2023届高考生物二轮复习生物技术实践作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习生物技术实践作业含答案，共13页。试卷主要包含了甜酒是人们餐桌上常见的一种饮品等内容，欢迎下载使用。
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是__________，工艺b是________(填“消毒”或“灭菌”)，采用工艺b的目的是
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________________________________________________________________________。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入______________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有________________________________________(答出两种即可)。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是___________________________________________________。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路：
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)制造黄酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去黄酒中部分微生物，工艺b是消毒，消毒能杀死黄酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期。(2)由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，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。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。(3)对比两坐标曲线，随着培养时间延长，两图形中脲酶活力先增加后保持相对稳定，两者变化曲线基本一致，所以培养时间不是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。题左图中当pH从6.5降为4.5时，酶活力由1.6逐渐下降后相对稳定，右图中当pH为6.5时，酶活力可以达到5.0并保持不变，故pH值是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。(4)从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。该实验的实验思路为：将分解尿素的细菌，扩大培养后经过酸性培养基的初筛后，在添加酚红的培养基上进行复筛，挑选目标菌株接种到发酵环节，使尿素被分解，EC不能形成，从而降低EC含量。
【答案】 (1)酵母菌 消毒 杀死黄酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期
(2)酚红 化学结合法、包埋法、物理吸附法
(3)pH 随着培养时间延长，两图形中脲酶活力变化曲线基本一致，当pH从6.5降为4.5时，酶活力逐渐下降后保持相对稳定
(4)在发酵环节加入尿素分解菌，使尿素被分解，EC不能形成，从而降低EC含量
2．(2022·河北模拟)甜酒是人们餐桌上常见的一种饮品。与白酒不同，甜酒味道甘甜，酒精度数低，适合的人群更广。家庭制作甜酒的工艺如图所示(酒曲中含有参与发酵的多种微生物)。回答下列问题：
(1)加入酒曲之前，需将蒸熟的原料进行冷却，目的是________________________。加入酒曲后进行充分搅拌的主要目的是________________________________________________________________________。
(2)酒曲进行发酵的初期是糖化过程，此过程中有些微生物能将原料中的淀粉分解，直接原因是____________________________。为了确定所取糖化阶段的样品中淀粉是否全部分解，可以加入________(填“碘液”或“斐林试剂”)进行检测。
