专题1过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.果酒是以新鲜水果或果汁为原料,经全部或部分发酵配制而成,酒精度在7%~18%的发酵酒。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述正确的是( )。
A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成
B.制果醋的温度要比制果酒的温度高些
C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D.葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装满
解析:果酒的制作离不开酵母菌,果醋的制作由醋酸菌完成。传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间。
答案:B
2.果酒的制作离不开酵母菌,在配制酵母菌的培养基时,常添加一定浓度的葡萄糖液,如果葡萄糖液浓度过高,反而会抑制酵母菌的生长,其原因最可能是( )。
A.葡萄糖被合成了淀粉
B.酵母菌细胞失水
C.改变了培养液的pH
D.酵母菌发生了变异
解析:葡萄糖液的浓度过高导致培养基的渗透压过高,会引起酵母菌细胞失水。
答案:B
3.下列关于果醋制作的叙述,错误的是( )。
A.制作果醋需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通入氧气
B.醋酸菌是一种嗜温菌,对温度要求较高,一般在50℃左右
C.醋酸菌能将果酒变成果醋
D.当氧气、糖充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
解析:醋酸菌是好氧菌,所以在发酵过程中需要适时通入氧气。醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃。当氧气、糖都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
答案:B
4.下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( )。
A.参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B.果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C.在腐乳制作过程中必须有能生产蛋白酶的微生物参与
D.在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量
解析:酵母菌是真核生物,含有线粒体,醋酸菌是原核生物,无线粒体;果酒发酵过程中温度为18~25 ℃,而醋酸发酵温度为30~35 ℃,且醋酸菌是需氧型,在果醋发酵过程中,还需充足的氧气;在腐乳制作过程中必须有能生产蛋白酶的微生物参与,因为豆腐的主要成分为蛋白质;为防止杂菌污染,在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加应增加盐量。
答案:C
5.在制果酒的过程中,在不同时间内取发酵液样品,发现发酵液的pH一直下降,原因是( )。
A.酵母菌进行有氧和无氧呼吸时,均产生CO2,溶于发酵液中,使pH下降
B.酵母菌无氧呼吸产生的酒精呈酸性
C.酵母菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性
D.乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性
解析:制果酒的过程中,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和CO2,CO2溶于发酵液中,使pH下降。酒精是中性的,酵母菌无氧呼吸不会产生乳酸,B、C两项均错。在制作果酒的过程中,酒精有杀菌作用,乳酸菌不能生存。
答案:A
6.在制葡萄醋的过程中,时间应控制在( )。
A.7~8天 B.10~12天
C.9~12天 D.15天左右
解析:制葡萄醋的过程中,应严格控制温度和发酵时间,时间应控制在7~8天。
答案:A
7.在制果酒、果醋、泡菜时,发酵过程中对氧气的需求分别是( )。
A.无氧、有氧、无氧 B.有氧、无氧、无氧
C.无氧、有氧、有氧 D.兼氧、无氧、有氧
解析:本题考查微生物的代谢类型,制果酒、果醋、泡菜时用到的微生物分别是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌。酵母菌为异养兼性厌氧型微生物,制果酒时需在无氧条件下进行;醋酸菌为异养需氧型微生物;乳酸菌为异养厌氧型微生物。
答案:A
8.在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的发酵过程中,菌种是由原料本身提供的是( )。
①果酒 ②果醋 ③腐乳 ④泡菜
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:果酒、泡菜的发酵过程中,菌种来自原料本身,腐乳、果醋的发酵过程中,菌种来自空气。
答案:D
9.在果酒、果醋和腐乳制作中,都要防止微生物污染,有关叙述正确的是( )。
A.果醋发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌进入
B.腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的酒精以抑制细菌的增殖
C.利用自然菌种发酵制果酒时,将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压灭菌
D.将长满毛霉的豆腐放在瓶中,并逐层加盐,接近瓶口部分的盐要铺薄一些
解析:醋酸菌为好氧型细菌,不能封闭发酵;将长满毛霉的豆腐放在瓶中,并逐层加盐,接近瓶口部分的盐要铺厚一些,避免豆腐块腐败变质;利用自然菌种发酵制果酒时,将封有葡萄汁的发酵瓶温度严格控制在18~25 ℃。
答案:B
10.“闻着臭,吃着香”的腐乳是( )。
A.白方腐乳 B.青方腐乳
C.红方腐乳 D.糟方腐乳
解析:青方因不加辅料,用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成,绵软油滑,异臭奇香。
答案:B
11.将鲜奶制成酸奶后,其所含的能量和营养成分的变化趋势是( )。
A.能量增加、营养减少 B.能量减少、营养增加
C.能量减少、营养减少 D.能量增加、营养增加
解析:鲜奶中含乳糖,对于缺乏乳糖酶的人来说是无法消化吸收的,而乳酸菌能使乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,继而发酵成乳酸并释放一部分能量,且易被人体吸收和利用。另外,乳酸菌还可将蛋白质分解成氨基酸等物质。
答案:B
12.很多东北人冬季喜欢腌制酸菜,在腌制初期,将菜坛子加满水密封,其原因是( )。
A.防止水分蒸发
B.防止菜叶萎蔫
C.防止产生的乳酸挥发
D.有利于乳酸菌在无氧条件下发酵
解析:酸菜的制作主要靠乳酸菌的发酵作用,在无氧条件下,乳酸菌产生乳酸,故在腌制初期,将菜坛子注满水密封,以提供一个无氧环境。
答案:D
13.在腐乳制作的过程中,加盐腌制的目的不是( )。
A.调味
B.调节pH
C.析出豆腐中的水分
D.抑制微生物的生长
解析:加盐不会调节pH。
答案:B
14.亚硝酸盐对人体的危害不包括( )。
A.一次性大剂量地摄入亚硝酸盐能够引起高铁血红蛋白症,导致组织缺氧
B.亚硝酸盐在自然界和胃肠道的酸性环境中可以转化为亚硝胺,亚硝胺具有强烈的致癌作用
C.亚硝酸盐能够透过胎盘进入胎儿体内,对胎儿有致畸作用
D.长期食用含亚硝酸盐的食品,会引起亚硝酸盐在体内积累
解析:绝大多数亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,不会在体内积累。
答案:D
15.某同学在制作腐乳的过程中,发现豆腐腐败变质,下列不属于其原因的是( )。
A.用盐腌制时,加盐量太少
B.用来腌制腐乳的玻璃瓶,没有用沸水消毒
C.制作卤汤时,料酒加的量较多
D.装瓶后,没有将瓶口密封
解析:豆腐腐败变质是杂菌繁殖造成的。用来腌制腐乳的玻璃瓶,没有用沸水消毒;装瓶后,没有将瓶口密封;用盐腌制时,加盐量太少或制作卤汤时加料酒量太少都会导致杂菌大量繁殖。相反,如果料酒加入过多,则不会导致杂菌大量繁殖。
答案:C
16.下列关于测定亚硝酸盐含量的叙述,不正确的是( )。
A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,需要在盐酸酸化条件下
B.重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料
C.对显色反应样品进行目测,可精确算出泡菜中亚硝酸盐的含量
D.配制溶液所用的提取剂为氯化镉和氯化钡
解析:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
答案:C
17.在制作泡菜时,蒜瓣、生姜及其他香辛料放在( )。
A.坛底
B.坛中间
C.坛表面
D.与泡菜混合均匀,分布在整个坛内
解析:香辛料放在坛中间,能使其和发酵液及蔬菜充分接触,充分发挥其调味作用。
答案:B
18.在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线如下图所示,正确的是( )。
解析:自然界中,亚硝酸盐分布广泛,没有腌制的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐。在腌制几天后,泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰,但随着腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖,致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。
答案:C
19.下列食品中的亚硝酸盐含量不符合我国卫生标准的是( )。
A.肉制品中不得超过30 mg/kg
B.酱腌菜中不得超过20 mg/kg
C.婴儿奶粉中不得超过2 mg/kg
D.豆粉中不得超过5 mg/kg
解析:豆粉中亚硝酸盐平均含量可达10 mg/kg,这个含量一般对人体无害。
答案:D
20.下列有关泡菜发酵过程的叙述,正确的是( )。
A.发酵时间越长,亚硝酸盐的含量越高
B.发酵过程中只有乳酸菌发挥发酵作用
C.发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶
D.发酵过程中要经常补充水槽中的水
解析:泡菜发酵过程中,随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加,亚硝酸还原菌的代谢被逐渐抑制,亚硝酸盐的产量减少,同时亚硝酸盐的分解增加,亚硝酸盐的含量会逐渐下降。发酵过程主要为乳酸菌的作用,还有酵母菌的发酵作用,酵母菌有改善产品风味的作用。发酵过程不仅有乳酸菌和酵母菌的作用,还有亚硝酸还原菌的作用。发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶,从而蔬菜保持脆嫩而不软化腐败。发酵过程中要经常补充水槽中的水,以保持坛内无氧状态。
答案:D
21.为了在市场上有竞争力,泡菜厂家需要不断地开发新产品。下面不是开发新产品所考虑的内容是( )。
A.对泡菜材料进行创新拓展
B.对水与盐的比例进行调整
C.对香辛料的种类和比例进行调整
D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整
解析:泡菜制作利用了乳酸菌的无氧呼吸,乳酸菌是严格的厌氧菌,泡菜制作不需要通气发酵。
答案:D
22.适于在人体肠道内生存且对人体无害的微生物是( )。
A.乳酸杆菌
B.酵母菌
C.醋酸菌
D.毛霉
解析:人体肠道是个缺氧环境,利于乳酸杆菌、大肠杆菌等厌氧型微生物的生存,但不利于醋酸菌、毛霉等需氧型微生物的生存。乳酸杆菌及其无氧呼吸产生的乳酸对人体健康有利。
答案:A
23.高端白酒和普通白酒的相同点是( )。
A.对酿酒材料的选择标准相同
B.从酿酒材料到成品酒的生产工序相同
C.对成品酒勾兑时添加的香料相同
D.原材料产生酒精的生物学原理相同
解析:不同品牌的酒对酿酒材料的选择、生产工序、勾兑添加香料应该是有所不同的,但由原材料到酒精的生物学原理是相同的,均为:C6H12O6(葡萄糖)C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。
答案:D
24.变酸的酒表面有一层膜、泡菜坛表面有一层白膜、腐乳外面有一层致密的皮,它们分别是( )。
A.醋酸菌、乳酸菌、毛霉菌丝
B.醋酸菌、毛霉菌丝、毛霉菌丝
C.醋酸菌、酵母菌、毛霉菌丝
D.酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
解析:酿酒时如果密封不严,就会使好氧的醋酸菌繁殖并在表面形成白膜;同样道理制作泡菜时密封不好,也会使酵母菌在泡菜坛的液体表面繁殖,形成白膜;而腐乳制作需要的是毛霉,毛霉的菌丝会使豆腐块的表面形成致密的一层,使腐乳容易成形。
答案:C
25.下列说法正确的是( )。
A.食醋制作一般程序是先生成乙醇,再将乙醇转化成乙酸
B.泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是亚硝酸,还有少量的乳酸
C.对亚硝酸盐的定量测定可以用天平称量法
D.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N1萘基乙二胺偶联成橘黄色化合物
解析:食醋制作一般程序是先生成乙醇,再将乙醇转化成乙酸。泡菜发酵时,在乳酸菌等的作用下主要产生乳酸。测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料;将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,大致估算出亚硝酸盐含量,此方法叫做比色法。
答案:A
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(14分)下面是果酒和果醋制作的实验流程和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中的实验流程。
(2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不能反复冲洗,以防止菌种的流失。?
(3)图2装置中的充气口在 时关闭,在 时连接充气泵,并连续不断地向内 。?
(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 ,在果醋发酵时排出的是 。?
(5)写出与(4)题有关的反应方程式:
?
。?
(6)若果汁中含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明原因。?
。?
(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为 。醋酸发酵时温度一般应控制为 。?
(8)果酒制作完成后,可以在酸性条件下用 来检测酒精的生成,酒精与之反应呈现 色。?
解析:酵母菌是兼性厌氧型微生物,有氧时C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;缺氧时C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。因此在制作果酒时,应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧菌,能够利用糖在有氧时生成醋酸;在糖源不足时,将乙醇变为醋酸,即C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O,C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。因此在果酒制作过程中排气口排出的是CO2,而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌,需要连续充气,因此排气口排出的既有CO2,又有含氧量较低的空气。酒精在酸性条件下遇重铬酸钾发生颜色反应呈灰绿色。
答案:(1)醋酸发酵
(2)洗去浮尘
(3)果酒发酵 果醋发酵 泵入空气(氧)
(4)酵母菌 CO2 (含氧量少的)空气与CO2
(5)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量,C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O,C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
(6)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长,且醋酸菌的发酵条件是氧气充足
(7)18~25 ℃ 30~35 ℃
(8)重铬酸钾 灰绿
27.(12分)葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题。
注:各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是 。?
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解 ,产生的终产物是 和 。?
