁体积不发生改变,说明实验失误的原因不是酶促反应时间;提高果胶酶溶液体积,果汁体积并没有增加,说明果胶酶用量不合理,应该减少用量;从图中无法看出苹果汁的用量、果胶酶体积梯度对实验结果的影响。
【详解】A. 随着时间的推移,实验组果汁体积不发生改变,说明实验失误的原因不是酶促反应时间,A错误;
B. 从图中无法看出苹果汁用量对实验结果的影响,B错误;
C. 从图中无法看出果胶酶体积梯度对实验结果的影响,C错误;
D. 提高果胶酶溶液体积,果汁体积并没有增加,说明果胶酶用量不合理,应该减少用量,D正确。
15.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。下列说法错误的是( )
A. 据题意,提高洗衣粉去污能力的方法有增加酶的用量、适当提高温度
B. 甲组在洗衣粉中加入了蛋白酶,乙组在洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶
C. 甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性
D. 如果甲、乙和丙组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,这3组洗涤效果无明显差异
【答案】A
【解析】
【分析】
分析表格:在表中所示的五种温度下,丙组清除血渍和油渍的时间都是最长的,说明丙组为对照组;在这五种温度下,甲和乙清除血渍所需的时间类似,而血渍的主要成分是蛋白质,说明甲和乙中均含有蛋白酶;在这五种温度下,乙组清除油渍所需的时间均短于甲组,而油渍的主要成分是脂肪,说明乙组含有脂肪酶;据此分析。
【详解】A. 根据表格可知,甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,同时设置了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃五种不同的温度,说明本实验的自变量是酶的种类和温度,比较可知,提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度,无法得出增加酶的用量与去污能力的关系,A错误;
B. 由以上分析可知,丙组为对照组,不含蛋白酶和脂肪酶,甲组只含有蛋白酶,乙组含有蛋白酶和脂肪酶,B正确;
C. 甲组只含有蛋白酶,乙组含有蛋白酶和脂肪酶,甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性,C正确;
D. 由于高温使酶变性失活,所以甲、乙、丙三组在90 ℃水温条件下洗涤同一种污渍,效果无差异,D正确。
二、非选择题
16.回答下列有关泡菜制作的习题:
(1)制备泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是___________________________。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是__________________。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行_________的过程。该过程发生在乳酸菌的___________________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________________等。泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为_____________________。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________,原因是:________________________________。
【答案】 (1). 加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 (2). 亚硝酸盐的含量低 (3). 无氧呼吸 (4). 细胞质 (5). 温度、食盐用量、腌制时间 (6). 先增加后降低最后保持稳定 (7). 乳酸菌数量增加,杂菌数量较少 (8). 乳酸菌比杂菌更为耐酸
【解析】
【分析】
制作泡菜所用微生物是乳酸菌,原理是乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比为4∶1,盐水需煮沸并冷却后才可使用,加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响;盐在泡菜制作中的作用有灭菌、析出蔬菜中过多的水以及调味的作用。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是亚硝酸盐含量低,泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为先增加后降低;泡菜制作过程中,由于乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,泡菜液逐渐变酸,随乳酸菌的数量增加,泡菜液的酸性增强,不耐酸的杂菌数量逐渐减少。
【详解】(1)制备泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用,加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是亚硝酸盐的含量低。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程,该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有时间、温度、食盐用量等。泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为先增加后降低最后保持稳定。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,由于乳酸菌比杂菌更为耐酸,所以在酸性环境中,乳酸菌能够正常地增殖,而其他杂菌繁殖将受到抑制,所以在此过程中,乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。
【点睛】本题的知识点是泡菜制作原理,影响亚硝酸盐含量的因素,在泡菜制作过程中乳酸菌和杂菌的数量变化,对于泡菜制作原理的掌握及影响种群数量变化因素的理解是解题的关键。
17.某生物研究性学习小组为探究温度对果胶酶活性的影响,请回答下列问题:
(1)实验的自变量是 ____________________________,实验过程中哪些因素应该保不变? __________________________________ (答两点)。可用 _______________作为判断果胶酶活性的高低指标。
(2)在混合苹果泥和果胶酶之前,为什么要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?__________________________________________________。
(3)该实验中如何设置对照?____________________________________。
(4)根据所学知识,请你在图中绘出温度对果胶酶活性影响的大致曲线图。
________
【答案】 (1). 温度 (2). 苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间 (3). 果汁的体积或果汁的澄清度 (4). 保证底物和酶在混合时温度是相同的,避免二者混合时影响混合物的温度从而影响果胶酶的活性 (5). 准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水,在不同温度梯度之间进行相互对照 (6).
