人教版2012年高中生物选修1生物技术实践配套（全册）练习题+单元测试

三、随堂练习
1.凝胶色谱法是分离蛋白质分子的一种常用方法。但并非所有的蛋白质都可用此方法进行分离。能分离的蛋白质分子之间必须(　　)。
A.具有相同的相对分子质量
B.相对分子质量不同,但都是相对分子质量较大的分子
C.相对分子质量不同,但都是相对分子质量较小的分子
D.相对分子质量不同
解析:若在每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内的各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。这样利用分子筛可将相对分子质量不同的物质分离。相对分子质量大小不同的多种成分在通过凝胶床时,按照相对分子质量大小“排队”,即形成凝胶表面分子筛效应。
答案:D
2.电泳过程中,什么样的分子迁移速度最快 (　　)
A.纤维状、大分子
B.纤维状、小分子
C.球状、大分子
D.球状、小分子
解析:电泳就是利用了连续分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同。一般来说,球状分子比纤维状分子易移动,小分子比大分子易移动。
答案:D
3.蛋白质提取和分离分为哪几步 (　　)
A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
解析:A中凝胶色谱操作及SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。
答案:C
4.(双选)在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程的分析无误的是(　　)。
A.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐
B.洗涤时离心速度过小,时间过短,白细胞等会沉淀,达不到分离的效果
C.洗涤过程选用0.9%的生理盐水
D.透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质
解析:洗涤红细胞的目的是去除血浆中除血红蛋白以外的杂蛋白;洗涤时离心速度过大,时间过长,白细胞等会沉淀,达不到分离的效果。
答案:CD
一、选择题
1.使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中,相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程,可表示为图中(　　)。
解析:本题考查对凝胶色谱法分离蛋白质原理的理解,相对分子质量较大的蛋白质留在颗粒外面,相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部;蛋白质相对分子质量大的通过凝胶间隙先被洗脱,蛋白质相对分子质量小的进入凝胶内部而后被洗脱。
答案:B
2.关于凝胶色谱柱的装填,除哪项外均为正确解释(　　)。
A.交联葡聚糖凝胶(Sephadx G75)“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值
B.色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现有气泡,必须重装
C.用300 mL物质的量浓度为20 mmol·L-1的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 h
D.凝胶用自来水充分溶胀后,配成凝胶悬浮液
解析:本实验中使用的交联葡聚糖凝胶(Sephadex G75),其中G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g;气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,因此,一旦发现有气泡,必须重装;在洗脱过程中,应在约50 cm高的操作压下,用300 mL物质的量浓度为20 mmol·L-1的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 h,以使凝胶装填紧密;凝胶溶胀时,应使用蒸馏水将其充分溶胀,制成凝胶悬浮液。
答案:D
3.下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作,不正确的是(　　)。
A.加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐
B.让吸管管口沿管壁环绕移动,贴壁加样至色谱柱顶端,不要破坏凝胶面
C.打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱
D.待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,每5 mL收集一管,连续收集流出液
解析:打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口,再用同样的方法小心加入适量的20 mmol·L-1的磷酸缓冲液,然后连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱。
答案:C
4.使用十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺电泳过程中,不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.电荷的多少
B.分子的大小
C.肽链的多少
D.分子形状的差异
解析:蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素,而十二烷基硫酸钠(SDS)可消除净电荷对迁移率的影响,故在此电泳过程中,迁移率只取决于蛋白质分子的大小。
答案:B
5.凝胶色谱分离法分离蛋白质时,凝胶的种类较多,但其作用的共同点是(　　)。
A.改变蛋白质分子通过凝胶时的路径
B.吸附一部分蛋白质,从而影响蛋白质分子的移动速度
C.将酶或细胞固定在凝胶中
D.与蛋白质分子进行化学反应,从而影响其移动速度
解析:凝胶的种类较多,但每一种凝胶内部都有孔隙。相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量小的容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢。相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
答案:A
6.将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r·min-1的速度离心10 min后,离心管中的溶液分为四层,从上到下的顺序依次是(　　)。
A.血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层
B.甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层
C.脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层
D.甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层
解析:混合液经离心后,按密度大小排列,在离心管中从上到下的顺序依次是,第1层为无色透明的甲苯层,第2层白色薄层固体是脂溶性物质沉淀层,第3层红色透明液体是血红蛋白溶液,第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。
答案:D
7.(2011·江苏南通期末改编)(双选)下列关于血红蛋白提取和分离实验中样品处理步骤的描述,正确的是(　　)。
A.红细胞的洗涤:加入蒸馏水,缓慢搅拌,低速短时间离心
B.血红蛋白的释放:加入生理盐水和甲苯,置于磁力搅拌器上充分搅拌
C.分离血红蛋白:将搅拌好的混合液离心、过滤后,用分液漏斗分离
D.透析:将血红蛋白溶液装入透析袋,置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12 h
解析:对红细胞进行洗涤时,应加入生理盐水,防止细胞破裂;将血红蛋白从红细胞中释放时,需要加入蒸馏水,以便使红细胞破裂释放出血红蛋白。
答案:CD
8.在血红蛋白的整个提取过程中,不断用磷酸缓冲液处理的目的是(　　)。
A.防止血红蛋白被氧化
B.血红蛋白是一种两性物质,需要酸中和
C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内,维持其结构和功能
解析:利用磷酸缓冲液模拟细胞内的pH环境,保证血红蛋白的正常结构和功能,便于分离观察(红色)和研究(活性)。
答案:D
9.下面说法不正确的是(　　)。
A.在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变
B.缓冲溶液通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成　
C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内
解析:透析袋一般是用硝酸纤维素(又叫玻璃纸)制成的。透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。
答案:D
10.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,据此可利用半透膜除去样品中相对分子质量小的杂质。
答案:A
二、非选择题
11.测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术。常用的测定方法是凝胶色谱法。请回答下列问题。
(1)凝胶色谱法的原理是　。
(2)还有同学将大肠杆菌破碎并提取得到大肠杆菌蛋白质,一同学利用琼脂糖凝胶电泳技术将得到的蛋白质进行分离,在电泳过程中,影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的　　　　　,分子的大小、形状等。而另一位同学则利用凝胶过滤法分离蛋白质。待蛋白质接近凝胶色谱柱底端时,用试管连续收集流出液。先收集到的蛋白质与后收集到的蛋白质的区别是　。
答案:(1)根据相对分子质量的大小分离蛋白质　(2)带电性质的差异　先收集到的蛋白质相对分子质量较大,后收集到的相对分子质量较小
12.凝胶色谱技术是20世纪60年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果,目前已经被广泛应用于多个领域,请回答问题。
(1)若选用Sephadex G100,则G表示　。
(2)通过凝胶色谱法可将从红细胞中分离出的血红蛋白样品进一步　　　　,在血红蛋白的提取和分离实验中有以下操作,试回答:
①实验时要对采集到的血液中的红细胞进行洗涤,洗涤的目的是　　　　。
②在　　　　的作用下,红细胞会破裂释放出血红蛋白。
③将释放出的血红蛋白收集到透析袋中透析,这是样品的　　　　,而透析的目的是　。
④实验最后经过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行　　　　。
(3)装填凝胶色谱柱时,要注意色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现气泡必须重装。这是因为
　。
解析:本题考查血红蛋白的分离和提取。血红蛋白分离和提取实验的操作分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。整个实验的原理是依据蛋白质的各种特性分离蛋白质。
答案:(1)凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围　(2)纯化　①去除血浆蛋白　②蒸馏水和甲苯　③粗分离　去除相对分子质量较小的杂质　④纯度鉴定
(3)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
13.随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因测序工作的完成,人类跨入了蛋白质时代。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)分出下层的红色透明液体。
答案:(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　分液漏斗一、随堂练习
1.(双选)下列有关培养基配制表述正确的是(　　)。
A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水
B.碳源和氮源必须具有一定比例
C.微生物的生长除受营养因素影响外,还受到温度、pH、氧、渗透压的影响
D.营养物质的浓度越高越好
解析:自养微生物的培养基不需要加碳源,自生固氮菌的培养基不需要加氮源。培养基中碳源和氮源必须具有一定比例。营养物质的浓度并不是越多越好,浓度过高会导致培养物细胞失水。
答案:BC
2.在微生物培养过程中,需要对培养基等进行灭菌,其标准是(　　)。
A.杀死所有的病原微生物
B.杀死所有的微生物
C.杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子
D.使病原菌不生长
解析:灭菌是指利用强烈的物理或化学手段杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子。
答案:C
3.下列有关平板划线操作的叙述不正确的是(　　)。
A.第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
B.每次划线前,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上的菌种