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如上图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是 ,导致发酵中出现的主要异常现象是 。?
丙同学的错误是 ,?
导致发酵中出现的主要异常现象是?
。?
上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是 、 、 。?
(4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是 。?
解析:葡萄酒制作是利用酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2。甲同学的错误是未夹住发酵瓶的充气管,导致发酵液从充气管流出,并且空气会进入发酵瓶,抑制酵母菌发酵,醋酸菌利用乙醇有氧发酵生成果醋;乙同学操作正确,得到果酒;丙同学的错误是瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,使生成的CO2不能排出,产品也是果酒。
答案:(1)酵母菌
(2)葡萄糖 乙醇 CO2
(3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出,发酵液变酸 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒)
(4)未及时排气
28.(10分)(1)在腐乳的制作过程中,有多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是 。其产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的 。 可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。?
(2)在腐乳制作时,要加盐腌制,其目的是 。?
要制作出色、香、味俱佳的腐乳,关键在于 的配制。?
(3)在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中,需要氧气的是?
。?
(4)苹果醋是受现代人所青睐的健康饮品之一,其生产过程中利用了代谢类型为 的 的发酵作用,该过程需要将温度控制在 。?
(5)在传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行,请用相关反应式表示。 。?
解析:在腐乳制作过程中,起主要作用的微生物是毛霉,它所产生的蛋白酶、脂肪酶能将豆腐中的蛋白质和脂肪水解为小分子的物质。在腐乳制作中加盐是为了抑制微生物的生长,同时析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬。在腐乳和泡菜的制作中都要密封以保持无氧环境,而果醋的制作需要富氧环境。果醋是醋酸菌的发酵产物,发酵温度为30~35 ℃,醋酸菌的代谢类型为异养需氧型。果醋的制作往往在果酒制作基础上进行,相关反应式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。
答案:(1)毛霉 肽和氨基酸 脂肪酶
(2)析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,同时抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质 卤汤
(3)制作果醋
(4)异养需氧型 醋酸菌 30~35 ℃
(5)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
29.(7分)以下是有关泡菜发酵过程中的相关问题,请回答下列问题。
(1)蔬菜刚入坛时,其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是 ,请写出相关反应式: 。?
(2)到发酵中期,无氧环境形成,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,使乳酸积累量达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8,试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因。 。?
(3)发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,发酵速度逐渐变缓甚至停止,主要原因是 。?
(4)请在下列坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化趋势。
解析:(1)蔬菜入坛的初期,坛内氧气充足,酵母菌主要进行有氧呼吸产生CO2和H2O。(3)发酵后期发酵速度变缓甚至停止的主要原因是过多的乳酸使pH过低,抑制了乳酸菌的生长。
答案:(1)有氧呼吸 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
(2)其他微生物活动减慢甚至停止,因为pH不适宜
(3)pH过低抑制了乳酸菌的生长
(4)
30.(7分)呼吸作用是生物细胞中的一种重要的生理过程,它受到各种因素的影响。某同学利用气球、酵母菌培养液、葡萄糖、恒温水浴装置等设计了一系列实验(实验中气球完全扎紧)。主要操作见下表:
操作步骤
及结果
实验
组1
实验
组2
实验
组3
实验
组4
实验
组5
葡萄糖溶液
10 mL
10 mL
10 mL
10 mL
10 mL
酵母菌
培养液
2 mL
(煮
沸过)
2 mL
4 mL
2 mL
2 mL
质量分数
为30%的
HCl溶液
—
—
—
—
1 mL
无菌水
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
1 mL
水浴温度
35 ℃
35 ℃
35 ℃
80 ℃
35 ℃
温度保持
时间
10 min
气球体积增
加量(相对)
0
1
2
0
0
试回答下列有关问题。
(1)实验中将气球置于35 ℃的恒温水浴中10 min的目的是 。?
实验组1设置的作用是 。?
(2)实验组2与实验组3结果差异产生的原因是 。?
(3)实验组3中,气球体积随时间的变化表现为?
。?
(4)实验组4的气球体积增加量为0,其可能的原因是
。?
(5)实验组5设置的目的可能是 。?
答案:(1)提供酵母菌(酶)发酵需要的适宜温度、避免温度变化对实验结果的影响、提供发酵需要的时间 对照
(2)酵母菌增多,参与呼吸的酶数量增多,呼吸作用加快(或酵母菌数量不同)
(3)开始时,随着发酵时间的推移,发酵产生的CO2量增加,气球体积增加;但由于葡萄糖的逐渐消耗,发酵产生的CO2减少,气体体积增大减慢,最终可能不变
(4)温度过高,酵母菌被杀死
(5)探究pH对酵母菌发酵的影响
专题2过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.将配制好的培养基进行灭菌,应用( )。
A.灼烧灭菌 B.高压蒸汽灭菌
C.干热灭菌 D.煮沸灭菌
解析:为保证各种成分的比例不受影响,配制好的培养基应用高压蒸汽灭菌。
答案:B
2.高温灭菌的原理是( )。
A.每种微生物生长的最适温度是一定的
B.微生物对高温环境不适应
C.高温破坏了细胞内的蛋白质、核酸,影响其生命活动D.高温降低了环境中氧的浓度
解析:相对于动植物来说,微生物的耐高温能力是很强的。灭菌即杀死各种微生物及其他生命形态(如芽孢),所以要采用更高温度以破坏微生物体内蛋白质、核酸的分子活性,以使其永远丧失生活能力。
答案:C
3.下列有关微生物培养与应用的说法正确的是( )。
A.天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基
B.接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
C.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段
D.分离分解尿素的细菌时,尿素是培养基中唯一的氮源和碳源
解析:天然培养基是成分不明确的培养基,并不是不需加工配制的培养基;实验者的双手需进行消毒处理;分离分解尿素的细菌时,尿素是唯一氮源而不是唯一的碳源。
答案:C
4.下列叙述正确的是( )。
A.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B.培养基只有两类:液体培养基和固体培养基
C.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D.微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的单个细菌
解析:按物理状态不同,培养基可分为液体培养基、半固体培养基、固体培养基;按用途不同,培养基又可分为选择培养基和鉴别培养基。固体培养基由于添加了凝固剂琼脂,所以即使加入少量水也不可能制成液体培养基。单个细菌是肉眼看不见的,由同种细菌的众多菌体构成的菌落是肉眼可以看见的。
答案:A
5.检验培养基是否有杂菌污染的最有效方法是( )。
A.将未接种的培养基放在实验桌上培养
B.将未接种的培养基放在窗台上培养
C.将未接种的培养基放在恒温箱中培养
D.将已接种的培养基放在恒温箱中培养
解析:检验培养基有没有被杂菌污染,可选取未接种的培养基与接种样品的培养基同时在恒温箱中培养。如果在培养过程中未接种的培养基没有菌落生长,说明培养基没有被杂菌污染;若未接种的培养基有菌落生长,说明培养基被杂菌污染。
答案:C
6.微生物与人类生产、生活密切相关,下列相关说法不合理的是( )。
A.土壤中的微生物能降解多种化合物,是大自然的清洁工
B.生活中许多发酵产品需要微生物,如酿醋需要的关键细菌是酵母菌
C.可利用能分解纤维素的微生物分解秸秆,并将其产物转化为乙醇
D.许多微生物也可导致人类患病
解析:酵母菌是一种真菌。酿醋首先使用酵母菌发酵得到酒精,然后在有氧条件下再用醋酸菌发酵得到食用醋。故选B。
答案:B
7.下列关于平菇(所需碳源为纤维素)培养的操作程序,正确的是( )。
A.配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养
B.配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养
C.配制棉子壳培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养
D.配制棉子壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养
解析:培养微生物的正确操作流程应该为:配制培养基→灭菌→接种→培养,平菇的碳源为纤维素,所以富含纤维素的棉子壳适于用作平菇的培养基。
答案:D
8.下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是( )。
A.利用稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数
B.接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落
C.以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
D.用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先减少后增加
解析:稀释涂布平板法可以用于分离微生物以及对微生物计数;接种时要连续划线,这样可以获得单个菌落;大白菜腌制过程中开始时细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,一般腌制10天后亚硝酸盐含量下降。
答案:D
9.梯度稀释过程中用移液管把菌液从一支试管转移到下一支试管后,要用手指轻压移液管的橡皮头,吹吸三次,其目的是( )。
A.增加试管内的溶氧量
B.使菌液与水充分混匀
C.使试管中菌液的浓度降低
D.使细菌的形态结构发生改变
解析:用手指轻压移液管上的橡皮头,其目的是使菌液和水充分混匀,减小下次稀释时的误差。
答案:B
10.下列有关平板划线操作的叙述,不正确的是( )。
A.将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红
B.接种环在平板上划线位置是随机的
C.在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰
D.最后将平板倒置,放入恒温箱中培养
解析:A、C、D均属于正确的无菌操作步骤。用接种环在培养基上划线时应把培养基划分成5个首尾相连的区域,划线位置不是随机的。
答案:B
11.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一菌种。消灭杂菌,获得菌种的方法不包括( )。
A.根据微生物对碳源需要的差别,使用不同碳源的培养基
B.根据微生物中缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子
C.根据微生物遗传组成的差异,在培养基中加入不同比例的核酸
D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗生素
解析:由于不同的微生物对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求不同,可以根据微生物的生长需求来配制特殊的培养基以获得单一纯种,也可以根据其对抗生素的敏感性不同,加入不同的抗生素来获得单一纯种。
答案:C
12.在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时,甲组实验用只含尿素作氮源的培养基,乙组实验用另加入硝酸盐的培养基,其他成分都相同,在相同条件下操作、培养与观察,则乙组实验属于( )。
A.空白对照 B.标准对照
C.相互对照 D.条件对照
解析:甲、乙组的自变量为是否仅以尿素作为培养基的氮源,因变量为是否特异性地分离出分解尿素的细菌,甲组为实验组,乙虽然对培养基作了特殊的处理(另加入硝酸盐),但这种处理起对照作用,叫条件对照。
答案:D
13.在农田土壤的表层自生固氮菌较多。将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养,可将自生固氮菌与其他细菌分开,对培养基的要求是( )。
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖
A.①③⑤
B.②④⑥
C.②④⑤
D.①④⑥
解析:自生固氮菌是以N2为氮源、以土壤基质中的有机物为碳源和能源的细菌,所以要将其与其他细菌分开所用的特制培养基不需另加氮源。所有细菌对抗生素都敏感,所以为了使自生固氮菌正常生活,不得加入抗生素。
答案:C
14.以下关于倒平板的操作,错误的是( )。