【解析】
【分析】
根据题意,实验自变量是温度,因变量是果胶酶活性,其他量为无关变量,应保持相同且适宜;果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
【详解】(1)实验目的是探究温度对果胶酶活性的影响,故实验的自变量是温度,苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间等属于无关变量,在实验过程中应保保不变。实验可用果汁的体积或果汁的澄清度作为判断果胶酶活性的高低指标。
(2)在混合苹果泥和果胶酶之前,要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,保证底物和酶在混合时温度是相同的,避免二者混合时温度不一致,从而影响果胶酶的活性。
(3)对照组中应准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水,在不同温度梯度之间进行相互对照。
(4)开始时随着温度的增大,过滤得到的果汁的体积也增加;当温度增大到某个值后,再提高温度,过滤得到的果汁的体积不再改变,据此曲线图为:
【点睛】本题主要考查酶特性的相关探究实验,意在考查学生的分析能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能运用所学知识,对生物学问题作出分析,难度适中。
18.空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。甲、乙、丙三位同学欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。回答下列问题:
(1)实验组的操作是__________________________。对照组的操作是__________________,若该组的培养基表面没有菌落生长,说明________________________________。
(2)实验结束后,对使用过的培养基应进行_______________。
(3)在距离地面0.5m处,
甲同学采集了1个平板,统计的菌落数是140。
乙同学采集了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。
丙同学采集了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值125。
你认为哪位同学的结果最合理?为什么?___________________________________________。
【答案】 (1). 将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置 (2). 不打开培养皿盖(3). 说明培养基灭菌合格(培养基没有受到杂菌污染) (4). 灭菌处理 (5). 乙同学的结果最合理。甲同学没有重复实验(至少涂布3个平板);丙同学结果数值误差过大,不应用于计算平均值;正确稀释后涂布平板,平板上的菌落数为30-300之间
【解析】
【分析】
根据题意,甲、乙、丙三位同学欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况,故实验中应搜集不同高度的空气中的微生物因此实验组应将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置,搜集微生物;对照组也将平板分别放置在教室不同高度的位置,但不打开培养皿盖;在设计实验时,一定要涂布至少3个平板作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性,在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否相当,结果差距太大,意味着操作有误,需要重新实验;据此分析。
【详解】(1)据分析可知,实验组的操作是将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置。对照组的操作是不打开培养皿盖,若该组的培养基表面没有菌落生长,说明培养基灭菌合格。
(2)实验结束后,对使用过的培养基应进行灭菌处理。
(3)进行统计计数时,应选择平板上的菌落数为30-300之间的平板进行计数,根据实验统计结果,甲同学实验操作不合理,原因是只涂布了一个平板,未设置对照组;丙同学第1个计数结果与另2个相差太远,误差过大,不应用于计算平均值;乙同学的结果最合理。
【点睛】本题主要考查微生物的培养和数量测定,意在考查学生微生物实验设计、实验操作方面的能力以及在实验中分析问题、解决问题的能力。
19.为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):
培养基甲
培养基乙
纤维素粉
5g
KCl
0.5g
CMC-Na
5g
NaNO3
1g
酵母膏
0.5g
酵母膏
1g
Na2HPO4.7H2O
1.2g
水解酪素
0.55g
KH2PO4
0.25g
KH2PO4
0.9g
琼脂
15g
MgSO4.7H2O
0.5g
土豆汁
100mL
注:CMC-Na是天然纤维素经化学改性后得到的纤维素衍生物,是纤维素的羧甲基醚化物
(1)纤维素分解菌能利用纤维素是因为________________________________ 。
(2)培养基中的物质溶解,用蒸馏水定容到1000 mL后还需_______________________,才能用____________________法对培养基进行灭菌
(3)据表判断,培养基_____可用于大量繁殖纤维素分解菌,原因是________________ 。培养基________可用于鉴定纤维素分解菌,原因是_______________________________。
【答案】 (1). 纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素分解成能被分解菌利用的葡萄糖 (2). 调节pH (3). 高压蒸汽灭菌 (4). 甲 (5). 在液体培养基中,目的菌与营养物质接触面积较大,因此繁殖速度较快 (6). 乙 (7). 液体培养基不能分离单菌落而固体培养基可以,加入刚果红染色剂后能产生以纤维素分解菌为中心的透明圈
【解析】
【分析】
筛选纤维素分解菌需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,鉴定纤维素分解菌需要使用刚果红染液,据表分析:甲、乙两个培养基配方中,乙有CMC-Na和琼脂,甲为液体培养基,且碳源为纤维素,乙为固体培养基,碳源为淀粉,据此分析。
【详解】(1)纤维素分解菌能利用纤维素是因为纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素分解成能被分解菌利用的葡萄糖。
(2)培养基中的物质溶解,用蒸馏水定容到1000 mL后还需调节pH,才能用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
(3)据表判断,培养基甲可用于大量繁殖纤维素分解菌,因为甲是液体培养基,在液体培养基中,目的菌与营养物质接触面积较大,因此繁殖速度较快。培养基乙可用于鉴定纤维素分解菌,因为乙是固体培养基,固体培养基可以分离单菌落,加入刚果红染色剂后能产生以纤维素分解菌为中心的透明圈。