C.在第二区域内划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液
D.划线结束后,灼烧接种环,能及时杀死接种环上的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者
解析:在第二区域内划线时,接种环上的菌种来源于第一次划线的末端。
答案:C
4.下表为牛肉膏培养基的成分列表,据此回答:
成分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O
含量 0.5 g 1 g 0.5 g 100 mL
(1)蛋白胨在培养基中的作用是　。
(2)要用此材料配制观察细菌菌落状况的培养基,还需添加的成分是　　　　。
(3)培养基配制好后,分装前应进行的工作是　。
(4)从配制培养基直到培养完成,所采用的预防杂菌污染的方法是
　　　　　　　　　　。
(5)在培养基凝固前要搁置斜面,其目的是　。
解析:蛋白胨中有大量的蛋白质降解而成的多肽类等物质,因而在培养基中提供碳源、氮源和生长因子。微生物菌落的形成是在固体培养基上,所以此培养基还需加琼脂。配制好培养基后,必须先调pH,再分装,整个过程要严格无菌操作。
答案:(1)提供碳源和氮源　(2)琼脂　(3)调整pH
(4)高压蒸汽灭菌、灼烧接种环、酒精擦手、在火焰旁接种、棉塞塞试管口等　(5)扩大接种面积
一、选择题
1.下表是对四种生物的能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述,正确的一组是(　　)。
硝化细菌 乳酸菌 根瘤菌 衣藻
A 能源 NH3 乳酸 N2 光能
B 碳源 CO2 糖类等 糖类等 CO2
C 氮源 NH3 N2 N2 N
D 代谢 类型 自养需 氧型 异养厌 氧型 自养需 氧型 自养需 氧型
解析:从能源来看,乳酸菌需糖类等有机物供能;从氮源看,乳酸菌需要N、N;从代谢类型看,根瘤菌为异养需氧型;从碳源看,硝化细菌与衣藻需CO2,乳酸菌和根瘤菌需要糖类等有机物。
答案:B
2.对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒的方法依次是(　　)。
①化学消毒　②灼烧灭菌　③干热灭菌　④紫外线灭菌　⑤高压蒸汽灭菌　⑥巴氏消毒法
A.⑤③②①④⑥ B.①②③④⑤⑥
C.⑥②③④①⑤ D.③④②①⑥⑤
解析:培养基用高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用干热灭菌;接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果;实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手;空气可用紫外线消毒;牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法。
答案:A
3.下列操作属于灭菌的是(　　)。
A.接种前用火焰灼烧接种环
B.接种前用酒精擦拭双手
C.将平板倒置,放入培养箱中培养
D.接种在酒精灯的火焰旁完成
解析:要正确区分灭菌、消毒和防止杂菌污染。A属于灭菌,B属于消毒,C、D都是实验操作过程中防止杂菌污染的措施,与灭菌无关。
答案:A
4.获得纯净培养物的关键是(　　)。
A.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌
B.接种纯种细菌
C.适宜环境条件下培养
D.防止外来杂菌的入侵
答案:D
5.金黄色葡萄球菌有很强的致病力,常引起骨髓炎等,还可能引起食物中毒,下列实验结束后的做法错误的是(　　)。
A.对接种环进行灼烧处理
B.带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉
C.带菌培养基必须经加热后才能倒掉
D.接种后双手必须经肥皂洗净,再用75%的酒精棉球擦拭
解析:带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉,不能通过简单的加热后就倒掉,这样达不到灭菌效果。
答案:C
6.下列叙述错误的是(　　)。
A.培养乳酸菌时需要在培养基中添加维生素
B.培养霉菌时需将培养基的pH调至碱性
C.培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性
D.培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件
解析:霉菌适宜的pH为5.0~6.0;细菌适宜的pH为6.5~7.5;放线菌适宜的pH为7.5~8.5。
答案:B
7.下列有关倒平板操作错误的是(　　)。
A.在火焰旁进行操作
B.使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C.将培养皿打开,培养皿盖倒放在桌面上
D.等待平板冷却凝固后需要倒过来放置
解析:整个倒平板过程要防止外来杂菌的入侵,因此,灭过菌的培养皿放在火焰旁。打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰。培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙进行操作,不能将培养皿盖完全打开。平板冷却凝固后需要倒过来放置。
答案:C
8.(双选)下列关于倒平板及对菌种纯化的说法正确的是(　　)。
A.倒平板时左手将灭过菌的培养皿盖完全打开,右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿(约10~20 mL),左手立即盖上培养皿盖
B.使用已灭菌的接种环,培养基仍需要再灭菌
C.平板冷凝后要将平板倒置,以防皿盖上的冷却水倒流入培养基
D.涂布器用火焰灼烧灭菌
解析:倒平板时用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙而不是直接将盖完全打开;使用灭过菌的接种环,培养基仍需进行灭菌处理,以免污染环境或感染操作者;涂布器灭菌时需沾少量酒精引燃。
答案:BC
9.(双选)稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列相关叙述正确的是(　　)。
A.操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释
B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到液体培养基表面
C.不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落
D.操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理
解析:稀释涂布平板法是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,在适宜条件下培养。只有在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物才被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
答案:AD
二、非选择题
10.为了获得纯度高的大肠杆菌,需要对大肠杆菌进行培养和分离。培养大肠杆菌一般用牛肉膏—蛋白胨—琼脂培养基。
(1)培养大肠杆菌,配制固体培养基的基本步骤是:计算→称量→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→倒平板。
(2)称量时,牛肉膏由于比较黏稠,可以用　　　　挑取,放在　　　　上称量。牛肉膏和蛋白胨由于　　　　,称量时动作要迅速,称后要及时盖上瓶盖。
(3)在牛肉膏—蛋白胨—琼脂培养基上大肠杆菌生长,说明培养基含有　　　　等大肠杆菌生长所需的营养要素。
(4)微生物纯化培养可以通过多种接种方法如　　　　和　　　　等,使大肠杆菌在固体培养基上形成单个　　　　,从而获得纯菌株。
答案:(1)溶化　定容　调节pH　灭菌　(2)玻璃棒
称量纸　容易吸潮　(3)碳源、氮源、无机盐、水　(4)平板划线法　稀释涂布平板法　菌落
11.(2010·重庆理综)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:(2)①微生物的培养基配制后常用高压蒸汽灭菌法灭菌;由于炭疽杆菌是异养型微生物,培养基中应加有机碳作碳源。②炭疽杆菌呈竹节状排列,需借助显微镜观察。③接种培养后,液体培养基由澄清变浑浊,应是细菌大量繁殖所致。实验应遵循单一变量原则和等量原则,实验组加入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;若疑似患者被炭疽杆菌感染,则培养6小时后,实验组中的炭疽杆菌由于噬菌体侵染而大量裂解死亡,浑浊度会明显低于对照组。④接种疫苗后,机体通过体液免疫产生抗体,与此相关的细胞有吞噬细胞、T细胞、B细胞和浆(效应B)细胞。
答案:(2)①高压蒸汽(98 kPa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(效应B)细胞
12.将50 mL牛奶煮沸,倒入经消毒的一个锥形瓶内,锥形瓶口用棉团堵住,每日观察牛奶的情况(如下图),共进行4 天。用蓝色石蕊试纸检验结果。
(1)这个实验可证明　。
(2)为这个实验设计的对照实验应该是
　。
(3)实验结束时,牛奶会　　　　,蓝色石蕊试纸变　　　,产生这一现象的原因是　　　　　。
(4)牛奶在这个实验中的作用是　。
(5)实验前先将牛奶煮沸的原因是　。
(6)加入土样前,先让牛奶冷却至室温的原因是
　。
(7)用棉团堵住锥形瓶的原因是　。
(8)实验前对锥形瓶进行消毒这一个步骤是否是必要的 　　　　,理由是　。
答案:(1)土壤中存在微生物　(2)在将土样放入锥形瓶之前,先对其进行烘烤以杀死所有微生物　(3)变酸　红　土壤中微生物进行发酵产生乳酸　(4)为土壤中的微生物生长提供养分　(5)杀死牛奶中存在的所有微生物　(6)避免温度较高的牛奶杀死土壤中的微生物　(7)阻止飘浮在空气中的微生物进入锥形瓶内　(8)是　证明在土样加入之前,锥形瓶内无任何微生物存在三、随堂演练
1.下列属于植物芳香油理化性质的是(　　)。
①具有较强的挥发性　②易溶于水　③易溶于有机溶剂　④具有特殊的植物香味
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
解析:植物芳香油是植物有效成分的提取液,其特点是有特殊的植物香味和较强的挥发性,且不易溶于水,易溶于有机溶剂。
答案:C
2.根据蒸馏过程中的什么标准,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏 (　　)
A.原料的种类 B.原料的特性
C.原料放置的位置 D.原料的成分
解析:根据蒸馏过程中原料放置的位置,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
答案:C
3.压榨完橘皮后,处理压榨液时,离心的目的是(　　)。
A.除去质量较小的残留固体物质
B.除去固体物和残渣
C.除去果蜡、果胶
D.除去水分
解析:将过滤得到的混合物进行离心,可以除去质量较小的残留固体物质,从而使离心后得到的橘皮油是澄清透明的。
答案:A
4.(2011·山东理综)研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。
(1)柚皮易焦糊,宜采用　　　　法提取柚皮精油,该过程得到的糊状液体可通过　　　　除去其中的固体杂质。
(2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或　　　接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是　　　　。实验前需对超净工作台进行　　　　处理。
(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供　　　。电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度　　　　。
(4)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的　　　　来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
解析:柚皮精油宜采用压榨法进行提取,要除去其中杂质可采用过滤法。培养基中的尿素可为乳酸菌提供氮源。电泳法分离蛋白质时分子量越大,电泳速度越慢,反之则越快。培养基菌落透明圈直径越大,说明柚皮精油和乳酸菌的抑菌效果越好。
答案:(1)压榨　过滤
(2)稀释涂布平板法(或:稀释混合平板法)　高压蒸汽灭菌锅　消毒
(3)氮源　越慢
(4)直径(或:大小)
一、选择题
1.下列植物芳香油从花中提取的是(　　)。
A.茴香油 B.橘皮油
C.樟油 D.玫瑰油
解析:提取植物芳香油的器官主要有以下几种。花:玫瑰油、橙花油等;茎、叶:香草油、薄荷油、薰衣草油、桉树油等;树干:樟油、柏木油等;树皮:桂皮油、橘皮油等;根、地下茎:生姜油;果实、种子:茴香油等。
答案:D
2.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:玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂。因此,用玫瑰花提取精油,根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法,鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法,干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法,一般不采用压榨法。
答案:C
