专题17 生物技术实践-2020年高考生物考点黄金30题 (解析版)

专题17生物技术实践1．枯草芽孢杆菌菌体可合成淀粉酶等消化酶，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用，但在紫外线照射下可获得不能合成淀粉酶的突变体。

研究发现紫外线处理时间过短，获得突变体不足，若紫外线处理时间过长，又会导致枯草芽孢杆菌大量死亡。

为探究紫外线处理最佳时间，需测定经处理后的枯草芽孢杆菌的突变率和存活率。

完成相关实验步骤：（1）从临时保存菌种的______________培养基中挑取菌体，制成适宜浓度稀释菌液，用稀释涂布平板法或_______________________方法测定枯草芽孢杆菌的密度；（2）将上述稀释菌液____________________________________,分别用同等强度的紫外线灯在相同条件下处理A组1分钟、B组3分钟、C组5分钟；（3）将每组处理后的菌液稀释适宜倍数，吸取一定量的菌液涂布在_______________的选择培养基上，每组菌液需要涂布________个平板，同时另取等量相应浓度菌液涂布在相应的1个牛肉膏蛋白胨培养基上，将上述平板均放置于37℃恒温培养箱中培养48小时；（4）计算每个平板上菌落数。

牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数可用于计算_________；其与选择培养基上的菌落数的差值可用于计算____________。

（选填“突变率”或“存活率”）【答案】斜面显微镜直接计数法均分为3组并标记A、B、C 以淀粉为唯一碳源3个（或2-3个）存活率突变率【解析】（1）从临时保存菌种的斜面培养基中挑取菌体，制备成菌液，用稀释涂布平板法或显微镜直接计数（或抽样检测）方法测定枯草芽孢杆菌的浓度；（2）将菌液均分为三组，（标记为A、B、C），分别用相同强度的紫外灯处理1min、3min、5min；（3）将每组处理后的菌液稀释适宜倍数，部分涂布在1个以淀粉为唯一碳源的培养基上，等量菌液涂布在1个牛肉膏蛋白胨培养基上。

37℃培养48h。

（4）计数每个平板上的菌落数。

牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数可用于计算存活率，其与另一种培养基上的菌落数可用于计算突变率。

2．针对蔬菜废弃物纤维素降解慢的难题，从自然界中采集堆肥、枯树叶等样品进行分离，筛选分解能力较强的纤维素分解菌。

某研究小组探究了温度对纤维素分解菌分解能力的影响，实验步骤如下：①纤维素分解菌的筛选、分离及纯化→②纤维素分解菌菌株数量的测定→③纤维素酶活力测定和降解滤纸能力的检测。

请回答下列问题：（1）步骤①中，用________法将1 mL菌液逐步稀释成10-6的悬浊液。

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）：注："+"表示有，"-"表示无。

据表判断，培养基甲_____（填"能"或"不能"）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________；培养基乙________（填"能"或"不能"）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________。

某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是____。

（2）对土壤中该类微生物进行计数，则步骤①采用的接种方法是______________。

（3）纤维素酶的测定方法，一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的________进行定量测定的方法。

【答案】梯度稀释不能液体培养基不能分离单菌落且纤维素不是唯一碳源不能培养基乙中没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌菌液浓度过高（土壤溶液稀释不够）稀释涂布平板法葡萄糖【解析】步骤①中，若用稀释涂布平扳法接种，则必须将菌液进行一系列的梯度稀释。

（2）分析表格可知，培养基甲为液体培养基且纤维素不是唯一碳源，不能用于分离和鉴别纤维素分解菌，纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基；培养基乙没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌，因此也不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。

某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高（土壤溶液稀释不够），为避免此种现象，应对菌液进行梯度稀释（加大稀释倍数）。

（3）稀释涂布平板法不仅能实现微生物的分离，还能用于微生物的计数。

（4）为了确定是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验。

纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。

3．橘子全身都是宝，不仅果肉的营养价值和药用价值较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”。

为了更好的对柑橘综合利用，某研究人员做了以下实验：请回答下列问题：（1）橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用_____________法提取橘皮精油。

若使用图中方法1时一般加入相当于柑橘果皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，其目的是_________________。

新鲜的柑橘皮直接处理，出油率较低，所以应将其___________并用___________浸泡。

（2）玫瑰精油适合用图中方法2提取，其理由是玫瑰精油具有_____________的特点。

蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是油水混合物，加入___________后，混合物又会重新分层。

分离的油层还会含有一定的水分，一般可以加入一些___________吸水。

如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会减少，原因是____________________。

【答案】压榨使橘皮油易于与水分离干燥去水石灰水易挥发、难溶于水、化学性质稳定NaCl 无水硫酸钠部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失【解析】（1）橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用压榨法提取橘皮精油。