【点睛】本题主要考查纤维素分解菌的筛选与鉴定,意在强化学生对纤维素分解菌的相关知识的识记、理解与运用。
20.某科研所从腐烂的葡萄皮及醋醅、葡萄汁、自酿葡萄酒中筛选出一株性能优良的醋酸菌M12,
(1)为了提高葡萄的出汁率,在榨汁前可加入一定量的________酶处理1小时。酒精发酵前可在葡萄汁中添加适量白砂糖,主要目的是____________________。发酵液中是否产生酒精,常用___________来检验。
(2)培养醋酸菌时在培养基中加入95%的酒精作为_______,因为醋酸菌在___________的情况下会将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。
(3)培养基中加入酒精的量不能过多,因为__________________________。为测试M12的耐酒精能力,请简要说明实验设计的思路:_____________________________
【答案】 (1). 果胶 (2). 提高酒精的生成量 (3). (酸性)重铬酸钾溶液 (4). 碳源 (5). 糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(30-35℃) (6). 酒精会抑制微生物的生物 (7). 分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精,每个浓度设置3个或3个以上平板,接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间,观察并记录M12菌落的生长情况
【解析】
【分析】
酵母菌无氧呼吸产生酒精,发酵前,添加适量白砂糖有利于酵母菌的无氧呼吸,能提高酒精的生成量;醋酸菌是好氧性细菌,生长的最佳温度是在30℃~35℃,当缺少糖源和有氧条件下,可将乙醇氧化成醋酸,表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】(1)为了提高葡萄的出汁率,需要除去细胞壁,在榨汁前可加入一定量的果胶酶处理1小时。酒精发酵前可在葡萄汁中添加适量白砂糖,主要目的是提高酒精的生成量。发酵液中是否产生酒精,常用(酸性)重铬酸钾溶液来检验。
(2)酒精中含有碳元素,可为醋酸菌的生长提供碳源。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,当糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(30-35℃)时,醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
(3)为测试M12的耐酒精能力,则自变量是酒精的浓度不同,因变量是M12菌落的生长情况;为了增加实验结果的可信度,无关变量应控制相同。据此,根据单一变量原则、重复原则等所设计的实验思路是:分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精,每个浓度设置3个或3个以上平板,接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间,观察并记录M12菌落的生长情况。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作原理和过程、微生物的实验室培养与分离等相关基础知识,在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息进行相关问题的解答,并能设计探究实验,有一定难度。
第一次月考试题
一、单项选择题
1.腐乳制作过程中要注意防止杂菌污染,下列措施中不能起抑制杂菌污染作用的是( )
A. 用含水量为70%的豆腐 B. 逐层增加盐的用量
C. 装瓶时让瓶口通过酒精灯火焰 D. 加入12%的料酒
【答案】A
【解析】
【分析】
腐乳制作过程中,为了防止杂菌污染,主要措施有:腌制中加盐,卤汤中的酒、香辛料以及对坛子消毒、装坛密封时用酒精灯火焰处理坛口等,都有抑制微生物生长的作用,据此分析。
【详解】A. 用含水量约为70%的豆腐作为原料,是为了使制作成的腐乳成形,与抑制杂菌没有关系,A正确;
B. 高浓度的食盐对微生物有抑制作用,所以在腌制放盐时,越靠近瓶口的位置,加入的食盐量越多,B错误;
C. 装瓶时让瓶口过火是为了杀灭瓶口周围的杂菌,避免污染,C错误;
D. 在制作腐乳过程中加入酒,可以调制腐乳风味,另外能抑制和杀灭杂菌,D错误。
2.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,相关措施正确的是( )
A. 发酵瓶要装1/3,留有空间,有利于酵母菌发酵
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12 h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C. 在果醋发酵过程中,葡萄汁要填满发酵瓶,密封有利于醋酸菌的代谢
D. 果酒发酵过程温度控制在20℃左右,果醋发酵过程温度控制在30℃
【答案】D
【解析】
分析】
葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这是因为酵母菌繁殖需要空气;用带盖的瓶子制葡萄酒时,发酵过程中每隔12h 左右要将瓶盖拧松一次,以放出CO2,若打开瓶盖则会导致葡萄酒被污染;参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢;酒精发酵的适宜温度是在18℃~25℃,醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A. 将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约1/3的空间,防止发酵液溢出,A错误;
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右拧松瓶盖一次,放出CO2,而不能打开瓶盖,否则容易引起杂菌污染,B错误;
C. 醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛生理活动,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢,C错误;
D. 果酒发酵过程温度控制在18~25℃,果醋发酵过程温度控制在30~35℃,D正确。
3.下列有关生物技术实践的叙述不正确的是( )
A. 果酒和果醋的发酵过程中,葡萄汁可以作为酵母菌和醋酸菌生长的培养基
B. 制作腐乳时,豆腐为毛霉等微生物的生长提供了水、无机盐、碳源和氮源
C. 用乳酸菌制作酸奶时需要不时通入氧气
D. 制作泡菜时往往不需要额外添加乳酸菌
【答案】C
【解析】
【分析】
