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1、（通用版）2022年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十一 生物技術(shù)實(shí)踐專題突破練 1．白色污染屬于全球性的環(huán)境問題，為了治理白色污染，我國科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了能夠高效降解聚氨酯(PU)塑料的新菌種，并把該菌種命名為塔賓曲霉菌，在塔賓曲霉菌的作用下，兩周就可見塑料生物降解過程，兩個月后其培養(yǎng)基上的塑料聚合物基本消失。這項(xiàng)成果為土壤污染處理和生態(tài)修復(fù)提供了新的線索，也為處理塑料垃圾開辟了新途徑。請回答下列問題： (1)在進(jìn)行微生物的培養(yǎng)時需要用到培養(yǎng)基，若要對該菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，需要使用________培養(yǎng)基；若要分離、純化該菌種，需要使用__________培養(yǎng)基；若要篩選該菌種，則需要使用以__

2、______________為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 (2)若要測定樣品溶液中該菌種的數(shù)目，可將100 mL含該菌種的樣品溶液稀釋104倍后，取0.1 mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面，測得菌落數(shù)的平均值為240個，且空白對照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100 mL原菌液中含有塔賓曲霉菌________個。與血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法相比，試分析該方法的優(yōu)缺點(diǎn)：___________________________________________ ___________________________________________________________(優(yōu)缺點(diǎn)各答一個)。 (3)請你結(jié)合

3、該菌株的特性對處理塑料垃圾給出一條合理建議：_______________。 答案　(1)液體　固體　聚氨酯(PU)塑料　(2)2.4×109　優(yōu)點(diǎn)：能夠只計數(shù)活菌數(shù)目；缺點(diǎn)：統(tǒng)計的活菌數(shù)目往往比實(shí)際數(shù)目低　(3)在垃圾填埋場噴灑塔賓曲霉菌菌液 解析　(1)液體培養(yǎng)基具有可以進(jìn)行通氣培養(yǎng)、振蕩培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在通氣或在振蕩的條件下可增加供氧量，增加微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，有利于細(xì)胞生長，提高微生物數(shù)量。因此若要對該菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，需要使用液體培養(yǎng)基；分離純化微生物需要使用固體培養(yǎng)基；若要篩選該菌種，則需要使用以聚氨酯(PU)塑料為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 (2)每毫升(mL)樣品中的菌株數(shù)＝

4、(C÷V)×M，其中，C表示某稀釋度下的平板上生長的平均菌落數(shù)，V表示涂布平板時所用的稀釋液的體積，M表示稀釋倍數(shù)。把數(shù)據(jù)代入此公式可求出每毫升樣品中的菌株數(shù)，即每毫升樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M＝240÷0.1×104＝2.4×107，因此100 mL原菌液中含有塔賓曲霉菌2.4×107×100＝2.4×109個。與血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法相比，其優(yōu)點(diǎn)是能夠只計數(shù)活菌數(shù)目；缺點(diǎn)是統(tǒng)計的活菌數(shù)目往往比實(shí)際數(shù)目低。 (3)結(jié)合該菌株的特性對處理塑料垃圾的建議：由于塔賓曲霉菌能夠降解塑料，因此可以在垃圾填埋場噴灑塔賓曲霉菌菌液，以便于其能降解塑料，減少白色污染。 2．酸奶是牛奶、羊奶或馬奶經(jīng)過發(fā)酵

5、制成的一種食品，其發(fā)酵原理與泡菜制作非常相似。為了研究影響酸奶發(fā)酵效果的因素，某小組在A、B兩容器中加入一定量的鮮牛奶，將等量的甲、乙兩菌種(都能產(chǎn)生乳酸)分別接入其中并混勻，密封后再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在6 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}： (1)制作酸奶和泡菜與制作果酒相比，相同點(diǎn)是________________________。上述實(shí)驗(yàn)過程中可能會影響酸奶品質(zhì)的操作是_____________________________________________，為什么？_______________________________________________。

