【备考2024】生物二轮复习专题14:发酵工程专项练习(解析版)

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名称 【备考2024】生物二轮复习专题14:发酵工程专项练习(解析版)
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科目 生物学
更新时间 2023-09-29 09:10:48

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专题14 发酵工程
一、单选题
1.(2023高二下·忻州月考)鸭梨醋饮属于绿色健康饮品,既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分,又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等养生保健功能,深受广大消费者的青睐。下面为鸭梨醋饮的制作流程图,相关叙述正确的是(  )
A.制作果醋的前提是制作果酒,因为醋酸菌可将乙醇氧化为醋酸
B.摇床或搅拌器转速可调整培养液溶氧量,酿醋时转速越快越好
C.发酵过程中所有材料需进行严格的消毒处理,以避免杂菌污染
D.果汁发酵后是否有醋酸产生,可用酸性重铬酸钾溶液进行检测
2.(2021高三上·兰山开学考)金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一。细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗,当细菌出现耐药性时疗效下降。A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48h,结果如图。下列相关叙述错误的是(  )
A.A、B、C、D四种抗生素,抑菌效果最佳的是抗生素A
B.配制培养基时应将培养基的pH调至中性或弱碱性
C.对培养基可以采用干热灭菌的方法灭菌
D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落,可能是该菌落发生了基因突变
3.(2023·广东)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是(  )
A.a点时取样、尿素氮源培养基 B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基 D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
4.(2020高二下·张家口期中)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.图1、2中加入蒸馏水的目的相同
B.图1、2中完成过滤之后都保留滤液
C.图2中过滤时的盐溶液浓度约为0.014mol/L
D.在图1滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
5.(2020高二下·重庆期中)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并定期取样观测发酵效果。以下推测正确的是(  )
A.煮熟大豆使蛋白质变性,肽键被破坏
B.该实验的自变量是菌种,温度属于因变量
C.若容器内上层大豆发酵效果优于底层,则发酵菌为厌氧菌
D.大豆发酵过程中部分蛋白质转变为多肽,形成豆豉的独特风味
6.(2023·沈阳模拟)传统发酵食品的制作在我国具有悠久的历史,下列关于制作传统泡菜的说法正确的是(  )
A.制作泡菜利用了乳酸菌发酵产生的乳酸和CO2
B.制作泡菜时加入“陈泡菜水”可以缩短发酵时间
C.为保证泡菜坛内的无氧环境,腌制时应尽量将泡菜坛装满
D.为防止杂菌污染,腌制时要多放盐并将盐水与食材一同煮沸
7.(2023高二下·湛江期末)下图表示啤酒生产的简要流程。下列说法正确的是(  )
A.发酵过程所产生的酒精来自酵母菌和大麦细胞的无氧呼吸过程
B.“糖化”是指大麦发芽破碎之后加入糖浆,有利于酵母菌利用淀粉进行无氧呼吸
C.蒸煮可终止酶的作用并对糖浆进行灭菌,此过程后需马上接种
D.消毒过程主要杀死啤酒中的大多数微生物,以延长啤酒保质期
8.(2023高一下·杭州期末)“曲为酒之魂,水为酒之魄”,曲中的微生物主要是酵母菌。酵母菌既可以进行需(有)氧呼吸又可以进行厌(无)氧呼吸。下列叙述错误的是(  )
A.酒中的酒精是酵母菌厌(无)氧呼吸的产物
B.酵母菌进行需(有)氧呼吸的场所是线粒体
C.厌(无)氧呼吸释放的能量大部分以热能散失
D.酿酒时产生的水来源于酵母菌的需(有)氧呼吸
9.用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是(  )
A.在图示固体培养基上可用平板划线法或稀释涂布平板法接种病原菌
B.未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异
C.形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
D.不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
10.(2021高二下·南充期末)下列关于酿酒过程,叙述错误的是(  )
A.发酵瓶要清洗干净,用体积分数为90%的酒精消毒
B.在制葡萄酒的过程中,要将温度严格控制在18 25℃
C.可向发酵液中加入酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
D.选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗
11.(2020·江苏)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是(  )
A.选择新鲜的葡萄略泇冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
12.(2023高二下·忻州月考)豆腐乳属于桂林三宝之一,以黄豆为主要原料制成,豆腐乳的制作与发酵技术密切相关,下列叙述错误的是(  )
A.多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等
B.微生物产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和氨基酸
C.腌制腐乳的过程中不需要严格进行灭菌处理
D.腐乳味道鲜美、易于消化与微生物发酵产生的小分子物质有关
13.(2023高二下·吉林月考)为了修复石油污染的土壤,某学习兴趣小组欲从盐碱土壤中筛选蒽(石油中污染土壤的重要成分)降解菌株。下列相关说法不正确的是(  )
A.应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上
B.纯化菌种时,为了得到单菌落,只能用稀释涂布平板法
C.通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株
D.筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌,对修复石油污染的土壤具有积极意义
14.(2020高二下·重庆期中)下列关于微生物的培养和应用的叙述,错误的是(  )
A.配制培养基时应先调pH后灭菌
B.在培养基中加入青霉素可抑制细菌生长
C.培养基中加入伊红—美蓝试剂,长出的菌落为大肠杆菌菌落
D.向液体培养基中通入氧气能抑制破伤风杆菌的生长
15.(2021高二下·吉林期中)某小组为了解某种加酶洗衣粉对蛋白质的水解作用,将相同大小的蛋白块置于等量相同适宜浓度的洗衣粉溶液中,蛋白块消失所需的时间与温度的关系如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.该洗衣粉水解脂肪的最适温度也是45℃
B.B和C两点催化效率相同的原因是酶的空间结构相同
C.若改变洗衣粉溶液的pH,则A点不会移动
D.若减小洗衣粉的浓度,A,B,C点均向下移动