A.在火焰旁取下装有培养基的瓶塞
B.倒平板前,让锥形瓶的瓶口迅速通过火焰
C.倒平板时将培养皿的盖拿开,以方便于将锥形瓶中的培养基倒入培养皿
D.平板冷却凝固后要倒过来放置
解析:为避免杂菌污染培养基,倒平板时用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20 mL)迅速倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。
答案:C
15.以下关于菌落的叙述,正确的是( )。
A.一定是圆形的
B.一定是黄色的
C.大小一定是相同的
D.观察到的单个菌落也有可能来自2个菌体的增殖
解析:菌落的形状、大小、隆起程度和颜色是区分不同菌种的重要依据,因此不同菌种菌落的形状、颜色、大小往往是不同的。由于涂布操作接种液稀释度不高或划线操作划线次数较少可能使个别菌体没有分开而相连,增殖形成一个菌落。
答案:D
16.以下关于菌种保藏的叙述,错误的是( )。
A.菌种保藏的目的是保持菌种的纯净
B.固体斜面培养基可用于菌种的临时保藏
C.菌种的长期保存一般采用甘油管藏
D.由于甘油管藏菌种在-20 ℃条件下进行,因此对甘油可不必灭菌
解析:接种前培养基都需灭菌。
答案:D
17.要从多种细菌中分离某种细菌,培养基要用( )。
A.固体培养基
B.液体培养基
C.加入青霉素的培养基
D.加入高浓度食盐的培养基
解析:固体培养基主要用于微生物分离、鉴定等。液体培养基用于工业生产。加入青霉素的选择培养基能抑制细菌、放线菌的生长,从而分离酵母菌和霉菌。加入高浓度食盐能抑制多种细菌的生长,可分离金黄色葡萄球菌。本题没有说明分离哪种细菌,故应用固体培养基,如在固体培养基上以划线方法接种,然后再分离出菌落。
答案:A
18.自养微生物所需碳源和能源为不同的物质,而可以作为异养微生物碳源和能源的是( )。
A.CO2 B.NaHCO3
C.碳酸盐 D.含碳有机物
解析:碳源主要用于构成微生物细胞和一些代谢产物,有些碳源还是异养微生物的主要能源物质,异养微生物通常只能利用含碳有机物作为碳源。
答案:D
19.下列对刚果红染色法的叙述,不正确的是( )。
A.可以先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应
B.可以在倒平板时就加入刚果红
C.既可以先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,也可以在倒平板时就加入刚果红
D.可以将刚果红与培养基中的其他物质混合后再灭菌倒平板
解析:刚果红染色法一般有两种:一是先培养微生物长出菌落后,再加入刚果红进行颜色反应;一种是配制好培养基灭菌后,倒平板时加入灭菌处理的刚果红,再接种微生物培养,直至产生透明圈。
答案:D
20.微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,请分析下列操作,错误的是( )。
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 ②接种操作要在酒精灯火焰附近进行 ③无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒 ④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 ⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌 ⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A.①③ B.②④
C.③⑤ D.④⑥
解析:无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等,需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,属于消毒;为防止空气中杂菌污染,接种时要在酒精灯火焰附近进行;家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌,故不能灭菌;培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。
答案:D
21.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时( )。
①可以用固体培养基 ②都需要使用接种针进行接种
③都需要在火焰旁进行接种 ④都可以用来计数活菌
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基,故①正确;平板划线法采用接种针进行操作,而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作,故②错误;纯化时,要进行无菌操作,需要在火焰旁接种,避免空气中的微生物混入培养基,故③正确;平板划线法一般用于分离而不是计数,故④错误。
答案:C
22.在细菌的连续培养过程中,要以一定速度不断添加新的培养基,同时以同样速度放出老的培养基。右图表示培养基的稀释率(培养基的更新速率)与培养容器中营养物质浓度、细菌代时(细菌数目增加一倍所需的时间)、细菌密度的关系。下列相关叙述不正确的是( )。
A.在稀释率很低的情况下,稀释率的增加会导致细菌密度增加
B.稀释率从A到B的变化过程中,细菌生长速率不断提高
C.稀释率超过B点后,营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大,细菌密度降低
D.为持续高效地获得发酵产品,应将稀释率控制在B点附近
解析:稀释率超过B点,细菌密度降低,并不是由于营养物质浓度过高而使细菌死亡,营养物质浓度增加不会造成细菌死亡。图中细菌密度减少是由稀释率过高造成的。
答案:C
23.培养基配制需要运用灭菌和消毒技术,但两者消灭的微生物种类和数量是不同的。下列哪一项能正确表示消毒结果和灭菌结果之间的关系?( )
解析:消毒实际上是部分灭菌。
答案:B
24.美国研究人员通过对大肠杆菌进行基因改造,可以使它将植物纤维逐渐转化为生物燃料。这种细菌不仅能以传统生物能源技术中使用的蔗糖为原料,还能将广泛存在于植物纤维中的半纤维素分解合成为燃料物质。若要将这种大肠杆菌分离出来,应将它们接种在( )。
A.不含氮源的培养基上
B.含有蛋白胨的固体培养基上
C.只含半纤维素而无其他碳源的选择培养基上
D.不含营养要素的培养基上
解析:微生物生长繁殖所需的营养物质分为碳源、氮源、水和无机盐。要将能分解半纤维素的大肠杆菌分离出来应选用选择培养基。因此可以添加基因改造后大肠杆菌能利用而其他大肠杆菌不能利用的碳源来达到分离选择所需细菌的目的。
答案:C
25.下列对四种微生物的相关叙述,错误的是( )。
A.CO2和NH3分别是硝化细菌的碳源和氮源,该生物所需的能源来自NH3的氧化
B.CO2和硝酸盐分别是褐藻的碳源和氮源,该生物所需的能源来自太阳能
C.糖类和N2是乳酸菌的碳源和氮源,该生物所需的能源来自乳酸的氧化分解
D.葡萄糖既是酵母菌的碳源也是其能源,但CO2一定不是酵母菌的碳源
解析:乳酸菌不能固氮,因此N2不是其氮源,乳酸是乳酸菌的代谢产物。
答案:C
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(14分)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病,炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列,菌落呈卷发状,对炭疽病疑似患者,可根据噬菌体的宿主专一性,通过实验确诊。
(1)细菌培养:采集疑似患者的样本,分离培养,获得可疑菌落。
(2)细菌鉴定:实验流程如图所示
①对配制的液体培养基等需采取 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小时,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小时后,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 。?
解析:对微生物的培养基一般采用高压蒸汽灭菌,以维持各成分比例及pH的稳定性。液体培养基的浑浊度与微生物的密度呈正相关,由培养基的浑浊度可推断微生物的密度。
答案:(每空2分)(2)①高压蒸汽 有机碳 ②显微镜
③细菌大量繁殖 等量生理盐水 低 ④吞噬细胞、浆细胞
27.(10分)发酵法生产酒精后的废液(pH=4.3)含有大量有机物,可用于培养、获得白地霉菌体,生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下:
请据图分析回答问题。
(1)实验过程中培养白地霉的培养基是 。培养基定量分装前,先调节 ,分装后用棉塞封瓶口,最后 处理。?
(2)图中①过程称为 ,从甲到丁的培养过程是为了 。白地霉的代谢类型为 。?
(3)为确定菌体产量,图中②操作之前,应先称量 的质量。过滤后需反复烘干称量,直至 。所得菌体干重等于 ?
。?
解析:从题干可知,该实验是用发酵法产生酒精后的废液来培养白地霉菌,再分析题中的流程图可知废液上清液就是白地霉菌的培养液。制备培养液的几个要点:营养要均衡,pH要适宜,无菌。所以在分装前首先要调节pH,然后进行灭菌,杀死所有的微生物,冷却后接种。接种完成后要进行扩大培养以便获得更多的微生物菌体。用发酵法产生酒精后的废液含有大量的有机物,并且培养菌体的锥形瓶是开放的,可推知白地霉菌的代谢类型是异养需氧型。经过一段时间的培养要获得菌体的重量,可采用差值法,即先称滤纸的重量,再用滤纸过滤培养液,将得到的过滤物连同滤纸一起进行烘干,直至烘干物的重量不发生变化,此时的重量减去滤纸的重量即获得所培养微生物菌体的重量。
答案:(每空2分)(1)废液上清液 pH 灭菌
(2)接种 扩大培养 异养需氧型
(3)滤纸 恒重(质量基本不变) 恒重时的质量与滤纸质量之差(答案合理即可)
28.(8分)从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤:采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
(1)不同微生物的生存环境不同,获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样,然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从 环境采集。?
(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件,使其群落中的数量大大增加,从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择 的培养基,并在 条件下培养。?
(3)下面两组图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解,请分析接种的具体方法。
获得图A效果的接种方法是 ,获得图B效果的接种方法是 。?
(4)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行 ,接种前要进行 ,在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在 条件下进行。?
解析:噬盐菌的菌样应从高盐环境采集。微生物产生淀粉酶说明其碳源是淀粉,应选择以淀粉为唯一碳源的培养基,并在高温条件下培养。图A菌落分布较均匀,接种方法是稀释涂布平板法,图B菌落集中呈线状,接种方法是平板划线法。配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行调整pH,接种前要进行高压蒸汽灭菌,在实验中要注意在无菌条件下进行。
答案:(每空1分)(1)海滩等高盐 (2)以淀粉为唯一碳源 高温 (3)稀释涂布平板法 平板划线法 (4)pH调整 高压蒸汽灭菌 无菌
29.(10分)根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型,利用选择培养基和鉴别培养基,结合显微镜检,以及菌落特征,可以把混杂在一起的大肠杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌分离开来。下面是分离筛选的方法、步骤,请根据各个步骤的条件,填写空格中的内容。
首先配制一系列不同性质的固体培养基,然后进行高温灭菌。再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上培养。
(1)用无氮培养基可筛选出 。?
(2)用不含有机碳源的选择培养基可筛选出 。?
(3)酵母菌的筛选需要在常规培养基中另外加入?
。?
(4)用加了较高浓度NaCl的培养基可选择出 ,?
或者根据菌落的颜色呈现 色,将其挑取单独培养。?
(5)利用伊红和美蓝培养基培养混合菌,菌落呈 色并带有金属光泽的是 ,挑取该菌落单独培养。结合显微镜检和进一步用伊红和美蓝培养基鉴别培养来确定。?
(6)在无氧环境下培养混合菌,?
可以生长,加入一定浓度的乳酸,使培养基pH充分降低,可抑制 的生长,利用菌落特征,结合显微镜检,选取生长优势的菌落,即可分离出 。?
解析:圆褐固氮菌为固氮微生物,可以利用空气中的氮气,因而可以在不含氮源的培养基上生存。硝化细菌为自养型微生物,可在不含有机碳源的培养基上生长。在培养基上加入青霉素,可抑制细菌、放线菌生长,从而可分离出酵母菌和霉菌。高浓度的食盐可抑制多种细菌的生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长。伊红和美蓝与大肠杆菌代谢产物结合,使菌落呈深紫色,并带有金属光泽。乳酸菌产生的乳酸可抑制其他微生物的生长,但对自己的生长影响不大。
答案:(每空1分)(1)圆褐固氮菌 (2)硝化细菌 (3)某种抗生素,如青霉素 (4)金黄色葡萄球菌 橘红(金黄) (5)深紫 大肠杆菌 (6)大肠杆菌、乳酸菌、酵母菌 大肠杆菌和酵母菌 乳酸菌
30.(8分)莠去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一。莠去津在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明。
请据图回答下面的问题。
(1)由于莠去津的 作用,在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。?
(2)下图是A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图,由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的目的是 ;?
甲类细菌密度迅速降低的主要原因是?
。?
(3)在固体培养基中,无透明带菌落利用的氮源主要是 ;有透明带菌落利用的氮源主要是 ,据此可筛选出目的菌。?