3.在水蒸气蒸馏装置中从进水口通入水的作用是(　　)。
A.加热 B.防止过度沸腾
C.过滤 D.冷凝
解析:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后混合物又会重新分出油层和水层,从而达到分离的目的。因此,从进水口通入水的作用是冷凝。
答案:D
4.工业生产上,植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法,原因是(　　)。
A.利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来
B.水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
C.植物芳香油挥发性强,易溶于有机溶剂
D.操作最简单,成本较低
解析:在工业生产中,提取芳香油的原理与实验室提取的原理相同,只是在工业生产中,要考虑生产成本和操作过程等问题,在各种提取方法中,水蒸气蒸馏法因成本低、操作简单而常被工业生产所采用。
答案:D
5.分离出的橘皮油一般需在5~10 ℃下静置5~7天,其主要目的是(　　)。
A.低温保持橘皮精油的活性
B.低温降低精油的挥发性
C.去除水和蜡质等杂质
D.低温使精油凝固
解析:用分液漏斗分离得到的橘皮油还含有少量的水和果蜡,需要在5~10 ℃下静置5~7天,使杂质沉淀。
答案:C
6.提取茉莉精油的正确步骤是(　　)。
A.鲜茉莉花+清水→水蒸气蒸馏→除水→分离油层→茉莉油
B.鲜茉莉花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→茉莉油
C.鲜茉莉花+清水→除水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→茉莉油
D.鲜茉莉花+清水→分离油层→除水→水蒸气蒸馏→茉莉油
解析:用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油时,应先将新鲜的茉莉花与清水共沸进行蒸馏,然后将得到的油水混合物加入氯化钠使之分层,再进行分液,为除去茉莉油中仍存在的水分,可加入无水硫酸钠,过滤后可以得到较纯净的茉莉油。
答案:B
7.在提取玫瑰精油和橘皮精油中,共同使用的化学药品是(　　)。
A.NaCl B.Ca(OH)2
C.小苏打 D.Na2SO4
解析:提取玫瑰精油时分离得到的油层中含有一定的水分,可用无水硫酸钠吸水,提取橘皮精油时压榨出的是橘皮精油和水的混合物,为使二者分离,可加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠。
答案:D
8.在使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时,得到乳白色的乳浊液——玫瑰油与水的混合物后,要想将玫瑰油与水分开应(　　)。
A.向乳浊液中加NaCl
B.向乳浊液中加水
C.向乳浊液中加无水Na2SO4
D.向乳浊液中加CaCl2
解析:NaCl能够促进油水分离,向乳浊液中加NaCl后,会使混合物出现明显的分层,便于分液处理。无水Na2SO4的作用是在分液后除去玫瑰油中的少量水分。
答案:A
9.安装水蒸气蒸馏装置时,除要注意安装的顺序外,还应使整个装置具有较好的密封性能,其主要目的是(　　)。
A.防止水蒸气泄漏 B.防止芳香油的挥发
C.避免有机溶剂的挥发 D.减少对人体的毒害
解析:水蒸气蒸馏不需要有机溶剂,产生的气体对人无害。使整个装置具有较好的密封性能,主要目的是防止芳香油的挥发。
答案:B
10.制取橘皮精油的过程,需先后进行A、B两次过滤,则橘皮精油为(　　)。
A.经过A后的滤液
B.经过A和B后的滤液
C.经过B后的滤液
D.经过A后静置处理的上清液和经过B后的滤液
解析:橘皮压榨先用普通布袋过滤,静置后分离出上清液M,将M在5~10 ℃下静置5~7天,使杂质沉淀,分离出上清液N,剩余部分用滤纸过滤,得到滤液P,P+N即为最终的橘皮精油。
答案:D
二、非选择题
11.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题。
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、　　　　和　　　　。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于　　　　,易溶于　　　　,因此可用　　　　作为提取剂来提取芳香油。
(3)橘子果实含有芳香油,通常可用　　　　作为材料提取芳香油,而且提取时往往选用新鲜的材料,理由是　　　　　。
(4)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是　　　　。
(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的　　　　层,原因是　
　　　　　　　　　　　。加入氯化钠的作用是
　。
(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠,此物质的作用是　。
解析:(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法、萃取法。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于水,易溶于有机溶剂,因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。(3)一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油,因为新鲜的橘子皮含芳香油多。(4)除去液体中的固体常用的方法是过滤。(5)芳香油密度比水小,且不溶于水,会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度,使油和水分层。(6)无水硫酸钠可以吸收芳香油中残留的水分。
答案:(1)蒸馏法　萃取法　(2)水　有机溶剂　有机溶剂　(3)橘子皮　芳香油含量较高　(4)过滤　(5)上　油层的密度比水层小　增加水层密度,使油和水分层　(6)吸收芳香油中残留的水分
12.从玫瑰花中提取出的玫瑰精油被称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料。玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发性较强。请完成下面相关问题:
(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质,要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和　　　　　法提取,但一般采用水中蒸馏的方法,其原因是该法具有　　　　　　　　　　　　　　　的优点。
(2)某同学在实验中设计了下图所示装置提取玫瑰精油,指出该装置中的两个错误,并予以改正。
①错误1:　。
改正:　。
②错误2:　。
改正:　。
(3)对用上述装置接收到的乳浊液进行如下处理:
玫瑰油与水的混合物分层油层无水玫瑰精油较纯净的玫瑰精油
试剂A是　　　　　,试剂C是　　　　　,装置B是　　　　　,试剂C的作用是　　　　　。
解析:(1)应根据原料的特点来选择提取方法。根据玫瑰精油挥发性强,化学性质稳定,可以用蒸馏法,此外,玫瑰精油不溶于水,易溶于有机溶剂,故对于玫瑰花还可以用有机溶剂萃取的方法。(2)蒸馏装置中,温度计测的是蒸汽温度,应使温度计的水银球与支管口下沿相平;冷凝管进水口在下,出水口在上,与蒸汽流向相反。(3)蒸馏得到的乳浊液,为促进其分层,可加入NaCl,而后用分液漏斗将其分开,得到的油层中还含有少量的水分,可以用无水Na2SO4吸去,然后过滤即可。
答案:(1)萃取　设备简单、成本低、易操作　(2)①温度计位置过低　温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平　②冷凝管进水口、出水口接错　冷凝管进水口在下,出水口在上,与蒸汽流向相反　(3)NaCl　无水Na2SO4　分液漏斗　吸去油层中少量水分
13.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、蟑螂和臭虫等可导致传染病的害虫,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。柠檬果皮香精油的提取适宜采用　　　　法,此种方法是通过　　　　将液相从固液两相混合物中分离出来,必经步骤为:
柠檬皮A　　 　　　　　　B
↓　　↓　　　　　　　　　↓
水洗→浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压出液→C→高速离心→静置分层→分液→柠檬精油
①A是　　　　,目的是　。
②B是　　　　,目的是　。
③C过程为　　　　,目的是　　　　。
④实验过程中浸泡橘皮后,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)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。(2)用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时,应用石灰水充分浸泡处理,提高出油率,防止压榨时原料滑脱等。为了使油与水易于分离,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:(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　②0.25%的小苏打和5%的硫酸钠　使精油易与水分离　③过滤　除去固体物质和残渣　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)利用害虫天敌进行生物防治　运用生物工程培育抗虫作物品种　利用激素影响昆虫的发育三、随堂练习
1.(双选)有关PCR技术,下列叙述不正确的是(　　)。
A.用于PCR的引物长度通常为50~60个核苷酸
B.在用PCR技术扩增DNA时,DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似
C. PCR反应只需一定的缓冲溶液和DNA模板以及四种脱氧核苷酸
D. PCR一般经历三十多次循环,每次循环分为变性、复性、延伸
解析:用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。PCR反应中需要的条件有模板(DNA分子)、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(耐高温DNA聚合酶)、引物(一段DNA或RNA)和一定的缓冲液等。
答案:AC
2.引物的作用是(　　)。
A.打开DNA双链
B.催化合成DNA子链
C.使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始复制
D.提供模板
解析:DNA分子的复制具有方向性,即只能从引物的3'端开始,从子链的5'端向3'端延伸。引物的作用是与DNA聚合酶结合促使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始复制。
答案:C
3.使用PCR仪具体实验操作顺序应为(　　)。
①设计好PCR仪的循环程序　②按配方准备好各组分　③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分　④进行PCR反应　⑤离心使反应液集中在离心管底部
A.②③⑤④① B.①⑤③④②
C.②③⑤①④ D.④②⑤③①
解析:使用PCR仪进行DNA扩增前,首先按照PCR体系配方,依次将各组分加入微量离心管离心,使反应液集中于试管底部,然后再设计好PCR仪的循环程序进行PCR反应。
答案:C
4.DNA在　　　　nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰,其峰值的大小与DNA含量有关。
A.220 B.240 C.260 D.280
解析:DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰,其峰值的大小与DNA含量有关。据此,可以进行DNA含量的测定。
答案:C
一、选择题
1.(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
2.DNA的复制需要引物,其主要原因是(　　)。
A.可加快DNA的复制速度
B.引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合
C.引物的5'端有助于DNA聚合酶延伸DNA链
D.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3'端延伸DNA链
解析:DNA的两条链是反向平行的,为了明确地表示DNA的方向,通常将DNA的羟基(—OH)末端称为3'端,而磷酸基团的末端称为5'端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链。因此,DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的3'端开始延伸DNA链,DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸。
答案:D
3.PCR操作中,从第二轮循环开始扩增的DNA片段(　　)。
A.长度固定 B.一端固定
C.都不固定 D.不能确定
解析:PCR扩增产物可分为长产物片段和短产物片段两部分。短产物片段的长度严格地限制在两个引物链5'端之间,是需要扩增的特定片段。进入第二轮循环后,引物除与原始模板结合外,还要同新合成的链(即“长产物片段”)结合,引物在与新链结合时,由于新链模板的5'端序列是固定的,这就等于这次延伸的片段3'端被固定了终点,保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内,形成长短一致的“短产物片段”。