16.(2023高二下·宁波期末)免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图:首先将抗体1固定在微板上,冲洗后加入待检的牛乳,再加入DNA标记的抗体2,进行PCR扩增,最后进行电泳检测。下列叙述错误的是(  )
A.免疫PCR技术适用于微量抗原的检测
B.第三次冲洗不充分可能导致假阳性现象
C.图示中的DNA必须是牛乳基因中的DNA片段
D.PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关
17.(2022高二下·浙江月考)在淀粉-琼脂块上的5个圆点位置(如下图)分别用蘸有不同液体(如下表)的棉签涂抹,然后将其放入37℃恒温箱中保温一段时间。2h后取出淀粉-琼脂块,加入碘液处理1min,然后用清水冲洗掉碘液,观察圆点的颜色变化。五种处理的结果记录如下表所示。下列叙述正确的是 (  )
位置 ① ② ③ ④ ⑤
处理圆点的液体 清水 煮沸新鲜唾液 与盐酸混合的新鲜唾液 新鲜唾液 2%的蔗糖酶溶液
碘液处理后的颜色反应 蓝黑色 蓝黑色 蓝黑色 红棕色
A.对比圆点①和圆点④的结果,说明唾液淀粉酶能降低淀粉水解反应的活化能
B.圆点②和圆点③的颜色反应结果相同,但是唾液淀粉酶未起效的原因不相同
C.若实验中发现圆点⑤中呈红棕色,说明了蔗糖酶也能降解淀粉
D.该实验能说明唾液淀粉酶具有专一性,且其催化作用受温度、pH的影响
18.(2022高三上·安徽开学考)新冠病毒是一种RNA病毒,其变异类型有德尔塔和奥密克戎等,检测新冠病毒NA(核酸检测)可以采取RT-PCR荧光探针法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,再通过PCR技术扩增相应的cDNA片段,然后用标记的DNA荧光探针进行分子杂交检测。下列有关叙述正确的是(  )
A.以病毒RNA为模板转录形成的cDNA是PCR过程中扩增的模板
B.新冠病毒出现多种变异毒株,是由抗生素诱导产生的
C.为确定新冠病毒的类型,可选择和其他种类病毒基因组中变异性小的核酸区域设计DNA探针
D.为确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域设计DNA探针
19.(2023·平度模拟)某科研小组从土壤菌株A、B中分离到同源性为93%的Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因的编码序列,并运用交错延伸PCR技术获得了抗虫性能强的重组B基因,转入烟草获得成功,过程如下图所示。下列选项正确的是(  )
注:①交错延伸PCR:基因Bt1和Bt2均作为模板,所需引物相同,图中仅示其中一条链的延伸情况。②启动子Pr1a可在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录。③图中生长素合成酶基因是通过成熟mRNA逆转录获得的DNA片段,可使植物细胞合成生长素。
A.若用EcoRI(5'—G↓AATTC—3')和限制酶XmaI(5'—G↓CCGGG—3')双酶切多个目的基因,能避免两个目的基因连接成环
B.复制原点是RNA聚合酶识别和结合的位点
C.在培养愈伤组织的培养基中添加卡那霉素可以筛选含有Bt重组基因的细胞
D.图中生长素合成酶基因不能促进愈伤组织生根
20.(2023高二下·高碑店月考)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是(  )
A.利用DNA和蛋白质在冷酒精中溶解性的差异可将DNA进一步纯化分离
B.在提取白色丝状物时双向搅拌比单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA
C.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D.根据电泳结果,质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点,一定有限制酶Ⅲ的切割位点
21.(2023高二下·浙江月考)滥用抗生素会导致“超级细菌”(对多种抗生素有高耐药性)的产生。某实验小组研究细菌产生青霉素抗性与青霉素之间的关系,过程及结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.用接种环在培养基上连续划线获得图示实验菌落
B.结果说明细菌的抗性出现在接触青霉素之后
C.可通过提高抗生素浓度避免超级细菌的产生
D.细菌培养基在使用前、后均需经过高压蒸汽灭菌
22.(2024高三上·成都模拟)为了从土壤中筛选出分解尿素的细菌,某同学将1g土壤稀释105倍后,吸取定量稀释液涂布在5个特定平板上,培养一段时间后平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。下列相关叙述错误的是(  )
A.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
B.培养基接种后需倒置于恒温箱中培养,统计菌落时只能透过皿盖进行观察
C.根据实验数据计算可得出1g土壤样品中含有分解尿素的细菌数约为1.75×108个
D.实验中使用的涂布器应先蘸取适量酒精并在火焰上引燃,冷却后再进行操作
(2023高二下·杭州期中) 阅读下列材料,完成下面小题。
2022 年5月,刘延琳教授团队用了22 年的时间,进行本土葡萄酒酵母资源的收集、挖掘、鉴定、优选、产业化的开发。该项目成果取得了我国本土葡萄酒酵母从0 到1的突破,打破了中国葡萄酒产业对进口酵母的依赖,并出口至欧洲传统葡萄酒主产国。解决了我国葡萄酒酵母长期以来存在的“卡脖子”技术隐患与产业风险,为我国葡萄酒产业的“微生物种业”安全提供了技术保障。请根据以上材料,回答下列小题:
23.在对葡萄酒酵母进行鉴定、优选时,需要对酵母菌进行计数,下列说法错误的是(  )
A.可以用显微镜直接计数,需要血细胞计数板,但数据可能偏大
B.也可以使用培养酵母菌菌落的方法间接计数,但数据可能偏大
C.无论用哪种方法计数,都必须进行浓度梯度稀释
D.无论用哪种方法计数,都必须多次计数求平均值
24.在用酵母菌酿制葡萄酒时要将葡萄洗净后添加白砂糖、干酵母等,发酵过程中要对发酵效果进行检测。下列相关叙述正确的是(  )
A.葡萄中的糖类和白砂糖可直接作为酵母菌呼吸作用的底物
B.发酵期间,酒精、CO2和水都在酵母菌的细胞质基质中产生
C.发酵过程中产生的酒精量会逐渐增加,导致酵母菌含量下降
D.取发酵液加入溴麝香草酚蓝水溶液反应后溶液变为灰绿色
25.(2023高二下·定远期末)微生物流行性和爆发性病害相继发生,会严重制约海水养殖业的健康发展。某种细菌是引起海参幼体烂边,溃烂病等病症的主要病原体。为选出最佳杀菌效果的抗生素,研究者将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片a、b、c、d置于布满该种细菌的平板上,培养一段时间后,四种抗生素的滤纸片周围均出现抑菌圈,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.为提高实验结果的可靠性,可增加一组清水处理的滤纸片
B.该种致病细菌对这四种抗生素均具有一定的敏感性
C.该实验表明,临床上疗效最佳的是抗生素D
D.b周围菌落出现的原因有可能是杂菌污染,也有可能是抗生素诱发致病细菌产生了抗性突变
26.(2023高二下·定远期末)可用碱裂解法从转化后的菌体中提取质粒,再通过琼脂糖凝胶电泳筛选出重组质粒。碱裂解法的原理是:细胞在碱裂解液作用下裂解,同时细胞中的线性DNA、质粒DNA和蛋白质均变性,加入酸后,质粒DNA复性,线性DNA和蛋白质难以复性而析出,离心后的上清液去除杂质后得到较纯净的质粒DNA,如图1所示。将利用上述方法提取的两组样品进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2所示。下列说法错误的是(  )
A.Ⅰ过程不宜剧烈振荡,以防止线性DNA断裂混入上清液中
B.Ⅲ过程中冷酒精的作用是使DNA析出
C.2、3结果对应的样品分别为重组质粒、非重组质粒
D.DNA分子具有可解离的基团,在电场中会带上正电荷或负电荷
二、综合题
27.(2022高二下·三门峡期末)杨梅果实风味独特,酸甜适中,具有很高的营养价值和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。