解析:由于长期使用莠去津,通过莠去津的选择作用,该地土壤中可能含有能分解莠去津的细菌。图中的培养流程一定要注意无氮培养基和过量莠去津及振荡培养,A、B、C三瓶中各类细菌密度不同,通过对比三者的生活条件,A瓶刚从土壤浸出液中分离出来,可能含有少量的氮源,随着培养的进行氮源逐渐减少,甲类细菌不能适应而迅速减少,也可能是振荡造成培养液中溶氧增加,使甲类细菌迅速减少。对培养结果进行分析可知,无透明带菌落利用的氮源可能是空气中的氮气,因培养基中的莠去津未被利用而未出现透明圈,出现透明带菌落说明莠去津被分解利用,据此可筛选出目的菌。
答案:(1)自然选择 (2)初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度 培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或(和)有氧条件抑制了甲类细菌的生长 (3)氮气 莠去津
专题3过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.植物细胞表现出全能性的必要条件是( )。
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
解析:在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,植物细胞就可以表现出全能性。
答案:C
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要下列哪些条件?( )
①消毒灭菌 ②一定浓度的植物激素 ③适宜的温度
④充足的光照 ⑤充足的养料
A.①③④⑤ B.②③⑤
C.①③⑤ D.①②③⑤
解析:考查植物组织培养的条件。形成愈伤组织的过程中,不需要充足的光照。
答案:D
3.启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性植物激素是( )。
A.乙烯和细胞分裂素
B.细胞分裂素和生长素
C.生长素和脱落酸
D.乙烯和脱落酸
解析:植物组织培养要通过脱分化和再分化两个重要的过程。在这两个过程中,植物激素起到了很好的诱导作用。常用的植物激素是细胞分裂素和生长素。
答案:B
4.一定没有全能性的细胞是( )。
A.胚胎干细胞 B.菊花的筛管细胞
C.菊花的花粉 D.月季的叶肉细胞
解析:细胞全能性的前提条件之一是细胞必须具有满足本物种生长发育所需的全套遗传物质,筛管细胞没有细胞核,因此失去了全套的遗传物质,不会再表现出细胞全能性。
答案:B
5.由雄蕊原基形成花药的过程中,一定会发生的变化有( )。
①有丝分裂 ②减数分裂 ③细胞分化 ④脱分化
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:由雄蕊原基形成花药的过程中,必须要经过细胞分裂(有丝分裂)和细胞分化。花粉母细胞形成花粉时进行减数分裂,而脱分化是植物的组织细胞在离体的条件下才能进行的。
答案:C
6.在植物组织培养中,切取胡萝卜的外植体时一般选择( )。
A.具有木质部的部分 B.具有韧皮部的部分
C.具有形成层的部分 D.具有髓的部分
解析:分裂能力越强的细胞全能性越强,各选项中形成层是分裂能力最强的细胞,因此切取胡萝卜的外植体时一般选择具有形成层的部分。
答案:C
7.配制植物组织培养的培养基时下列各项可不必考虑的是( )。
A.大量元素要充足 B.微量元素不可少
C.不能被杂菌污染 D.要有一定光照
解析:培养基中应含大量元素、微量元素以供植物细胞吸收利用;配制培养基时还要避免杂菌污染,否则,杂菌会与外植体争夺营养,也会造成外植体被侵染以致腐烂。配制培养基的过程不必考虑光照,但对外植体培养的过程要考虑光照。
答案:D
8.下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是( )。
①②③④
A.若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特性
B.若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C.若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量
D.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则利用③进行繁育会发生性状分离
解析:杂种细胞发育成的杂种植株具有两种植物体的遗传物质,因而可能表现出两种植物的遗传特性。若①是花粉,则④是通过离体培养获得的单倍体植株,经染色体加倍后获得的一定是纯合子,因而一定会稳定遗传。若①是人参细胞,②是脱分化获得的愈伤组织,对愈伤组织进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量。③是再分化出的胚状体或丛芽,用其进行繁育属于无性繁殖,后代会保持亲本的性状,所以,若①是具有杂种优势的农作物细胞,则利用③进行繁育不会发生性状分离。
答案:D
9.某同学在进行组织培养过程中,发现根的分化明显,而芽的分化不明显,可能原因是( )。
A.未见阳光
B.培养时间不到
C.培养基营养过多
D.细胞分裂素和生长素配比不合适
解析:愈伤组织产生根或芽,取决于生长素和细胞分裂素的用量比例。当细胞分裂素与生长素的比值低时,诱导根的分化,两者比值适中时,愈伤组织只生长不分化;两者比值高时,诱导芽的形成。
答案:D
10.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是( )。
A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功
B.给外植体消毒用体积分数为70%的酒精
C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照
D.生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化
解析:生长素与细胞分裂素含量之比较高时,有利于根的分化;较低时,有利于芽的分化;二者含量相当时,促进愈伤组织的生长。
答案:D
11.组织培养常用的MS培养基和培养微生物所配制的培养基的主要区别为( )。
A.MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素
B.MS培养基不需要氨基酸,微生物培养基含各种氨基酸
C.MS培养基不需碳源,微生物培养基含碳源
D.MS培养基含维生素B1和维生素B6,微生物培养基不含有
解析:组织培养常用的MS培养基含大量元素、微量元素、有机物,有机物包括甘氨酸、维生素B1、维生素B6、烟酸、肌醇、蔗糖、琼脂等,还需要添加植物生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质,微生物培养基不含有植物激素。MS培养基含氨基酸,如甘氨酸,含碳源,如蔗糖,含维生素B1和维生素B6;微生物培养基中并不是所有氨基酸都含有,有些微生物在生长发育过程中可自行合成所需氨基酸,可以不加;有些微生物合成能力有限,氨基酸可多加。
答案:A
12.卡诺氏固定液的配制方法是( )。
A.无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀
B.无水酒精与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀
C.无菌水与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀
D.无菌水与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀
解析:卡诺氏固定液的配制方法是将无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀。
答案:A
13.影响花药培养的主要因素是( )。
A.材料的选择与培养基的组成
B.亲本植株的生理状况
C.选择合适的花粉发育时期
D.材料的低温预处理与接种密度
解析:诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,受多种因素的影响,其中材料的选择和培养基的组成是主要的影响因素。材料的低温预处理与接种密度是影响因素,但不是主要的影响因素。亲本植株的生理状况、选择合适的花粉发育时期都是进行材料选择时应考虑的内容。
答案:A
14.采用茎尖等分生组织培养出来的植物一般很少有植物病毒的危害,其原因是( )。
①分生区维管束尚未形成,病毒通过胞间连丝移动到分生区的速度远不及细胞分裂的速度快 ②在组织培养过程中的细胞进行的是快速分裂和分化 ③人工配制的培养基上,病毒根本无法生存 ④组织培养的植物体内水分太少,无机盐含量太高 ⑤进行组织培养的过程都是在无菌和消毒条件下进行的
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①②⑤
解析:利用组织培养获得脱毒植物的原理是植物体上存在无病毒的微小区域,而组织培养具有取材少、培养周期短的优点,而且是在无菌、无毒条件下进行的。
答案:D
15.关于花药培养产生花粉植株的途径,下列叙述错误的是( )。
A.花粉可通过愈伤组织发育成植株
B.花粉可通过胚状体进一步分化成植株
C.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径
D.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径
解析:花药培养产生花粉植株有两条途径:一是花粉通过胚状体阶段发育成植株;二是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株。
答案:D
16.关于消毒效果的论述中,正确的是( )。
A.体积分数为70%的酒精对外植体消毒效果好,但用时长,去除易
B.用质量分数为0.1%的氯化汞对外植体消毒效果最好,用时较短,去除易
C.体积分数为10%的过氧化氢对外植体消毒效果最好,但易挥发、用时长,去除最易
D.抗菌素对外植体消毒效果较好,消毒时间较长,去除难易程度适中
解析:体积分数为70%的酒精对外植体消毒效果好,外植体放入其中摇动2~3次,6~7 s即可完成消毒,去除易;质量分数为0.1%的氯化汞有剧毒,消毒效果最好,时间短,但消毒后难以去除残余的汞;体积分数为10%的过氧化氢消毒效果好,且易分解成无毒化合物,用时5~15 min;抗菌素对外植体消毒效果好,用时30~60 min,去除难易程度适中。
答案:D
17.下列关于花药培养的注意事项中正确的是( )。
A.花药培养成功与否与材料选择无关
B.花药培养成幼苗后,一定不能分瓶培养
C.花药培养成幼苗的过程中,除了适宜的温度、pH等,还要注意照光
D.一般地讲,材料选在单核期时花药培养成功率较高
解析:花粉植株能否培育成功受多种因素影响,其中材料的选择与培养基的组成是主要影响因素;对一般植物来讲,选择单核期往往成功率最高;在花粉的幼苗阶段,由于无叶绿体,所以不需照光;当培养获得愈伤组织或幼小植株时必须分瓶培养,才能诱导愈伤组织分化或幼苗分开。
答案:D
18.以下关于花药接种和培养的实验操作中错误的一项是( )。
A.每瓶接种花药7~10个,20~30天后,花药开裂形成幼小植株后才给予光照
B.花药培养至开裂后,将长出的愈伤组织及时转移到分化培养基上
C.花药培养至开裂后,将释放出的胚状体整体移到新的培养基上继续培养
D.对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选
解析:花药培养至开裂后,将释放出的胚状体尽快分开,并分别转移到新的培养基上,否则,这些植株将很难分开。
答案:C
19.比较花药培养技术与菊花组织培养技术,反映出的相同点是( )。
①理论依据 ②培养基配制方法 ③无菌技术 ④接种操作 ⑤外植体 ⑥光照要求
A.①②③④ B.①②③⑤
C.②③④⑤ D.②③⑤⑥
解析:植物茎段组织培养技术和花药培养技术的相同点是理论依据、培养基配制方法、无菌技术及接种操作等。前者所需要的外植体是体细胞,每天需用日光灯照射12 h;后者所需要的外植体是生殖细胞,初期不需要光照,幼小植株形成后需要光照。
答案:A
20.下列关于植物组织培养与花药培养的区别,说法错误的是( )。
A.前者接种后每日给光照12 h,后者幼小植株形成后才需光照
B.两者的培养基中都含植物激素,但种类及用量不同
C.前者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上,后者不需转移便可再分化为植株
D.花药培养对培养基配方的要求更为严格
解析:花药培养需将愈伤组织及时转移到分化培养基上,以便进一步分化出再生植株,而植物组织培养不需转移也可再分化为植株。
答案:C
21.下表是植物组织培养时,相关激素的使用情况及实验结果。下列叙述错误的是( )。
激素使用情况
实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂,但细胞不分化
先使用细胞分裂素,后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用,且比例适中
促进愈伤组织的形成
同时使用,且生长素用量较高
有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用,且细胞分裂素用量较高
有利于芽的分化、抑制根的形成
A.从表中信息可知,不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向
B.从表中信息可知,不同激素用量比例影响植物细胞的发育方向
C.在植物组织培养中,生长素的主要作用是促进细胞的生长、分裂和分化
D.在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现减弱趋势
解析:如先使用生长素,后使用细胞分裂素,则有利于细胞的分裂,但细胞不分化,表明在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现加强趋势,D项错误。
答案:D
22.选择单核期以后的花药接种,花瓣已有些松动,会给材料的消毒带来困难。主要原因是( )。
A.花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药,给材料消毒带来困难
B.花瓣松动后,体积变大,给消毒带来困难
C.花瓣松动后,就会使花药消毒时接触酒精而被杀死
D.花瓣松动后,会使花药老化,不适宜作花药培养
解析:花瓣松动后,会增加微生物侵入到花药部位的机会,会给材料消毒带来困难。
答案:A
23.接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是( )。
①不损伤花药 ②彻底去除花丝 ③幼小植株形成后需要光照 ④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体,无需分开
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析:花药受损伤,易从受损伤部位产生愈伤组织;与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成;幼小植株形成后需见阳光,由异养转化为自养;花药开裂释放出的胚状体要尽快分开,分别移植到新培养基上,否则这些植株将难以分开。
答案:A
24.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了4个实验,实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果,据图可得出的初步结论是( )。
A.污染主要是培养基灭菌时间短造成的
B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C.调节培养基pH能解决污染问题
D.调节培养温度能解决污染问题
解析:读图可以看出,污染率随着培养基灭菌时间的延长变化不大;培养基pH变化,污染率变化不大;污染率与培养温度没有必然的联系。图解所示的信息说明污染不是培养基灭菌时间、培养基pH和温度三方面的原因造成的。B中的曲线变化明显,说明离体组织灭菌时间短是造成污染的主要因素。
答案:B
25.植物组织培养的再分化与细胞自然分化的不同点是( )。
A.前者细胞的形态结构没有变化,后者细胞的形态结构有变化
B.前者细胞的形态结构有变化,后者细胞的形态结构没有变化
C.前者有植物激素的调节,后者没有植物激素的调节
D.前者植物激素主要来源于培养基,后者植物激素来源于植物体自身
解析:再分化的本质也是细胞分化,和细胞自然分化都是基因选择性表达的结果,都会造成细胞形态、结构、功能的改变,都离不开植物激素的调节。再分化所需的激素主要由培养基提供,而自然分化所需的激素来自植物体自身。
答案:D
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(14分)某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答下列问题。
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的 过程,②表示的是 过程,X代表的是 ,③表示的是 过程,④表示的是诱导 过程。?
(2)图中由未成熟花粉形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中的 种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有 。?
(3)对植株甲进行 才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是 植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特殊意义是 ,从而开辟育种新途径。?
解析:花药离体培养也是组织培养,体现了细胞的全能性,这需要经过脱分化形成愈伤组织或胚状体,然后通过再分化或分化形成丛芽,最终形成完整的植株,这两种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。其中胚状体也需要经过分化形成丛芽,最终形成完整的植株。二倍体植物的单倍体植株是高度不育的,因为形成配子时无同源染色体的联会,无法形成正常的配子,但是如果染色体加倍后就会出现同源染色体,就可结实,否则要繁殖后代只能通过无性繁殖的技术实现。加倍的乙植株是纯合子,只可以产生一种花粉,但是该群体将会产生多种花粉,因为二倍体植物的花粉基因组成可能有多种。单倍体育种可以缩短育种年限。
答案:(每空1分)(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根 (2)激素 单倍体 细胞的全能性 (3)染色体加倍 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍) 一 多 缩短育种周期
27.(13分)下图为植物组织培养的简略表示图。请据此回答下列问题。
①②③④
(1)①表示 ,它能被培养成为④的根本原因是 。?
(2)②表示 ,它的细胞特点是 ?
,它的颜色特点是 。?
(3)若想制出人工种子,应选用(填编号) 。?
(4)若①是花药,则④是 ,这项技术可用在 上。?
(5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成为④的叶片的颜色是 ,说明根尖细胞 。?
(6)若利用此项技术生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素,培养将进行到(填编号) 。?
解析:(2)由于组成愈伤组织的细胞是高度液泡化的细胞,故颜色浅。(3)人工种子是将具有生根发芽能力的胚状结构的外面包裹上人造种皮而制成的。(5)尽管胡萝卜的根尖细胞不含叶绿素,但含表达叶绿素的基因,当进行组织培养时,该基因可进行表达,形成叶绿素,使叶片呈绿色。(6)通过大规模的植物组织培养,可生产药物等。
答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)离体的植物器官、组织或细胞(外植体) 植物细胞的全能性(2分) (2)愈伤组织 细胞排列疏松、高度液泡化、无定形状态(2分) 色浅 (3)③ (4)单倍体植株 单倍体育种
(5)绿色 含有表达叶绿素的基因 (6)②
28.(5分)下图是月季的花药离体培养过程,请回答下列问题。
(1)对绝大多数植物而言,适宜花粉培养的时期是 期。为确定花粉是否处于该时期,最常用的着色方法是 。?
(2)花粉在发育过程中要经历?
等阶段。
(3)花粉植株产生途径除了图中所示外,还可以通过 阶段发育而来。?
(4)要想该花粉植株正常发育,一般需用 处理其幼苗。?
解析:本题是对花粉发育和花粉植株产生过程的考查。花粉发育过程中要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。其中单核期是绝大多数植物花药培养的适宜时期。花粉植株的产生,可以通过愈伤组织或胚状体诱导而成,但花粉植株为单倍体,要想其正常发育需借助秋水仙素的作用。
答案:(1)单核 醋酸洋红法 (2)四分体时期、单核期和双核期 (3)胚状体 (4)秋水仙素
29.(10分)安祖花、蝴蝶兰等洋花卉,过去主要靠进口,因其价格昂贵,难以走进寻常百姓家,近几年我国科技工作者采用植物组织培养技术,在温室大棚内生产出大量质优价廉的各种“洋花卉”,满足了市场需求。下图所示是蝴蝶兰芽尖通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程。
(1)芽尖组织在接种到培养基之前,必须进行 处理,整个组织培养过程需 操作,并控制好各个时期的培养条件。?