答案:A
4.PCR实验中使用的微量离心管、缓冲溶液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是(　　)。
A.反复洗涤 B.用酒精擦洗
C.高压灭菌 D.在-20 ℃储存
解析:通过对PCR实验中所用仪器和试剂进行高压灭菌,可以避免外源DNA等因素的污染。
答案:C
5.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,变性后还要进行复制和延伸等过程,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
6.下面关于DNA对高温的耐受性的说法不正确的是(　　)。
A.DNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强
B.超过80 ℃后DNA将变性,即使恢复到常温,生物活性也不能恢复
C.不同生物的DNA的“变性”温度不一定相同
D.深海热泉附近生活的生物的DNA对高温的耐受性更强,其DNA中鸟嘌呤所占的比例更高
解析:80 ℃后DNA将变性,恢复到常温,生物活性还能恢复;深海热泉附近温度很高,生活的生物的DNA的稳定性也应更高。G与C之间含有三个氢键,T与A之间含有两个氢键,G、C含量越高分子越稳定。
答案:B
7.PCR实验的特异性主要取决于(　　)。
A.DNA聚合酶的种类
B.反应体系中模板DNA的量
C.引物序列的结构和长度
D.循环周期的序数
解析:由于DNA聚合酶不能从头合成DNA子链,PCR过程中要加入两种引物,而PCR扩增的对象就是两种引物之间的DNA序列。
答案:C
8.具有x个碱基对的一个DNA分子片段含有m个腺嘌呤,该片段利用PCR技术完成了第n次循环后需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 (　　)
A.(2n-1)(x-m) B.2n(x-m)
C.(2n-1)(x/2-m) D.2n(x/2-m)
解析:该DNA片段具有x个碱基对,则有2x个碱基;m个腺嘌呤对应着m个胸腺嘧啶,则每个DNA分子含胞嘧啶脱氧核苷酸(x-m)个。如果完成n次循环,则有DNA分子2n个,除去原有的胞嘧啶,还需要(2n-1)(x-m)个。
答案:A
9.在PCR扩增的实验中,加入一种提取物(一种模板DNA片段),但实验得到的产物却有2种DNA。其原因可能是(　　)。
A.基因突变
B. Taq DNA聚合酶发生变异
C.基因污染
D.温度过高
解析:此现象属于PCR技术中的假阳性现象。其原因是靶基因污染。因此,在PCR实验中,一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、用一次性吸头等,尽量避免靶基因污染。
答案:C
10.下图表示DNA变性和复性示意图,下列相关说法正确的是(　　)。
A.向右的过程为加热(80~100 ℃)变性的过程
B.向左的过程是DNA双链迅速致冷复性
C.变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同
D.图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3'端
解析:变性后的DNA在缓慢降温后才会复性;变性与在生物体内解旋过程的条件不同、实质相同;任一DNA片段都有2个游离的磷酸基和2个3'端。
答案:A
11.PCR技术可扩增DNA分子,电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上,并加上直流电场,可利用分子所带电荷不同,分离并分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦,可以获得最可靠的证据。下图是一次寻找嫌疑犯的测试结果:图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解,将氨基酸混合物进行电泳的结果;图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌疑犯的DNA进行扩增,并采用特定限制酶处理后进行电泳,所得到的一组DNA指纹图谱。
甲:某氨基酸混合物电泳结果
乙:DNA指纹图谱(F1~F4为待测男性,其中一位是B)
请据图回答,多肽由几种氨基酸组成和B最可能的对象分别是(　　)。
A.6和F4 B.4和F3
C.6和F2 D.7和F2
解析:氨基酸的氨基和羧基在水中电离后分别带一个单位正电荷和一个单位负电荷。如果没有侧链则分子呈电中性;如果侧链上有多余氨基,分子就带正电荷;侧链上有多余羧基,分子就会带负电荷。不同种类氨基酸所带电荷不同,在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同,所以七条带则表明含21个氨基酸的多肽分解形成7种氨基酸。同理,不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同,电泳时也可以将样品分成不同组分的条带,比较条带的异同程度,可以鉴别出罪犯。
答案:D
二、非选择题
12.近10年来,PCR技术成为分子生物学实验室的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图),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。
(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开　　　　键,称为　　　　,在细胞中是在　　　　酶的作用下进行的。
(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中原料是　,
遵循的原则是　。
(3)PCR技术的必需条件,除了模板、原料、酶以外,至少还有三个条件,即:一定的缓冲溶液、适宜的　　　　和　　　　。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链总数的比例为　　　　。
解析:(1)DNA双螺旋的打开过程,在细胞内需要在解旋酶的作用下才能进行,而这一过程在PCR反应中,则是利用DNA分子的热变性原理进行的,这一过程在PCR反应中称为变性。(2)PCR反应的实质就是完成了DNA的复制过程,因此需要DNA模板、酶、原料(脱氧核苷酸)、适宜的温度、引物、一定的缓冲溶液等条件,并严格遵循碱基互补配对原则进行。(3)因为DNA分子的复制是半保留复制,因此,一个DNA分子经4次复制后会形成16个DNA分子,含32条脱氧核苷酸链,其中包含2条用15N标记过的母链和30条含14N标记的脱氧核苷酸链,因此,15N标记的脱氧核苷酸链占1/16。
答案:(1)氢　变性　解旋　(2)4种脱氧核苷酸　碱基互补配对原则　(3)温度　引物　(4)1/16
13.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。
(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将　　　　的末端称为5'端,当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的　　　　开始延伸DNA链。
(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到　　　　,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫　　　　。
(3)PCR的每次循环可以分为
三步。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有　　　　个这样的DNA片段。
(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。
(5)简述PCR技术的主要应用。
解析:(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3'羟基上,与DNA母链结合的RNA引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制两条链均作为模板,进行半保留复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25=32个。(4)新合成的DNA链带有引物,而最初的模板DNA的两条链不带有引物。(5)PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。
答案:(1)磷酸基团　3'端　(2)耐高温的Taq DNA聚合酶　选择培养基　(3)变性、复性和延伸　32　(4)
(5)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等一、选择题
1.下列关于细胞全能性的理解,错误的是(　　)。
A.大量的科学事实证明,高度分化的植物细胞仍具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件
C.通过植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系,证明了动物体细胞也体现出了全能性
解析:动物体细胞大部分为高度分化的细胞,其全能性受到了限制,只有其细胞核在一定条件下可表现出全能性。全能性的体现要看是否产生了新个体。
答案:D
2.在生物体内,细胞不能表现全能性,这是因为(　　)。
A.细胞丧失了全能性
B.基因的表达具有选择性
C.不同的细胞内基因完全不相同
D.在个体发育的不同时期,由于细胞分化,使细胞内的基因发生了变化
解析:生物体内的细胞不表现全能性,而发生细胞的分化现象,是基因的选择性表达的结果。每一个细胞都具有全能性,在细胞分化后,细胞的全能性降低,其全能性的表现受到限制,而不是丧失,所以A项错;对于同一个生物的体细胞,他们都来自同一个受精卵的有丝分裂,因此一般情况下,基因都相同,所以C项错;在个体发育过程中,细胞发生分化,是基因选择性表达的结果,但分化并不会改变细胞的遗传物质,所以D项错。
答案:B
3.下列关于植物组织培养过程中的脱分化的叙述,正确的是(　　)。
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B.体内分化的细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程
C.高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程
D.愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
解析:脱分化是指高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。
答案:C
4.关于MS培养基与微生物培养基的配方相比的不同之处,说法错误的是(　　)。
A.MS培养基中常常添加植物激素,微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖
B.MS培养基中的碳源和能源是蔗糖,微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖
C.MS培养基中需提供植物生长必需的大量元素和微量元素
D.MS培养基中不需加维生素,微生物培养基中要加维生素作生长因子
解析:MS培养基中需要加入甘氨酸、维生素等物质,主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢过程中受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
答案:D
5.下列制备MS固体培养基操作过程中,有误的是(　　)。
A.配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍
B.激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1 mg·mL-1质量浓度单独配成母液
C.制备1 L MS培养基时,先将母液加入800 mL蒸馏水中加热灭菌,再加琼脂凝固
D.分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
解析:制备1 L MS培养基时,先将琼脂加入800 mL蒸馏水内熔化,再加营养液、蒸馏水定容至1 000 mL,最后一步是灭菌。
答案:C
6.下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法, 不正确的是(　　)。
A.植物组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素
B.先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂和分化
C.先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化
D.同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
解析:在植物组织培养中,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,对细胞的分裂和分化均有利。
答案:B
7.某同学在进行组织培养过程中,发现只分裂而不分化出芽和根,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对
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的比例,当细胞分裂素用量/生长素用量的值低时,诱导根的分化;两者比值处于中间水平,愈伤组织只生长不分化;两者比值高时,诱导芽的分化。
