综合测评一
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题2.5分,共50分)
1.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线(3条线均与下图中的链霉素带接触),将平板置于37 ℃条件下恒温培养3 d,结果如下图所示。从实验结果分析以下叙述,不正确的是( )
A.链霉素能阻止结核菌的生长
B.链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C.链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效
D.链霉素可以用于治疗伤寒病人
解析:由题图可以知道链霉素对3种细菌的抗生素效应,链霉素对结核菌的生长繁殖抑制作用最强,其次对霍乱菌有效,对伤寒菌没有抑制作用,故链霉素不能用于治疗伤寒病人。
答案:D
2.下面是鉴别纤维素分解菌的培养基,根据你的判断,鉴别纤维素分解菌的现象应是( )
羧甲基纤维素钠 5~10 g
酵母膏 1 g
KH2PO4 0.25 g
琼脂 15 g
土豆汁 100 mL
用蒸馏水定容到1 000 mL
A.在液体培养基中有微生物存活
B.在固体培养基的表面有菌落的形成
C.加入刚果红溶液,在固体培养基上有透明圈形成
D.培养基的表面有细菌进行细胞分裂
解析:该培养基是含有丰富天然有机营养成分的固体培养基。不仅有分解纤维素的微生物的生长,还有其他微生物的生长,它们都能形成相应的菌落,但只有能分解纤维素的微生物,用刚果红溶液染色,能在其菌落周围出现透明圈,而其他微生物的菌落周围因为没有纤维素的分解,不能形成透明圈。
答案:C
3.下面对发酵过程中灭菌的理解不正确的是( )
A.防止杂菌污染
B.消灭杂菌
C.培养基和发酵设备都必须灭菌
D.灭菌必须在接种前
解析:灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A项说的是灭菌的目的,因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种,整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌),所以是正确的;B项是错误的,因为灭菌的目的是防止杂菌污染,但实际操作中不可能只消灭杂菌,而是消灭全部微生物;C项是正确的,因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌;D项是正确的,发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的,灭菌必须在接种前,如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
答案:B
4.利用酵母菌发酵生产酒精时,投放的适宜原料和在产生酒精阶段要控制的必要条件分别是( )
A.玉米粉和有氧 B.大豆粉和有氧
C.玉米粉和无氧 D.大豆粉和无氧
答案:C
5.(2014·天津高考理综)MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”,对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是( )
组别 培养基中的添加物 MRSA菌
1 100 μg/mL蛋白质H 生长正常
2 20 μg/mL青霉素 生长正常
3 2 μg/mL青霉素+ 100 μg/mL蛋白质H 死亡
A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的
B.第2组和第3组对比表明,使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌
C.实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组
D.蛋白质H有很强的杀菌作用,是一种新型抗生素
解析:本题考查实验方案设计及真、原核生物区别等知识。细菌属于原核生物,没有核膜包被的细胞核,故A项错误。第2组和第3组对比,实验变量不唯一,不能说明低浓度青霉素有杀死MRSA菌的作用,应是青霉素与蛋白质H共同起作用。若要证明这一点,需设计用2 μg/mL青霉素单独作用的对照组。故B项错误,C项正确。该实验设计和结果不能证明蛋白质H有很强的杀菌作用,故D项错误。
答案:C
6.在连续发酵先后制得杨梅酒和杨梅醋的过程中,某物质的浓度变化如下图所示。该物质可能是( )
A.乙酸 B.酒精
C.二氧化碳 D.葡萄糖
答案:B
7.下图表示各种因素对醋酸菌发酵产生醋酸的影响,其中不正确的是( )
解析:温度和pH可以通过影响酶的活性来改变醋酸的产生速率,在最适温度时产生速率最大,高于或低于该点都会使酶的活性降低(温度过高酶活性丧失)。醋酸菌是好氧细菌,随着溶氧量的增加(一定范围内),以及该菌生长繁殖速率的加快,醋酸的产生速率也会增加,但当溶氧量增大到一定值时,由于受其他条件的限制,醋酸产生速率不可能继续增加。醋酸产生速率在一定阶段不断加快,当活菌数目达到最多(稳定期)时,其产物总量会继续增加,而产生速率则不再明显加快。
答案:C
8.酒厂利用酵母菌酿酒过程中,经检测活菌数量适宜但却不产生酒精,应采取的措施是( )
A.降低温度 B.隔绝空气
C.加缓冲液 D.加新鲜培养基
解析:酵母菌有氧呼吸产物为CO2和H2O,无氧呼吸产物是CO2和C2H5OH。酵母菌数量适宜但不产生酒精,说明没有隔绝空气。
答案:B
9.下列关于发酵产物检验的说法,错误的是( )