果酒发酵原理是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量;果醋制作原理是当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。腐乳的发酵是在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸;乳酸菌制作酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理;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. 葡萄糖可为果酒和果醋的发酵提供营养物质,故葡萄汁可以作为酵母菌和醋酸菌生长的培养基,A正确;
B. 毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供水、无机盐、碳源和氮源等四大类基本营养物质,B正确;
C. 乳酸菌发酵不需要氧气,C错误;
D. 乳酸菌分布广泛,在制作泡菜时不需人工加入菌种,D正确。
4.下列有关微生物实验室培养的叙述,不正确的是( )
A. 灼烧、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等都属于无菌技术
B. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
C. 用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
D. 用平板培养基培养微生物时,应将平板倒过来放置
【答案】B
【解析】
【分析】
无菌技术主要包括以下一个方面:对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌;为避免周围环境中微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触等。划线分离操作中,要注意在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环,而在在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种;进行恒温培养时,要在培养皿底部做好标记,并将培养皿倒置培养,如果正放培养皿,则皿盖上形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开,容易造成污染。
【详解】A. 灼烧、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等都属于无菌技术,A正确;
B. 接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后再挑取菌落,B错误;
C. 培养时培养皿是倒置培养的,故用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上,C正确;
D. 用平板培养基培养微生物时,应将平板倒过来放置,防止冷凝水滴落到培养基表面,污染培养基,D正确。
5.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、消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A. ①②③④⑤⑥ B. ⑤③②①④⑥
C. ⑥②③④①⑤ D. ③④②①⑥⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
无菌操作技术有消毒和灭菌,消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法,灭菌中灼烧灭菌法适用于接种工具、干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具、高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌,据此分析。
【详解】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,常用的方法有灼烧灭菌(主要适用于金属接种工具)、干热灭菌(主要适用于需要保持干燥的玻璃器具)和高压蒸汽灭菌(主要适用于培养基的灭菌);消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。培养基用高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用干热灭菌;接种环可用灼烧的方法达到迅速彻底的灭菌效果;实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手;空气可用紫外线消毒;为不破坏其营养成分,对牛奶可采用巴氏消毒法,故分别对应⑤③②①④⑥,B正确。
6.下列有关平板划线接种法的说法错误的是 ( )
A. 将接种环放在火焰上灼烧
B. 蘸取菌液和划线要在火焰旁进行
C. 每次划线前后都要对接种环灭菌
D. 只有在最后一次划线区域才能得到所需菌落
【答案】D
【解析】
【分析】
划线分离操作中要注意在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环,第一次灼烧目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养基,每次划线之前灼烧目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,划线结束灼目的是烧杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染或感染操作者;在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种。
【详解】A. 将微生物的接种工具,如接种环直接在酒精灯火焰上灼烧,可以迅速彻底地灭菌,A正确;
B. 蘸取菌液和划线要在火焰旁进行,防止空气中的杂菌,B正确;
C. 每次划线前灼烧是保证每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,划线结束灼目的是烧杀死接种环上残留的菌种,C正确;
D. 在划线区域中只要有活细菌,通过培养都可获得所需菌落,D错误。
7. 稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列相关叙述错误的是
A. 操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释
B. 需将不同稀释浓度的菌液分别涂布到固体培养基表面
C. 不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落
D. 操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理
【答案】C
【解析】
试题分析:A、稀释涂布平板法,包括系列稀释和涂布平板两个过程,涂布平板之前需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释.A正确.
B、涂布平板时,需要将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面.B正确.
C、只有稀释度足够大的菌液才能在培养基表面形成单个的菌落.C错误.