答案:D
8.(双选)下列各项关于植物的组织培养技术的叙述,正确的是(　　)。
A.植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
B.脱分化的过程就是愈伤组织不断进行有丝分裂的过程
C.愈伤组织经过再分化会形成新的植物组织、器官
D.叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用
解析:植物细胞表现出全能性除了要脱离原植物体外,还需要给予适当的外界条件。脱分化的过程是由外植体长出愈伤组织的过程。
答案:CD
9.用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是(　　)。
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
解析:植物组织培养过程:离体的植物细胞、组织或器官→愈伤组织→芽、根→植物体。离体的植物细胞、组织或器官进行细胞分裂形成愈伤组织,这一过程叫脱分化。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构,最后可培养成完整的植物体,这反映了愈伤组织的细胞具有全能性。
答案:B
10.下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(　　)。
A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B.①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C.多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
解析:植物的组织培养过程是无性繁殖的过程,如果离体的组织来自纯合子,将来得到的试管苗是纯合子,如果离体的组织来自杂合子,将来得到的试管苗是杂合子;①为脱分化,②为再分化,脱分化过程没有细胞的分化;用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗,让其自然发育就可获得多倍体植株,不需组织培养过程;植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜的流动性。
答案:A
11.(2010·浙江理综)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是(　　)。
解析:无根幼苗可自身产生植物激素,诱导分化出根部。不可能脱分化形成愈伤组织,也不会在下部分化出芽。
答案:B
二、非选择题
12.(2010·课标全国理综节选)请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的　　　　,繁殖种苗的速度　　　　。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部　　　　。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免　　　　的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗　　　　,而与　　　　　配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是　　　　(脱落酸、2,4D)。
解析:(1)叶肉细胞具有全能性,具有该植物的全部遗传信息,可经组织培养成为完整个体。
(2)在组织培养全过程及将试管苗转接到新培养基上时,要无菌操作,防止微生物污染。
(3)在微型繁殖中,不同阶段要使用不同的激素。生长素可诱导生根,与细胞分裂素混合使用,在一定配比下可促进生芽。2,4D可促进愈伤组织生长。
答案:(1)遗传特性　快　遗传信息
(2)微生物
(3)生根　细胞分裂素　2,4D
13.利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物。在培养过程中,取该植物的花芽并将其分别培养在不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中,花芽的生长状况如下表所示。
A组 花芽 B组 花芽 C组 花芽 D组 花芽 E组 花芽
生长素 0 3 ppm 3 ppm 0.033 ppm 0
细胞分 裂素 0 0.2 ppm 0.002 ppm 1.0 ppm 0.2 ppm
花芽生 长状况 组织 切块 形成愈 伤组织 愈伤组 织分化 出根 愈伤组 织分化 出嫩枝 稍生长
在此过程中能实现脱分化的花芽是　　　　,从实验结果可以看出,能诱导新花芽形成的条件是　　　　。上述实验结果说明,在植物组织培养过程中,诱导芽和根形成的关键是　　　　　　　　　　　　　　　。在生产实践中,欲快速、大量获得此植物的花芽,可选用　　　　。
解析:本题考查的是植物激素在植物组织培养过程中的作用。生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。两者使用的先后顺序及用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。
答案:BCD　细胞分裂素浓度大于生长素浓度　培养基中细胞分裂素用量与生长素用量之间的比例(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比)　D
14.回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为　　　　。
(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为　　　　。
(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:
1)当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,　;
2)　;
3)　。
(4)若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是　　　　　　　　　　　　　　;则植物激素X的名称是　　　　。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是
　。
解析:(1)在植物组织培养中,人们将离体的植物器官、组织、细胞称为外植体。
(2)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,即从分化状态转变为未分化状态的过程,称为植物细胞的脱分化(去分化)。
(3)据图判断,植物激素X与Y的比例小于1时,细胞群形成根,大于1时形成芽,等于1时则形成更多愈伤组织。
(4)Y激素的作用为促进细胞生长(伸长)、分裂和分化,在植物组织培养中,常用生长素和细胞分裂素处理使愈伤组织分裂或分化。
(5)植物组织培养为无性生殖,可以保留母本的性状,而不发生性状分离。
答案:(1)外植体　(2)脱分化(去分化)　(3)1)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织　2)当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,未分化细胞群分化形成芽　3)当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时,未分化细胞群分化形成根　(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化　细胞分裂素　(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状分离
三、随堂演练
1.(双选)下列关于细胞分化的叙述,错误的是(　　)。
A.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命过程中
B.细胞分化在受精时达到最大限度
C.随着细胞分化的进行,细胞中的遗传物质种类会发生变化
D.高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性
解析:细胞分化在胚胎时期达到最大限度。细胞分化不会使遗传物质种类发生变化,它的实质是遗传物质在时间和空间上有选择性地表达。
答案:BC
2.下列有关植物组织培养的叙述,错误的是(　　)。
A.植物组织培养的原理是细胞的全能性
B.主要包括脱分化和再分化两个阶段
C.外植体形成愈伤组织的过程需要阳光
D.植物组织培养的过程中要求无菌操作
解析:植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程,其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中,恒温箱的门应该关闭,不必见光,因为在无光条件下愈伤组织长得更快。
答案:C
3.下列关于愈伤组织形成过程的正确叙述是(　　)。
A.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果
B.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果
C.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果
D.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果
解析:愈伤组织只存在于植物细胞;离体的植物组织细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。
答案:B
4.下列关于接种时应注意的事项,全部正确的是(　　)。
①接种室要消毒　②无菌操作　③接种时可以谈话
④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基　⑤接种时要防止交叉污染　⑥接种完立刻盖好瓶口
A.①②③④ B.①②③④⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②⑤⑥
解析:整个接种过程必须在无菌条件下进行,不能谈话,防止呼吸产生污染,因此操作过程应禁止谈话,并戴口罩;接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入,而且分布均匀,不能随机放入,以保证必要的营养和光照条件。
答案:D
5.在离体的植物组织、器官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.①②③ D.①②③⑤
解析:离体的植物相关结构在形成愈伤组织的过程中不需要光照,因为该过程无法进行光合作用,其营养物质来自培养基。
答案:D一、选择题
1.下列关于土壤取样的叙述,错误的是(　　)。
A.土壤取样,应选取肥沃、湿润的土壤
B.先铲去表层土3 cm 左右,再取样
C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌
D.应在火焰旁称取土壤
答案:C
2.将以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养细菌后,指示剂将(　　)。
A.变蓝色 B.变红色 C.变黑色 D.变棕色
答案:B
3.某同学在101、102、103倍稀释的平均菌落数为2 760、295和46,则菌落总数(个·mL-1)为(　　)。
A.2.76×104 B.2.95×104
C.4.6×104 D.3.775×104
解析:菌落计数法, 注意是计算不同稀释度的平均菌落数。首先选择平均菌落数在30~300之间的,当只有一个稀释倍的平均菌落数符合此范围时, 则以该平均菌落乘以稀释倍数即为该样品的细菌总数;若有两个稀释倍的平均菌落数均在30~300之间,则按两者菌落总数之比值来决定,若比值小于2应取两者的平均数,若大于2,则取其中较小的菌落总数。本题295、46在30~300之间,46×103与295×102比值为1.6,应取二者平均数(46×103+295 ×102)÷2=3.775×104。若所有稀释倍数的菌落数均不在30~300之间,则应以最接近300或30的平均菌落数乘以稀释倍数。
答案:D
4.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是(　　)。
A.平板上的一个菌落就是一个细菌
B.菌落中的细菌数是固定的
C.此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
D.此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同
解析:用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,但偶尔也能来自两个细菌,所以此方法统计的菌落数可能与活菌的实际数不相同。
答案:C
5.下表表示某培养基的配方,下列叙述正确的是(　　)。
成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 伊红 美蓝 蒸馏水
含量 10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1 000 mL
A.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基
B.培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨
C.该培养基缺少提供生长因子的物质
D.对培养基调节至合适的pH后就可以接种菌种使用
解析:从配方可知,该培养基为鉴别培养基,用于鉴别大肠杆菌;碳源主要是葡萄糖,蛋白胨主要是氮源,但同时又可以为大肠杆菌提供生长因子;该培养基在使用前不仅要调节pH,而且要进行严格的灭菌。