A.果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检验
B.检验醋酸产生的简单易行的方法是闻气味
C.泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺检验
D.检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝
解析:发酵产物的鉴定不可用品尝方法,以防有毒。检验乳酸的产生是用pH试纸鉴定。
答案:D
10.某同学为了研究酵母菌呼吸作用的特点,制作了如下图所示实验装置。甲、乙中加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液,并加等量的酵母菌,乙内用液体石蜡隔绝空气。对该实验分析,正确的是( )
A.该实验将以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B.实验预期:无论经过多长时间,甲内都无酒精产生
C.乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D.乙为甲的空白对照实验,以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
解析:本题为一对照实验,该实验的单一变量是氧气,石蜡所起的作用是隔绝空气,所以该实验探究的是酵母菌在不同条件下的呼吸作用类型。酵母菌在有氧和无氧条件下都会产生CO2,甲内氧气耗尽时会产生酒精,D项中乙应为条件对照。
答案:C
11.下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系,此曲线不能说明的是( )
A.在B点之前,果胶酶的活性和温度呈正相关
B.当温度达到B点时,果胶酶的活性最高,酶的催化作用最强
C. A点时,果胶酶的活性很低,但随着温度升高,果胶酶的活性可以上升
D. C点时,果胶酶的活性很低,当温度降低时,酶的活性可以恢复上升
解析:从图中可以看出随着温度的不断升高,果胶酶的活性在上升,当温度达到B点时,酶的活性达到最高;随后,随着温度的继续上升,酶的活性迅速下降。A点和C点相比,虽然酶的活性都很低,但是A点是低温条件,对酶的分子结构无影响,所以随着温度的上升,其活性也会不断上升,C点是高温条件,当温度过高时,会破坏酶的分子结构,使酶的活性发生不可逆的变化。
答案:D
12.加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍,主要是因为它含有( )
A.脂肪酶 B.蛋白酶 C.淀粉酶 D.氧化酶
解析:奶渍和血渍的主要成分是蛋白质,所以应考虑到洗衣粉中添加的是蛋白酶。
答案:B
13.下图为四位同学选择不同温度范围进行的“探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”的实验结果,其中选择温度范围最合理的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:由图可知,①选择的温度范围过高,③④选择的温度范围过低,都不能得到最适温度的范围。
答案:B
14.随着生物技术的发展,酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是( )
A.利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗、减少污染,节约成本
B. “加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关,与污物或衣物的性质无关
C.用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶,但嚼服后会失去疗效
D.要较长时间保持酶活性,各种酶制剂都应保存在低温的条件下
解析:酶制剂的活性受温度、酸碱度等条件的影响,在适宜条件下洗涤效果比较好,同时污物或衣物的性质也会影响酶活性的发挥。
答案:B
15.在观察果胶酶对苹果匀浆的作用的实验中,将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温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.使果胶酶变性失活,以排除对实验的干扰
D.果胶酶的最适温度为90 ℃,酶的活性最高
解析:本实验属于对照实验,其实验目的是证明果胶酶能将果胶分解。因此,首先对苹果匀浆进行加热处理,使苹果匀浆中的果胶酶变性失活,然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸过的果胶酶,观察实验现象,加入果胶酶的匀浆澄清度高且澄清时间短,证明果胶酶能将果胶分解。
答案:C
16.变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏,双链解开,但共价键并未断裂。引起变性的因素很多,升高温度、过酸、过碱以及加入变性剂等都能造成核酸变性。PCR的反应过程中,引起变性的因素是( )
A.pH过高 B.pH过低
C.升高温度 D.加入酒精
解析:各选项的条件均能导致DNA分子变性,但在PCR反应中,变性后还要进行退火和延伸等过程,过酸、过碱、酒精等能够导致反应过程中的酶变性失活,使DNA扩增不能进行,而PCR反应中的DNA聚合酶是耐热的,所以可选用升高温度使DNA变性。
答案:C