(2)要促使芽尖组织细胞分裂生长,培养基中应有 和 两类植物激素。?
(3)再分化时,除必要的营养供应和激素调节外,还必须给予光照,原因是 。?
(4)从高度分化的“芽尖组织”繁殖出大量具有亲代优良性状的蝴蝶兰植株,充分证明了植物细胞具有 。?
(5)植物组织培养的优点是?
。?
解析:解题关键应熟练掌握“组织培养技术”。植物组织培养过程中要遵循无菌操作技术,严格控制各种影响条件。由于植物组织培养具有快速繁殖且取材少等优点,被广泛应用于花卉苗艺培养中。
答案:(1)消毒 无菌
(2)生长素 细胞分裂素
(3)叶绿素的形成需要光照
(4)全能性
(5)取材少,培养周期短,繁殖率高,且便于自动化管理(或经济效益可观)
30.(8分)科学家运用植物组织培养的方法,已经把许多植物离体的组织或细胞,培养成了完整的植物体。操作流程如下:
植物组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
(1)该项生物技术利用的原理是 ;过程②表示 。?
(2)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞生命活动的关键性激素,两者的用量比例会影响细胞的发育方向,生长素与细胞分裂素用量比值适中时,促进 ;生长素与细胞分裂素用量比值低时,有利于 、抑制 。?
(3)在植物组织培养的过程中,为什么要对外植体等进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作??
。?
(4)通过花药培养可以得到单倍体植株,其过程一般有两种途径:一种是花粉通过 阶段发育为植株,另一种是在诱导培养基上先形成 ,再将其诱导分化成植株。?
答案:(1)植物细胞的全能性 再分化 (2)愈伤组织的形成 芽的分化 根的形成 (3)外植体体积小、抗性差;微生物会和外植体争夺培养基的营养物质,并有可能产生对组织培养有害的物质 (4)胚状体 愈伤组织
专题4过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列与酶的活性有关的说法不准确的是( )。
A.酶的活性从根本上说是由蛋白质结构决定的,不受外界条件的影响
B.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C.酶的活性受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响
D.酶活性高低与反应物浓度无关
解析:酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,这种能力与蛋白质的结构有关,受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响。
答案:A
2.(原创)果汁生产工业中一般不会用到的酶是( )。
A.纤维素酶 B.多聚半乳糖醛酸酶
C.果胶酯酶 D.蛋白酶
解析:生产果汁时,为提高出汁率,一般需要将细胞壁进行瓦解。由于细胞壁的主要成分包括纤维素和果胶,因此用纤维素酶或果胶酶可以瓦解细胞壁,果胶酶和纤维素酶都是复合酶,前者包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。
答案:D
3.下列关于果胶酶的叙述正确的是( )。
①具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A.①②⑤ B.②③⑦
C.③④⑥ D.③④⑤
解析:果胶酶并非分泌到细胞外的酶,并非所有的细胞均可产生果胶酶;果胶酶是一种复合酶,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶。
答案:C
4.蒸熟的苹果具有很好的止泻作用,这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定,未经加热的生果胶可软化大便,与膳食纤维共同起着通便的作用,而煮过的果胶则摇身一变,不仅具有吸收细菌和毒素的作用,而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述,不正确的是( )。
A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一
B.酵母菌可产生果胶酶,是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶
C.果胶酶能够分解果胶
D.果胶影响出汁率
解析:果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁,但其细胞壁中不含果胶成分。
答案:B
5.有人为了检验果胶酶的化学本质,分别在果胶酶溶液中加入二苯胺试剂和双缩脲试剂进行有关鉴定操作,其结果分别应该是( )。
A.不反应;有气泡产生
B.溶液呈蓝色;不反应
C.不反应;溶液呈紫色
D.溶液呈蓝色;有砖红色沉淀生成
解析:果胶酶的化学本质是蛋白质,加入二苯胺试剂后不反应,加入双缩脲试剂后,溶液变为紫色,这是蛋白质在碱性条件下与硫酸铜溶液反应的结果。
答案:C
6.下面给出的措施中,不能达到提高果汁产量目的的是( )。
A.适当增加果胶酶的用量
B.把果胶酶和果泥的混合物放到适宜的温度条件下
C.对果胶酶固定化后再使用
D.用搅拌器对果泥进行充分的搅拌
解析:A项:适当增加果胶酶的用量能增加果胶酶对果泥中果胶的分解速率。B项:适宜的温度有利于果胶酶分解果胶,从而有利于提高果泥的出汁率。C项:固定化酶技术只是有利于酶的回收利用、提升产品(果汁)的质量、减少成本投入,但对增加果汁产量不起作用。D项:对果泥充分搅拌利于细胞的分离和破碎,利于提高出汁率。
答案:C
7.下图能正确反映温度(用横坐标表示)和果胶酶催化效率(用纵坐标表示)之间的关系的是( )。
解析:酶的活性受温度的影响。低温区随着温度的升高,酶的活性逐渐增强,直至最高;过了最适温度后,温度继续升高,酶的活性迅速下降。
答案:C
8.某同学探究温度对洗衣粉洗涤效果的影响,选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度,在其他条件都一致的情况下,发现40 ℃时洗涤效果最好,由此可以得出( )。
A.40 ℃为该酶的最适温度
B.40 ℃不是该酶的最适温度
C.40 ℃酶活性最高
D.不能确定该酶最适温度
解析:该同学在其他条件都一致的情况下做实验,符合实验设计原则。由于本题设置的温度梯度过大,因而只能说在该条件下40 ℃时洗涤效果最好。至于最适温度,应围绕40 ℃再设置较小梯度差进一步测定。
答案:D
9.一般不作为果胶酶活性检测指标的是( )。
A.等量的果泥产生等量的果汁所用的时间
B.等量的果泥在相同时间内的出汁量
C.等量的果泥在相同时间内的澄清度
D.等量的果泥在相同时间内产生气泡的数量
解析:果胶酶把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,能使果汁变得澄清,也能提高出汁率,所以果汁的澄清度、出汁量以及果汁的产出时间都可作为果胶分解速率即果胶酶活性的检测指标。果胶被果胶酶分解的过程不产生气体,因此气泡的产生量不可作为果胶酶活性的检测指标。
答案:D
10.下列关于加酶洗衣粉的叙述中,正确的是( )。
A.加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉
B.加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C.加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境
D.加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
解析:加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且对人体没有毒害作用,并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境。
答案:D
11.在观察果胶酶对苹果匀浆作用的实验中,将苹果匀浆放在90 ℃的恒温水浴中保温4 min,其目的是( )。
A.杀灭苹果匀浆中的微生物
B.使果胶分解,从而提高出汁率
C.使苹果匀浆中的果胶酶变性失活,以排除对实验结果的干扰
D.果胶酶最适温度为90 ℃,此时酶的活性最高
解析:在90 ℃恒温水浴中,蛋白质发生变性,苹果匀浆中果胶酶的活性会丧失,这样可以有效地控制变量,减小实验误差。
答案:C
12.下列说法正确的是( )。
A.加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中
B.目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶
C.温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性
D.加酶洗衣粉不含表面活性剂和水软化剂,不会污染环境
解析:加酶洗衣粉中的酶是通过特殊化学物质层层包装后再加入洗衣粉中;洗衣粉中的酶制剂不包括蔗糖酶;洗衣粉中的酶虽然具有很好的耐酸碱和表面活性剂的特性,但是温度、酸碱度和表面活性剂在一定程度上仍然会影响酶的活性。加酶洗衣粉中表面活性剂和水软化剂的使用量少,对环境造成污染程度小,而不是不污染环境。
答案:C
13.(原创)加酶洗衣粉对污物发挥作用的活性物质是( )。
A.只有酶制剂
B.只有表面活性剂
C.只有助洗剂
D.酶制剂、表面活性剂和助洗剂
解析:加酶洗衣粉中含有酶制剂、助洗剂和表面活性剂,它们都是对污物发挥作用的活性物质。
答案:D
14.有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉。实验分为两组,一组衣物用加酶洗衣粉洗涤,一组衣物用普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少( )。
A.用加酶洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗涤的对照
B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
C.用普通洗衣粉洗涤和少量加酶洗衣粉洗涤的对照
D.用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣粉洗涤的对照
解析:实验设计应分为三组,其中实验组有两组:一组用加酶洗衣粉,一组用普通洗衣粉;另外还应有一个空白对照组:既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤。
答案:B
15.加酶洗衣粉中的“酶”有多种,对各种污渍要针对不同情况选用不同的加酶洗衣粉,主要原因是( )。
A.酶具有多样性 B.酶具有高效性
C.酶具有专一性 D.酶易受环境影响
解析:生活中各种污渍其成分有很大差别,如油渍主要是脂质,血清主要为蛋白质,从酶的专一性出发,购买时应有所区别。
答案:C
16.(原创)探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时,用衣物作实验材料不如布料理想,理由是( )。
A.衣物比布料更容易遭受加酶洗衣粉的破坏
B.对pH进行控制时,衣物不如布料容易
C.对温度进行控制时,衣物不如布料容易
D.衣物的大小、颜色、洁净程度应该完全一致,但实际上不容易控制
解析:A项:衣物也是由布料做的,加酶洗衣粉对衣物和布料的影响是一样的。B项和C项:对pH和温度的控制与选择的实验材料无关。D项:实验洗涤对象为无关变量,一般应保证其大小、颜色和洁净程度完全一致,而对衣物大小、颜色和洁净程度的控制不如布料容易。
答案:D
17.(原创)对衣物洗涤的效果受 的影响( )。?
A.加酶洗衣粉酶制剂的类型
B.洗涤剂的用量
C.手洗还是机洗
D.包括以上各项因素在内的各种因素的综合影响
解析:酶制剂的类型、洗涤剂的用量、洗涤的方式(手洗还是机洗)、水质、衣物的材质等因素综合作用共同影响洗涤的效果。
答案:D
18.(原创)固定化细胞技术用到的载体不应具有的特点是( )。
A.能溶解于水 B.具有多孔性
C.不能被细胞分解利用 D.对细胞是无害的
解析:固定化细胞技术的载体对细胞具有固定作用,不应溶解于水,但应该具有多孔性,以满足反应物进入载体颗粒被细胞利用和加工的要求,以转化成符合生产需要的物质。固定细胞的载体也不应该被细胞分解利用,否则难以起到固定细胞的作用;对细胞应该是无害的,否则,细胞难以发挥应有的作用。
答案:A
19.将固定化酶装柱后,当底物经过该柱时,底物发生的变化是( )。
A.底物被稀释了
B.底物被浓缩了
C.底物的结构变得更加稳定了
D.底物被酶水解成产物了
解析:固定化酶装柱后,当底物经过该柱时,底物将被酶水解成产物。
答案:D
20.在制备固定化酵母细胞的操作中,正确的是( )。
A.制备好海藻酸钠后,需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B.制备固定化酵母细胞的过程中应用注射器
C.以恒定的速度把混合液注射到硫酸钙溶液中
D.凝胶珠在溶液中应浸泡10分钟左右
解析:高温会使酵母菌死亡;固定化酵母细胞时需以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴到氯化钙溶液中,以形成凝胶珠;凝胶珠在溶液中应浸泡30分钟左右,以使凝胶珠强化,不易破碎。
答案:B
21.在制备固定化酵母细胞的实验中,CaCl2溶液的作用是( )。
A.用于调节溶液pH
B.用于进行离子交换
C.用于胶体聚沉
D.用于为酵母细胞提供Ca2+
解析:海藻酸钠胶体在CaCl2溶液的作用下,发生聚沉,形成凝胶珠,其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引,形成更大的胶体颗粒,类似于人体红细胞之间由凝集素引起的凝集反应。
答案:C
22.下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解,正确的是( )。
A.反应物和酶都可以自由通过反应柱
B.反应物能通过,固定化酶的颗粒不能通过
C.反应物和酶都不能通过反应柱
D.反应物不能通过,酶能通过
解析:固定化酶的颗粒不能通过反应柱,否则就起不到对酶固定和反复利用的作用。反应物能通过反应柱,在反应物通过反应柱的过程中不断地被酶催化。
答案:B
23.(2012·江苏高考,17)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是( )。
A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药
C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用
D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
解析:用化学结合法固定化酶,会使部分酶的分子结构发生变化,从而影响酶的活性;作为消化酶时,以口服方式才可进入消化道起作用;试纸使用后被污染,不可以反复使用;海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的,在制备过程中也可能混入了杂菌,因而要用无菌水冲洗。
答案:C
24.加酶洗衣粉在使用过程中酶消耗有时不彻底而残留在衣物中,当人们穿着这些衣物尤其是贴身衣物时,会因残留的酶分解皮肤的蛋白质,导致皮肤出现瘙痒、红斑丘疹等过敏症状。请问过敏反应的发生主要与加酶洗衣粉中含有的哪种酶制剂有关?( )
A.脂肪酶 B.淀粉酶
C.蛋白酶 D.纤维素酶
解析:据题意可知,过敏反应的发生是因为酶分解皮肤的蛋白质,能分解蛋白质的酶是蛋白酶。
答案:C
25.下列关于固定化细胞技术的说法中,正确的是( )。
A.物理吸附法的优点是操作简单,吸附牢固
B.包埋法的优点是操作复杂,条件温和,对细胞无毒性
C.物理吸附法容易对酶活性产生影响
D.包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等
解析:固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊,物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响,但吸附过程相当复杂,这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关,且吸附力较弱,吸附不牢固,细胞容易脱落。而包埋法操作简便,条件温和,对细胞无毒性,适合于生长细胞的固定化。但凝胶的结构要保持稳定需要适当的控制。包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等。
答案:D
二、非选择题(共4小题,共50分)
26.(8分)在果汁生产中要用到果胶酶,某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性,进行了如下实验。
(1)实验方法:如上图中所示的顺序进行操作。
(2)实验结果:对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如曲线甲所示:
①图中自变量是温度,除此之外还可用 表示。?