答案:B
6.(双选)下列关于微生物分离和培养的有关叙述,错误的是(　　)。
A.微生物培养前,需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目,常用活菌计数法
C.分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源
解析:微生物培养前,需对培养基进行灭菌,而不是消毒;测定土壤样品中的细菌数目,常用菌落计数法而一般不用活菌计数法;分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度以便能从中选择出菌落数在30~300间的平板进行计数;分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源。
答案:AB
7.下列不属于菌种计数方法的是(　　)。
A.平板划线法 B.稀释涂布平板法
C.显微镜检法 D.滤膜法
解析:平板划线法可用于菌种的纯化和分离,不能用于计数。稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌数目,显微镜检法也是测定微生物数量的常用方法。滤膜法常用于检测水样中大肠杆菌数目。通常是将已知体积的水样过滤后,将滤膜放到伊红美蓝培养基上培养,根据培养基上黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。
答案:A
8.将硝化细菌接种到下列培养基中,其中可以长出硝化细菌菌落的是(　　)。
A.无氮培养基,试管密闭
B.无氮培养基,试管口用棉塞塞住
C.含氮培养基,试管密闭
D.含氮培养基,试管口用棉塞塞住
解析:硝化细菌是自养需氧型微生物,利用无机氮源,因此培养硝化细菌需要含氮的培养基,试管口用棉塞塞住。
答案:D
9.“筛选”是生物学中培育生物新类型常用的手段,下列有关技术过程中不可能筛选成功的有(　　)。
A.在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌
B.在不含精氨酸的培养液中筛选能合成精氨酸的杂交细胞
C.用含青霉素的培养基筛选酵母菌和霉菌
D.用不含碳源的培养基筛选根瘤菌
解析:圆褐固氮菌可以固定氮气,所以可以在无氮培养基上生长;青霉素可抑制细菌细胞壁的形成,而对酵母菌和霉菌无抑制作用;根瘤菌是异养生物,在不含碳源的培养基上不能生长。
答案:D
10.(双选)
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条线均与上图中的链霉素带接触),将平板置于37 ℃条件下恒温培养3天,结果如图所示。从实验结果分析以叙述,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.链霉素对伤寒杆菌比对结核菌更有效
D.链霉素可以用于治疗伤寒病人
解析:链霉素能阻止霍乱菌和结核杆菌的生长繁殖,不能阻止伤寒菌的生长繁殖,链霉素对结核杆菌比对霍乱菌更有效,而且它不能用于治疗感染伤寒菌的病人。
答案:AB
二、非选择题
11.2001年,Schittek等科学家从人体汗液中分离得到一种称作Dermcidin(DCD)的人汗腺抗菌肽,这种物质具有抗细菌、真菌、病毒等的活性,有望成为替代普通抗生素的一类新型药物。研究人员已分离获得了控制DCD合成的基因。请据此回答问题。
为了评估DCD的抗菌性,研究人员用大肠杆菌进行了抗菌实验。分别在未加入DCD的培养基和　　　　的培养基中接种　　　　。培养一段时间后,比较两种培养基中的　　　　,确定该物质的抗菌效果。实验所用培养基为细菌生长提供的主要营养有　　　　　　　　。在此基础上,培养基还需满足细菌生长对　　　　、特殊营养物质以及氧气的要求。
答案:加入DCD　(大肠杆菌)菌液　菌落数目　水、碳源、氮源、无机盐　pH
12.某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了　　　　和　　　　。除此之外,培养基还必须含有的基本成分是　　　　和　　　　。
(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是　　　　。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于　　　　中培养,培养的温度设定在37 ℃。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种　　　　作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有　　　　种细菌。一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越　　　　。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐　　　　细菌,这种培养基被称为　　　　。
解析:(1)蛋白胨来源于动物原料,含有维生素、糖和有机氮等营养物质,此培养基主要是为微生物提供氮源,微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。(2)实验室的灭菌方法一般有灼烧灭菌(适合于接种工具的灭菌)、干热灭菌(适合于耐高温的、需要保持干燥的物品的灭菌)、高压蒸汽灭菌(适合于培养基等物体的灭菌)。(3)要想使微生物快速繁殖,就要置于适宜的条件下,特别是温度要适宜,所以要置于恒温培养箱中。对照实验就是要设置一个无菌的加以比较,进行观察。(4)不同的细菌形成的菌落具有不同的形态,细菌菌落的特征是识别不同细菌的主要依据。菌落是由一个细菌细胞繁殖而来的,菌落多则说明细菌的数目多。(5)加入了特定的物质,用于筛选各种特定细菌的培养基就是选择培养基。例如加入了NaCl就可以用于筛选耐盐细菌。
答案:(1)氮源(碳源不作要求)　碳源　无机盐　水
(2)高压蒸汽灭菌　(3)恒温培养箱　无菌水　(4)多
高　(5)盐(或NaCl)　选择培养基
13.请回答下列与大肠杆菌有关的问题。
(1)从生态系统的成分上看,大肠杆菌属于　　　　;它的同化作用类型是　　　　。
(2)下表是某公司研发的一种测定大肠杆菌菌群培养基的配方。
成分 含量
蛋白胨 10.0 g
乳糖 5.0 g
蔗糖 5.0 g
K2HPO4 2.0 g
显色剂 0.2 g
琼脂 12.0 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL
根据用途划分该培养基属于　　　　培养基(“选择”或“鉴别”)。该培养基中的碳源是　　　　。
(3)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是平板划线法和　　　　,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行　　　　。
(4)现有1 L水样,用无菌吸管吸取1 mL转至盛有9 mL无菌水的试管中,依次稀释到103稀释度。各取0.1 mL已稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中大肠杆菌数为　　　　。
解析:(1)大肠杆菌不能制造有机物,必须以现成的有机物来合成组成自身的物质,属于异养型生物,在生态系统中主要分解有机物,属于分解者。(2)根据题表中培养基的组成可看出,该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖(蛋白胨),由于在培养基中添加了显色剂,可判断此培养基为鉴别培养基。(3)培养大肠杆菌等微生物时,常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。为防止杂菌污染需要对培养基和培养皿进行灭菌。(4)根据公式计算:每升原水样中大肠杆菌数=(55+56+57)÷3÷0.1×103×103=5.6×108。
答案:(1)分解者　异养型　(2)鉴别　乳糖、蔗糖(蛋白胨)　(3)稀释涂布平板法　灭菌　(4)5.6×108
三、随堂练习
1.(双选)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误的是(　　)。
A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板
B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上
C.将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养10~20小时
D.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
解析:检测土壤中细菌总数,用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板,取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48小时,在确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的一组平板为代表进行计数。
答案:CD
2.若大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起,采用下列哪组培养基可将它们分离 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.加食盐的培养基和蛋白胨培养基
B.伊红美蓝培养基和无氮培养基
C.斜面培养基和液体培养基
D.加青霉素的培养基和液体培养基
解析:大肠杆菌的代谢产物可与伊红美蓝结合,使菌落呈黑色,圆褐固氮菌能自行固氮,可用无氮培养基选择。
答案:B
3.分析下面培养基的配方,回答下面的问题。
KH2PO4 1.4 g
Na2HPO4 2.1 g
MgSO4·7H2O 0.2 g
葡萄糖 10.0 g
尿素 1.0 g
琼脂 15.0 g
用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)在该培养基的配方中,为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是　　　　和　　　　。
(2)按物理性质划分该培养基属于　　　　培养基,理由是培养基中含有　　　　;该类培养基常用于微生物的纯化、　　　　和　　　　。
(3)由于培养基中只有尿素一种　　　源,所以该培养基只能用于能够合成　　　　的微生物的培养。用此培养基培养土壤浸出液能够从土壤中筛选出　　　　细菌。
(4)在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,并能抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作　　　　培养基。
解析:(1)碳源是提供碳元素的物质,氮源是提供氮元素的物质。所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。(2)根据物理性质可以将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基,固体培养基中添加了琼脂作凝固剂,常用于微生物的纯化、分离和计数。(3)绝大多数生物都能利用葡萄糖,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以此培养基对微生物有选择作用,选择对象是能够利用尿素的微生物。
答案:(1)葡萄糖　尿素　(2)固体　凝固剂琼脂　分离　计数　(3)氮　脲酶　分解尿素的　(4)选择
4.(2011·课标全国理综)有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以　　　　为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于　　　　培养基。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即　　　　和　　　　。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力　。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、　　　　和　　　　。无菌技术要求实验操作应在酒精灯　　　　附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
解析:(1)要获得分解原油的细菌,应选择以原油为唯一碳源的培养基中,以保证这种细菌可以大量繁殖,而其他细菌不能生存。此种培养基属于选择培养基。(2)纯化菌种常用平板划线法和稀释涂布平板法。(3)在以原油为唯一碳源的培养基上,在菌落周围的原油被分解而形成分解圈,分解圈越大,说明该菌株降解能力越强。(4)实验室灭菌有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,实验操作要在酒精灯火焰附近的无菌区进行。
答案:(1)原油　选择　(2)平板划线法　稀释涂布平板法　(3)强　(4)干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.以下不能说明细胞全能性的实验是(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B.紫色糯性玉米种子培育出植株
C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D.利用马铃薯的茎尖培育无病毒植株
答案:B
2.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的是(　　)。
A.分化发生在生物体的整个生命进程中
B.分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果