D、操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理,以防止杂菌污染.D正确.
故应选C.
8.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时
①都需要用固体培养基
②都需要使用接种针进行接种
③都需要在火焰旁进行接种
④都可以用菌落数来计数活菌
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
试题分析:①平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个菌落,所以都需要用固体培养基,①正确;
②稀释涂布平板法不需要使用接种针进行接种,②错误;
③为防止杂菌污染,操作时都需要在火焰旁进行接种,③正确;
④平板划线法不能用于计数活菌,只能用于分离菌种;稀释涂布平板法可以用来计数活菌,④错误.
故选:B.
9.某同学将土壤浸出液涂布在选择培养基上分离出分解尿素的细菌,以下操作错误的是( )
A. 首先需要用无菌水对样液进行梯度稀释,以得到由单个细菌繁殖而成的菌落
B. 接种完成后,平板放入培养箱中培养时需要倒置
C. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离出分解尿素的细菌,该过程是否无菌操作对实验影响很大
D. 若在培养基中加入酚红指示剂,培养基上会长出带有红色环带的菌落
【答案】C
【解析】
【分析】
从土壤中分离出能分解尿素的细菌的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;尿素分解菌产生的脲酶能够将尿素分解为氨,使酚红指示剂呈红色,用加入酚红指示剂的培养基中可筛选出分解尿素的细菌。
【详解】A. 为防止土壤浸出液浓度过高,难以获得单菌落,要将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释,A正确;
B. 接种完成后,平板放入培养箱中培养时需要倒置,以防止污染,B正确;
C. 选择培养基是根据要培养的微生物的代谢特点配制的,一般的杂菌在其中很难生存,所以是否无菌操作对土壤中特定微生物的分离影响不大,C错误;
D. 分解尿素的细菌能合成脲酶,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,若出现红色的环带的菌落,说明其为分解尿素的细菌,D正确。
10.以下关于颜色的说法错误的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基一般是黄色或淡黄色
B. 大肠杆菌菌落在伊红美蓝培养基上呈现黑色
C. 脲酶使酚红指示剂变红
D. 刚果红与纤维素形成红色复合物
【答案】C
【解析】
【分析】
牛肉膏蛋白胨培养基又称肉汤培养基,一般用于培养细菌;伊红-美蓝培养基常用来鉴别大肠杆菌,其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量混合酸,菌体带H+,故菌落被染成深黑色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽;尿素分解菌产生的脲酶能够将尿素分解为氨,使酚红指示剂呈红色,用加入酚红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌;刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A. 牛肉膏蛋白胨培养基是一种很基础的培养基,一般用于营养要求不高的细菌繁殖使用,其颜色一般是黄色或淡黄色,A正确;
B. 大肠杆菌的代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色,B正确;
C. 脲酶可以催化尿素分解为NH3和CO2,其中碱性物质可以能使酚红指示剂变为红色,C错误;
D. 刚果红可与纤维素形成红色复合物,D正确。
11.关于从土壤中分离自生固氮菌的做法正确的是( )
A. 培养基中无需添加葡萄糖 B. 培养基中无需添加有机氮源
C. 培养基用自来水配置 D. 37℃恒温培养
【答案】B
【解析】
【分析】
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。自生固氮菌是异养菌,生长繁殖需要有机碳源,但能利用空气中的氮气,故培养基中不加氮源,因此需要使用不含有机氮源的选择培养基,用稀释涂布平板法或平板划线法接种,在常温下培养。
【详解】A. 分离自生固氮菌需使用不含有机氮源的选择培养基,但必须添加葡萄糖作为碳源,A错误;
B. 自生固氮菌能利用空气中的氮气,培养基中不需要添加有机氮源,B正确;
C. 培养基用蒸馏水配制,C错误;
D. 在常温下培养即可,D错误。
12.下列关于固定化酶的说法,错误的是( )
A. 固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B. 固定化酶易溶于水
C. 固定后的酶既能与反应物接触,又能与产物分离
D. 固定化酶可再次利用,降低了生产成本
【答案】B
【解析】
【分析】
固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法),由于细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上,可以实现酶的反复利用,并提高酶稳定性,酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持,使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,缺点是一种酶只催化一种化学反应。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应,但如果反应底物是大分子物质,则难以通过细胞膜,从而限制固定化细胞的催化反应。
【详解】A. 固定化酶固定的是一种具体的酶,不能催化一系列化学反应,A正确;
B. 固定化酶需要固定在不溶于水的载体上,因此固定化酶不易溶于水,B错误;
C. 固定化酶的优点是固定后的酶既能与反应物接触,又能与产物分离,C正确;
D. 与直接使用酶相比,固定化酶实现了酶的反复利用,降低了生产成本,D正确。
13.一位同学要探究土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两个容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是( )
A. 再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同
B. 检测“敌草隆”的消失情况,预计a的“敌草隆”全部消失,b的基本不变