(3)在酒精发酵阶段，需要用塑料膜密封容器，这样做的原因是______________________________________________________________________。对最终获得的甜酒进行品质分析时，可以借助仪器对酒精度和含糖量进行测定，还可以通过______________________(答出两点)进行初步鉴定。
(4)碗里喝剩下的甜酒一段时间后会变酸，在变酸的甜酒表面可以观察到一层白色菌膜的原因是
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)高温会杀死微生物，故需将蒸熟的原料进行冷却后加入酒曲；加入酒曲后进行充分搅拌可以使原料与发酵微生物充分混合，从而提高发酵效率。(2)有些微生物能将淀粉分解的直接原因是这些微生物细胞中能合成淀粉酶，淀粉酶能催化淀粉的水解；淀粉可分解成还原糖，斐林试剂可以检测是否有还原糖产生，但不能检测淀粉是否全部分解，若加入碘液无蓝色形成，可说明淀粉全部分解。(3)酒精发酵利用的微生物是酵母菌，其只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，所以发酵容器需要密封处理；分析甜酒的品质时，可以借助仪器对甜酒的含糖量和酒精度进行测定，还可以通过观察甜酒的色泽、品尝味道、嗅气味等进行初步鉴定。(4)碗里喝剩下的甜酒一段时间后会变酸是醋酸菌发酵产生醋酸的结果，因为甜酒的表面氧气浓度较大，醋酸菌会大量繁殖形成菌膜，所以在变酸的甜酒的表面可以观察到一层白色菌膜。
【答案】 (1)避免高温杀死酒曲中的微生物 使原料与发酵微生物充分混合，提高发酵效率
(2)这些微生物细胞中能合成淀粉酶 碘液
(3)酒精发酵利用的微生物是酵母菌，其只有在无氧条件下才能进行酒精发酵 观察色泽、嗅味、品尝等
(4)甜酒表面氧气浓度较大，醋酸菌会大量繁殖形成菌膜
3．(2022·江西兴国中学练习)“纯天然”“营养丰富”“有奶皮”的生鲜奶正以网上零售、线下批发等路线涌向消费者的餐桌。生鲜奶含有病原微生物、有益微生物等大量微生物，需要经过严格、科学的杀菌处理，才能在不危及人体健康的前提下体现其营养价值。某科研小组为检测生鲜奶中的细菌含量，经过系列稀释操作后取0.1 mL稀释液滴加到培养基表面，如图所示。回答下列问题：
(1)图示接种方法中，应选择的接种工具是______，培养基的pH应调至__________________性。
(2)将培养基放置30～37 ℃的温度下培养48 h，此时菌落数已________，记录、计算出的菌落平均数为36个，据此推测送检生鲜奶样品中含细菌____________个/mL。
(3)____________法既能起到很好的杀菌效果，又不会破坏生鲜奶中的蛋白质等营养成分。若再用图示方法检测其中的细菌数量以检验杀菌效果，则可以省去的步骤是__________________。
(4)家庭制作酸奶时，向经过热处理的鲜牛奶中加入酸奶后，密封发酵瓶，在20～30 ℃的温暖环境中放置数小时。加入酸奶的目的是________________，密封发酵瓶的原因是
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)由题图可知，图示的接种方法为稀释涂布平板法，应选择的接种工具是涂布器。因为绝大多数细菌的最适生长pH在中性附近，因此培养基的pH应调至中性或微碱，可让细菌更好的生长。(2)将培养基放置30～37 ℃的温度下培养48 h，菌落数目稳定，进行计数，可以防止培养时间不足，导致遗漏菌落数目。由图可知，稀释倍数为104，菌落平均数为36个，据此推测送检生鲜奶样品中含细菌36÷0.1×104＝3.6×106个/mL。(3)巴氏消毒法是一种低温消毒法，既能起到很好的杀菌效果，又不会破坏生鲜奶中的蛋白质等营养成分。(4)酸奶中有乳酸菌，加入酸奶的目的是提供乳酸菌。酸奶的制作主要利用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下才能发酵产生乳酸，因此需要密封发酵瓶。
【答案】 (1)涂布器 中性或微碱
(2)稳定 3.6×106
(3)巴氏消毒 系列稀释操作
(4)提供乳酸菌 乳酸菌是厌氧细菌，需要在无氧条件下发酵产生乳酸
4．(2022·江西二模)地球上的植物每年产生的纤维素有40%～60%被土壤中微生物分解利用，土壤中能够降解纤维素类物质的微生物类群包括真菌、细菌和放线菌，它们均可分泌纤维素酶。刚果红与纤维素可形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。回答下列与实验室分离纤维素分解菌有关的问题：
(1)欲寻找纤维素分解菌，应该在______________的环境中采集土样。