C.未离体的体细胞不会表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
解析:分化是基因的选择性表达,发生在整个生命进程中,分化过程中遗传物质没有发生改变,而细胞全能性的表达必须在离体条件下进行。
答案:D
3.当先使用细胞分裂素,后使用生长素时,实验结果是(　　)。
A.有利于细胞分裂,但细胞不分化
B.细胞既分裂也分化
C.分化频率提高
D.有利于分化,但不分裂
答案:B
4.在下列选项中,没有采用植物组织培养技术的一项是(　　)。
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株
B.利用花药离体培养得到单倍体植株
C.利用基因工程培育抗虫棉
D.利用兰花的茎尖培育无病毒植株
解析:A选项为多倍体育种内容,用秋水仙素处理的种子和幼苗均为自然条件下生长,不是组织培养。C选项利用基因工程得到“带有抗虫基因的棉花受精卵”之后,要采用组织培养技术把上述受精卵培育成棉花植株,因此C选项中所述内容用了组织培养技术。
答案:A
5.选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一,下列说法正确的是(　　)。
A.任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体
B.对所有植物来说,双核期时花药培养成功率最高
C.对一般植物而言,在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高
D.为了挑选到单核期的花药,通常选择部分开放的花朵
解析:一般来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高。
答案:C
6.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,下列哪项条件是不需要的 (　　)
A.消毒灭菌 B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
解析:在植物组织培养过程中,对外植体及操作装置都要消毒灭菌;在培养过程中,外植体从培养基上获取养料;激素可诱导细胞分化;适宜的温度促进新陈代谢;但在脱分化过程中是不需光照的,产生了幼苗后才需要光进行光合作用。
答案:C
7.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,给材料消毒带来困难。
答案:A
8.在菊花的组织培养操作完成了3~4天后,观察同一温室中的外植体,发现有的瓶内外植体正常生长,有的瓶内外植体死亡,你认为外植体死亡的原因不可能是(　　)。
A.温度过高
B.接种时外植体未消毒
C.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
D.将外植体倒插入培养基中
解析:同一温室中的温度条件相同。
答案:A
9.在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是(　　)。
A.两种激素用量的比例影响实验结果
B.两种激素使用的先后顺序影响实验结果
C.两种激素使用时的浓度影响实验结果
D.以上说法全部正确
解析:在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素用量的比例、使用的先后顺序、使用时的浓度都会影响实验结果。
答案:D
10.菊花的组织培养需要严格的无菌操作,下列说法不正确的是(　　)。
A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间
C.用于植物组织培养的培养基同样适于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃
D.将菊花茎段插入时应注意方向,不应倒插,是为了防止杂菌污染
解析:将菊花茎段插入时应注意方向,不应倒插,不是为了防止杂菌污染,而是有利于芽的正常生长。
答案:D
11.利用组织培养技术能大幅度提高粮食产量的原因是(　　)。
A.改变了作物品种
B.培养周期短,繁殖率高
C.无性繁殖,保持了亲本性状
D.有利于提高光合效率
解析:组织培养属无性繁殖,后代性状与亲本是一样的,故A项错。光合效率与多种因素有关,如植物的生理状态、水、温度、矿质元素等,却与组织培养无关,D项错。如果说亲本的性状影响粮食产量,那么保持了亲本的性状也只能保持产量的原有水平,故C项错。通过远缘杂交、植物组织培养等技术培育高产、抗性强的新品种,和一般杂交相比缩短了育种周期,而且繁殖率高,可以提高粮食产量。
答案:B
12.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,据图得出的初步结论错误的是(　　)。
A.污染主要不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不能解决污染问题
D.调节培养温度能有效解决污染问题
解析:据题图可知,污染率与培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度并没有规律性关系;而离体组织灭菌时间越长,污染率越低,因此可得出污染的主要来源是离体组织。
答案:D
13.下列有关单倍体植株的说法正确的是(　　)。
①体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体　②单倍体植株比正常植株弱小,而且一般高度不育　③单倍体体细胞中只有一个染色体组　④能够通过人工诱导的方法使单倍体植株的染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目
A.①②④ B.②③④ C.①②③ D.①③④
解析:单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,体细胞中含有的染色体组数目不确定,二倍体植物的单倍体含有一个染色体组,四倍体植物的单倍体含有两个染色体组。
答案:A
14.植物的组织培养与微生物培养的相同之处是 (　　)。
A.都需要配制培养基并灭菌
B.前者培养基中需多种矿质营养,后者不需要
C.培养基中都需要加入有机物
D.都需要在相同的温度条件下培养
解析:为防止杂菌感染,微生物培养时需灭菌,植物组织培养也存在此问题。植物的生长和微生物的生长过程中均需无机盐,故B选项不正确。植物组织培养中,因不能进行光合作用, 故只能在培养基中加入有机物,供生命活动所需;微生物分自养型和异养型两种类型,在对自养型微生物(如硝化细菌)的培养过程中,培养基中不用添加有机物,C选项错。不同种类的植物和微生物培养时的适宜温度范围也有差异,D选项错误。
答案:A
15.单倍体育种的常用方法是花药离体培养,为了促进花粉迅速发育为单倍体植株,培养基中除必需营养外,还需加入 (　　)。
A.秋水仙素 B.三磷酸腺苷
C.吲哚乙酸 D.纤维素酶
解析:植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,在花药离体培养中必须加入吲哚乙酸(植物生长素)。秋水仙素的作用是使染色体加倍,故不能在培养基中加入,否则不能形成单倍体植株。三磷酸腺苷(ATP)提供能量,培养基中的小分子有机物可以为细胞分裂提供能量,不需加ATP。纤维素酶是分解纤维素的,在制备原生质体时用来去掉细胞壁,在这里不用加纤维素酶。
答案:C
16.番茄的染色体数为24,一个番茄大孢子母细胞发生了减数分裂,所形成的细胞中3个退化了,最后一个细胞随即又发生了3次有丝分裂,你会找到多少个细胞核,这些细胞核各含有多少条染色体 (　　)
A.4个细胞核,各有12条染色体
B.4个细胞核,各有24条染色体
C.8个细胞核,各有12条染色体
D.8个细胞核,各有24条染色体
解析:大孢子母细胞减数分裂产生的大孢子(胚囊母细胞)的染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半;胚囊母细胞连续3次有丝分裂产生8个细胞。
答案:C
二、双项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.在制备MS固体培养基过程中,有误的是(　　)。
A.在使用提前配制的母液时,可直接用移液管从母液中取
B.配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍
C.配制培养基时,琼脂要及早加热熔化
D.MS固体培养基的pH应控制在3左右
解析:在使用提前配制的母液时,应在量取各种母液前轻轻摇动盛放的瓶子,如发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染,应立即淘汰,重新配制。MS固体培养基的pH直接影响到对离子的吸收,过酸或过碱都对植物材料的生长影响很大,所以pH应控制在5.8左右。
答案:AD
18.下列有关花药培养的培养基配制的说法中,不正确的是(　　)。
A.花药培养可在同一培养基上培养至长出幼小植株再更换培养基继续培养
B.花药培养的各个阶段,培养基配方完全一样
C.诱导生根的培养基配方比诱导丛芽或胚状体的培养基配方中的IAA浓度高
D.诱导愈伤组织再分化是先分化出芽再分化出根
解析:花药培养到长出愈伤组织或胚状体后,应及时转换到分化培养基上。花药培养的各个阶段,培养基配方不完全一样。
答案:AB
19.下图为植物组织培养过程的示意图。
AB植物体
　　　　　　　①　　 　　②　　　③　　④
下列对该图的叙述,正确的是(　　)。
A.只有①→②过程需要在无菌条件下进行操作
B.植物组织培养所依据的生物学原理为细胞的全能性
C.③→④过程指植物的营养生长阶段
D.②→③的再分化过程中,诱导②生根的激素为生长素
解析:在组织培养过程中,无菌操作是至关重要的;②→③的再分化过程是在多种激素的协同作用下进行的。
答案:BC
20.下列关于植物组织培养所需营养的叙述,不正确的是(　　)。
A.MS培养基既含硝态氮,又含铵态氮
B.在配制好的MS培养基中,不需要添加植物激素
C.常用的植物激素有:生长素、细胞分裂素和赤霉素等
D.植物组织培养过程中无需从外部供糖
解析:在配制好的MS培养基中,常常需要添加植物激素。通常植物本身能进行光合作用,产生糖类,不需从外部供给糖,但在植物组织培养进行异养的状态下,大多不能进行光合作用合成糖类,因此必须在培养基中添加糖,作为碳素来源和能量来源。
答案:BD
三、非选择题(本大题共5小题,共36分)
21.(6分)下图是植物组织培养过程的示意图,据图分析回答:
植物的
器官培养基
中培养A
B
植物体
(1)图中A是　　　　,B是　　　　。
(2)培养基中除含有丰富的营养物质外,还应加入　　　　和　　　　(植物激素)以刺激植物组织脱分化形成A。
(3)脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的　　　　,二是　　　　,否则植物组织培养就不能取得成功。
答案:(1)愈伤组织　根和芽　(2)细胞分裂素　生长素　(3)温度　无菌
22.(5分)植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种激素在不同比例时的实验结果。请分析完成问题:
实验组别 1 2 3 4
激素种类 及浓度 关系　 6BA 6BA> IBA 6BA= IBA 6BA< IBA
结果 产生愈 伤组织 愈伤组 织分化 出芽　 愈伤组织 不断生长 愈伤组 织有长 根趋势
(1)6BA属于　　　　类激素,它的作用是　。
(2)IBA属于　　　　类激素,它在本实验中的作用是　。
(3)在植物组织培养中,脱分化时可用的激素组合是实验1和实验　　　　中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验2和实验　　　　中的激素浓度关系。
(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有　　　　,它的成分至少应该含有有机物、　　　　等。
(5)判断愈伤组织是否产生要通过观察是否产生了　　　　　　　　　的细胞。
解析:表中的数据显示,细胞分裂素与生长素的用量会影响细胞脱分化和再分化,只有靠两者的共同作用,才能使组织培养过程顺利完成。在组织培养过程中,需要植物激素、矿质元素、有机物等营养物质。愈伤组织是一种分化程度低的细胞,其特点是排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
答案:(1)细胞分裂素　促进细胞分裂　(2)生长素　促进生根　(3)3　4　(4)营养物质　矿质元素　(5)排列疏松、无定形、液泡化
23.(8分)下图是某生命科学研究院利用玉米种子作为实验材料所做的一些科学实验。请认真读图并回答下列问题:
(1)实验装置A中的玉米种子,在萌发成为绿色幼苗的过程中,其代谢类型(营养方式)发生了本质性的变化,这就是从　　　　到　　　　。
(2)取B株幼苗的茎尖进行组织培养(B→C)。发育成植株D,取其花药进行离体培养,幼苗经秋水仙素处理(E→F),又发育成为F植株。
①从生殖方式上分析,B→D和E→F分别属于　　　　、　　　　生殖。
②从细胞分裂方式上分析,B→D→E→F过程中分别发生了　　　　　　　分裂。
③从遗传特点上分析,D和F性状表现的特点是

　。
(3)①~②是将纯种黄色玉米种子搭载飞船进行失重和宇宙射线处理。③是从太空返回的玉米种子种植后的高大植株,④是③自花受粉所结的果穗,其上出现了从来没有见过的“红粒”性状。那么,这种性状的出现是　　　　结构改变引起的,属于　　　　。
解析:种子萌发初期利用亲代储藏在种子中的现成有机物合成自身组成物质,属于异养;种子萌发出土后靠自身光合作用合成有机物,属于自养。
答案:(1)异养　自养　(2)①无性生殖　有性　②有丝、减数、有丝　③D株保持亲代优良性状,F株的性状与亲代不一定相同,出现性状分离　(3)DNA(或基因或遗传物质)　基因突变
24.(9分)现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)的两个小麦品种,这两对性状是完全显性。
