（19）生物技术实践——2023届高考生物二轮复习热点题型限时练（Word版含解析）

（19）生物技术实践——2023届高考生物二轮复习热点题型限时练
答题时间：25分钟
1.2017年9月，国家发改委、国家能源局、财政部等十五部门联合下发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，提出了到2020年在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，到2025年力争纤维素乙醇实现规模化生产，利用纤维素废弃物代替粮食生产酒精的研究工作前景广阔，其流程如图所示。回答下列问题。
（1）筛选纤维素分解菌的实验流程是：土壤取样→_____→梯度稀释→将样品涂布到_____（鉴别、选择）纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
（2）刚果红（CongoRed，简称_____）是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的_____发生这种反应。
（3）纤维素酶是纤维素分解菌产生的一种复合酶，某研究小组尝试分离纯化纤维素酶，分离纯化纤维素酶的方法是_____，是根据_____分离蛋白质的有效方法。
（4）图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌，发酵后是否有酒精产生，可以用_____来检验。
（5）筛选纤维素的培养基配制过程中，设置未接种培养基的作用是_____。
2.【生物－选修1:生物技术实践】
苹果汁、苹果酒、苹果醋等是人们餐桌上的常见食品。结合相关知识回答以下问题：
（1）如图所示是在苹果酒的基础上制作苹果醋的流程图。苹果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用 ＿溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌 ＿（答“能”或“不能”）将果汁中的糖发酵成醋酸，原因是 ＿。
（2）过程②常用的醋酸菌是可以在食醋中获得，分离和纯化该微生物的方法如下：
第一步：配制培养基。根据物理性质，纯化微生物常用的培养基为 ＿＿。
第二步：采用 ＿法对培养基进行灭菌处理。
第三步：接种。
第四步：培养温度控制在 ＿。
第五步：挑选符合要求的菌落。
（3）某同学计划统计食醋中该发酵菌的总数，他选用10-4、10-5、10-6稀释液进行涂布，每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是 ＿，此对照实验的目的是 ＿。
3.腐乳是我国传统的发酵豆制品，已有近千年的历史。腐乳的生产过程一般分为前酵期(培菌)和后酵期(装瓶后常温条件下放置，自然发酵3个月)，采集各时段腐乳坯样品，测定相关物质含量如图所示。回答下列问题。
(1)豆腐为毛霉的生长提供的基本营养物质有碳源、_______。毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈，将三种纯化的毛霉菌种接种在酪蛋白培养基中得到三种单菌落甲、乙、丙，其菌落直径平均值分别为3.2cm、2.8cm、2.9cm，菌落与透明圈一起的直径平均值分别为3.7cm、3.5cm、3.3cm。应选择菌落________(填“甲”、“乙”或“丙”)作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。
(2)装瓶腌制腐乳时，在接近瓶口的表面要将盐铺厚一点，原因是________。卤水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是________。
(3)据图分析从“白块”到“晾晒2d”，腐乳坯中游离氨基酸含量变化的最主要原因是________；加盐腌制(腌坯)之后，腐乳坯中的游离氨基酸含量下降的原因________(答出两点)。请预测后酵期发酵瓶中的游离氨基酸的变化是________。
4.【选修1∶生物技术实践】
鱼露（又称鱼酱油）是一种在广东、福建等地常见的调味品，是以价廉的海捕小鱼虾为原料，用盐（盐的加入比例约 20%）腌渍、发酵、曝晒、提炼而成。鱼露生产企业常通过添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕，以及控制发酵条件等措施加快生产速度和提升产品质量。图1 为鱼露发酵制缸。图 2、3、4 依次为豆粕添加浓度、pH、温度对高产蛋白酶耐盐菌株蛋白酶活力的影响。
请回答下列问题∶
（1）鱼露的发酵过程中，加入的豆粕可为菌株的生长提供_____等营养物质，豆粕添加的最适浓度是_____。高产蛋白酶耐盐菌株的最适 pH为_____。
（2）据图1可知，发酵缸中的菌株属于_____（选填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。发酵缸无须灭菌处理，原因是_____。
（3）生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌清制品生产中产生的一类物质，对食用安全性有重要影响，其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈的方法，从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌，其操作思路是;从距发酵缸上表面8 ～12 cm处吸取1 mL发酵液→_____→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL生物胺、5g/L NaCl 的固体培养基上→_____→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。