A.酶的浓度 B.苹果泥的量
C.水的加入量 D. pH
②图中的纵坐标还可用 来表示。?
③实验小组改变了实验条件后重复做实验,得到曲线乙,苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是?
。?
④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前,将两者分装在不同试管中恒温水浴的目的是?
。?
解析:果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响,而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系,所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两个,一个是果汁的量,另一个是果汁的澄清度。为使实验达到相应的设计温度,必须使酶与底物分别保温,达到要求后才能混合。
答案:(每空2分)(2)①D ②苹果汁的体积 ③同一种酶的最适温度是一定的,不会因酶的浓度、底物量不同而改变 ④保证底物和酶在混合时的温度是相同的
27.(17分)果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准:a果粒含量高;b相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少,且果粒硬度不够,这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏程度减到最小,最大限度地提高成型果粒的含量。
根据以上内容回答下列问题。
(1)果胶酶是指 ,包括 等。?
(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的 ,由酶的 性可知,组成果粒的另一成分 不会被分解。?
(3)在果粒制作时按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制剂,加热至40~45 ℃,缓慢搅拌处理10~15 min。最后加热到90~92 ℃,再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于?
?
;在40~45 ℃温度下搅拌处理的原因是 ;最后升温到90~92 ℃再冷却罐装的目的是 。?
(4)果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于?
。?
(5)下面左图表示温度对果胶酶活性的影响,如果纵坐标表示果粒的生成速率,横坐标表示温度,请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
解析:果粒由果肉加工而成,应含有果胶和纤维素。在果胶酶参与加工果粒的过程中,果胶被分解为半乳糖醛酸,而纤维素不会被分解。控制酶量的意义在于:一方面使酶充分发挥作用,另一方面避免酶的浪费以节约生产成本。
答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)分解果胶的一类酶 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶
(2)半乳糖醛酸 专一 纤维素
(3)控制好酶的用量,一方面使果胶酶充分利用,节约成本,另一方面不能多用,以免造成浪费(3分) 在40~45 ℃温度下果胶酶活性最高(2分) 灭菌(2分)
(4)果粒产品中有纤维素,果汁中不含纤维素(3分)
(5)如图(2分)
28.(12分)某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。
(1)酵母细胞的固定采用的方法是 。?
(2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤:
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。
②海藻酸钠溶液应用 加热。?
③海藻酸钠溶液必须 才能加入酵母细胞。?
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入 中形成 。?
(3)
该实验小组用右图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在 条件下进行。?
②加入反应液后的操作是关闭
。?
③装置的长导管起到什么作用??
。?
解析:由于细胞过大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法进行固定化。操作过程中,必须等海藻酸钠溶液冷却后才能将其与酵母细胞混合,否则酵母细胞会在高温下死亡。酵母菌利用葡萄糖的发酵过程中会产生CO2,为减小装置中的压力,应及时将其排出。
答案:(每空1.5分)(1)包埋法
(2)②小火或间断 ③冷却至室温 ④氯化钙溶液
凝胶珠
(3)①无菌 ②活塞1和活塞2 ③释放CO2,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染
29.(13分)为了保护环境,减少生活污水中磷元素的排放量,某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有以下说明:
成分:含碱性蛋白酶等。
用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时;使用温水效果最佳。请勿用60 ℃以上的热水。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手。
请根据以上资料完成有关问题。
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验:
该实验的实验目的是 。?
(2)某学生探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,结果以下列曲线图表示。
由图可知该加酶洗衣粉中所添加酶的最适温度是 。?
(3)试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤。
(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境的保护,请解释原因。
解析:(1)通过图中的信息可以看出,该实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶。(2)图中显示在45 ℃时,该洗衣粉中的酶催化效率最高。(3)丝质及羊毛衣料中含蛋白质,而该洗衣粉中含的蛋白酶会破坏蛋白质的结构。(4)酶效率高,用量少,无污染。普通洗衣粉中含磷,会污染环境。
答案:(1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶(3分)
(2)45 ℃(2分)
(3)丝质和羊毛衣料中含有蛋白质,使用该洗衣粉会损坏衣物。(4分)
(4)酶无毒,含量少,又能被微生物分解,不会引起水质富营养化;而普通洗衣粉中含大量的磷元素,会导致水体富营养化,污染环境。(4分)
专题5过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列叙述中错误的是( )。
A.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出
B.在沸水浴中,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
C.用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质
D.用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质
解析:在不同浓度的NaCl溶液中DNA的溶解度不同,在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小,DNA析出,呈丝状物,过滤后存在于黏稠物中;在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,所以DNA呈溶解状态,过滤后存在于滤液中。
答案:A
2.在DNA提取过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是( )。
A.不易破碎
B.减少提取过程中DNA的损失
C.增加DNA的含量
D.容易洗刷
解析:玻璃对DNA有吸附作用,如果用玻璃器具,DNA会吸附在管壁上,减少DNA的提取量。
答案:B
3.“DNA的粗提取与鉴定”实验中,操作正确的是( )。
A.取制备好的鸡血细胞液5~10 mL,注入烧杯中,迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL,同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min,可使血细胞破裂,释放出DNA
B.整个DNA提取过程中,两次加蒸馏水的目的,都是为了降低溶液中NaCl的浓度,使DNA分子的溶解度达到最低,析出DNA分子
C.整个DNA提取操作中,两次加入2 mol/L的NaCl溶液,目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中
D.DNA鉴定操作中,只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺试剂,即可出现蓝色
解析:取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中,迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌,使血细胞破裂,将DNA释放出来;整个DNA提取过程中,使用两次蒸馏水,第一次是使血细胞吸水胀破,释放核DNA,第二次是用来稀释NaCl溶液,使DNA析出;在DNA鉴定操作中,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成。
答案:C
4.(多选)下列关于DNA和蛋白质提取和分离实验的叙述,正确的是( )。
A.提取细胞中的DNA和蛋白质都需要用蒸馏水胀破细胞
B.用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可除去蛋白质
C.蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA
D.蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化
解析:A项,在提取DNA时,如果材料是动物细胞则需要用蒸馏水胀破,如果是植物细胞则不需要,而是用洗涤剂瓦解细胞膜。B项用物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA,然后过滤出蛋白质,再降低NaCl溶液浓度,析出DNA。C项中透析用以除去小分子物质,DNA是大分子物质。D项是常规方法如用聚丙烯酰胺凝胶电泳,可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化。
答案:BD
5.做DNA粗提取和鉴定实验时,实验材料用鸡血而不用猪血的原因是( )。
A.鸡血的价格比猪血的价格低
B.猪的红细胞没有细胞核,不易提取到DNA
C.鸡血不凝固,猪血会凝固
D.用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便
解析:DNA是生物的遗传物质,主要存在于细胞核内。生物实验材料的选择原则:一是容易获得,二是实验现象明显。做DNA粗提取与鉴定实验的实验材料不选猪血是因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,不易提取到DNA,而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞有细胞核,实验现象明显。
答案:B
6.将粗提取的DNA丝状物分别加入物质的量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液、物质的量浓度为2 mol/L NaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中,然后用放有纱布的漏斗过滤,分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r,其中由于含DNA少可以丢弃的是( )。
A.P、Q、R B.p、q、r
C.P、q、R D.p、Q、r
解析:将粗提取的DNA丝状物加入物质的量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(p),杂质存在于滤液中(P);加入物质的量浓度为2 mol/L NaCl溶液中,DNA溶解,过滤后存在于滤液中(Q),杂质存在于纱布上(q);加入体积分数为95%的酒精溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(r),杂质存在于滤液中(R)。
答案:C
7.若选择的实验材料为植物细胞,破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是( )。
A.利于DNA的溶解 B.分离DNA和蛋白质
C.溶解细胞膜 D.溶解蛋白质
解析:实验材料是植物细胞,需先用洗涤剂溶解细胞膜,再加入食盐利于DNA的溶解。
答案:A
8.(多选)下面能影响DNA粗提取含量的是( )。
A.选材 B.洗涤剂的用量
C.二苯胺的用量 D.搅拌和研磨的程度
解析:A项:尽量选择DNA含量高的材料粗提取DNA。B项:洗涤剂的用量和类型能影响细胞膜的瓦解程度,从而导致DNA的释放量的变化。C项:二苯胺是DNA的鉴定剂,而非提取剂。D项:搅拌和研磨充分有利于DNA的释放。
答案:ABD
9.粗提取DNA的最后一步用到冷却的酒精溶液,DNA会以白色丝状物的形态析出,其中每一根白色丝状物是( )。
A.一条脱氧核苷酸链
B.一个DNA分子
C.扭结在一起的多个DNA分子
D.一条染色体
解析:一条脱氧核苷酸链和一个DNA分子特别微小,不会被眼睛直接观察到。对DNA粗提取过程中,蛋白质已被破坏或过滤掉,所以样品中不再存在由DNA和蛋白质组成的染色体。
答案:C
10.DNA的双螺旋结构解开的温度范围是( )。
A.10~20 ℃ B.80~100 ℃
C.20~30 ℃ D.40~60 ℃
解析:蛋白质大多不能忍受60~80 ℃的高温,而DNA在80 ℃以上才会变性。
答案:B
11.(双选)下列有关PCR技术的说法,不正确的是( )。
A.PCR技术是在细胞内完成的
B.PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术
C.PCR技术的原理与DNA复制的原理不同
D.PCR技术的前提是有一段已知的目的基因的核苷酸序列
解析: PCR技术是在生物体外进行DNA复制的技术,其原理与DNA复制的原理相同,但前提是必须要有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物。
答案:AC
12.关于DNA的复制,下列叙述正确的是( )。
A.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从5'端延伸DNA链
B. DNA复制不需要引物
C.引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合
D. DNA的合成方向总是从子链的3'端向5'端延伸
解析:由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3'端即复制方向由模板链的3'端向5'端延伸;由于DNA分子是反向平行的,子链是依据碱基互补配对原则,在DNA聚合酶作用下合成的,其合成方向是从子链5'端向3'端延伸。
答案:C
13.PCR一般要经过三十多次循环,从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将( )。
A.仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸
B.无需与引物结合,在酶的作用下从头合成子链
C.同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸
D.与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸
解析:PCR扩增中,从第二轮循环开始,由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时,将与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸;由引物Ⅱ延伸而成的DNA单链作模板时,将与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸。
答案:D
14.下图是哪次循环的产物?( )
A.第一次循环 B.第二次循环
C.第三次循环 D.第四次循环
