(统考版)2021高考生物二轮复习 专题限时集训7 生物技术实践(含解析)-人教版高三全册生物试题

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- 1 - / 8 专题限时集训(七) 生物技术实践

(时间：40分钟 满分：100分)

非选择题(100分)

1．(12分)(2020·某某某某高三模拟)酒发酵过程中，窖池中培养液的pH会降低。为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌，研究者进行了相关实验。请回答有关问题：

(1)酵母菌的代谢类型是______________。

(2)温度和pH是影响酵母菌生长和发酵的重要条件。________℃左右最适合酵母菌繁殖。酵母菌能在pH为3.0～7.5的X围内生长，最适pH为4.5～5.0。发酵过程中窖池中培养液的pH会逐渐下降，原因是__________________。

(3)从窖池取含酵母菌的适量培养液分别接种到酸碱度不同的麦芽汁培养基上，发现在pH≤3的环境中，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长，这些菌株是________形成的。

(4)研究者从pH为2～3的培养液中获得菌种，可通过________法接种到培养基上，进行纯化培养。纯化培养所用培养基常用__________________法灭菌，灭菌后在________附近倒平板。

(5)实验获得了三个耐酸性强的酵母菌菌株，特点如下表。

菌株 A B C

特点 pH≤3时，生长代谢正常并优于其他常规菌种 pH≤3时，生长代谢正常，pH4～6时不正常 pH为2～6时，生长代谢正常并优于其他常规菌种

依据菌株特点，研究者认为C菌株更适合作为白酒发酵菌株，作出这一判断的理由是____________________。

[解析] (1)酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。(2)适宜酵母菌生长的温度X围是18～25 ℃。即20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。由于酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳，可形成碳酸，以及代谢过程中还产生了其他酸性物质，所以在发酵过程中窖池中培养液的pH会逐渐下降。(3)酵母菌生长的最适pH为4.5～5.0，过酸的pH会导致酵母菌死亡，但在pH≤3的环境中，仍检测到少量耐酸性酵母菌生长，说明这些菌株是基因突变形成的。(4)常用的微生物接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌，培养基灭菌后要在酒精灯附近倒平板，以防止微生物的污染。(5)比较表格中的三种菌体的特点可知，C菌对pH耐受X围更大，而酵母菌发酵的初期pH近中性，所以C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；而且发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长，所以C菌株更适合作为白酒发酵菌株。 word - 2 - / 8 [答案] (1)异养兼性厌氧型 (2)20 细胞呼吸产生二氧化碳，可形成碳酸；代谢过程中还产生了其他酸性物质 (3)基因突变 (4)平板划线法或稀释涂布平板 高压蒸汽灭菌

酒精灯 (5)该菌对pH耐受X围更大，发酵初期pH近中性，C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长

2．(12分)(2020·荆、荆、襄、宜四地七校高三联考)酸牛奶酒是在牛奶中加入乳酸菌和酵母菌混合发酵而成的一种乳饮料。回答下列有关问题：

(1)发酵所用牛奶在加入菌种前应进行________(填“消毒”或“灭菌”)。

(2)已知“改良MC琼脂培养基”中含有碳酸钙，遇酸溶解而使培养基变得透明；“孟加拉红琼脂培养基”含氯霉素，可抑制绝大多数细菌的生长。对乳酸菌进行计数时应选择上述__________培养基，用________法接种，挑选出________的菌落进行计数。

(3)对乳酸菌、酵母菌双菌混合培养和各自单独培养过程中的活菌数进行定时检测，结果见下图。由图可知，双菌培养时两种菌的最大活菌数均高于其单独培养时，从代谢产物角度分析，其原因可能是____________________。共同培养过程中两种生物的种间关系是________。

图甲 发酵液中乳酸菌的数量变化

图乙 发酵液中酵母菌的数量变化

[解析] (1)牛奶在发酵前应该先进行消毒处理，除去其他微生物，再加入菌种进行发酵。(2)乳酸菌进行无氧呼吸可以产生乳酸，遇碳酸钙可以使培养基变得透明，故应该选择改良MC琼脂培养基对乳酸菌进行计数，要对乳酸菌进行计数应该选择稀释涂布平板法进行接种，乳酸菌可以使MC琼脂培养基出现透明圈，故可以挑选出具有透明圈的菌落进行计数。(3)根据图中曲线可以推测，酵母菌和乳酸菌可以相互利用对方的代谢产物，从而相互促进生长，故双菌培养时两种菌的最大活菌数均高于其单独培养时。共同培养过程中，二者既竞争资源空word - 3 - / 8 间又可以相互利用对方的代谢产物，故同时存在竞争和共生关系。

