专题八 生物技术实践
第1讲 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用
(时间：50分钟 满分：100分)
非选择题(共100分)
1．(8分)(2011·济南一模，47)白僵菌高孢粉是国家林业局推广的高效生物杀虫剂之一，应用于多种林木和农作物害虫的防治。白僵菌分生孢子附着在寄主表皮、气孔或消化道上，遇适宜条件开始萌发，生出芽管。同时产生脂肪酶、蛋白酶、几丁质酶等溶解昆虫的表皮，通过芽管入侵虫体，在虫体内生长繁殖，消耗寄主体内养分，产生各种毒素，形成大量菌丝和孢子，布满虫体全身。请回答下面的问题：
(1)从自然菌样中筛选较理想生产用菌种的一般步骤是：采集菌样―→富集培
养―→________―→性能测定。白僵菌的菌样应从________处采集。
(2)分离白僵菌菌种的培养基属于________培养基。在配制白僵菌培养基时常加入蔗糖、
硫酸铵、硝酸钾等成分，蔗糖属于________营养物质。
(3)白僵菌纯培养常用的接种方法是________和________。
(4)分离与培养过程中，培养基和接种工具都要进行________处理，利用高温可以使微生
物的________等物质发生变性。
2．(10分)(2011·潍坊质检)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆
食品。下面是腐乳制作的流程示意图：
(1)现代科学研究表明，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉
是一种________状真菌。
(2)腐乳制作的原理是______________________________________________________。
(3)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自_________________________________。
而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以
________________________________________________________________________。
(4)加盐的作用是________和________。
(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱
酒等，含量一般控制在12%左右，加酒的作用是________。
3．(10分)下图所示是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。
(1)完成图1中的制作流程。
(2)冲洗的主要目的是________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。
(3)图2装置中的充气口在________过程中要关闭，某同学在实验时为了密闭装置特意将
瓶塞使劲塞紧，并将充气口和排气口用夹子夹紧，以便于发酵。但第二天观察时，发现
瓶塞松了，他不明白其中的原因，请帮助解释说明其原因。
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)在醋酸发酵时，排气口排出的气体的来源是____________________________________
___________________________________________________________________________。
(5)若在果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时期，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋
酸？说明理由。_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．(12分)酵母菌是一种真菌，与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究中常用的模式生物。果酒、面包的制作需要酵母菌，酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养，培养液中酵母菌种群的增长情况与发酵食品的制作有密切关系。
(1)土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌。这一过
程叫做________；为提高果酒的品质，发酵时常采用人工培养的纯净菌种。实验室中获
取纯净菌种的方法有________。
(2)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用________来检验，在酸性条件下，该物质与酒精
反应呈________色。
(3)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR
扩增反应中加入引物的作用是________________________________________________，
加入DNA聚合酶的作用是__________________________________________________。
(4)酵母细胞固定化可大大提高生产效率。固定酵母细胞时首先需要将干酵母放入
________中活化，若制得的凝胶珠颜色过浅，可能是因为___________________________
___________________________________________________________________________。
5．(8分)图1为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，图2为叶
绿体中的色素分离装置示意图，请据图回答下列问题。
(1)图1中b的名称是______；a的作用是________，e为________，对于e实验时应注意________，f为________，常用________，如果层析液没及e会导致______________________________________。
(2)请指出图2的三处错误____________________________________________________。
6．(12分)(2010·全国新课标)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答问题。
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有____________的性质。蒸
馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是______________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时
间和________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是
________________________________________________________________________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________________________________，
原因是______________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________
的地方，目的是________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变
化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为
________天左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(能、不能)采用从玫瑰花
中提取玫瑰精油的方法，理由是_______________________________________________。
7．(12分)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化学燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用________、________方法从油料作物中
提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供
________，培养基灭菌采用的最适方法是________法。
(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂
肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用
________技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。
①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为