请回答下列问题:
(1)传统发酵中,发酵液不需要严格灭菌,检测发现,随着发酵时间的延长,酵母菌数量会增多,细菌等杂菌数量会减少,原因是   。
(2)果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是   ,该阶段应该将温度控制在   ;果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌   (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸,原因是   。
(3)杨梅醋的发酵过程中,除去必需的营养物质外,还需要往发酵液中持续地通入   ,发生的化学反应式是:   。
(4)下图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因是   ,96h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是   。
28.(2020高二下·张家口期中)请回答下列问题:
(1)用苹果加工成果汁的过程中,需要加入果胶酶,果胶酶可以将果胶分解成   ,使浑浊的果汁变得澄清。为了探究温度对果胶酶活性的影响,通常可用滤出的苹果汁的   来判断果胶酶活性的高低。
(2)为了解果胶酶的结构特点,需从细胞中将其提取出来,提取时常用   法进行粗分离后再进行提纯,在纯度鉴定时,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来鉴定提取得到果胶酶的纯度。电泳时加入SDS的作用是   。
(3)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是_________。
①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸钠溶液 ③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合④酵母细胞活化 ⑤固定化酵母细胞
A.①②③④⑤ B.④①③②⑤ C.④⑤②①③ D.④①②③⑤
(4)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用   酶。如果反应物是大分子物质,应采用固定化   (酶或细胞)技术。
29.(2020·成都模拟)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
产乳糖酶微生物L的筛选→产乳糖酶微生物L的培养→乳糖酶的提取纯化→乳糖酶的固定化
(1)表的培养液pH均为7.0,若要筛选微生物L,则不能选择表中的   培养液。
培养液 乳糖 乳糖酶 NaNO2 牛肉膏 K2HPO4 KCl MgS4O 7H2O FeSO4
A 25g/L
 
 
  1g/L 0.5g/L 1g/L 0.01g/L
B
 
  3g/L
  1g/L 0.5g/L 1g/L 0.01g/L
C 25g/L 1ug/L
  3g/L 1g/L 0.5g/L 1g/L 0.01g/L
D 25g/L
  3g/L
  1g/L 0.5g/L 1g/L 0.01g/L
(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落,可采用   法将初筛菌液接种在固体培养基上。
(3)扩大培养微生物L时,通过不断增加营养物质的比例   (可以/不可以)提高种群密度,分析说明原因   。
(4)常用   法固定化乳糖酶。在建立和优化乳糖酶固定化酶柱时,优化酶反应时间可通过   来调节。
(5)下图是温度对乳糖酶的固化酶和游离酶活力的影响曲线,该曲线表明固化酶和游离酶的最适温度   (从相同或不同选填);低于或高于最适温度时,固化酶的酶活力   (从低于、等于或高于选填)游离酶。
30.(2020高三上·浙江开学考)(1)果醋是以水果为主要原料,利用现代生物技术酿制成的一种营养丰富、风味独特的酸性调味品,已被越来越多的人关注和饮用。果醋的生产具有广阔的市场发展前景。某工厂山药胡萝卜果醋的制作流程如下图。请回答问题:
山药汁、胡萝卜汁制备→成分调制→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→调配→包装灭菌→成品果醋
Ⅰ.在山药胡萝卜果酒制作阶段有时出现酒变酸的现象,其原因可能是发酵装置密闭不严,导致   生长繁殖;也可能是发酵液中混有   ,发酵产生了乳酸。
Ⅱ.研究小组通过实验发现,从28℃到32℃醋酸转化率越来越高,但无法确定发酵最佳温度。为确定山药胡萝卜果醋发酵最佳温度,
研究小组需要做的工作是继续   ,并检测   ,最终确定   的温度为最佳发酵温度。
Ⅲ.在制备果汁时,往往添加适量的黑曲霉提取液,其中含有的   可水解果胶,从而使果汁澄清。在纯化所需黑曲霉时,采用平板划线法接种培养一段时间后,发现第一划线区域上都不间断长满菌落,第二划线区域几乎无菌落,此现象出现的原因可能是   。纯化得到的菌种可用划线法接种于   ,培养一定时间后保存。
(2)运用动物体细胞融合技术可实现基因定位,研究发现:用人体细胞与小鼠体细胞进行杂交得到的杂种细胞含有双方的染色体。杂种细胞在持续分裂过程中保留鼠的染色体而人类染色体则会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。下图表示人的缺乏HGPRT酶的突变细胞株(HGPKT)和小鼠的缺乏TK酶的细胞株(TK)融合后并在HAT培养液中培养的过程,结果表明最终人的染色体在融合细胞中仅存有3号染色体或17号染色体或两者都有。已知只有同时其有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。
Ⅰ.体细胞杂交克服了   ,过程①常用的生物方法是   。还可以使用电融合技术,即在低压交流电场中击穿   ,导致胞质融合。
Ⅱ.过程②中,为了防止细菌的污染,所用培养液应该添加一定量的   ,此外还要定期用酶处理细胞,使   的细胞脱落形成细胞悬液。
Ⅲ.从培养过程看,HAT培养液不仅能提供养料,还起   作用。
Ⅳ.从图示结果看,可以确定人的TK酶基因位于   号染色体;该方法可以对鼠基因定位吗?   。
31.(2023高二下·合肥期末)脑血栓是威胁人类健康的常见疾病,研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的原理是   ,此外,除上述外获得t-PA基因的方法还有   (答出1种即可)。
(2)研究表明,为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为   。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为   。
②如图所示,需选用限制酶XmaI和   切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的双酶切方法的优点是   。
(3)将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌,含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是____。
A.新霉素抗性且呈蓝色 B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色 D.新霉素敏感且呈白色
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、在缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转变为乙醛,再将乙醛变为乙酸;当氧气、糖充足时,醋酸菌可将鸭梨汁中的果糖分解成醋酸,A错误;
B、摇床或搅拌器转速可调整培养液溶氧量,但是搅拌过快会影响醋酸菌发酵,还可能导致醋的酸度过高,B错误;
C、发酵过程中所有材料需进行严格的消毒处理,以避免杂菌污染,确保发酵产品的纯净,C正确;
D、酸性重铬酸钾溶液可以用于检测酒精,不能用于检测醋酸,D错误。
故答案为:C。