6、(2)在家庭制作葡萄酒時，容器瓶的蓋子選下列哪種？________________(填“有螺旋可旋轉(zhuǎn)的”或“密封不可開啟的”)，為什么？____________________________________。 (3)在制作酸奶時，人們還會在鮮奶中加一定量的蔗糖，其原理是_______________。發(fā)現(xiàn)6 h內(nèi)的酸奶發(fā)酵效果越來越好，無法確定發(fā)酵的最佳時間。若要確定最佳發(fā)酵時間，可以__________________________________________________________。有人提供的自制酸奶信息表明：酸奶制作時間可長可短，有的季節(jié)2～3小時即可，有的季節(jié)需要10

7、～12小時。影響發(fā)酵效果的非生物因素可能是________________________。 答案　(1)都是利用微生物在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 定期取樣觀測發(fā)酵效果　因?yàn)榇蜷_瓶蓋取樣，可能會造成雜菌污染　(2)有螺旋可旋轉(zhuǎn)的　因?yàn)榫凭l(fā)酵會產(chǎn)生較多的二氧化碳，有螺旋可旋轉(zhuǎn)的瓶蓋擰松可排出二氧化碳?xì)怏w，有利于發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行　(3)為乳酸菌提供乳酸發(fā)酵所需的原料，改善口感　延長發(fā)酵時間，觀測發(fā)酵效果以找到最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間　溫度 解析　(1) 酸奶可用多種鮮奶制作，和泡菜制作的原理一樣，都是乳酸發(fā)酵，即都是利用微生物在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸。制作酸奶的過程中，定期取樣觀測發(fā)酵效果須

8、在無菌條件下進(jìn)行(或進(jìn)行無菌操作)。打開瓶蓋取樣時，外界空氣進(jìn)入發(fā)酵液，有可能會造成雜菌污染，進(jìn)而影響酸奶品質(zhì)。 (2)制作果酒的原理是酵母菌的酒精發(fā)酵，即在無氧條件下將葡萄糖分解為酒精和CO2；在果酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生較多的二氧化碳需及時排出，才有利于發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行?？梢姡诩彝ブ谱髌咸丫茣r，容器瓶的蓋子應(yīng)選擇有螺旋可旋轉(zhuǎn)的，其原因在于：有螺旋可旋轉(zhuǎn)的瓶蓋擰松可排出二氧化碳?xì)怏w，有利于發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行。 (3)在制作酸奶時，人們在鮮奶中加一定量的蔗糖，一方面是為乳酸菌提供乳酸發(fā)酵所需的原料，另一方面是改善口感。要確定酸奶發(fā)酵的最佳時間，可以延長發(fā)酵時間，觀測發(fā)酵效果，找到最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的

9、時間。依題意可知：不同的季節(jié)，酸奶制作的時間不同，說明影響發(fā)酵效果的非生物因素可能是溫度。 3．豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}： (1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________、____________。 (2)若發(fā)酵菌為好氧菌，則發(fā)酵容器內(nèi)__________(填“上層”“中層”或“下層”)大豆的發(fā)酵效果比較好。 (3)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時間的延長直線上升。為確定最佳發(fā)酵時間，需要_

10、_________發(fā)酵時間，觀測發(fā)酵效果，發(fā)酵效果__________時對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間。 (4)從大豆到豆豉的過程中，大豆中的成分會發(fā)生類似腐乳制作過程中的變化，即蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________，直接原因是發(fā)酵菌產(chǎn)生了__________________。 答案　(1)菌種　發(fā)酵時間　(2)上層　(3)延長　最好 (4)氨基酸和多肽　脂肪酸和甘油　蛋白酶和脂肪酶 解析　(1)由題干信息可知，導(dǎo)致發(fā)酵效果不同的因素包括：兩桶中的不同菌種及每桶發(fā)酵的時間差異，即該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種和發(fā)酵時間。 (2)好氧菌在氧氣充足的條件下發(fā)

11、酵較好。若發(fā)酵菌為好氧菌，因發(fā)酵容器的上層氧氣較為充足，所以發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比較好。 (3)由于32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時間的延長直線上升，因此，不能據(jù)此得出最佳發(fā)酵時間。若要得出最佳的發(fā)酵時間，則需要延長發(fā)酵時間，觀測發(fā)酵效果，發(fā)酵效果最好時對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間。 (4)腐乳制作過程中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岷投嚯?，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅?，直接原因是發(fā)酵菌產(chǎn)生了蛋白酶和脂肪酶。 4．泡菜是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品之一，回答下列與泡菜制作相關(guān)的問題： (1)制作泡菜時，乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有________________。 (2)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液分離純