17.下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的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:只认为B项错误的原因是没有理解DNA复制过程以及DNA聚合酶的作用特点。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3'端延伸DNA链。由于模板链首先复制的是3'端,即复制方向3'→5',而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,其合成方向从子链的5'→3'。
答案:C
18.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,而只能从引物的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
19.为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是( )
A.过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B.过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C.过程③包括脱分化和再分化两个过程
D.图中筛选过程不改变抗病基因频率
解析:过程①属于杂交育种。F2开始出现性状分离,筛选出高蔓抗病植株再连续自交筛选,可提高其纯合比例;过程②为单倍体育种,F1中取花粉,可以取任一植株的,因为任一植株基因型均相同。过程③为植物组织培养,包括脱分化与再分化过程。图中筛选过程在杂交育种和单倍体育种中代表将非高蔓抗病植株淘汰。在基因工程育种中代表抗病基因是否导入到受体细胞和导入的抗病基因在受体细胞中是否表达了。将表达出抗病的高蔓植株筛选出来,所以筛选过程改变了抗病基因的频率。
答案:D
20.用培养液培养三种细菌,让它们在三支不同的试管中生长,下图显示了细菌的生长层,如果此时往三支试管中通入氧气,则细菌的繁殖速度将如何变化?( )
选择项 Ⅰ号试管 Ⅱ号试管 Ⅲ号试管
A 加快 减慢 不变
B 减慢 加快 加快
C 加快 减慢 减慢
D 减慢 加快 减慢
解析:由题图可知,生长在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三支试管中的细菌分别为厌氧型、兼性厌氧型、好氧型,所以向三支试管通入氧气后,细菌的繁殖速度分别是减慢、加快、加快。
答案:B
二、非选择题(共50分)
21.(10分)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程,请回答相关问题。
(1)上述工作流程中①环节需要的微生物大多分布在 的土壤环境中,要从土壤中分离获取这种微生物,应采用具有 的培养基,培养基中的碳源为 。为了筛选出微生物,还应向培养基中加入 染料。?
(2)从生物体提取的酶首先要检测 ,以便更好地将酶用于生产实践,衡量此酶这一指标可用 表示。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用 技术。?
(3)生产中可以满足④环节的常见菌种是 ,④过程要注意对接种器材进行 。为了确保⑤环节成功,后期的发酵装置要保证 条件。?
解析:(1)①环节需要的微生物能产生纤维素酶,这样的微生物在富含纤维素的环境中较多,可用碳源为纤维素的选择培养基获得。为鉴定纤维素分解菌,可向培养基中加入刚果红染料,若存在纤维素分解菌,会产生透明圈。
(2)提取的酶要检测酶的活性。单位时间内产物的增加量或底物减少量可作为酶活性的指标。若要反复利用,可制成固定化酶。
(3)酒精发酵常用酵母菌无氧发酵。
答案:(1)富含纤维素 选择 纤维素 刚果红
(2)酶的活力(活性) 单位时间内产物的增加量(单位时间底物减少量) 固定化酶
(3)酵母菌 灭菌 无氧
22.(8分)某班同学用新鲜苹果榨取果汁并制作果酒,其简要流程如下:
(1)实验过程中,该小组同学发现榨取的果汁非常浑浊,解决的方法是 。?
(2)分离酵母菌应使用 培养基,固定化酵母细胞常采用 法,若想使这些酵母细胞能反复使用,实验过程中一定要注意 。?
(3)在酸性条件下,可用 来检测发酵产物中是否有酒精产生。若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度,可采用 法。?
(4)另一个班的同学用葡萄制做的果酒酒味纯正,放置一段时间后,发现果酒带有明显的酸味,请分析出现酸味的原因:?
。?
解析:(1)果汁浑浊是因为含有果胶,可用果胶酶处理。
(2)分离酵母菌应使用选择培养基。固定化酵母细胞一般采用包埋法。若想使这些酵母细胞能反复使用,要注意无菌条件。
(3)酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。要检测酵母菌的密度(数量),用涂布平板法计数菌落数。
(4)在有氧条件下,果酒可被醋酸菌氧化为醋酸。
答案:(1)用果胶酶处理
(2)选择 包埋 无菌条件(避免微生物的污染)
(3)重铬酸钾 涂布平板法
(4)密封不严,其他微生物进行有氧呼吸,将果酒转变成果酸
23.(8分)为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。
培养基编号 浓度/mg·L-1 m/% n/个
6BA IAA
1 0.5 0 76.7 3.1
2 0.1 77.4 6.1
3 0.2 66.7 5.3
4 0.5 60.0 5.0
回答下列问题。
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为 和 两类。上述培养基中,6BA属于 类生长调节剂。?