【分析】醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、A、B、C、D四种抗生素,抑菌效果最佳的是抗生素A,A正确;
B、不同的微生物培养需要的pH是不同的,如培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性,B正确;
C、对实验使用的培养基采用高压蒸汽的方法灭菌,C错误;
D、滤纸片b周围透明圈中出现一菌落,说明具有抗药性,可能是该菌落发生了基因突变,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、微生物实验室分离中配制培养基的操作步骤:计算→称量→溶解→调pH→灭菌→倒平板。
2、分析题图可知,题图表示分别将含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上培养48小时后,抑菌圈越大,说明该抗生素的抑菌效果越好。
3.【答案】D
【解析】【解答】题干要求”筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌“,根据堆肥温度变化曲线可以断定在c点取样获得的细菌比a、b两点的更耐高温,从选择培养基的筛选原理,则应选择以角蛋白为唯一氮源的培养基进行培养,最可能筛选到目标菌,ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。利用选择培养基,可以从种类繁多的微生物中分离出特定的目标菌。要想分离到目标菌,首先要在富含目标菌的环境中进行取样;比如要分离能够分泌脲酶的细菌,则需要去菜园或者公园的土壤中取样。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、分析图1:图1表示加入蒸馏水让鸡血细胞吸水胀破,释放DNA;分析图2:图2表示加水稀释,使DNA逐渐析出。由以上分析可知,图1、2中加入蒸馏水的目的不相同,A错误;
B、图1中完成过滤之后要保留滤液,而图2中加水后DNA逐渐析出,因此过滤后要去除滤液,B错误;
C、图2中过滤时的盐溶液浓度约为0.14mol/L(此时DNA的溶解度最低),C错误;
D、嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解去除蛋白质,因此在图1滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、图1的操作是“破碎细胞,获取含DNA的滤液”,加入蒸馏水,利用吸水胀破法使细胞膜破裂,DNA等内容物流出;
2、图2的操作称为“去除滤液的杂质”,利用DNA在不同浓度NaCl中的溶解度不同,而杂质沉淀,去除杂质,DNA充分溶解,得到较纯净的DNA;图2具体操作为:在滤液中加入NaCl,使NaCl溶液的物质的量浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质,再调节NaCl的物质的量浓度为0.14mol/L,析出DNA,过滤除去不溶的杂质,再用物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液溶解DNA。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、煮熟大豆使蛋白质变性,肽键没有被破坏,A错误;
B、该实验的自变量是菌种,温度属于无关变量,B错误;
C、容器内上层为有氧环境,底层为无氧环境,若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,则说明该发酵菌是好氧菌,C错误;
D、大豆发酵过程中部分蛋白质转变为多肽,形成豆豉的独特风味,D正确。
故答案为:D。
【分析】解答本题可借鉴腐乳制作的相关原理。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、泡菜发酵时的菌种是乳酸菌,乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸,无二氧化碳,A错误;
B、在泡菜制作时加入“陈泡菜水”相当于增加了泡菜中乳酸菌的含量,因此,可以缩短发酵时间,B正确;
C、泡菜腌制时装至八成满,再注入配置好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,C错误;
D、腌制时温度和食盐用量应适宜,且盐水需要煮沸,防止杂菌污染,食材一般不需煮沸,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
3、泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、大麦细胞被破碎,且经过蒸煮,此时是死细胞,不能进行无氧呼吸产生酒精,A不符合题意;
B、“糖化”是指大麦发芽破碎之后加入糖浆,有利于酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸,B不符合题意;
C、蒸煮可终止酶的作用并对糖浆进行灭菌,需等糖浆冷却后,再进行接种,C不符合题意;
D、消毒过程主要杀死啤酒中的大多数微生物,防止杂菌污染,以延长啤酒保质期,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】酵母菌可利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,是制酒的首选菌种。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、酵母菌无氧呼吸的方式是酒精发酵,因此酒中的酒精是酵母菌厌(无)氧呼吸的产物,A正确;
B、酵母菌是真核生物,细胞内有众多细胞器,因此酵母菌进行需(有)氧呼吸的主要场所是线粒体,B错误;
C、酵母菌进行厌(无)氧呼吸释放的能量大部分以热能的散失,少部分用于合成ATP,C正确;
D、酵母菌是兼性厌氧菌,有氧状态下主要进行有氧呼吸,产生二氧化碳、水和释放大量能量,无氧状态进行酒精发酵,产生酒精、二氧化碳和少量能量,因此酿酒时产生的水来源于酵母菌的需(有)氧呼吸,D正确。
故答案为:B。
【分析】酵母菌是真核生物,是兼性厌氧菌,有氧状态下主要进行有氧呼吸,主要场所在线粒体,产生二氧化碳、水和释放大量能量;无氧状态进行酒精发酵,在细胞质基质中产生酒精、二氧化碳和释放少量能量。
9.【答案】D
【解析】【解答】图示固体培养基上采用的接种方法应是稀释涂布平板法,A项错误;病原菌发生抗性变异在与抗生素接触之前,B项错误;微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大,C项错误;纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后,便不断向纸片周围区域扩散,不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,D项正确。
【分析】 1、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(1)平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。方法作用:可用于分离细菌,不能计数。
(2)稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
目的:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
作用:可用于分离细菌,能计数。
2、由题意可知,微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,A错误;
B、酵母菌生存的适宜温度是18-25℃,因此在制葡萄酒的过程中,要将温度严格控制在18 25℃,B正确;
C、酒精可与酸性重铬酸钾反应,使得溶液变成灰绿色,因此可向发酵液中加入酸性重铬酸钾检测有无酒精产生,C正确;
D、选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗,D正确。
故答案为:A。
