2017版《大高考》高考生物一轮总复习高考AB卷:专题22 微生物的利用 Word版含解析
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A卷全国卷基因突变与基因重组1.(2016·全国课标卷Ⅲ,32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。
回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者________。
(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以________为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。
若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状;最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。
解析(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基替换、增添或缺失,而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序,所以与基因突变相比,后者所涉及的碱基对数目会更多。
(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以个别染色体为单位的变异。
(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa,而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa,该种植物自花授粉,所以不论是显性突变还是隐性突变,子一代为Aa时在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三种,故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A_);最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代,且隐性纯合子一旦出现,即可确认为纯合,从而可直接分离出来,而显性纯合子的分离,却需再令其自交一代至子三代,若不发生性状分离方可认定为纯合子,进而分离出来。
答案(1)少(2)染色体(3)一二三二2.(2013·全国课标卷Ⅰ,31)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。
微生物的利用A组基础过关1.根据分离以尿素为氮源的微生物实验,回答下列问题:(1)写出脲酶降解尿素的反应式:。
(2)该实验分离细菌时用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更容易形成单菌落的是。
(3)A同学筛选出的菌落为150个,其他同学只筛选出50个,并且他在设计实验时并没有设置对照。
你认为A同学结果产生的原因可能有哪些?。
如何设计对照实验排除可能影响实验结果的因素:。
(4)涂布平板的所有操作怎样保证无菌?。
(5)有脲酶的细菌在生态稳态上起什么作用?。
答案(1)CO(NH2)2+H2O 2NH3+CO2(2)10-5土壤稀释液(3)可能是土样不同,也可能是培养基污染或操作失误方案有二:一是由其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一致,则证明无误,如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养基配制有问题;另一种方案是将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染(4)应从操作的各个细节保证“无菌”,都应在火焰附近进行。
例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、移液管头不要接触任何其他物质、移液管要在酒精灯火焰周围等(5)如果土壤中有许多尿素,在自然界较高温度下会被水解,水解后的氨使土壤碱化,氨还与其他阴离子物质如S、C、N等形成化合物,则会使土壤板结。
有脲酶的细菌使植物废弃物和动物尸体降解,并利用了所形成的氨,有利于自然界中氮的循环解析脲即尿素,是蛋白质降解的产物。
有一些细菌含有脲酶可以分解尿素,利用尿素作为其生长的氮源。
本实验使用涂布分离法分离以尿素为氮源的微生物,用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更容易形成单菌落的是10-5土壤稀释液。
A同学结果产生的原因可能是土样不同,也可能是培养基污染或操作失误,排除方案有二:一是由其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,结果与A同学一致,则证明无误,如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养基配制有问题;另一种方案是将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染。
A卷全国卷微生物的试验室培育1.(2022·全国,5)下列关于细菌的叙述,正确的是()A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源B.常用液体培育基分别获得细菌单菌落C.细菌大量培育过程中,芽孢形成于细菌生长的调整期D.培育基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选解析本题考查微生物的养分、生长等相关学问。
金黄色葡萄球菌能在含有高浓度NaCl的培育基中正常生长、繁殖,其他微生物则不能,故可用含高浓度NaCl的选择培育基来筛选金黄色葡萄球菌,选项D正确;自养型细菌(如硝化细菌)可直接利用空气中的CO2作碳源,异养型细菌(如大肠杆菌)只能利用培育基中现成的有机碳源(如葡萄糖),选项A错误;常利用固体培育基分别获得细菌单菌落,选项B错误;细菌的生长曲线包括调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段,芽孢形成于细菌生长的稳定期,选项C错误。
答案 D2.(2022·全国课标卷Ⅲ,39)[生物——选修1:生物技术实践]某同学用新颖的泡菜滤液为试验材料分别纯化乳酸菌。
分别纯化所用固体培育基中因含有碳酸钙而不透亮,乳酸菌产生的乳酸能溶解培育基中的碳酸钙。
回答下列问题:(1)分别纯化乳酸菌时,首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是________。
(2)推想在分别纯化所用的培育基中加入碳酸钙的作用有________和________。
分别纯化时应选择出________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入肯定量的________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
解析(1)分别纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培育基表面形成单个的菌落。
(2)在分别纯化所用的培育基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识别和分别;分别纯化时应选择出在平板上有透亮圈的菌落作为候选菌。
全国新课标区模拟精选题:根据高考命题大数据分析,重点关注基础题2,4,能力题2,3。
模拟精选题1.(2016·广东肇庆期末)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验,实验包括制备培养基、灭菌、接种、培养及菌落观察与计数,请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________和________。
除此之外,培养基还必须含有的基本成分是________和________。
(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是_______________________________。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于________中培养,培养的温度设定在37 ℃,要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有各种形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有________种细菌,一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越________。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐________细菌,这种培养基被称为_________________________________________________________。
解析(1)不同的培养基都含有基本成分:水、无机盐、碳源、氮源。
所以培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源、碳源,除此之外,培养基还必须含有的基本成分是水和无机盐。
(2)对培养基灭菌常采用的方法是高压蒸汽灭菌,对培养皿进行灭菌采用的方法是干热灭菌法。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于恒温培养箱中培养,培养的温度设定在37 ℃。
要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种无菌水作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,其总数越多,说明湖水样品中有多种细菌,污染程度越重。
A卷全国卷微生物的实验室培养1.(2012·全国,5)下列关于细菌的叙述,正确的是()A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源B.常用液体培养基分离获得细菌单菌落C.细菌大量培养过程中,芽孢形成于细菌生长的调整期D.培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选解析本题考查微生物的营养、生长等相关知识。