(2)在该实验中,自变量是 ,因变量是 ,自变量的取值范围是 。?
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是 号培养基。?
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入 (填“6BA”或“IAA”)。?
解析:(1)根据植物的需求量,培养基中的元素分为大量元素和微量元素,6BA属于细胞分裂素类的植物生长调节剂。(2)实验中的自变量是IAA的浓度,因变量是再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数。自变量的取值范围在0~0.5 mg·L-1之间。(3)诱导丛芽的总数量为m与n的乘积,所以1号培养基最少。(4)6BA属于细胞分裂素,有利于芽的分化,抑制根的形成。
答案:(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素
(2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0~0.5 mg·L-1
(3)1
(4)6BA
24.(12分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题。
(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系,某同学通过实验获得上图所示的结果。由图可知,加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是 %,本实验的自变量是 。?
(2)下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究结果:
温度/℃ 20 30 40 45 50 60
普通洗衣粉 去污力/% 15 18 20 21 21.5 22
加酶洗衣粉 去污力/% 30 40 48 50 48 37
上述实验结果可以得出的结论有:①?
;?
②?
。?
(3)在使用加酶洗衣粉过程中,对于特别脏的衣服、较大的洗衣量,写出两项提高洗涤效果的措施:① ;② 。?
解析:考查加酶洗衣粉的洗涤效果的相关探究与分析。
(1)分析曲线,在碱性蛋白酶含量达到0.6%时去污力达到最高,再增加其含量去污力也不再增加,反而造成资源的浪费。自变量为坐标曲线的横坐标:碱性蛋白酶的含量。
(2)表中的结果纵向分析得出结论为:在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高;横向分析加酶洗衣粉的去污力则可知:45 ℃左右(或40~50 ℃)加酶洗衣粉的去污力最强。
(3)加酶洗衣粉的洗涤效果还受水温、浸泡时间、洗衣粉用量等方面的影响。因此可通过用温水浸泡,适当延长浸泡的时间,增加洗衣粉的用量等措施来提高洗涤效果。
答案:(1)0.6 碱性蛋白酶的含量
(2)①在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高 ②使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45 ℃左右(或40~50 ℃)
(3)用温水浸泡、延长浸泡时间、增加洗衣粉的用量等(任选两项)
25.(2014·江苏高考)(12分)为了获得β胡萝卜素产品,某小组开展了产β胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题。
(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是?
;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该 。?
(2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是 。?
(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是 。(填序号)?
①安全阀、放气阀、压力表
②放气阀、安全阀、压力表
③安全阀、放气阀、温度表
④放气阀、安全阀、温度表
(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是 。?
(5)为增加β胡萝卜素提取量,在研磨酵母细胞时,添加石英砂的目的是 ;研磨时 (填“需要”或“不需要”)添加CaCO3,理由是 。?
解析:本题考查微生物发酵产生代谢产物的相关知识。(1)培养皿常用的灭菌方法有干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法。为防止灭菌后器皿再次被污染,需在灭菌前先用牛皮纸或报纸包扎所要灭菌的器皿。
(2)青霉素是一种广谱性抗生素,它能抑制细菌细胞壁的形成。
(3)灭菌锅的结构:甲为安全阀,乙为放气阀,丙为压力表。
(4)各划线区均未见菌生长,说明此处无菌,无菌最可能的原因是接种环灭菌后未冷却,菌被杀死。
(5)根据叶片中色素的提取和分离实验可知,加入SiO2的目的是使研磨充分,加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏。β胡萝卜素比较耐酸,在弱酸性环境中不会被破坏,所以该实验不需要加入CaCO3。
答案:(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿
(2)抑制细菌(放线菌)生长
(3)①
(4)接种环温度过高,菌被杀死
(5)有助于研磨充分 不需要 β胡萝卜素较耐酸
8
综合测评二
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题2.5分,共50分)
1.在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( )
A.分解尿素的细菌 B.硝化细菌
C.分解纤维素的细菌 D.乳酸菌
解析:分解纤维素的细菌能将纤维素分解,刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