【分析】果酒制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。(2)灭菌:榨汁机要清洗干净,并晾干。发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口。制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;
B、葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;
C、酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;
D、醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
故答案为:B。
【分析】果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较:
  果酒制作 果醋制作
菌种 酵母菌 醋酸菌
菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜
发酵过程 有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2―→ 6CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2 氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2―→2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2―→ CH3COOH+H2O
温度 一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右 最适为30~35 ℃
气体 前期:需氧,后期:无氧 需要充足的氧气
时间 10~12天 7~8天
12.【答案】B
【解析】【解答】A、多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等,特别是毛霉的作用,A正确;
B、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,B错误;
C、豆腐块上生长的毛霉等来自空气中的毛霉孢,所以不需要严格灭菌,C正确;
D、 毛毒等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,因而腐乳味道鲜美,易于消化吸收,D正确。
故答案为:B。
【分析】多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,因而腐乳味道鲜美,易于消化吸收,其中脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
13.【答案】B
【解析】【解答】A、要筛选蒽降解菌株,则应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上进行选择培养,能够在此培养基上生存的菌株说明其能够分解蒽利用其中的碳源,否则则不能生存,A正确;
B、菌种的纯化,可以利用平板划线法逐步得到单菌落,也可以利用稀释涂布平板法,B错误;
C、单菌落周围分解圈越大,说明菌株降解能力越强,所以可以通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株,C正确;
D、 因为筛选得到的耐盐碱蒽高效降解菌,可以用于降解盐碱土壤中对土壤具有污染作用的蒽,对修复石油污染的土壤具有积极意义,D正确。
故答案为:B。
【分析】土壤中的微生物是各种不同种类微生物的混合体,为了筛选、研究某种微生物,就必须把它们从这些混杂的微生物群体中分离出来,从而获得某一菌株的纯培养。不同环境中都有一些能够适于在该环境中生存的特点,如欲筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌,则从被蒽污染了的盐碱土壤中 取材,然后将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上进行选择培养,能够在此培养基上生存的菌株说明其能够分解蒽利用其中的碳源,否则则不能生存。菌种的纯化方法,有平板划线法和稀释涂布平板法。单菌落周围分解圈越大,说明菌株降解能力越强。
14.【答案】C
【解析】【解答】A、配制培养基时应先调pH后灭菌,A正确;
B、青霉素能够干扰细菌细胞壁的合成,所以在培养基中加入青霉素可抑制细菌生长而促进真菌生长,B正确;
C、伊红-美蓝培养基属于鉴定培养基,而不是选择培养基,因此培养基中加入伊红-美蓝试剂,长出的菌落不都是大肠杆菌菌落,其中黑色的菌落为大肠杆菌菌落,C错误;
D、破伤风杆菌为厌氧菌,因此向液体培养基中通入氧气会抑制破伤风杆菌的生长,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)培养基按功能分:
种类 制备方法 特征 用途
选择培养基 培养基中加入某种化学成分 根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基 加入某种试剂或化学药品 依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计 鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
( 2 )培养基的配置过程为:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。
15.【答案】C
【解析】【解答】A、酶具有专一性,分析题图可知该洗衣粉中具有蛋白质水解酶,蛋白质水解酶的最适温度为45℃,但无法判断是否含有脂肪水解酶,A错误;
B、酶在C点温度下催化效率下降是由于高温破坏了酶的空间结构导致酶的活性降低甚至失活,B点是由于温度低导致酶活性降低,所以B、C两点的酶的空间结构不相同,B错误;
C、若改变洗衣粉溶液的 pH,酶的最适温度不变,C正确;
D、若减小洗衣粉的浓度,即降低酶的量,会延长蛋白块消失所需的时间,则A、B、C三点均向上移动,D错误;
故答案为:C。
【分析】分析题图可知,随着温度升高,蛋白块消失所需时间逐渐缩短,在45℃时蛋白块消失所需时间最短,而后随着温度升高,蛋白块消失所需时间逐渐延长。结合题意可知该实验探究洗衣粉中蛋白质水解酶的活性与温度的关系,可知该酶的活性随温度上升先增加后减少,该酶的最适温度为45℃。
16.【答案】C
【解析】【解答】AD、微量抗原抗体反应,是通过PCR技术扩增抗体2上连接的DNA,最后通过检测扩增产物-DNA的量来确定抗生素的量的方法。因此,PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关,抗原、抗体的数量可通过PCR技术间接扩增放大,检测微量抗原,AD正确;
B、微量抗原抗体反应,利用的是PCR技术扩增“固完抗休抗生麦_抗休上连接的DNA,如果第三次冲洗不充分,可能使残留的、呈游离状态的抗体2上的DNA也作为PCR的模板参与扩增,会出现假阳性现象,B正确;
C、免疫PCR中所用的DNA不选用受检样品(牛乳)中可能存在的DNA。待检测的牛乳中可能含有牛乳腺细胞的DNA(其上含有牛乳基因的DNA片段),若图示中的DNA用牛乳基因中的DNA片段,经过PCR扩增后的产物中,不仅有抗体2上的DNA扩增产物,还可能有牛乳中本身含有的牛乳基因片段的扩增产物,使检测结果偏大,C错误。
故答案为:C。
【分析】免疫PCR是一种抗原检测系统,将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上,通过抗原抗体的特异性识别并结合,抗体2会和固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1-抗生素-抗体2”,再用PCR方法将这段DNA进行扩增,通过检测PCR产物的量,即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、 对比圆点①和圆点④的结果,说明唾液淀粉酶能够水解淀粉,A错误;
B、圆点②和圆点③的颜色反应结果相同,圆点②是由于高温使酶变性, 圆点③是由于pH过低使酶变性,B正确;