答案以及解析
1.答案：（1）选择培养；鉴别
（2）CR；纤维二糖、葡萄糖
（3）凝胶色谱法或分配色谱法；相对分子质量的大小
（4）酸性重铬酸钾
（5）检测培养基灭菌是否合格（或判断培养基是否被杂菌污染）
解析：(1)筛选纤维素分解菌的原理是在富含纤维素的土层中取样，为了增加纤维素分解菌的数量，可以进行选择培养，而后经过梯度稀释获得单菌落进出纯化培养从而获得纤维素分解菌，实验流程表示如下：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
(2)刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖、葡萄糖发生这种反应，据此可以根据是否出现透明圈将纤维素分解菌鉴别出来。
(3)纤维素酶是纤维素分解菌产生的一种复合酶，某研究小组尝试分离纯化纤维素酶，纤维素酶的化学本质是蛋白质，通常可用凝胶色谱法或分配色谱法分离纯化纤维素酶，该方法的原理是根据蛋白质相对分子质量的大小实现的分离。
(4)图中发酵阶段的产物是酒精，说明用的菌种是酵母菌，因为酵母菌在无氧条件下会进行无氧呼吸产生酒精，据此可做出判断，为了鉴别发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾进行鉴别，根据灰绿色是否出现来鉴别是否有酒精产生。
(5)筛选纤维素的培养基配制过程中，通常设置未接种培养基作为对照，以检测培养基灭菌是否合格，从而能推测实验结果是否可靠。
2.答案：（1）重铬酸钾 不能 醋酸菌是好氧菌，酒精发酵时氧气不足
（2）固体培养基 高压蒸汽灭菌 30-35℃
（3）不接种的空白培养基
检查培养基制备过程中是否被杂菌污染（合理即可）
解析：（1）如图所示是在苹果酒的基础上制作苹果醋的流程图。苹果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用重铬酸钾溶液来鉴定，若产生灰绿色反应，则说明产生了酒精。在酒精发酵旺盛时，利用的是酵母菌的无氧呼吸，此时的发酵环境为无氧环境，而醋酸菌是好氧菌，故醋酸菌不能将果汁中的糖发酵成醋酸。
（2）过程②常用的醋酸菌是可以在食醋中获得，分离和纯化该微生物的方法如下：第一步：配制培养基。根据物理性质，纯化微生物常用的培养基为固体培养基。第二步：采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌处理。第三步：接种。第四步：醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。第五步：挑选符合要求的菌落。
（3）某同学计划统计食醋中该发酵菌的总数，他选用10-4、10-5、10-6稀释液进行涂布，每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是不接种的空白培养基，此对照实验的目的是检查培养基制备过程中是否被杂菌污染，以确保实验的准确性。
3.答案：(1)水、无机盐、氮源；乙
(2)瓶口处被杂菌污染的可能性较大，加多点盐可以有效抑制微生物的生长；抑菌、防腐和调味
(3)毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸，使氨基酸含量增加；食盐使毛霉的酶活性降低；加盐使豆腐中的水分析出，部分氨基酸随之析出；增加
解析：判断产蛋白酶活力高低的指标是菌落直径和菌落与透明圈一起的直径的比值，比值越大，说明该菌产蛋白酶活力越低，所以产蛋白酶活力最高的是乙组的毛霉。“白块”到“晾晒2d”发生的变化依赖毛霉进行的发酵，毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸，使氨基酸含量增加。加盐腌制后，由于食盐使毛霉的酶活性降低，同时加盐使豆腐中的水分析出，部分氨基酸随之析出，所以，腐乳坯中的游离氨基酸含量下降。后酵期由于有蛋白酶继续进行发酵，所以发酵瓶中的游离氨基酸会增加。
4.答案：（1）碳源、氮源、无机盐、维生素；15 g/L； 10
（2）异养厌氧；高盐、强碱和无（低）氧环境下，其他微生物不易生长
（3）用无菌水稀释鱼露发酵液；30℃恒温培养箱培养至有透明圈出现
解析： （1）鱼露的发酵过程中，加入的豆粕中含有丰富的蛋白质、糖类和维生素等营养物质，其可为菌株的生长提供碳源、氮源、无机盐和维生素等营养物质；由图2观察可知，豆粕添加的最适浓度是15g/L；由图3观察可知，高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为l0。
（2）据图1分析可知，发酵缸上盖有盖子，进行了密封处理，同时还添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕，这说明发酵缸中的菌株属于异养厌氧微生物。由题干信息可知，发酵缸无须灭菌处理，是因为发酵环境是高盐、强碱和低氧的环境，其他微生物很难生长。
（3）科研人员拟采用水解圈的方法，从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌，其操作思路是：
从距发酵缸上表面8~12cm处吸取1mL发酵液→用无菌水稀释鱼露发酵液→取100μL均匀涂布在含1mg/mL生物胺、5g/LNaCl的固体培养基上→30°C恒温培养箱培养至有透明圈出现，这是因为30°C时，蛋白酶的活力最强→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。
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