(2)实验室分离纤维素分解菌的培养基需要以纤维素为唯一碳源，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
该培养基加入刚果红可以使培养基呈现红色，而在纤维素分解菌形成的菌落周围会出现__________，根据________________________可作为判断纤维素酶活性大小的依据。
(3)学习小组的成员取10 g土样加入90 mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用________________法将0.1 mL稀释液接种于上述培养基上，其中105倍稀释度对应的三个平板中菌落数量分别为58、60和65，则每克土样中微生物数量为__________个。他们发现培养基上生长着一些杂菌，这些杂菌能在该培养基生存的原因可能是
________________________________________________________________________。
(4)学习小组在观察、分析培养基中的目标菌落时，有些同学提出这些目标菌落中的微生物可能有一小部分并非纤维素分解菌，他们的理由可能是_________________________________________________(答出一种即可)。
【解析】 (1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，因此欲寻找纤维素分解菌，应该在富含纤维素的环境中采集土样。(2)该培养基以纤维素为唯一碳源，能使纤维素分解菌增殖，而其他微生物因缺乏碳源不能增殖，属于选择性培养基。刚果红可以与纤维素结合呈现红色，不会与纤维素的分解产物结合，从而颜色消失，形成透明圈，所以在纤维素分解菌形成的菌落周围会出现透明圈，透明圈大小与纤维素酶活性大小呈正比，其大小可作为判断纤维素酶活性大小的依据。(3)稀释涂布平板法可用于微生物的计数，因此用稀释涂布平板法将0.1 mL稀释液接种于上述培养基上，105倍稀释度对应的三个平板中菌落数量分别为58、60和65，则三个平板中平均菌落数为(58＋60＋65)÷3＝61，每克土样中微生物数量为61÷0.1×105＝6.1×107个。该培养基以纤维素为唯一碳源，但自养型微生物可以将空气中的CO2作为碳源生长、繁殖，发现培养基上生长着一些杂菌，这些杂菌能在该培养基生存的原因可能是自养型微生物可将空气中的CO2作为碳源从而得以生长、繁殖。(4)有些微生物具有降解刚果红的能力，在培养过程中会形成透明圈，不易与纤维素分解菌区分，所以这些目标菌落中的微生物可能有一小部分并非纤维素分解菌。
【答案】 (1)富含纤维素
(2)该培养基能使纤维素分解菌增殖，而其他微生物因缺乏碳源不能增殖，从而达到分离纤维素分解菌的目的 透明圈 透明圈的大小(或透明圈与菌落直径的比值大小)
(3)稀释涂布平板 6.1×107 自养型微生物可将空气中的CO2作为碳源从而得以生长、繁殖
(4)有些微生物具有降解刚果红的能力，在培养过程中会形成透明圈，不易与纤维素分解菌区分
5．(2022·河南模拟)“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”，淮南柑橘味道甜，口感好，还具有较大的经济价值。请回答下列问题：
(1)将橘子榨汁后，橘汁比较混浊，透光率较低，导致果汁澄清度不高。为使果汁澄清以改善口感和观感，需要使用果胶酶进行处理。果胶酶由__________________________________组成，它能提高果汁澄清度的原因是
________________________________________________________________________。
(2)现有酶A、酶B和酶C三种果胶酶，某小组为探究三种果胶酶对提高果汁澄清度的影响，每隔一段时间，测量分别使用A、B、C三种酶处理过的果汁的透光率，实验结果如图所示。据图分析，可得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答三点)。
(3)淮南柑橘生长环境特殊，含糖量很高，某小组因此建议可直接用淮南柑橘发酵获得橘醋，这样考虑的依据是______________________________________________________。实验后发现，此种方法容易导致发酵产品腐败变质，原因是________________________________________________________________________。
(4)某小组提议用水蒸气蒸馏法获取橘皮精油，你是否认同这种做法，并说明理由。______________________________________。