答案:C
2.下列操作不属于微生物的分离步骤的是( )
A.稀释 B.划线或涂布
C.接斜面 D.培养
解析:土壤中微生物分离的步骤是:土壤取样→样本稀释→微生物培养和观察等,其中微生物分离过程主要在于接种阶段,通过平板划线法或者稀释涂布平板法,使得微生物充分稀释和分离,从而使得平板上生长的一个菌落来源于单个的细菌,这样就达到了从土壤中分离微生物的目的。接斜面是在试管中扩大细菌数量或者短时间保存菌种的方法,不属于分离微生物的过程。
答案:C
3.在光亮处用一种培养液分别培养绿藻和酵母菌,其结果如右图所示,造成这种结果的原因是培养液中( )
A.缺少无机盐
B.含氧量太高
C.缺少有机养分
D.不含二氧化碳
解析:绿藻为自养型生物,能够快速繁殖,说明该培养液不缺少无机盐。酵母菌为异养型生物,在该培养液中不能生长,说明缺少的是有机养分。而培养液中O2和CO2含量对二者的影响不是很大。
答案:C
4.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物。通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度控制 B.溶氧控制 C.pH控制 D.酶的控制
解析:通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等外界条件。酶是自身调节物质,不属于外界发酵条件。
答案:D
5.酵母菌是人类培养出的第一种“家养微生物”。在一个固定容积的培养液中,单位时间内在不同的氧气浓度下,下图所示的酵母菌相关指标与实际不相符的是( )
答案:D
6.豆腐发酵过程中,毛霉消耗的能量主要来自哪种物质的分解?( )
A.脂肪 B.磷脂 C.葡萄糖 D.蛋白质
解析:葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,虽然在毛霉生活的营养基质豆腐里,有比较多的蛋白质和脂肪等营养物质,这些营养成分经过毛霉的分解变成小分子的有机物被吸收,但在细胞内转化成葡萄糖或其他营养成分,所以其主要能源物质是葡萄糖。
答案:C
7.下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图分析可知( )
A.随反应时间延长气体产量均下降
B.发酵的最适温度在30~40 ℃
C.温度达到50 ℃时酶活性减弱
D.此发酵过程中的最适pH为7
解析:从图中曲线可看出不同温度下酵母菌产气量不同,在40 ℃时产气量最多,说明此时酶活性最高。50 ℃时开始时产气量多,但随时间延长,产气量越来越少,说明高温破坏了酶活性。从此图中不能得出最适pH。
答案:C
8.某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验,下列相关叙述正确的是( )
A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
解析:醋酸菌是嗜热菌,果醋发酵所需的最适温度较高,A错误;进行果酒、果醋发酵实验,要先进行隔绝空气果酒发酵,再供氧进行果醋发酵,B错误;人工接种菌种单一,自然发酵菌群丰富,风味及品质更好,C错误;适当加大接种量,让菌体快速形成优势菌群,可以抑制杂菌生长,提高发酵速率,D正确。
答案:D
9.愈伤组织细胞在一种包含有必需营养物质的培养基中培养了几个小时,其中一种化合物具有放射性(氘标记)。当这些细胞被固定后进行显微镜检测。利用放射自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。那么被标记的化合物是( )
A.一种氨基酸 B.尿嘧啶核糖核苷酸
C.胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D.葡萄糖
答案:C
10.有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系,结果如下图表示。
根据图中的信息,你认为在25 ℃条件下竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( )
A.B和D B.B和C C.B和A D.A和C
解析:酶活性具有一定的温度范围和适宜温度,温度过高,酶会失活;低温会抑制酶的活性;最适温度下,酶活性最高,生物在此温度下生活得最好,竞争力最强;酶活性的范围越大,生物的生存温度范围就越广。
答案:B
11.下列曲线能正确表示加酶洗衣粉作用特点的是( )
A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅳ D.Ⅱ和Ⅳ
解析:本题借坐标曲线考查影响酶促反应速率的因素。加酶洗衣粉的最适温度一般在40 ℃左右,随温度升高,酶活性降低甚至失活,洗涤效果下降,Ⅱ正确。当洗衣粉用量小于a时,在污染程度相同的情况下,洗涤用时比洗衣粉用量为a时多,当洗衣粉用量大于a时,则比洗衣粉用量为a时少,因此Ⅲ正确。
答案:B
12.目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列属于酶应用中面临的实际问题的是( )
A.酶对有机溶剂不敏感,但对高温、强酸、强碱非常敏感
B.加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境
C.固定化酶可以反复利用,但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D.酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
解析:酶对有机溶剂非常敏感,容易失活;加酶洗衣粉可使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染;酶催化过程中不需要任何营养供给。
答案:C
13.下列图形依次表示包埋法、吸附法、交联法的一组是( )
A.①②③ B.③②① C.③①② D.②③①
解析:本题考查酶固定的方法及对每种方法的原理的理解。③是包埋法,①吸附法,②是交联法。
答案:C
14.DNA遇二苯胺(沸水浴)会生成 物质( )?