[答案] (1)消毒 (2)改良MC琼脂 稀释涂布平板 具有透明圈 (3)酵母菌和乳酸菌可以相互利用对方的代谢产物，从而相互促进生长 共生、竞争

3．(13分)为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。

图A 图B

(1)配制好的培养基灭菌通常可以使用________法。步骤③与步骤②中培养基成分的最大区别是______________________________。

(2)同学甲进行过程④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图B所示。该同学的接种方法是__________；推测同学甲用此方法接种时出现图B结果可能的操作失误是______________；在接种前，为检测培养基平板灭菌是否合格，应进行的操作是____________。

(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了过程④的操作：将1 mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液。乙同学每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，理由是______________。经统计，3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为__________。

(4)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是_____________。

[解析] (1)培养基通常使用高压蒸汽灭菌法灭菌。该实验的目的是为了分离和纯化高效分解石油的细菌，因此步骤③与步骤②中培养基成分相比，最大的区别是石油是唯一碳源。(2)图B采用的接种方法是稀释涂布平板法，出现图B结果可能的操作失误是涂布不均匀。在接种前，可随机选取若干灭菌后的空平板先行培养一段时间，用来检测培养基平板灭菌是否合格。(3)为防止因培养时间不足而遗落菌落数目，应选取菌落数目稳定时的记录作为结果。据题中数据可得出每升样品中的活菌数为(56＋58＋57)÷3÷0.1×1 000×100＝5.7×107(个)。(4)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出分解石油能力最好的细菌。

[答案] (1)高压蒸汽灭菌 石油是唯一碳源 (2)稀释涂布平板法 涂布不均匀 随机选取若干灭菌后的空平板先行培养一段时间 (3)防止因培养时间不足而遗落菌落数目

5.7×107 (4)筛选出分解石油能力最好的细菌

4．(14分)(2020·某某某某高三期末)材料一 “举杯回首望云烟，一八九二到今天”，正如这首名为《葡萄美酒不夜天》的X裕之歌歌词所言，某某X裕集团作为中国葡萄酒行业word - 4 - / 8 的先驱和中国食品行业为数不多的百年老店之一，缔造了令人回味无穷的百年传奇。

材料二 世界各地都有泡菜的影子，风味也因各地做法不同而有异，其中某某榨菜、法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝，并称为世界三大泡菜。

(1)①酒精发酵时一般将温度控制在____________，相关的反应式为____________________(以底物以葡萄糖为例)。

②在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是______，该微生物与制作果醋的微生物在细胞结构上的主要区别是_____________。

(2)①有些人在制作泡菜时为了延长保存时间而加入大量的盐，这样获得的泡菜却不酸，其原因是____________________。某农民在制作泡菜时加入邻居家借来的陈泡菜水，这样会导致泡菜很容易变酸，其原因是___________________。

②在泡菜的腌制过程中，为减少亚硝酸盐的含量，要注意控制________、温度和________。

[解析] (1)①20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，故酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃。酵母菌进行无氧呼吸时产生酒精和二氧化碳，其反应式为C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。②在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物。(2)①加入大量的盐，抑制了乳酸菌发酵，泡菜中的乳酸量就会很少。陈泡菜水中含有大量的乳酸菌菌种，能缩短泡菜的制作时间。②在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。

[答案] (1)①18～25 ℃ C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 ②附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 前者有以核膜为界限的细胞核，后者没有以核膜为界限的细胞核 (2)①加入大量的盐，抑制了乳酸菌发酵 陈泡菜水中含有大量的乳酸菌菌种 ②腌制的时间 食盐的用量

5．(14分)绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏(实验组)和氮营养正常(对照组)的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。

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- 5 - / 8 图甲 图乙

(1)从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈________型。

(2)综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是_________________。

(3)若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是______________________。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是__________________________。

(4)在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是____________。

(5)与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供________(填“葡萄糖”或“纤维素”)作为营养物质，原因是____________________________。

[解析] (1)由图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈“S”型。(2)由图甲可知，正常氮营养液中绿藻增殖速度较缺氮营养液中绿藻增殖速度快；由图乙可知，正常氮营养液中物质W的含量较缺氮营养液中物质W含量低。因此，综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。(3)类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂，因此提取胡萝卜素应该选择萃取法。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是类胡萝卜素和叶绿素在层析液(有机溶剂)中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离。(4)该实验的目的是进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是培养基中的氮营养浓度。(5)在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类(有机物)，需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用。因此，与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供葡萄糖作为营养物质。