金黄色葡萄球菌能在含有高浓度NaCl的培养基中正常生长、繁殖,其他微生物则不能,故可用含高浓度NaCl的选择培养基来筛选金黄色葡萄球菌,选项D正确;自养型细菌(如硝化细菌)可直接利用空气中的CO2作碳源,异养型细菌(如大肠杆菌)只能利用培养基中现成的有机碳源(如葡萄糖),选项A错误;常利用固体培养基分离获得细菌单菌落,选项B错误;细菌的生长曲线包括调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段,芽孢形成于细菌生长的稳定期,选项C错误。
答案 D2.(2016·全国课标卷Ⅲ,39)[生物——选修1:生物技术实践]某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。
分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。
回答下列问题:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是________。
(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。
分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
解析(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
(2)在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识别和分离;分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20 ℃长期保存时应使用甘油管藏法,故菌液中常需要加入一定量的甘油。
答案(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油3.(2013·课标全国Ⅱ,39)临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。
实验时,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。
(2)取该单菌落适当稀释,用__________法接种于固体培养基表面,在37 ℃培养箱中培养24 h,使其均匀生长,布满平板。
(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A__________;含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B__________;含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明__________________________________;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素D的____________。
(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素__________。
解析微生物纯化的方法主要为平板划线法和稀释涂布平板法。
根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释,然后用涂布法接种于固体培养基表面,然后在适宜条件下培养;抗生素是由真菌产生的,可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制;B的周围没有透明圈,说明致病菌对抗生素B不敏感,C的透明圈要比A的透明圈小,说明该致病菌对C的敏感性比对A的弱;D 出现了透明圈,说明该致病菌对D敏感,但是在透明圈上出现一个菌落,又排除杂菌污染,判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。
根据以上分析,为达到抗菌的目的,最好选择抗生素A。
答案(1)划线稀释涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(4)A微生物的分离和计数4.(2016·全国课标卷Ⅰ,39)[生物——选修1:生物技术实践]空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。
某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。
实验步骤如下:①配置培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);②制作无菌平板;③设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题:(1)该培养基中微生物所需的氮来源于________。
若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是________。
(2)步骤③中,实验组的操作是_________________________________________。
(3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了________现象。
若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法________(填“正确”或“不正确”)。
解析(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物,都可以作为氮源;平板为固体培养基,故需要加入凝固剂琼脂。
(2)实验探究的是教室内“不同高度空气”中微生物的分布,其中变量为不同高度,故需在不同高度下放置开盖平板。
同时,为了保证单一变量,需要保证开盖放置时间一致。
为了保证实验可靠性,需要设置多个平行组。
(3)在完全正确的操作情况下,空白对照组中不应出现菌落。
若出现菌落,表明操作过程中存在杂菌污染,属于实验失误,所有实验数据均不应采用。
答案(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间(3)污染不正确5.(2015·全国卷Ⅰ,39)[生物——选修1:生物技术实践]已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。
脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。
回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用______________染色。
微生物A产生的油脂不易挥发,可选用________(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。
(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以________为碳源的固体培养基进行培养。
(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用____________________直接计数;若要测定其活菌数量,可选用____________________法进行计数。
(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中,________ ℃条件下该酶活力最小。
为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕________ ℃设计后续实验。
解析(1)生物组织中的油脂能被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染成橘黄色(或红色)。
(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,我们应选用只能让该菌落生长的选择性培养基,因此培养基中只能选用油脂作为唯一碳源的固体培养基。
(3)血细胞计数板可用于直接计数培养液中的菌体数,但是不分死活,因此要计数活菌数量要通过稀释涂布平板法来计数。
(4)温度影响酶的活性,在三个温度中,45 ℃需酶量最高,说明酶活性最低;在三个温度实验中40 ℃所需酶量最少,低于35 ℃和45 ℃所用酶量,说明酶的最适温度介于35 ℃和45 ℃之间,因此应围绕40 ℃设计不同温度梯度,进行后续实验。
答案(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)45406.(2014·新课标全国卷Ⅰ)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。
回答下列问题。
(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。
(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成________色复合物。
用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。
(3)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________________________。
解析(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是含量最丰富的多糖类物质。
纤维素能被土壤中某些微生物分解利用,如下图: 纤维素――→纤维素酶纤维二糖――→葡萄糖苷酶葡萄糖(2)刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基,且需以纤维素为唯一碳源。
答案 (1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,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7.(2014·课标Ⅱ,39)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。
回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。
在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是______________; 然后,将1 mL 水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL 稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。
据此可得出每升水样中的活菌数为________________。
(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌,操作时,接种环通过________灭菌。
在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。