A.砖红色 B.黄色 C.紫色 D.蓝色
答案:D
15.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是( )
A.培养基分装到培养皿后进行灭菌
B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养
D.培养过程中每隔一周观察一次
解析:培养基灭菌应在分装到培养皿之前进行,A项错误。划线结束后,接种环上残留菌种,必须灼烧接种环,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,B项正确。从有机废水中分离的微生物是异养型生物,其培养不需要光照,C项错误。培养过程中应每隔12 h或24 h观察一次,D项错误。
答案:B
16.在植物有效成分的提取过程中,常用萃取法、蒸馏法和压榨法,下列关于这三种方法的叙述错误的是( )
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来,再把水蒸发掉,剩余的就是芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油
C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油
D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
解析:蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油,它的适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分溶解在有机溶液中。
答案:A
17.下列关于植物芳香油提取技术的叙述中,正确的是( )
①提取植物芳香油都必须用蒸馏法 ②水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来 ③压榨法是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油 ④萃取法是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后就可获得芳香油
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
解析:水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,适用于提取挥发性较强的芳香油,如玫瑰精油、薄荷油等。萃取法的原理是植物芳香油易溶于有机溶剂,只要把溶剂蒸发出来,就可获得纯净的植物芳香油,适用范围较广。压榨法的原理是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于易焦糊原料的提取,如柑橘、柠檬等。
答案:B
18.蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是( )
A.根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性,可将样品中各种不同的蛋白质分离
B.根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等,可通过电泳分离蛋白质
C.根据蛋白质相对分子质量的大小,可通过凝胶色谱法分离蛋白质
D.根据蛋白质的分子大小、密度不同,可通过离心沉降法分离蛋白质
解析:蛋白质分子不能透过半透膜,而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜,因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离。
答案:A
19.右图表示氧气浓度对培养液中的醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影响,试问曲线a、b、c分别代表( )
A.酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
B.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌
C.乳酸菌、酵母菌、醋酸菌
D.醋酸菌、乳酸菌、酵母菌
答案:A
20.(2014·江苏高考改编)某同学设计了右图所示的发酵装置,下列有关叙述错误的是( )
A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
解析:本题考查微生物发酵的相关知识。该装置中玻璃管中的H2O使发酵装置与空气隔绝,有利于果酒发酵,同时也便于果酒发酵过程中产生的气体排出,故A、B两项正确。醋酸菌的呼吸是有氧呼吸,去除弯管中的H2O,该装置尽管与外界空气连通,但是果醋发酵液的底层仍缺O2,底层发酵液中醋酸菌的呼吸受抑制,故C项错误。该弯管与鹅颈瓶都能起到防止外界细菌进入的作用,故D项正确。
答案:C
二、非选择题(共50分)
21.(11分)苹果醋是指以苹果汁经发酵而成的苹果原醋,再兑以苹果汁等原料而成的饮品。既有淡淡的醋味,又有果汁的香甜,喝起来非常爽口。苹果醋还能保健养生、消除疲劳、美容养颜,是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作流程简图,请据图回答下列问题。
鲜苹果汁高纯度苹果酒苹果原醋+苹果汁等原料苹果醋
(1)为了提高该微生物的利用率,最好用 方法对其进行固定。若要检测是否产生了苹果酒可用 试剂进行检测。?
(2)过程②中使用到的微生物是 ,该微生物的代谢类型是 。该微生物可以从食醋中分离纯化获得,方法是:?
第一步:配置培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的 等基本营养成分。?
第二步:对培养基用 方法进行灭菌。?
第三步:接种。微生物常用的接种方法有?
。?
第四步:培养。温度控制在 。?