C. 只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D. 向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题干可知,本题是通过实验探究土壤微生物能否分解农药,a组高压灭菌,没有微生物,b组不灭菌,存在土壤微生物,所以a组为实验组,b组为对照组,据此分析。
【详解】A. 本实验是探究土壤中的微生物能否分解农药“敌草隆”,若不喷入“敌草隆”,则不能证明土壤中的微生物的作用,A错误;
B. a组土壤经过高压灭菌,不含微生物,不能将“敌草隆”分解,预计a的“敌草隆”基本不变,b组不灭菌,存在土壤微生物,可能将“敌草隆”分解,预计b的“敌草隆”全部消失,B错误;
C. 不同的土壤微生物的种类和数量不同,只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好,C错误;
D. 本实验的自变量的有无土壤微生物,而敌草隆的使用量和培养条件是无关变量,无关变量应保持一致且适宜,所以应向a、b中喷入等量敌草隆,再置于同一温箱中培养相同时间,D正确。
14.果汁生产中果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。为了节约成本,某工程人员在适宜的温度和pH下,利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量,实验结果如图。对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是( )
A. 酶促反应时间不合理;延长反应时间
B. 苹果汁的用量不合理;减少用量
C. 果胶酶体积梯度不合理;增大体积梯度
D. 果胶酶用量不合理;减少用量
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:在适宜的温度和pH下处理后,随着时间的推移,实验组果汁体积不发生改变,说明实验失误的原因不是酶促反应时间;提高果胶酶溶液体积,果汁体积并没有增加,说明果胶酶用量不合理,应该减少用量;从图中无法看出苹果汁的用量、果胶酶体积梯度对实验结果的影响。
【详解】A. 随着时间的推移,实验组果汁体积不发生改变,说明实验失误的原因不是酶促反应时间,A错误;
B. 从图中无法看出苹果汁用量对实验结果的影响,B错误;
C. 从图中无法看出果胶酶体积梯度对实验结果的影响,C错误;
D. 提高果胶酶溶液体积,果汁体积并没有增加,说明果胶酶用量不合理,应该减少用量,D正确。
15.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。下列说法错误的是( )
A. 据题意,提高洗衣粉去污能力的方法有增加酶的用量、适当提高温度
B. 甲组在洗衣粉中加入了蛋白酶,乙组在洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶
C. 甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性
D. 如果甲、乙和丙组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,这3组洗涤效果无明显差异
【答案】A
【解析】
【分析】
分析表格:在表中所示的五种温度下,丙组清除血渍和油渍的时间都是最长的,说明丙组为对照组;在这五种温度下,甲和乙清除血渍所需的时间类似,而血渍的主要成分是蛋白质,说明甲和乙中均含有蛋白酶;在这五种温度下,乙组清除油渍所需的时间均短于甲组,而油渍的主要成分是脂肪,说明乙组含有脂肪酶;据此分析。
【详解】A. 根据表格可知,甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,同时设置了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃五种不同的温度,说明本实验的自变量是酶的种类和温度,比较可知,提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度,无法得出增加酶的用量与去污能力的关系,A错误;
B. 由以上分析可知,丙组为对照组,不含蛋白酶和脂肪酶,甲组只含有蛋白酶,乙组含有蛋白酶和脂肪酶,B正确;
C. 甲组只含有蛋白酶,乙组含有蛋白酶和脂肪酶,甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性,C正确;
D. 由于高温使酶变性失活,所以甲、乙、丙三组在90 ℃水温条件下洗涤同一种污渍,效果无差异,D正确。
二、非选择题
16.回答下列有关泡菜制作的习题:
(1)制备泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是___________________________。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是__________________。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行_________的过程。该过程发生在乳酸菌的___________________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________________等。泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为_____________________。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________,原因是:________________________________。
【答案】 (1). 加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 (2). 亚硝酸盐的含量低 (3). 无氧呼吸 (4). 细胞质 (5). 温度、食盐用量、腌制时间 (6). 先增加后降低最后保持稳定 (7). 乳酸菌数量增加,杂菌数量较少 (8). 乳酸菌比杂菌更为耐酸
【解析】
【分析】
制作泡菜所用微生物是乳酸菌,原理是乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比为4∶1,盐水需煮沸并冷却后才可使用,加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响;盐在泡菜制作中的作用有灭菌、析出蔬菜中过多的水以及调味的作用。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是亚硝酸盐含量低,泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为先增加后降低;泡菜制作过程中,由于乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,泡菜液逐渐变酸,随乳酸菌的数量增加,泡菜液的酸性增强,不耐酸的杂菌数量逐渐减少。