________(填“无机碳”或“有机碳”)。
②挑选可疑菌落制片后，用________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。
③接种可疑菌后，35 ℃培养24 h，液体培养基变浑浊，原因是________________。对照
组试管中应加入________，与实验组同时培养6 h后，若实验组液体培养基的浑浊度比
对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。
④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产
生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有________。
9．(8分)(2011·济南二模，34)生产实践中应用的菌种主要来自土壤，从土壤中分离微生物的实验流程如下：
土壤取样―→选择培养―→梯度稀释―→鉴别培养。
请回答下列有关问题：
(1)将土壤浸出液接种到特定培养基上，可以将酵母菌从混杂的微生物群体中分离出来，
获得纯种酵母菌，这一过程叫做________。在培养酵母菌的过程中，对培养基、接种环
常采用的灭菌方法分别是________________。
(2)在使用酵母菌发酵生产酒精的过程中，影响酵母菌酒精发酵的主要因素有_________，
常使用________的方法从发酵液中提取纯酒精。
(3)从土壤中分离纤维素分解菌，最好选择在________环境中采集土样，所选择的培养基
应以________作为唯一碳源。
(4)纤维素分解菌能够合成纤维素酶，为了使纤维素酶反复使用，可以对纤维素酶进行
________处理，处理的方法有吸附法、共价键结合法和________法。
10．(12分)自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。步骤如下：
(1)制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
(2)为了得到更加准确的结果，你选用________________(平板划线法、稀释混合平板法、
稀释涂布平板法)接种样品。
(3)适宜温度下培养。
结果分析：
①测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正
确可信的是 ( )。
A．一个平板，统计的菌落数是23
B．两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24
C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26
D．四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25
②一同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升
样品中的大肠杆菌数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)________。
③用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量________，因为________________
________________________________________________________。
④某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否据此肯
定该大肠杆菌的品系被污染了？为什么？______________________________________。
第2讲 酶的应用和生物技术在其他方面的应用
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共15分)
1．(2010·浙江理综)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是 ( )。
2．(2011·北京海淀期中)用果胶酶处理苹果泥是为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是 ( )。
A．加大苹果泥用量 B．大幅度提高反应温度
C．换成大型号容器 D．用玻璃棒进行搅拌
3．(2011·南京二模)某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。
下列叙述错误的是 ( )。
A．设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
B．洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜
C．根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论
D．根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论
二、非选择题(共85分)
4．(10分)下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请据图回答下面的问题。
(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_________________
___________________________________________________________________________；对月季来说，适宜花粉培养的时期是________期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是__________________________________________________________________。
(2)在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素，常用的植物激素有
______________________________________。
(3)两种植物组织培养都需要接种，在进行接种时应注意 ( )。
①接种室要消毒 ②只要戴口罩，操作时便可说话 ③外植体可预先用体积分数为70%
的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净
④接种操作要在酒精灯火焰旁进行 ⑤接种完毕应立即盖好瓶盖
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①③④⑤ D．②③④⑤
(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生
的途径除了图中所示外，还可以通过________阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于_________________________________________________________________。
(5)图中的B过程都需要________，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物需要叶绿素进行
光合作用。
(1)催化①过程的酶是________。
(2)③过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90～95 ℃时才能完成，说明DNA分子具有________性。
(3)由图中信息分析可知，催化②⑤过程的酶都是______，两者在作用特性上的区别是
________________________________________________________________________。
(4)江苏有一道凉菜——白斩鸡，鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。其加工过程中添加了从木瓜
中提取的酶制成的“嫩肉粉”。下列有关嫩肉粉的叙述中，正确的是 ( )。
A．“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的
B．与高温蒸煮相比，“嫩肉粉”是通过降低反应的活化能而实现“嫩肉”的
C．“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入，才能实现“嫩肉”
D．“嫩肉粉”是一种化工产品，不利于人体健康，实际应用中能少则少、能无则无
6．(12分)(2010·安徽理综)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体愈伤组织芽、根→植株
请回答下面的问题。
微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取________作为外植体，其依据是