解析:在PCR反应中,以引物为标记,第一次循环时,以加入的DNA为模板,两条DNA链可分别由引物Ⅰ和引物Ⅱ与其结合并在DNA聚合酶的作用下延伸,所以形成的每个子DNA中只有一种引物;从第二次循环开始,上次产生的DNA分子又可作为模板参与反应,所以会形成DNA分子两端均含引物的情况,如图所示:
因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。
答案:A
15.复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至40~60 ℃,可使引物和模板发生结合。PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合,原因不包括( )。
A.由于模板DNA比引物复杂得多
B.引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞
C.加入引物的量足够多而模板链数量少
D.模板链加热解旋已经变性不可能再次结合
解析:DNA分子在80~100 ℃的温度范围内双螺旋结构解体,双链打开,在DNA分子复制时提供模板,这个过程称为变性。当温度缓慢降低到50 ℃左右时,两条解聚的单链重新结合成双链,称为复性,故D阐述错误。
答案:D
16.在PCR过程中,一般进行自动控制的是( )。
A.引物的设计
B.反应成分的配制
C.移液器枪头的更换
D.温度由94 ℃→55 ℃→72 ℃的调整
解析:真正的PCR过程一般由PCR仪完成,PCR仪对温度的调整是自动的。引物的设计由人的大脑完成,反应成分的配制、移液器枪头的更换一般在PCR仪外由人工完成。
答案:D
17.为了提取血红蛋白,从学校附近的屠宰场索取新鲜的猪血,对猪血处理的正确操作是( )。
A.要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠
B.取血回来后,马上进行高速长时间离心
C.将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌
D.重复洗涤直到上清液呈红色为止
解析:取血后,应进行低速短时间离心;离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌,使红细胞破裂;红细胞重复洗涤直到上清液没有黄色为止。
答案:A
18.利用离心法纯化蛋白质主要是利用了蛋白质的( )。
A.结构与组成 B.种类和数量
C.大小和密度 D.所携带电荷的多少
解析:离心法纯化蛋白质,是通过控制离心速率,使分子大小、密度不同的蛋白质发生分层,从而达到分离出各种蛋白质的目的。
答案:C
19.有资料显示,在非洲,作为镰刀形细胞贫血症基因携带者更能适应于当地的环境。有人认为这种人的血红蛋白可能与正常人或镰刀形细胞贫血症病人的有一定差异。为证实这种猜想,需对携带者的血红蛋白进行实际的检测,而欲要检测,就必须分离得到这种血红蛋白。试想分离提纯镰刀形细胞贫血症携带者(Aa)的血红蛋白时,用不到的药品或仪器是( )。
A.琼脂糖 B.磷酸缓冲液
C.离心机 D.自来水
解析:因为分离血红蛋白的常用方法是凝胶色谱法,而该法中所用的凝胶可以是葡聚糖或琼脂糖,故A是可用品;又因为该方法的实际操作中,需要用离心方法将红细胞与其他血液成分分离开,故C也是必需的;又因实验环境中的pH必须与人体内的基本一致,故需要用磷酸缓冲液进行酸碱度的调节。
答案:D
20.下列有关PCR技术的叙述,错误的是( )。
A.PCR技术一定需要解旋酶和DNA聚合酶
B.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从引物的3'端延伸DNA链
C.PCR的引物的基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸
D.扩增DNA时,需要加入两种引物
解析:在PCR技术中,用高温加热的方法使DNA变性即解旋,而不用解旋酶。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA。引物是一小段DNA或RNA,其基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。DNA复制时以两条单链为模板,每条单链都需要引物,故需要两种引物。
答案:A
21.下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是( )。
A.是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法
B.在洗脱过程中,大分子不能进入凝胶内部而最先流出,而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢,最后流出
C.凝胶内部有很微细的多孔网状结构,其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系
D.一般情况下,凝胶对要分离的物质没有吸附作用,因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来
解析:本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法,凝胶是由多糖类化合物构成的,其内部有很微细的多孔网状结构,小分子蛋白质可以进入凝胶内部,路程较长,移动速度慢,而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部,路程较短,移动速度快,因此在洗脱过程中先被分离。选用不同种凝胶,其立体网状结构不同,孔隙大小不同,因此可分离的分子大小也不同。凝胶一般对分离的物质无吸附作用,所有要分离的物质都应该被洗脱出来,这是凝胶色谱法与一般层析法的不同。
答案:C
22.(原创)对含血红蛋白的样品透析和洗脱均用到磷酸缓冲液。磷酸缓冲液的pH依次为( )。
A.5.0、8.0 B.8.0、5.0
C.7.0、8.0 D.7.0、7.0
解析:红细胞内的pH一般为7.0,为了不破坏所提取血红蛋白的分子结构,对含血红蛋白的样品透析和洗脱用到的磷酸缓冲液pH均为7.0(中性)。
答案:D
23.在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,与其有关的主要是( )。
A.样品的处理 B.凝胶色谱柱的装填
C.洗脱过程 D.凝胶色谱柱的制作
解析:在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,说明凝胶色谱柱的装填不紧密,需重新装填。
答案:B
24.下列各项中,一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是( )。
A.色谱柱高 B.色谱柱的直径
C.缓冲溶液 D.样品的分布
解析:色谱柱太短不会使大小不同的蛋白质分子拉开距离;缓冲溶液的pH不当会造成蛋白质结构的变化因而使分离受到影响;样品的分布不均匀会影响蛋白质分子移行的路径。色谱柱的直径与大小不同的蛋白质分子的下移没有必然的联系。
答案:B
25.下图甲是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺序。图乙是DNA测序仪测出的另外四个DNA片段的碱基排列顺序,请认真比较这四幅图,其中与所给样本碱基排列顺序最相似的是( )。
解析:分别将A、B、C、D四图中的碱基顺序与所给样本比较,分布最相似的,就是碱基序列最相似的,因C图与样本最相近,故选C。
答案:C
二、非选择题(共4小题,共50分)
26.(8分)请根据下列有关实验及结果,回答问题。
在DNA的粗提取与鉴定实验中,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作,最后所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行,请指出该同学实验操作中的三处错误并改正。
①在新鲜的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆,留下血细胞备用。
②取5~10 mL血细胞放入50 mL的烧杯中,并立即注入20 mL物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液,快速搅拌5 min后经滤纸过滤,取其滤液。
③滤液中加入40 mL物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液,并用玻璃棒沿一个方向搅拌1 min。
④向上述溶液中缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌,直到溶液中出现丝状物为止,再进行过滤,得到含DNA的黏稠物。
(1)?
;?
(2)?
;?
(3)?
。?
解析:红细胞的破裂需在清水中进行,搅拌时应轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌;第一次过滤,是除去细胞碎片,DNA在滤液中,因此不能用滤纸过滤;丝状物出现时才刚刚开始析出DNA,应让DNA完全析出。
答案:(1)第②步中“并立即注入20 mL物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液,快速搅拌”应改为“缓慢贴壁加入蒸馏水,并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌”(3分)
(2)第②步中的“滤纸”应改为“纱布”(2分)
(3)第④步中“直到溶液中出现丝状物为止”应改为“直到溶液中丝状物不再增加为止”(3分)
27.(12分)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,下图表示合成过程,请据图分析回答下列问题。
(1)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述,正确的是( )。
A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键
B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键
C.该过程不需要解旋酶的作用
D.该过程与人体细胞的过程完全相同
(2)C过程要用到的酶是 。这种酶在高温下仍保持活性,因此在PCR扩增时可以 加入, (需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有 。?
(3)如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“95 ℃~55 ℃~72 ℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占 。?
(4)如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个。?
(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于 。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占 。?
解析:(1)高温所起的作用类似于解旋酶,使双链DNA变为单链。
(2)C过程为PCR技术的延伸阶段,当系统温度上升至72 ℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。Taq DNA聚合酶是耐热的,高温下不变性,所以一次性加入即可。
(3)PCR技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环,共产生23个DNA分子,其中有2个DNA分子含有15N标记。
(4)在一个双链DNA分子中,C+T占碱基总数的一半,故T的数目为a-m,复制10次,相当于新增加了(210-1)个DNA分子。故需补充T的数目为(210-1)(a-m)。
(5)基因中的碱基对改变属于基因突变。对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,第二次以后按正常配对方式进行扩增,错配链作模板扩增的都是错误的DNA分子,原正常链扩增得到的DNA分子都是正常的DNA分子,故若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占3/4。
答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)C
(2)Taq DNA聚合酶 一次 不需要 DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、适当的温度(4分)
(3)25%
(4)(210-1)(a-m)
(5)基因突变 75%
28.(14分)下面是凝胶色谱法分离蛋白质时样品的加入(图Ⅰ)和洗脱(图Ⅱ)示意图,请据图回答下列问题。
(1)在加样示意图中,正确的加样顺序是 。?
(2)用吸管加样时,应注意正确操作,分别是:
① ;② ;③ 。?
(3)等样品 时,才加入缓冲液。?
(4)分离血红蛋白时,待 接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每 mL收集一管,连续收集。?
解析:进行凝胶色谱操作加样时,加样前,打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐,用吸管小心地将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端,注意不可破坏凝胶面。吸管应贴着管壁加样,待样品完全进入凝胶层后才可关闭下端出口,加入缓冲液,待红色蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。
答案:(每空2分)(1)④→①→②→③ (2)不要触及破坏凝胶面 贴着管壁加样 使吸管管口沿管壁环绕移动 (3)完全进入凝胶层 (4)红色的蛋白质 5
29.(16分)如今人类已跨入了蛋白质时代,对蛋白质的研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题。
(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步: 、 、 和纯度鉴定。?
(2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白,实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,这样做的目的是 。?
(3)血红蛋白的提取又可以细分为:红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶液和 。其中分离血红蛋白溶液时需要用到 (仪器)分离出下层红色透明液体。?
(4)装填凝胶色谱柱时,要注意色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现有气泡必须重新装。这是因为?
。?
(5)欲探究色谱柱的高度是否影响蛋白质分离的因素,应把 作为自变量,把 作为无关变量,把 作为因变量。?
解析:对(1)(2)(3)(4)直接参照教材内容作答。由(5)的实验目的容易确定色谱柱的高度变化为自变量,其他因素包括缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等为无关变量,大小不同的蛋白质分子的间距为因变量。
答案:(除标出的分值外,每空1分)
(1)样品处理 粗分离 纯化
(2)防止血液凝固
(3)血红蛋白的释放 透析 分液漏斗
(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果(3分)
(5)色谱柱的高度变化(2分) 缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等因素(2分) 大小不同的蛋白质分子的间距(2分)
专题6过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列生产领域一般不会用到植物芳香油的是( )。
A.药品 B.化妆品
C.饮料 D.重工业
解析:植物芳香油可以作为药物和香料使用,因此药品、化妆品、饮料的生产可以应用植物芳香油,重工业一般不会用到植物芳香油。
答案:D
2.植物芳香油的化学成分主要为( )。
A.蛋白质
B.糖蛋白
C.氨基酸及其衍生物
D.萜类化合物及其衍生物
解析:根据教材内容直接选择。
答案:D
3.植物芳香油是天然香料,下列有关说法不正确的是( )。
A.植物芳香油是从植物不同器官提取的
B.植物芳香油易溶于有机溶剂,具有挥发性
C.植物芳香油组成简单,主要由苯组成
D.用玫瑰提取的玫瑰油是植物芳香油的一种
解析:植物芳香油组成复杂,主要包括萜类及其衍生物,其气味芳香,能使人神清气爽,绝不可能是由苯组成的。
答案:C
4.不少植物器官用于提取植物芳香油,下面所列芳香油由茎和叶提取的是( )。
A.薄荷油 B.玫瑰油
C.橘皮油 D.茴香油
解析:薄荷油、玫瑰油、橘皮油、茴香油依次由茎和叶、花、树皮、果实提取。
答案:A
5.提取橘皮精油的过程中,需要经过前后两次过滤,则橘皮精油为( )。
A.经过第一次过滤后的滤液
B.经过第一次过滤和第二次过滤后的滤液
C.经过第二次过滤后的滤液
D.经过第一次过滤后静置处理的上清液和第二次过滤后的滤液
解析:经过第一次过滤后静置处理的上清液中含有橘皮精油,其余部分通过滤纸过滤,滤液与吸出的上层橘油合并,成为最终的橘皮精油。