【详解】(1)制备泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用,加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是亚硝酸盐的含量低。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程,该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有时间、温度、食盐用量等。泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化为先增加后降低最后保持稳定。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,由于乳酸菌比杂菌更为耐酸,所以在酸性环境中,乳酸菌能够正常地增殖,而其他杂菌繁殖将受到抑制,所以在此过程中,乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。
【点睛】本题的知识点是泡菜制作原理,影响亚硝酸盐含量的因素,在泡菜制作过程中乳酸菌和杂菌的数量变化,对于泡菜制作原理的掌握及影响种群数量变化因素的理解是解题的关键。
17.某生物研究性学习小组为探究温度对果胶酶活性的影响,请回答下列问题:
(1)实验的自变量是 ____________________________,实验过程中哪些因素应该保不变? __________________________________ (答两点)。可用 _______________作为判断果胶酶活性的高低指标。
(2)在混合苹果泥和果胶酶之前,为什么要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?__________________________________________________。
(3)该实验中如何设置对照?____________________________________。
(4)根据所学知识,请你在图中绘出温度对果胶酶活性影响的大致曲线图。
________
【答案】 (1). 温度 (2). 苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间 (3). 果汁的体积或果汁的澄清度 (4). 保证底物和酶在混合时温度是相同的,避免二者混合时影响混合物的温度从而影响果胶酶的活性 (5). 准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水,在不同温度梯度之间进行相互对照 (6).
【解析】
【分析】
根据题意,实验自变量是温度,因变量是果胶酶活性,其他量为无关变量,应保持相同且适宜;果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
【详解】(1)实验目的是探究温度对果胶酶活性的影响,故实验的自变量是温度,苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间等属于无关变量,在实验过程中应保保不变。实验可用果汁的体积或果汁的澄清度作为判断果胶酶活性的高低指标。
(2)在混合苹果泥和果胶酶之前,要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,保证底物和酶在混合时温度是相同的,避免二者混合时温度不一致,从而影响果胶酶的活性。
(3)对照组中应准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水,在不同温度梯度之间进行相互对照。
(4)开始时随着温度的增大,过滤得到的果汁的体积也增加;当温度增大到某个值后,再提高温度,过滤得到的果汁的体积不再改变,据此曲线图为:
【点睛】本题主要考查酶特性的相关探究实验,意在考查学生的分析能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能运用所学知识,对生物学问题作出分析,难度适中。
18.空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。甲、乙、丙三位同学欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。回答下列问题:
(1)实验组的操作是__________________________。对照组的操作是__________________,若该组的培养基表面没有菌落生长,说明________________________________。
(2)实验结束后,对使用过的培养基应进行_______________。
(3)在距离地面0.5m处,
甲同学采集了1个平板,统计的菌落数是140。
乙同学采集了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。
丙同学采集了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值125。
你认为哪位同学的结果最合理?为什么?___________________________________________。
【答案】 (1). 将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置 (2). 不打开培养皿盖(3). 说明培养基灭菌合格(培养基没有受到杂菌污染) (4). 灭菌处理 (5). 乙同学的结果最合理。甲同学没有重复实验(至少涂布3个平板);丙同学结果数值误差过大,不应用于计算平均值;正确稀释后涂布平板,平板上的菌落数为30-300之间
【解析】
【分析】
根据题意,甲、乙、丙三位同学欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况,故实验中应搜集不同高度的空气中的微生物因此实验组应将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置,搜集微生物;对照组也将平板分别放置在教室不同高度的位置,但不打开培养皿盖;在设计实验时,一定要涂布至少3个平板作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性,在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否相当,结果差距太大,意味着操作有误,需要重新实验;据此分析。
【详解】(1)据分析可知,实验组的操作是将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置。对照组的操作是不打开培养皿盖,若该组的培养基表面没有菌落生长,说明培养基灭菌合格。