若使用图中方法1时，为了使橘皮油易于与水分离，要加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8。

为了提高出油率，应将其干燥去水并用石灰水浸泡。

（2）玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定，提取玫瑰精油适合用图中方法2水蒸气蒸馏法。

蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是油水混合物，加入NaCl将其重新分层，加入无水硫酸钠吸水。

如果蒸馏过程中不进行冷却，部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失，导致精油提取量会减少。

4．将没有吃完的西瓜，盖上保鲜膜后放入冰箱，是很多人日常储藏西瓜的办法。

但事实上，有时候盖上保鲜膜储藏的西瓜中的细菌种类和数目反而比没用保鲜膜的多。

某生物研究小组用保鲜膜保存三天的西瓜表面的瓜瓤制备浸出液，研究细菌的种类和数量。

(1)该研究小组需配制用于培养微生物的培养基，配制的培养基一般都含有水、碳源、___________和_________。

一般采用____________法对培养基进行灭菌。

(2)为了避免培养基污染，在培养过程中，需将平板___________(填“正置”或“倒置”)。

为了观察浸出液中微生物的种类和数量，采用__________法接种。

接种时，为了避免环境中微生物的污染，实验操作应在_________附近进行。

(3)在培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，说明西瓜的浸出液中有________（填“一种”或“多种”）细菌。

细菌总数越多，说明西瓜被细菌污染的程度越_________（填“高”或“低”）。

【答案】氮源无机盐高压蒸汽灭菌倒置稀释涂布平板酒精灯火焰多种高【解析】（1）培养基一般含有水、碳源（提供碳元素）、氮源（提供氮元素）和无机盐，为微生物提供生长繁殖必需的营养物质。

实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，其中对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。

（2）为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长，污染培养基，需将培养皿倒置，不可正置。

微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，在统计样品中的活菌数目时，通常采用稀释涂布平板法，当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

酒精灯火焰附近为无菌区域，可以有效避免杂菌的污染，因此接种操作需要在酒精灯火焰附近进行。

（3）一般来说，在一定的培养条件下，微生物表现出稳定的菌落特征，如菌落形状、大小、隆起程度、颜色等。

若在平板上观察到形态和颜色等菌落特征不同的菌落，说明平板上菌落种类多，推知西瓜浸出液中存在多种细菌。

浸出液中的细菌总数越多，浸出液中有机物的含量越高，西瓜被污染的程度越重。

5．玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。

由于它的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，根据题意完成以下问题：（1）完成上述图解：①________；②________；③_________。

（2）新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分。

橘皮中的精油提取适宜采用压榨法，为了提高出油率，需要将橘皮用___浸泡。

橘皮精油不适合采用蒸馏法的原因是_________。

（3）胡萝卜含有丰富的胡萝卜素，在提取胡萝卜素的实验中，_______为最适宜的萃取剂。

将提取的胡萝卜素粗品通过_______法进行鉴定。

通过分析该实验，写出影响萃取效率的主要因素___________（写出两点即可）。

【答案】水中蒸馏/水蒸气蒸馏NaCL 无水Na2SO4石灰水原料易焦糊，有效成分易水解石油醚纸层析萃取剂的选择、原料颗粒的大小、紧密程度、萃取温度、时间【解析】（1）玫瑰精油的提取的实验流程是；鲜玫瑰花+清水→①水蒸气蒸馏（水中蒸馏）→油水混合物→油水分层→除水→过滤得玫瑰精油，为了促进油水分层要在油水混合物中加②NaCl，除水过程加入的物质是③无水Na2SO4。

（2）橘皮精油主要存在于橘皮中，用橘皮提取橘皮精油时，水蒸气蒸馏过程中部分橘皮精油会分解，用水中蒸馏又会出现原料易焦糊问题，因此提取橘皮精油不适合用蒸馏法，一般采用压榨法；由于橘皮中含有果胶和果蜡，压榨时容易滑脱，使出油率低，因此为了提高出油率需要将橘皮用石灰水浸泡。

（3）胡萝卜素化学性质稳定，不溶于水，易溶于乙醚等有机溶剂，因此常用萃取法提取胡萝卜素，由于石油醚沸点较高、能较充分溶解胡萝卜素且不与水混溶，因此是提取胡萝卜素的最适宜的萃取剂；萃取获得的胡萝卜素常用纸层析法进行鉴定；影响萃取效率的主要因素的萃取剂的性质和用量，其次还受原料颗粒大小、紧密程度和含水量萃取的温度和条件等有关。

6．临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。

试验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。

回答下列问题：（1）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用_______法或_______法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。