________________________________________________________________________。
在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在
配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。
接种后2～5 d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是 ___________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可
能是___________________________________________________________________。
7．(11分)下面是某校某班同学在“生物技术实践”课中进行的实验，请回答下面的问题。
(1)在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。在实际生产中，固定化酶技术的优点是______________________
__________________________________________________。与固定化酶技术相比，固定化
细胞固定的是________。在制备固定化酵母细胞的实验中，常用的包埋材料是________。
(2)某一同学运用PCR技术，准备对分离得到的大肠杆菌的一个DNA分子进行体外扩增。
他往扩增仪中加入模板DNA、四种脱氧核苷酸，此外还应加入________和______。DNA
体外扩增过程包括了三个连续的步骤分别是变性、________和________。
(3)还有同学将大肠杆菌破碎并提取得到大肠杆菌蛋白质，一同学利用琼脂糖凝胶电泳技
术将得到的蛋白质进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子
的________、________以及分子的形状等。而另一位同学则利用凝胶色谱法分离蛋白质(下
图)，他在操作中加样的正确顺序是________。待蛋白质接近色柱底端时，用试管连续收
集流出液。先收集到的蛋白质与后收集到的蛋白质的区别是________。
8．(15分)(2010·东北三校一模)现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。下图
是工业上利用微生物用纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题。
自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。将从土壤中获得的生
物培养在以________为碳源、并加入________的培养基上筛选周围有________的菌落。
如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且三种等酶
液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性________(一定相同、不一定相同、一定不同)，可以通过______________________________________________________________进行定量测定。
根据测定结果，①环节常选择木霉，则②中获得的酶是________酶。该酶至少包括
________________三个组分。
生产中可以满足④环节的常见菌种是________，为了确保获得产物乙醇，⑤环节注
意________________，④过程要注意避免________________。
(5)该技术虽然有广阔的前景，但存在酶的成本高等问题，为了降低成本主要从以下几方面入手改进该过程。首先要通过________________等技术手段对产酶微生物改造，提高酶的产量。其次，可利用________________等技术使酶能够重复利用。
9．(9分)(2011·南京二模)根据材料回答下列有关问题。
Ⅰ.某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果。(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶的活性和酶的数量)
(1)从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更________。
(2)从图2可以看出：海藻酸钠浓度为________时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是________________。
Ⅱ.某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：
①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；
③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水/无菌水中，配制成溶液；
④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成的海藻酸钠液中，充分搅拌混合均匀；
⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。
(1)请你改正其中两处错误的操作：
第一处____________________________________________________________________；
第二处____________________________________________________________________。
(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是________________________________________________________________________。
(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度________(过低/过高)。
10．(18分)请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题。
(1)腐乳制作时有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。
(2)植物组织培养技术基本操作的正确顺序是 ( )。
①外植体消毒 ②制备MS培养基 ③接种 ④培养 ⑤栽培 ⑥移栽
A．①→②→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→④→⑤→⑥
C．②→①→③→④→⑥→⑤
D．①→②→③→④→⑥→⑤
(3)植物组织培养中，在配制好的MS培养基中常需添加________，除此之外，________等也是影响植物组织培养的重要因素。
(4)微生物培养基一般都含有：水、无机盐以及________。
(5)在微生物接种过程中，试管口需要通过酒精灯火焰，其目的是________________。
(6)分离分解尿素的微生物的实验流程包括：土壤取样、梯度稀释、样品涂布到________培养基上、挑选________。
(7)PCR反应过程中除DNA模板、引物、原料和酶外，还需要一定的________等条件。PCR反应过程中需要DNA聚合酶参与的是________阶段。
(8)通过电泳法分离提纯蛋白质时，影响蛋白质迁移速率的因素是蛋白质分子的带电性质、分子大小以及____________________________________________________。
(9)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题。
①能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是 ( )。
②能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是 ( )。
③在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响线是
( )。
④果汁发酵后是否有酒精产生，可用________来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现________。
(10)某种全自动洗衣机的水温有冷水、45 ℃温水、90 ℃热水三种设置，洗涤方式有直接洗涤和浸泡20 min后洗涤两种设置。如果用加酶洗衣粉洗涤有陈旧牛奶渍的棉质衣服，洗衣机选择哪种水温和洗涤方式洗涤效果最好？
________________________________________________________________________。
(11)用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤丝绸衣物和羊毛衣物是否合适？为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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