【解析】 (1)果胶酶由多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶组成。提高果汁澄清度的原因是果胶酶能分解细胞壁及胞间层，将不溶性的果胶转化为可溶性的半乳糖醛酸，从而提高果汁澄清度。(2)本实验的自变量为是否使用果胶酶、果胶酶的种类以及处理时间，因变量检测指标为透光率，透光率越高则果汁越澄清。因此由题图分析可知：①在相同处理时间条件下，酶A、B、C处理后的溶液透光率均高于对照组，说明果胶酶具有提高果汁澄清度的作用；②在一定范围内，酶A、B、C随处理时间延长，果汁的透光率提高，说明在一定范围内，随时间的延长果胶酶提高果汁澄清度的效果越好；③在相同处理时间条件下，A、B、C三种果胶酶处理后的果汁透光率不同，且提高果汁澄清度的作用效果为酶A>酶B>酶C。(3)直接用淮南柑橘发酵获得橘醋的原理是在糖源、氧气充足的条件下，醋酸菌能直接将葡萄糖转化为醋酸。醋酸发酵的条件中温度较高且需持续通氧，同时橘汁含糖量较高，这种条件易使杂菌大量繁殖，从而使产品腐败变质。(4)水蒸气蒸馏法会使原料焦糊，有效成分水解，所以不可采用水蒸气蒸馏法获取橘皮精油。
【答案】 (1)多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶 分解细胞壁及胞间层，将不溶性的果胶转化为可溶性的半乳糖醛酸，从而提高果汁澄清度
(2)果胶酶具有提高果汁澄清度的作用；在一定范围内，随时间延长果胶酶提高果汁澄清度的效果越好；提高果汁澄清度的作用效果为酶A>酶B>酶C
(3)在糖源、氧气充足的条件下，醋酸菌能直接将葡萄糖转化为醋酸 橘汁含糖量较高，果醋发酵的条件中温度较高且需持续通氧，易使杂菌大量繁殖，使产品腐败变质
(4)不认同，水蒸气蒸馏法使原料焦糊，有效成分水解
6．(2022·黑龙江大庆实验中学模拟)纤维素酶能将纤维素降解成葡萄糖，可用于处理造纸厂排放的污水。研究人员从不同环境地表上采集土壤、腐烂的树枝等接种到MEA(用于真菌培养)培养基上，经过一系列分离纯化，最终筛选出了高产纤维素酶的真菌。回答下列问题：
(1)接种后倒置培养一段时间，MEA培养基上会观察到菌落，菌落是指__________________________________________的肉眼可见的子细胞群体。
(2)实际生产中，通过培养真菌获取的纤维素酶蛋白往往与其它物质混合在一起。因此，得到纤维素酶的粗提取物后，先要通过________进行粗分离，再通过______________________法进行纯化，最后通过______________________的方法鉴定纤维素酶的纯度。
(3)用于生产实践前，还需要测定纯化后的纤维素酶的活性。纤维素酶活性的高低可以用在一定条件下，________________________________________________________________________来表示。为探究45 ℃时纤维素酶的活性，在混合前，需对装有纤维素酶和纤维素的试管分别进行____________处理。
(4)游离的纤维素酶不易从产物中分离回收，为了提高纤维素酶的重复使用率，降低生产成本，提高产品质量，依据所学可利用________________技术来解决这一目的。
(5)获取真菌后，若要长期保存，可以采用______________的方法。
【解析】 (1)菌落指的是由一个细胞在适宜固体培养基上繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)得到纤维素酶的粗提取物后，可以根据纤维素酶的相对分子质量，通过透析进行粗分离，再通过凝胶色谱法进行纯化，最后通过SDS－聚丙烯酰胺电泳鉴定纤维素酶的纯度。(3)酶的活性以单位时间反应物的减少量或产物的增加量来表示，则纤维素酶的活性以酶所催化的化学反应速率来表示。为探究45 ℃时纤维素酶的活性，在混合前，需对装有纤维素酶和纤维素的试管分别进行45 ℃恒温处理，使纤维素酶和纤维素都达到预设温度再混合。(4)为提高纤维素酶稳定性和利用率，可以利用固定化技术固定纤维素酶或真菌细胞。固定化酶可提高酶的利用率，常用的方法有物理吸附法和化学结合法。(5)甘油管藏法放在－20 ℃的冷冻箱中，可长期保存微生物。
【答案】 (1)在适宜固体培养基上由一个细胞繁殖而来
(2)透析 凝胶色谱(或分配色谱) SDS－聚丙烯酰胺电泳
(3)纤维素酶所催化的某一化学反应(纤维素分解反应)的反应速度(或者单位时间、单位体积中反应物(纤维素)的减少量或产物(葡萄糖)的增加量) 45 ℃恒温
(4)固定化(或固定化纤维素酶)
(5)甘油管藏