12、化乳酸菌時，需用________對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是____________________。測定乳酸菌活菌數(shù)目通常用的接種方法是____________________。 (3)下圖為乳酸菌的數(shù)量、乳酸的含量、亞硝酸鹽的含量隨時間變化的曲線，三幅圖①～③的縱軸表示的含義依次為________、________、________。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，第8～10天的泡菜，酸爽可口，更適于食用，原因是_______________ ____________________________________________________________________

13、____。 答案　(1)丙酮酸和[H]　(2)無菌水　泡菜濾液中菌的濃度很高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落　稀釋涂布平板法　(3)乳酸菌的數(shù)量　亞硝酸鹽的含量　乳酸的含量　(4)乳酸菌發(fā)酵不斷產(chǎn)生乳酸，pH值下降，使泡菜酸爽可口；亞硝酸鹽含量較低，更適于食用 解析　(1)制作泡菜時，乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有丙酮酸和[H]。 (2)由于泡菜濾液中菌的濃度很高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落，所以欲從泡菜濾液中分離純化乳酸菌時，需用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋。測定乳酸菌活菌數(shù)目通常用的接種方法是稀釋涂布平板法。 (3)在發(fā)酵初期，先有需氧菌活動，當(dāng)產(chǎn)生厭氧環(huán)境時，

14、乳酸菌才開始活動，乳酸菌和乳酸的量較小，由于硝酸鹽還原菌的活動，亞硝酸鹽的含量有所增加；發(fā)酵中期，由于乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸，其他菌的活動受到抑制，此時乳酸菌數(shù)量達(dá)到高峰，乳酸的量繼續(xù)積累，由于硝酸鹽還原菌的活動受到抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降；發(fā)酵后期，由于乳酸的積累，酸度繼續(xù)加大，乳酸菌的活動開始受到抑制，乳酸菌數(shù)量下降，乳酸的量繼續(xù)積累，硝酸鹽還原菌的活動完全被抑制。因此，三幅圖①～③的縱軸表示的含義依次為乳酸菌的數(shù)量、亞硝酸鹽的含量、乳酸的含量。 (4)第8～10天的泡菜，酸爽可口，更適于食用的原因是乳酸菌發(fā)酵不斷產(chǎn)生乳酸，pH值下降，使泡菜酸爽可口；亞硝酸鹽含

15、量較低，更適于食用。 5．長春花植物中含有復(fù)雜的生物堿，其中長春花堿是目前應(yīng)用最廣泛的天然植物抗腫瘤藥物之一，提取方法如下：長春花干燥粉碎→纖維素酶處理→加入pH為4.0的酸中→恒溫水浴→加堿調(diào)pH至8.0→四氯化碳萃取。回答下列問題： (1)長春花干燥粉碎后再用纖維素酶處理的原因是______________________________。 (2)纖維素酶是一類復(fù)合酶，實(shí)驗(yàn)室常用__________法鑒別微生物是否產(chǎn)生纖維素酶。 (3)長春花堿微溶于水，易溶于酸中，由此推測，后續(xù)提取加堿的目的是_______________。 (4)四氯化碳的沸點(diǎn)為76.8 ℃，長春花堿的沸點(diǎn)為

16、211～216 ℃，由此推測，四氯化碳萃取后，除去四氯化碳獲得純凈的長春花堿的方法是________________________________________________________________________。 (5)本實(shí)驗(yàn)中纖維素酶在不同pH和溫度處理后，提取得到的長春花堿含量如圖所示，a、b、c曲線最大值對應(yīng)的溫度均為50 ℃，原因是____________________________________ ________________________________________________________________________； 從酶的功能特