C、实验中发现圆点⑤中呈红棕色,不能说明了蔗糖酶也能降解淀粉,因为酶具有专一性,C错误;
D、⑤ 的结果不明确,无法说明酶的专一性,D错误;
故答案为:B
【分析】酶的特性
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶 ,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是 纤维素酶和果胶酶 。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
②过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。
④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、由RNA→cDNA是反转录过程,PCR技术扩增的模板是cDNA片段,A错误;
B、新冠病毒已出现多种变异毒株,主要是由基因突变产生的,抗生素不能诱导产生变异毒株,只能对变异毒株进行选择,B错误;
C、为确定新冠病毒的类型,应选择和其他种类病毒基因组中变异性大的核酸区域,设计探针进行检测,C错误;
D、在正常进化中,病毒基因组之间最保守的核酸区域被淘汰的概率较低,依据题干信息,为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域,依此进行引物和DNA探针设计,D正确。
故答案为:D。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
19.【答案】D
【解析】【解答】A、限制酶EcoRⅠ和XmaⅠ的酶切位点不同,切出的黏性末端不同,目的基因两端的黏性末端不同,能避免单个目的基因连接成环,但不能避免两个目的基因中相同的黏性末端相连,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,B错误;
C、据图可知,Ti重组质粒中同时含有Bt重组基因和抗草甘膦基因(oroA),因此在培养愈伤组织的培养基中添加草甘膦可以筛选含有Bt重组基因的细胞,C错误;
D、分析题意可知,图中生长素合成酶基因不能促进愈伤组织生根,因为生长素合成酶基因是通过成熟mRNA逆转录获得的编码区序列,自身无启动子,而启动子Pr1a只在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录,在愈伤组织细胞中不能启动转录,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、分析题图:图中过程①表示交错延伸PCR过程,②表示构建基因表达载体,③将构建好的基因表达载体导入农杆菌细胞并用农杆菌感染植物细胞,④表示诱导愈伤组织,⑤表示再分化。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、 DNA进一步纯化分离的原理是DNA和蛋白质在冷酒精中的溶解性的差异,A正确;
B、在提取白色丝状物时单向搅拌更有利于获得完整的DNA,B错误;
C、电泳的原理是在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,C正确;
D、由图示可知,1和2的电泳结果是一样的,3出现了两个不同的分子片段,这说明质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点,一定有限制酶Ⅲ的切割位点 ,D正确;
故答案为:B。
【分析】琼脂糖凝胶电泳
(1)带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。
(2)迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
(3)迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象有关。
21.【答案】D
【解析】【解答】A、用接种环在培养基上连续划线获得单个菌落使用的方法是平板划线法,所得到的培养基表面菌落的分布情况并不是像图示那样分布较均匀,这个应该是用稀释涂布平板法获得的,A错误;
B、原位接种的图示结果在含有青霉素的培养基上都长出了菌落,说明细菌对抗生素的抗性在使用青霉素之前就已经存在,青霉素只起到了选择作用,B错误;
C、基因突变导致细菌出现变异产生了超级细菌,突变具有普遍性与抗生素浓度大小没有关系,抗生素浓度只是起到选择作用,C错误;
D、培养基在使用前灭菌是为了防止杂菌污染,使用后灭菌是为了防止培养的细菌感染操作人员和污染环境,D正确。
故答案为:D。
【分析】分离纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
方法 平板划线法 稀释涂布平板法
纯化原理 通过连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散 将菌液进行一系列的等比稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,进行培养,以得到单菌落。
接种工具 接种环 涂布器
单菌落的获得 从最后划线区挑取 稀释度合适的整个平板上都可找到单菌落
用途 分离纯化菌种,获得单菌落 ①分离纯化菌种,获得单菌落 ②用于计数
接种效果图
相同点 ①都能分离纯化菌种 ②都在固体培养基上进行的
22.【答案】B
【解析】【解答】A、结合分析可知,要分离获得分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可初步鉴定尿素分解菌,A正确;
B、培养基接种后需倒置于恒温箱中培养,统计菌落时可以从皿底或者透过皿盖进行观察,进行标记时,需要在皿底做标记,B错误;
C、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,则菌落为13、462的平板舍去,则1g土壤样品中含有分解尿素的细菌数约为(156+178+191)÷3÷0.1x105=1.75x108个,C正确;
D、实验中使用的涂布器应先蘸取适量酒精并在火焰上引燃,并在酒精灯火焰附近冷却,冷却后再进行操作,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、(1)该培养基配方中的氨源除了尿素外,还有蛋白胨,因此尿素不是唯一氨源,不能分离出尿素分解菌。
(2)为了防止杂菌污染,接种前需要对培养基进行灭菌。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在无菌条件下进行。
(3)纯化细菌时,如菌液浓度过高,则培养基中菌落可能连成一片,需要对菌液进行梯度稀释(加大稀释倍数),以避免此种现象出现。
(4)获取分解尿素的细菌后,如要临时保存,可将菌种接种在回体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4摄氏度的冰箱中保藏。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。
2、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,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。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c/V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
【答案】23.B
24.C
【解析】【分析】1、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,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。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c+V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
23.A、可以用显微镜直接计数,需要血细胞计数板,由于不能区分死菌和活菌,会导致数据可能偏大,A正确;