第五步:挑选符合要求的菌落。
解析:(1)微生物可用包埋法进行固定。检测酒精用酸性重铬酸钾,显示灰绿色。(2)由酒精得到原醋用醋酸菌进行发酵。醋酸菌是异养需氧型。微生物生长所需要的营养物质有水、碳源、氮源、无机盐等。培养基用高压蒸汽法进行灭菌。微生物常用的接种方法有平板划线法和涂布平板法。醋酸菌的最适生长温度是30~35 ℃。
答案:(1)包埋 重铬酸钾
(2)醋酸菌 异养需氧 水、碳源、氮源、无机盐 高压蒸汽 平板划线法、涂布平板法 30~35 ℃
22.(10分)某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间(单位:分钟)的对照表,请依据表中数据作答。
水温/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
植物油 48 39 30 20 17 11 12 20
蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105
奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17
(1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉的最适温度范围是 。?
(2)在适宜温度范围内,加酶洗衣粉对衣物上的 的洗涤效果最佳,对 的洗涤效果最差,原因是 ?
。?
(3)羊毛、蚕丝等织物 (填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤,因为 ?
。?
(4)从以上实验数据可得:酶具有 性。?
答案:(1)50~60 ℃
(2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪,加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶,能使蛋白质和脂肪等有机物分解,而很难使蓝墨水的成分分解
(3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质,加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质分解,从而使织物受到破坏
(4)特异
23.(10分)在DNA亲子鉴定过程中,需大量的DNA,而PCR技术可以使样品DNA扩增,获得大量DNA分子。下图表示这一过程(图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
请回答下列问题。
(1)A过程(变性)表示 ,细胞内实现该过程的方法是 。?
(2)样品中某DNA分子中共含3 000个碱基对,碱基数量满足:(A+T)/(G+C)=1/2,若经5次循环后,获得与样品相同的DNA分子,至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸(忽略引物所对应的片段)。?
(3)当温度降低(退火)时, 原则保证引物能与模板末端特异性结合。升温至72 ℃,在 酶的作用下,按5'—3'方向延伸子链。?
解析:变性的实质是DNA双链解旋;细胞内DNA复制是通过解旋酶将双链解开。
由(A+T)/(G+C)=1/2可知A∶T∶G∶C=1∶1∶2∶2,所以A的比例为1/6,在一个DNA分子中的数量为3 000×2×(1/6)=1 000个,5次循环形成的DNA数为32,所以由原料合成的DNA数相当于32-1=31,至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1 000=31 000个。
答案:(1)解旋或解链(或破坏氢键) 通过解旋酶催化完成
(2)31 000
(3)碱基互补配对 耐高温的DNA聚合(或Taq DNA聚合)
24.(10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:实验流程如下图所示。
①对配制的液体培养基等需采取 方法灭菌;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 h,液体培养基变浑浊,原因是 。对照组试管与实验组同时培养6 h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。?
解析:培养基灭菌时常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法;炭疽杆菌为异养菌,碳源必须是有机碳;菌落中菌体的排列状态可用显微镜观察;接种可疑菌后,在适宜条件下培养一段时间,液体培养基变浑浊,是细菌大量繁殖造成的;实验组加入了生理盐水配制的澄清噬菌体液,对照组应加入等量的生理盐水;噬菌体可以破坏炭疽杆菌,所以加入噬菌体后,实验组中的炭疽杆菌数量减少,则实验组液体培养基的浑浊度比对照组低。
答案:(2)①高压蒸汽 有机碳 ②显微镜 ③细菌大量繁殖 低
25.(9分)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的α淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
图甲
图乙
(1)为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以 作为唯一碳源。②③过程需重复几次,目的是 。?
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是 ;推测该同学接种时可能的操作失误是 。?
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种 的发酵罐需要先排气,其原因是 。?
(4)用凝胶色谱法分离α淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较 。?
解析:(1)筛选能利用淀粉的酵母菌,应使用以淀粉为唯一碳源的培养基。图中②③过程需重复几次,目的是进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌。(2)据图乙分析,该同学的接种方法应是稀释涂布平板法;图乙培养基中菌落分布不均匀,可能是该同学涂布不均匀所致。(3)以淀粉为原料,在密闭条件下发酵时,因工程酵母菌利用淀粉能力强,进行酒精发酵产生的CO2较多,应先于普通酵母菌进行排气。(4)利用凝胶色谱法分离α淀粉酶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。因此,在色谱柱中移动速度越慢的蛋白质,相对分子质量越小。
答案:(1)淀粉 进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌 (2)涂布平板法 涂布不均匀 (3)工程酵母菌 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强,导致酒精发酵产生CO2的速率更快 (4)小
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