17、性考慮，為了提取更多的長春花堿，需要提供的條件是__________________ __________________________________________________________(至少回答出3點(diǎn))。 答案　(1)增大纖維素與纖維素酶的接觸面積，提高纖維素的降解率　(2)剛果紅染色　(3)讓溶解于酸中的長春花堿析出　(4)加熱至76.8～211 ℃之間的某溫度，蒸發(fā)除去四氯化碳　(5)在不同pH條件下，纖維素酶的最適溫度均為50 ℃，該溫度下纖維素酶活性最高，提取的長春花堿含量最多　適宜的溫度、pH和纖維素酶用量 解析　(1)長春花為植物，其細(xì)胞存在由纖維素組成

18、的細(xì)胞壁，長春花干燥粉碎后再用纖維素酶處理，可以增大纖維素與纖維素酶的接觸面積，提高纖維素的降解率。 (2)纖維素酶是一類復(fù)合酶，實(shí)驗(yàn)室常用剛果紅染色法鑒別微生物是否產(chǎn)生纖維素酶。 (3)由于長春花堿微溶于水，易溶于酸中，后續(xù)提取加堿可以讓溶解于酸中的長春花堿析出。 (4)由于四氯化碳的沸點(diǎn)為76.8 ℃，長春花堿的沸點(diǎn)為211～216 ℃，四氯化碳萃取后，可利用兩者之間的熔沸點(diǎn)區(qū)別，即加熱至76.8～211 ℃之間的某溫度，蒸發(fā)除去四氯化碳，即可獲得純凈的長春花堿。 (5)本實(shí)驗(yàn)中纖維素酶在不同pH和溫度處理后，三條曲線最大值對應(yīng)的溫度均為50 ℃，說明在不同pH條件下，纖維素酶的最

19、適溫度均為50 ℃。在該溫度下纖維素酶活性最高，提取的長春花堿含量最多。長春花植物中含有復(fù)雜的生物堿，提取長春花堿需要用到纖維素酶，從酶的功能特性考慮，為了提取更多的長春花堿，需要提供適宜的纖維素酶用量。又由于溫度與pH會影響到酶的活性，因此還需提供適宜的溫度和pH。 6．提取植物有效成分時，不同的有機(jī)物具有不同的理化特性，所采用的提取方法也不同。分析下列提取植物有效成分的實(shí)驗(yàn)，回答相關(guān)問題： (1)薔薇花精油是由薔薇花提煉而成。可以清熱解毒，清潔皮膚，還能凈化心靈。下面是某同學(xué)設(shè)計的提取薔薇花精油的實(shí)驗(yàn)流程： 圖中的A表示________________過程，加入的甲物質(zhì)是____

20、____，乙物質(zhì)是________________。B過程的目的是___________________________。 (2)提取檸檬精油時，不用上述提取薔薇花精油的方法，原因是______________________。為了提高出油率，需將檸檬皮干燥去水，并用__________浸泡。 (3)胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，易溶于有機(jī)溶劑，可采用萃取法提取。萃取時選擇的有機(jī)溶劑應(yīng)具有的特點(diǎn)是 ________________________________________________________________________ ________________________

21、________________________________(答出三點(diǎn)即可)。 (4)提取胡蘿卜素的萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)水蒸氣蒸餾　NaCl　無水Na2SO4　除去無水Na2SO4　(2)水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題　石灰水　(3)具有較高的沸

22、點(diǎn)、能夠充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶　(4)防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā) 解析　(1)分析“提取薔薇花精油的實(shí)驗(yàn)流程”圖可知：A表示水蒸氣蒸餾過程，加入的甲物質(zhì)是NaCl，乙物質(zhì)是無水Na2SO4。B過程是過濾，其目的是除去無水Na2SO4。 (2)由于檸檬精油的有效成分在水中蒸餾過程中會發(fā)生部分水解，同時水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊問題，因此一般采用壓榨法提取檸檬精油。為了提高出油率，需將檸檬皮干燥去水，并用石灰水浸泡。 (3)用萃取法提取胡蘿卜素時，所選用的萃取劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶等特點(diǎn)。 (4)因萃取劑為有機(jī)溶劑，易燃、易揮發(fā)，所以萃取過程中宜采用水浴方式加熱；為了防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)，萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。