答案:D
6.将原料完全浸没于水中的蒸馏方法叫( )。
A.水上蒸馏 B.水下蒸馏
C.水中蒸馏 D.水气蒸馏
解析:按照蒸馏过程原料放置的位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏,水中蒸馏是指将原料完全浸没于水中的蒸馏方法。没有水下蒸馏这一说法。
答案:C
7.芳香油的提取方法主要分为三种:蒸馏法、萃取法和压榨法。以下关于提取方法的选取认识中,错误的是( )。
A.水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B.压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
C.若植物有效成分易水解,应采用水蒸气蒸馏法
D.提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是分液
解析:水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,若水中蒸馏法导致原料焦糊或有效成分水解时,则不宜采用此法。但可以采用压榨或萃取的方法来提取。
答案:C
8.使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,是因为( )。
A.其化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏
B.其化学性质稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏
C.其化学性质不稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,不能随水蒸气一同蒸馏
D.其化学性质不稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,不能随水蒸气一同蒸馏
解析:玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,故可用蒸馏法提取。
答案:A
9.压榨完橘皮而获得的油水混合物,除去糊状残渣应先用什么过滤?( )
A.布袋过滤 B.滤纸过滤
C.纱布过滤 D.离心
解析:依据识记的教材内容直接选择。
答案:A
10.提取玫瑰精油的有关说法中正确的是( )。
A.乳浊液经分液漏斗分离后得到的玫瑰液中不含水
B.加入无水硫酸钠的目的是避免玫瑰油的挥发
C.无水硫酸钠具有吸水的功能
D.氯化钠能使水和油充分混合
解析:乳浊液经分液漏斗分离后得到的玫瑰油中还含有水。加入无水硫酸钠,其目的就是吸去其中的水,放置过夜后,再过滤除去固体的硫酸钠就可以得到玫瑰油了。无水硫酸钠并不能与芳香油发生化学反应。氯化钠能使水和油分层,以利于水、油的分离。
答案:C
11.用蒸馏法提取玫瑰油的有关叙述错误的是( )。
A.蒸馏温度高,水和玫瑰油挥发得就容易,所以在高温下蒸馏效果好一些
B.为了充分蒸馏玫瑰油,应该在较低温度下延长蒸馏时间
C.在乳浊液分离的时候,为了有利于水和油层分开,向乳化液中加入氯化钠,增加盐的浓度
D.水和油层分开后,应在初提取的玫瑰油中加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水,放置过夜,经过滤除去固体硫酸钠后,就可以得到玫瑰油
解析:蒸馏温度太高、时间太短,玫瑰油的品质就比较差,如果要提高品质,就需要在较低温度下延长蒸馏时间。向乳化液中加入氯化钠,增加盐的浓度,有利于水和油分层,通过分液漏斗排去下层的水,得到初提取的玫瑰油,再加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水,放置过夜,经过滤除去固体硫酸钠后,就可以得到玫瑰油。
答案:A
12.玫瑰精油被称为“液体黄金”,其提取方法( )。
A.只能用水蒸气蒸馏法 B.可用蒸馏法和压榨法
C.可用蒸馏法和萃取法 D.可用压榨法和萃取法
解析:玫瑰精油化学性质稳定,能随水蒸气一同蒸馏,可用蒸馏法提取。玫瑰精油难溶于水,易溶于有机溶剂,可用萃取法提取。
答案:C
13.用压榨法提取橘皮油时用到石灰水,该物质的作用是( )。
A.杀灭橘皮表面的细菌
B.对橘皮进行漂白
C.利用其强碱性使橘皮细胞的酶失活
D.破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱
解析:石灰水有杀菌作用,但不是提取橘皮油时所起的作用。用压榨法提取橘皮油时存在原料容易滑脱的问题,可通过利用石灰水分解果胶的办法解决这一问题。
答案:D
14.提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热,但用萃取法提取胡萝卜素时,采用的是水浴加热法,而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。其原因是( )。
A.前者需保持恒温,后者不需要恒温
B.前者容易蒸发,后者不容易蒸发
C.胡萝卜素不耐高温,玫瑰油耐高温
D.前者烧瓶里含有机溶剂,易燃易爆,后者是水
解析:用萃取法提取胡萝卜素时,由于在烧瓶中加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂,因此应避免明火加热,采用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热,容易引起燃烧、爆炸。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时,烧瓶内加入的是水,直接加热不会出现燃烧、爆炸等现象。
答案:D
15.为补充胡萝卜素,有人说胡萝卜生吃营养价值高,有人说胡萝卜熟吃营养价值高,并且在炒胡萝卜时要多放油,你认为哪种说法正确?( )
A.两者都正确
B.前一种正确,后一种错误
C.前一种错误,后一种正确
D.两种都错误
解析:胡萝卜中最主要的营养成分是胡萝卜素,因其易溶于有机溶剂,在炒制时多加一些油,利于胡萝卜素溶解,有利于人体的吸收。
答案:C
16.下列对胡萝卜素的提取过程分析正确的是( )。
A.在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时,温度越高、干燥时间越长,烘干效果越好
B.在萃取过程中,在瓶口安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发
C.在浓缩干燥前,没有必要进行过滤
D.将滤液用蒸馏装置进行蒸馏,要收集蒸发出去的液体,蒸发出去的是胡萝卜素,留下的是有机溶剂
解析:在烘干胡萝卜时要控制好温度和时间,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。在漏斗中要放上定性滤纸,过滤圆底烧瓶中的萃取液,除去不溶物。将滤液用蒸馏装置进行蒸馏,蒸发掉有机溶剂,留下浓缩的胡萝卜素提取液。而在萃取过程中,在瓶口安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发。
答案:B
17.关于植物芳香油的叙述错误的是( )。
A.挥发性强,易溶于有机溶剂,一般来说价格昂贵
B.都是由天然植物的茎、叶、树干、花、果实和种子等部位经过萃取得到的浓缩液体
C.它是植物免疫和维护系统的精华
D.植物芳香油广泛地应用于轻工化妆品、饮料和食品制造等方面
解析:根据植物原料的特点,选择不同的提取方法,植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。
答案:B
18.植物芳香油生产的原料采自植物的花、茎、叶、果实、根等部位,出油量的多少及油的品质与多种因素有关,其中对材料的处理上,下列哪项是错误的?( )
A.应及时采收
B.摘收部位要符合要求
C.对原料应及时进行处理
D.摘收后不能马上加工,应停放一段时间后加工
解析:影响材料出油量的因素很多,主要有采收时间、取材部位、处理时间要及时等。
答案:D
19.拆卸蒸馏装置的顺序是( )。
A.自上而下,从左向右 B.与安装顺序相同
C.随意 D.与安装顺序相反
解析:蒸馏装置的拆卸与安装顺序相反,自上而下,从右向左。
答案:D
20.为了大量提高胡萝卜素的提取量,萃取前要( )。
A.浸泡 B.粉碎和干燥
C.浓缩 D.过滤
解析:在胡萝卜素的提取过程中,粉碎有利于胡萝卜素的溶解,干燥可除去其中的水分,此操作可大量提高胡萝卜素的提取量。
答案:B
21.对于胡萝卜素的提取过程,叙述错误的是( )。
A.萃取过程中应该避免明火加热,采用水浴加热
B.为了防止加热时有机溶剂的挥发,还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置
C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置
D.在浓缩前,不需要过滤,因为萃取液中没有不溶物
解析:本题考查胡萝卜素的提取实验,其流程为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
答案:D
22.使用纸层析法鉴定胡萝卜素,需要在基线上点样,点标准样品的点与萃取样品的点分别是( )。
A.A、B和C、D B.A、C和B、D
C.A、D和B、C D.B、C和A、D
解析:制作层析滤纸时,在滤纸下端距底边2 cm处做一条基线,在基线上取A、B、C、D四点。用最细的注射器针头分别吸取溶解在石油醚中的标准样品和萃取样品,分别在A、D和B、C点上点样。
答案:C
23.提取玫瑰精油用蒸馏法,而提取橘皮精油一般用压榨法,二者原理、方法各不相同,在实验流程中共有的操作是( )。
A.蒸馏 B.压榨 C.萃取 D.分液
解析:提取玫瑰精油和提取橘皮精油中都要用分液漏斗将水和油层分离开。
答案:D
24.下列关于纸层析的叙述,错误的是( )。
A.样品点不能浸泡在提取液中
B.点样时,应快速细致,形成大小一致的圆点
C.滤纸卷成筒状是为了增大吸收面积
D.石油醚可作为层析液
解析:层析液不能没及滤纸基线,否则点样处的胡萝卜素溶解在层析液中,导致实验失败。点样时,应快速细致,形成大小一致的圆点,点样斑点不能太大。滤纸卷成筒状不能增大吸收面积,目的是使滤纸稳定地竖立在装置中。石油醚是不溶于水的有机溶剂,可作为层析液。
答案:C
25.植物芳香油一定具有的特性是( )。
A.具有芳香的气味 B.化学性质比较稳定
C.由植物细胞合成 D.用蒸馏法提取
解析:A项,不同植物的芳香油具有不同的气味。B项和D项,有些植物芳香油化学性质不稳定,易水解,不能用蒸馏法提取。C项,植物芳香油一定由植物细胞合成。
答案:C
二、非选择题(共4小题,共50分)
26.(8分)天然胡萝卜素是国际癌症协会研究中心、美国癌学会推崇的防癌抗癌食品、保健品和药品。作为保健品食用,可医治维生素A缺乏症、干皮症、抗光敏症等疾病。科学研究证明,胡萝卜素能防治或延缓癌症,是具有广泛免疫功能的药物和不可缺少的饮料添加剂。目前在国内外食品工业和其他诸多行业中,胡萝卜素一直处于供不应求的状态。
请根据上述材料及所学知识,回答下列问题。
(1)新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在胡萝卜素的提取过程中,要对新鲜的胡萝卜进行 ,但要注意控制 和时间,这是因为 。?
(2)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症,是因为 。?
(3)下面为提取胡萝卜素的实验流程图:
胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素
A过程叫 ,B过程叫 。?
解析:由于新鲜的胡萝卜含有大量的水分,所以在提取胡萝卜素时要先进行干燥,但干燥时间太长和温度过高会导致胡萝卜素分解。天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症,是因为胡萝卜素可分解为维生素A。胡萝卜素溶于油中更易被人体吸收。
答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(2分)
(2)胡萝卜素可分解为维生素A(2分)
(3)萃取 浓缩
27.(17分)许多植物含有天然香料,如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答下列问题。
(1)薄荷油是挥发性物质,提取薄荷油时应选用 (鲜、干)薄荷叶作原料,其原因是 。?
(2)用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂是 ,原理是 。?
(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时,在油水混合物中加入氯化钠的作用是 。常用于分离油层和水层的器皿是 。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是 ,除去固体硫酸钠的常用方法是 。?
解析:(1)薄荷油易挥发,干燥过程中会使薄荷油挥发掉,因此选择鲜薄荷叶作为原料。(2)薄荷油易溶于有机溶剂,因此萃取时所选用的溶剂必须是有机溶剂,如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(3)增加盐的浓度,可使分层更明显;分离油层和水层的器皿一般选用分液漏斗;无水硫酸钠是干燥剂,可以用来吸收油层中的水分;除去固体硫酸钠最简单的方法是过滤。
答案:(除标出的分值外,每空2分)(1)鲜 薄荷油易挥发,干燥过程中会使薄荷油挥发掉
(2)酒精或石油醚、乙醚、戊烷等 薄荷油易溶于有机溶剂(3分)
(3)增加盐的浓度,使分层更明显 分液漏斗 吸收油层中的水分 过滤
28.(11分)天然香料的主要来源是动物和植物,但植物来源更为广泛。胡萝卜素是常用的食品色素,也可治疗许多疾病。市场上人工合成的胡萝卜素价值不如天然胡萝卜素,因此人们常从植物中提取。请回答下列问题。
(1)根据植物原料和有效成分的不同,各种物质有具体的提取方法。
①玫瑰精油易挥发,可采用 法提取,原理是利用 将其携带出来。?
②提取橘皮精油一般采用 法,原因是蒸馏法加热时会导致 和有效成分水解等问题。?
③胡萝卜素不溶于水,微溶于酒精,常用 (溶剂)进行萃取。?
(2)鉴定胡萝卜素粗品时,可用 法,点样应该 ,才会形成细小的圆点。分析结果时,判断标准样品点与萃取样品点的依据是 。?
解析:(1)水蒸气蒸馏适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油,利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来;压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取,通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油;根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可以用有机溶剂萃取的方法。(2)鉴定胡萝卜素粗品时,可用纸层析法,点样应该快速细致,才会形成细小的圆点。由于提取物中含有杂质,萃取样品在滤纸上的色带点数比标准样品的多,从而确定标准样品点与萃取样品点。
答案:(1)(每空1分)①蒸馏 水蒸气 ②压榨 水中原料焦糊 ③石油醚 (2)(每空2分)纸层析 快速细致 层析后的色带点数不一样
29.(14分)柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为一种绿色杀虫剂。
(1)柠檬油的挥发性 ,易溶于 ,比重较 。?
(2)提取柠檬油常见的原料是柠檬花与柠檬果皮,嫩的花朵在蒸馏过程中,精油易被水蒸气分子破坏,所以可采用 法。柠檬果皮精油的提取适宜采用 法,此种方法是通过 将柠檬油从混合物中分离出来,必经步骤为(如图):?
据实验流程图回答下列问题:
①A是 ,目的是 。?
②B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是 。?
③C过程为 ,目的是 。?
④实验过程中浸泡柠檬果皮后,需用清水洗涤,其目的是 。?
(3)采用柠檬油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点是?
。?
(4)从生产绿色食品的要求出发,写出防治害虫的三种方法: 。?
解析:(1)(2)水中蒸馏可能发生原料的焦糊问题,而且可能使某些有效成分高温水解,凡存在上述问题的应考虑萃取法或压榨法。用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时,应用石灰水充分处理,以提高出油率,防止压榨时滑脱等。为了使油与水易分离,还应加入小苏打和硫酸钠。(3)柠檬油作为一种天然的杀虫剂有其优点:对人、畜无毒,对植物无毒,不污染环境。(4)防治害虫的方法可结合其他生物学知识来解答,其方法较多,如利用生物天敌防治,利用性外激素干扰其交尾或诱捕,运用生物工程如基因工程或诱变育种培育抗虫作物品种等。
答案:(每空1分)(1)强 有机溶剂 轻
(2)萃取 压榨 机械压力 ①石灰水 破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率 ②使精油易与水分离 ③过滤 除去固体物和残渣 ④除去石灰水
(3)对人、动物、植物均无毒性,减少对环境的污染
(4)利用天敌进行生物防治害虫、运用生物工程培育抗虫品种作物、利用激素影响昆虫的发育