B、也可以用培养菌落的方法间接计数,当2个或以上的菌落连在一起时看到的是一个菌落,会导致数据可能偏小,B错误;
C、无论用哪种方法计数,都必须进行浓度梯度稀释,C正确;
D、无论用哪种方法计数,都必须多次计数求平均值,D正确。
故选:B。
24.A、酵母菌呼吸作用的底物主要是葡萄糖,而白砂糖中主要是二糖中的蔗糖,不能直接作为酵母菌呼吸作用的底物,A错误;
B、发酵前期,在有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,场所是线粒体基质,有氧呼吸第三阶段产生水,场所是线粒体内膜;发酵后期,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,不产生水,场所是细胞质基质,B错误;
C、当酒精含量增加到一定程度时,会毒害酵母菌,导致细胞代谢减弱,导致酵母菌含量下降,C正确;
D、溴麝香草酚蓝水溶液检测的是二氧化碳,颜色变化是由蓝变绿再变黄,D错误。
故选:C。
25.【答案】B
【解析】【解答】A、为提高实验结果的可靠性,排除滤纸片对实验结果的影响,可增加一组无菌水处理的滤纸片,A错误;
B、图示结果四种抗生素的滤纸片周围均出现了抑菌圈,由此说明该种致病细菌对四种抗生素均具有敏感性,B正确;
C、四种抗生素的滤纸片周围出现的抑菌圈中,含抗生素A的滤纸片a周围抑菌圈最大,说明该种致病细菌对抗生素A敏感性最强,临床上疗效最佳的是抗生素A,C错误;
D、b周围菌落的出现,说明该致病菌发生了基因突变,产生了具有抗抗生素B的细菌,是抗生素B筛选的结果;抗生素不是诱变因素不会诱发基因突变,基因突变具有自发性,D错误。
故答案为:B。
【分析】一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落周围出现抑菌圈,说明该种致病细菌对抗生素敏感性,且该菌落直径小,抑菌圈直径大,说明该种致病细菌对该抗生素敏感性最强,临床上疗效最佳。
26.【答案】D
【解析】【解答】A、线性DNA受到外力的作用易断裂,因此Ⅰ过程不宜剧烈振荡,以防止线性DNA断裂混入上清液中,A正确;
B、Ⅲ过程中冷酒精的作用是使DNA析出,因为DNA不溶于酒精,B正确;
C、1为空白对照,点样孔3中所示电泳结果与1相同,说明3与1一样是非重组质粒,2与1、3结果不同,则2为重组质粒,C正确;
D、在一定的pH下,DNA分子上具有解离的基团,被解离后带上正电荷或负电荷,在电场的作用下,这些带电基团会移动到与它所带电荷相反的电极处,D错误。
故答案为:D。
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
27.【答案】(1)缺氧呈酸性和酒精环境下,酵母菌可以生长繁殖,但不利于细菌等杂菌的生长
(2)细胞质基质;18~25℃;不能;醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或醋酸菌需要在有氧且温度是30~35℃条件下,才能将糖转化为醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18~25℃)
(3)无菌氧气;C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
(4)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖;营养物质消耗殆尽,高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵
【解析】【解答】(1)分析题意可知,果酒发酵时需要无氧条件,且发酵液pH值会逐渐降低,即发酵液变酸,这种缺氧、酸性条件下酵母菌可以生长繁殖,但能抑制杂菌的生长。
(2)酵母菌是真核生物,其无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质。利用酵母菌进行发酵时,应将温度控制在18~25℃,在此温度条件下,酵母菌内与果酒发酵相关的酶活性高,发酵速度快。醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或醋酸菌需要在有氧且温度是30~35℃条件下,才能将糖转化为醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18~25℃),因此醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(3)由分析可知,醋酸菌是一种好氧细菌,故杨梅醋的发酵过程中,需要向发酵液中持续通入无菌氧气(无菌空气),此时发生的化学反应式是 。
(4)分析题图可知,随着发酵的进行,发酵液的糖度逐渐降低,酒精度逐渐升高然后保持相对稳定。发酵前24h,酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖,消耗葡萄糖较少,因此糖度变化很小,酒精度上升很慢。随着发酵的进行,酵母菌进行无氧呼吸消耗葡萄糖产生酒精,96h后,营养物质消耗殆尽,高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵,导致酒精度和糖度的变化都趋于平缓。
【分析】1、果酒、果醋的制作:
(1)将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用。
(2)取新鲜水果,用清水冲洗1~2次,沥干。
(3)用榨汁机榨取果汁,装入发酵瓶中,要留有大约1/3的空间,盖好瓶盖。
(4)将温度控制在18~30℃进行发酵。在发酵过程中,每隔12小时左右拧松瓶盖一次,此后在拧紧瓶盖。发酵时间为10到12天。可用过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监控。
(5)当果酒制作完成后,打开瓶盖盖上一层纱布,进行果醋的发酵。发酵温度为30~35℃,时间为7到8天。
2、无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2。
28.【答案】(1)半乳糖醛酸;体积大小(或澄清度)
(2)透析;掩盖不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳的迁移速率完全取决于分子大小
(3)D
(4)葡萄糖异构;酶
【解析】【解答】(1)果胶酶可以将果胶分解成半乳糖醛酸;为了探究温度对果胶酶活性的影响,通常可用滤出的苹果汁的体积大小(或澄清度)来判断果胶酶活性的高低。(2)果胶酶的化学本质是蛋白质,将其从细胞中提取出来时,常用透析法进行粗分离,然后再进行提纯;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法中,加入SDS的作用是掩盖不同种蛋白质间的电荷差别,使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小。(3)制备固定化酵母细胞的实验步骤为:④酵母细胞的活化→①配制CaCl2溶液→②配制海藻酸钠溶液→③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→⑤固定化酵母细胞。
故答案为:D。(4)高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶;如果反应物是大分子物质,不容易进入细胞发生化学反应,因此应该采用固定化酶技术。
【分析】1、 果胶作用:植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一;果胶成分及特点:由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水;作用:分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层;将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使果汁变得澄清;判断果胶酶活性高低的方法:单位时间内产生苹果汁的体积或果汁的澄清度;