(2)实验结束后,对使用过的培养基应进行灭菌处理。
(3)进行统计计数时,应选择平板上的菌落数为30-300之间的平板进行计数,根据实验统计结果,甲同学实验操作不合理,原因是只涂布了一个平板,未设置对照组;丙同学第1个计数结果与另2个相差太远,误差过大,不应用于计算平均值;乙同学的结果最合理。
【点睛】本题主要考查微生物的培养和数量测定,意在考查学生微生物实验设计、实验操作方面的能力以及在实验中分析问题、解决问题的能力。
19.为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):
培养基甲
培养基乙
纤维素粉
5g
KCl
0.5g
CMC-Na
5g
NaNO3
1g
酵母膏
0.5g
酵母膏
1g
Na2HPO4.7H2O
1.2g
水解酪素
0.55g
KH2PO4
0.25g
KH2PO4
0.9g
琼脂
15g
MgSO4.7H2O
0.5g
土豆汁
100mL
注:CMC-Na是天然纤维素经化学改性后得到的纤维素衍生物,是纤维素的羧甲基醚化物
(1)纤维素分解菌能利用纤维素是因为________________________________ 。
(2)培养基中的物质溶解,用蒸馏水定容到1000 mL后还需_______________________,才能用____________________法对培养基进行灭菌
(3)据表判断,培养基_____可用于大量繁殖纤维素分解菌,原因是________________ 。培养基________可用于鉴定纤维素分解菌,原因是_______________________________。
【答案】 (1). 纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素分解成能被分解菌利用的葡萄糖 (2). 调节pH (3). 高压蒸汽灭菌 (4). 甲 (5). 在液体培养基中,目的菌与营养物质接触面积较大,因此繁殖速度较快 (6). 乙 (7). 液体培养基不能分离单菌落而固体培养基可以,加入刚果红染色剂后能产生以纤维素分解菌为中心的透明圈
【解析】
【分析】
筛选纤维素分解菌需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,鉴定纤维素分解菌需要使用刚果红染液,据表分析:甲、乙两个培养基配方中,乙有CMC-Na和琼脂,甲为液体培养基,且碳源为纤维素,乙为固体培养基,碳源为淀粉,据此分析。
【详解】(1)纤维素分解菌能利用纤维素是因为纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素分解成能被分解菌利用的葡萄糖。
(2)培养基中的物质溶解,用蒸馏水定容到1000 mL后还需调节pH,才能用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
(3)据表判断,培养基甲可用于大量繁殖纤维素分解菌,因为甲是液体培养基,在液体培养基中,目的菌与营养物质接触面积较大,因此繁殖速度较快。培养基乙可用于鉴定纤维素分解菌,因为乙是固体培养基,固体培养基可以分离单菌落,加入刚果红染色剂后能产生以纤维素分解菌为中心的透明圈。
【点睛】本题主要考查纤维素分解菌的筛选与鉴定,意在强化学生对纤维素分解菌的相关知识的识记、理解与运用。
20.某科研所从腐烂的葡萄皮及醋醅、葡萄汁、自酿葡萄酒中筛选出一株性能优良的醋酸菌M12,
(1)为了提高葡萄的出汁率,在榨汁前可加入一定量的________酶处理1小时。酒精发酵前可在葡萄汁中添加适量白砂糖,主要目的是____________________。发酵液中是否产生酒精,常用___________来检验。
(2)培养醋酸菌时在培养基中加入95%的酒精作为_______,因为醋酸菌在___________的情况下会将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。
(3)培养基中加入酒精的量不能过多,因为__________________________。为测试M12的耐酒精能力,请简要说明实验设计的思路:_____________________________
【答案】 (1). 果胶 (2). 提高酒精的生成量 (3). (酸性)重铬酸钾溶液 (4). 碳源 (5). 糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(30-35℃) (6). 酒精会抑制微生物的生物 (7). 分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精,每个浓度设置3个或3个以上平板,接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间,观察并记录M12菌落的生长情况
【解析】
【分析】
酵母菌无氧呼吸产生酒精,发酵前,添加适量白砂糖有利于酵母菌的无氧呼吸,能提高酒精的生成量;醋酸菌是好氧性细菌,生长的最佳温度是在30℃~35℃,当缺少糖源和有氧条件下,可将乙醇氧化成醋酸,表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】(1)为了提高葡萄的出汁率,需要除去细胞壁,在榨汁前可加入一定量的果胶酶处理1小时。酒精发酵前可在葡萄汁中添加适量白砂糖,主要目的是提高酒精的生成量。发酵液中是否产生酒精,常用(酸性)重铬酸钾溶液来检验。
(2)酒精中含有碳元素,可为醋酸菌的生长提供碳源。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,当糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(30-35℃)时,醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
(3)为测试M12的耐酒精能力,则自变量是酒精的浓度不同,因变量是M12菌落的生长情况;为了增加实验结果的可信度,无关变量应控制相同。据此,根据单一变量原则、重复原则等所设计的实验思路是:分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精,每个浓度设置3个或3个以上平板,接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间,观察并记录M12菌落的生长情况。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作原理和过程、微生物的实验室培养与分离等相关基础知识,在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息进行相关问题的解答,并能设计探究实验,有一定难度。
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