2、果胶酶实质是一种蛋白质,常用透析法进行粗分离,然后再进行提纯;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法中,加入SDS的作用是掩盖不同种蛋白质间的电荷差别,使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小;
3、制备固定化酵母细胞的实验步骤为(1)酵母细胞的活化:指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。(2)配制CaCl2溶液:CaCl2溶液作用:使海藻酸钠形成凝胶珠(3)配制海藻酸钠溶液:酒精灯小火(或间断)加热,边加热边搅拌,直至溶化(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中(5)固定化酵母细胞:以恒定速度缓慢将注射器中的溶液滴到CaCl2溶液,形成凝胶珠状;
4、高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶;如果反应物是大分子物质,不容易进入细胞发生化学反应,因此应该采用固定化酶技术
29.【答案】(1)ABC
(2)平板划线法或稀释涂布平板
(3)不可以;扩大培养的液体培养基由于营养物质浓度增高,渗透压也增高,不利于细菌生长
(4)物理吸附法或化学结合;控制(反应物)液体流速
(5)相同;高于
【解析】【解答】(1)分析题干信息可知,该实验的目的是筛选微生物L,因此所用的培养基应该是乳糖作为唯一碳源的培养基,且培养基的基本成分应包括碳源,氮源、水和无机盐,分析表格中的培养基的成分可知,D符合微生物L的培养要求,A培养基缺乏氮源,微生物不能生长;B没有碳源,微生物应为无法生长;C不是以乳糖为唯一碳源,牛肉膏也可以作为碳源,因此A、B、C不能用于对筛选微生物L的培养基。故答案为:ABC。(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落,接种微生物时常用平板划线法或稀释涂布法,可将初筛菌液接种在固体培养基上。(3)扩大培养的液体培养基由于营养物质浓度增高,渗透压也增高,不利于细菌生长,故扩大培养微生物L时,不能通过增加营养物质的比例提高种群密度。(4)与细胞相比,酶的分子量较小,常用物理吸附法或化学结合法固定化乳糖酶。在建立和优化乳糖酶固定化酶柱时,优化酶反应时间可通过控制(反应物)液体流速来调节。(5)据图分析可知,固化酶和游离酶的最适温度重合,该曲线表明固化酶和游离酶的最适温度相同;低于或高于最适温度时,固化酶的酶活力均高于游离酶。
【分析】1、微生物的营养:碳源、氮源、水和无机盐;2、微生物的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法;3、从曲线图中分析:固化酶和游离酶的最适温度重合,即二者的最适温度相同。低于或高于最适温度时,固化酶的酶活力均高于游离酶。
30.【答案】(1)醋酸菌;乳酸菌;继续升高发酵温度;醋酸转化率;最高的醋酸转化率对应;果胶酶;接种环灼烧后未冷却就划线/未从第一区域末端开始划线;斜面
(2)远缘杂交不亲和的障碍(生殖隔离);用灭活的病毒诱导融合;质膜脂双层;抗生素;贴壁生长;选择;17;不能
【解析】【解答】(1)Ⅰ.根据题意分析,在果酒制作过程中出现酒变酸的现象,其原因可能是发酵装置密闭不严,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸;也可能是发酵液中混有乳酸菌发酵产生的乳酸。
Ⅱ.根据题意分析,已知从28℃到32℃醋酸转化率越来越高,但仍然无法确定发酵最佳温度,则应该继续升高发酵温度,检测发酵醋酸转化率,最高的醋酸转化率对应的温度即为最佳发酵温度。
Ⅲ.在制备果汁时,往往添加适量的黑曲霉提取液,其中含有的果胶酶可水解果胶,从而使果汁澄清。在纯化所需黑曲霉时,采用平板划线法接种培养一段时间后,发现第一划线区域上都不间断长满菌落,第二划线区域几乎无菌落,此现象出现的原因可能是接种环灼烧后未冷却就划线或者未从第一区域末端开始划线。纯化得到的菌种可用划线法接种于固体斜面培养基,培养一定时间后保存。
(2)
Ⅰ.体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍(生殖隔离),过程①常用的生物方法是用灭活的病毒诱导融合。还可以使用电融合技术,即在低压交流电场中击穿质膜脂双层导致胞质融合。
Ⅱ.过程②即动物细胞培养,为了防止细菌的污染,所用培养液应该添加一定量的抗生素,此外还要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,使贴壁生长的细胞脱落形成细胞悬液。否则会出现贴壁生长的现象,进而出现接触抑制。
Ⅲ.从培养过程看,HAT培养液不仅能提供养料,还起选择作用。
Ⅳ.由题意可知图中表示的是人缺乏HGPRT酶的突变细胞株和小鼠的缺乏TK酶的细胞株(TK)融合后并在HAT培养液中培养结果,且只有同时其有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖,在杂种细胞在持续分裂过程中保留鼠的染色体而人类染色体则会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。而结果显示能存活的杂种细胞必须含有人的17号染色体,所以可以确定TK酶基因位于人的17号染色体上。因为在分裂过程中只是人类的染色体会逐渐丢失,所以不能用于对鼠基因的定位。
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,果酒制作的原理是;在有氧条件下,反应式如为 ;在无氧条件下,反应式为 。
参与果酯制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸:当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
31.【答案】(1)DNA半保留复制;人工合成
(2)蛋白质工程;AGA;BglⅡ;防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
(3)C
【解析】【解答】(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的利用是DNA的半保留复制的原理,此外,除了PCR技术外,还可以通过人工合成的方法获得t-PA。
(2) ① 由题干可知,制造出性能优异的改良 t-PA蛋白的过程是蛋白质工程。“ 为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用 ”,因此需要将人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA改为丝氨酸的碱基序列,已知丝氨酸的密码子为UCU,根据碱基互补配对原则,可以推出对应的转录密码子的DNA的模板链上的碱基序列是AGA。
②由图乙可知目的基因两端的黏性末端的碱基序列,要想把目的基因和质粒pCLY11连接在一起,质粒和目的基因需要有相同的黏性末端,根据目的基因两端的黏性末端可以从图甲中找出和其一样的黏性末端的限制酶,即选用XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的是双酶切方法,这种方法可以防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接 。
(3)由上题可知,该运载体的构建选用的限制酶是XmaI和BglⅡ,用这两种酶切割质粒pCLY11时会破坏上面的mlacZ,但是不会破坏neor,所以最终的重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性,由于mlacZ被破坏掉,最终菌落会呈现白色,C正确;
故答案为:C。
【分析】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(2)目的基因的获取方法:
(3)基因表达载体的构建过程
一般用同种或能产生相同末端的限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处(如图所示)。
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