(1)现要用最短时间培育出矮秆抗病植株纯合子,最好采用　　　　　　　　　方法。
(2)育种过程首先是将高秆抗病纯合子和矮秆不抗病纯合子杂交得F1,其基因型是　　　　　。
(3)将F1种下去,取F1的花粉进行离体培养,为了提高花粉诱导成功率,选择　　　　　期的花药作为实验材料。对所选择的花药一般要通过进一步的镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育期最常用的方法是　　　　　。对不易着色的花粉细胞核需用　　　　　法,这种方法能将花粉细胞核染成　　　　　色。
(4)F1花粉基因型理论上有4种,若这些花粉都能长成植物体,这些植物体的基因型是　　　　　,这些植物体称　　　　　　,在花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是　　　　　。
解析:单倍体育种可以大大缩短育种年限,其育种过程可以简写为:DDTT×ddttF1(DdTt)配子(DT、Dt、dT、dt)单倍体(DT、Dt、dT、dt)dT(矮秆抗病)ddTT(纯合子)。
答案:(1)单倍体育种　(2)DdTt　(3)单核　醋酸洋红法　焙花青—铬矾　蓝黑　(4)DT、Dt、dT、dt　单倍体　有丝分裂
25.(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　愈伤组织一、随堂练习
1.固定化酶技术常采用(　　)。
A.包埋法 B.化学结合和物理吸附法
C.活化法 D.微囊化法
解析:酶的体积较小,容易从包埋材料中漏出来,所以一般采用化学结合和物理吸附法固定化。
答案:B
2.在使用包埋法固定细胞中,下列哪一项不是常用的载体 (　　)
A.明胶 B.琼脂糖
C.海藻酸钠 D.纤维素
解析:常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
答案:D
3.面是制备固定化酵母细胞的步骤,其中排列顺序正确的是(　　)。
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酵母细胞的活化　⑤固定化酵母细胞
A.①②③④⑤ B.④①③②⑤
C.④⑤②①③ D.④①②③⑤
解析:制备固定化酵母细胞的基本步骤是:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
答案:D
4.列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是(　　)。
A.固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B.固定化酶的应用中,要控制好pH、温度和溶解氧
C.利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件
D.利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物
解析:A项中,固定化细胞技术最大的用途就是连续催化反应。B项中,不需控制溶解氧;C项中,不需各种营养条件;D项中,糖类的作用不只是作为反应底物。
答案:A
5.2011·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是(　　)。
A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B.透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C.棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
解析:酸解法不能用于酶的分离与纯化,棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤,纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢,但能使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触,使洗涤剂的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。
答案:A
一、选择题
1.双选)目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列属于应用中面临的实际问题的是(　　)。
A.酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感,但对有机溶剂不敏感
B.酶的结构比较稳定,所以催化功能很高
C.酶用于生产时可能会混在产物中,影响产品质量
D.溶液中的酶很难回收,不能被重复利用
解析:目前酶的应用中面临的实际问题是:酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被重复利用,提高了产品的成本;反应后酶会混在产物中,影响产品质量。
答案:CD
2.列不属于固定化酶在利用时的特点的是(　　)。
A.有利于酶与产物分离
B.可以被反复利用
C.能自由出入依附的载体
D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应
解析:固定化酶在利用时被固定在一定的空间内,不能自由运动。
答案:C
3.列关于固定化酶中的酶的叙述正确的是(　　)。
A.酶的种类多样,可催化一系列的酶促反应
B.酶被固定在不溶于水的载体上,可反复利用
C.酶作为催化剂,反应前后结构不改变,所以固定化酶可永远利用下去
D.固定化酶由于被固定在载体上,所以丧失了酶的高效性和专一性特点
解析:一种载体只能固定化一种酶,一种固定化酶只能催化一种酶促反应;固定化酶可反复利用,但不能永远利用下去;固定化酶保持了一般酶的特性。
答案:B
4.列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法,错误的是(　　)。
A.固定化酶生物活性强,可长久使用
B.一般酶制剂应用后和产物混在一起,产物的纯度不高
C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D.固定化酶可以反复利用,降低生产成本
解析:固定化酶与普通酶制剂相比,在活性上没有多大差别,固定化酶的成分也是蛋白质,蛋白质经过一定的时间后会变性失活,所以固定化酶不可能长久使用。
答案:A
5.列关于固定化酶技术的叙述,正确的是(　　)。
A.固定化酶技术就是固定反应物,使酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C.固定化酶中的酶无法重复利用
D.固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术
解析:固定化酶技术是利用物理或化学的方法将酶固定在一定空间内的技术,其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用,不足是无法同时催化一系列酶促反应。
答案:D
6.列关于配制海藻酸钠溶液的叙述,不正确的是(　　)。
A.在加热过程中边加热边搅拌
B.加热时要用小火,或者间断加热
C.加热完全溶化后用蒸馏水定容
D.加热时应急火加热以节省时间
解析:急火加热,海藻酸钠会发生焦糊。
答案:D
7.列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的叙述正确的是(　　)。
A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶
B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物进入
C.将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出
D.用固定化酶技术复杂,成本较高
解析:生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本。
答案:C
8.双选)关于酵母细胞活化的说法,不正确的是(　　)。
A.酵母细胞活化就是使酵母细胞由无氧呼吸变成有氧呼吸
B.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复正常的生活状态
C.酵母细胞活化所需要的时间较长
D.酵母细胞活化后体积增大
解析:在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复到正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要1 h左右。
答案:AC
9.固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时,发现无酒精产生,原因不可能是(　　)。
A.瓶内氧气充足,进行了有氧呼吸,通过出芽生殖繁殖了后代
B.实验瓶口被密封了
C.固定化酵母细胞内可能没有酵母细胞
D.所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质,使酵母菌无法进行酒精发酵
解析:利用酵母菌进行发酵无酒精产生,因此,可以认为是酵母菌没有进行无氧呼吸,既可能是氧气充足,也可能是缺少原料,但不可能是瓶口被密封了,如果密封,酵母菌会利用葡萄糖生成酒精。
答案:B
10.胞固定化技术与酶固定化技术相比,所具备的特点是(　　)。
A.成本更低、操作更容易、不能连续生产
B.成本更高、操作更难、不能连续生产
C.成本更低、操作更容易、能连续生产
D.成本更低、操作更难、能连续生产
解析:酶是由细胞合成的,酶分子很小,比较难固定,而细胞相对较大,相对容易固定,而且无需再进行酶的提取,因而固定化细胞制备的成本更低,操作更容易,并且能连续生产。
答案:C
11.列有关固定化酶和固定化细胞的说法,正确的是(　　)。
A.某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应
B.固定化细胞技术一次只能固定一种酶
C.固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可以反复使用
D.固定化酶和固定化细胞都能反复使用,但酶的活性迅速下降
解析:某种固定化酶只能催化一种生化反应,其优势是酶可以反复利用;固定化细胞技术一次能固定多种酶;固定化酶和固定化细胞都能反复使用,而且酶的活性不变。
答案:C
二、非选择题
12.一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞来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)该实验小组的同学制作固定化酵母细胞的过程为:
A.将干酵母与蒸馏水混合并搅拌,使酵母菌活化
B.将无水CaCl2溶解在自来水中,配成CaCl2溶液
C.用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液
D.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞,充分搅拌并混合均匀
E.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴入蒸馏水中,观察凝胶珠的形成
请你改正其中错误的操作:(写出4点)
①　;
②　;
③　;
④　。
(3)实验过程中,可能观察到的现象有:　　　　　　　　　　。
答案:(1)包埋法　(2)①配制CaCl2溶液应用蒸馏水;②溶解海藻酸钠应用小火或间断加热;③海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入酵母细胞;④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液中
(3)有气泡产生,有酒味散发
13.面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答下列问题。
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)在　　　　状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复　　　　状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时　　　　。
(2)影响实验成败的关键步骤是　。
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目　　　　。
(4)观察形成凝胶珠的颜色和性状,如果颜色过浅、呈白色,说明　　　　　　　　　　　　　;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明　　　　　　　　　　　　　　。
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化,原因是

　。
(6)该实验中CaCl2溶液的作用是　。
解析:酵母菌在干燥时,处于休眠状态,需加水活化,否则制成的固定化酵母细胞在发酵时酶活性较低和酵母菌增殖缓慢。由于细胞个体较大,不易从包埋材料中漏出,故细胞的固定化采用包埋法。海藻酸钠胶体在CaCl2电解质溶液中发生聚沉,形成凝胶珠。
答案:(1)缺水　正常的生活　体积会增大
(2)配制海藻酸钠溶液
(3)少
(4)海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少　海藻酸钠浓度偏高,制作失败
(5)细胞个体大,不易从包埋材料中漏出
(6)使胶体聚沉一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.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.猪的成熟的红细胞中没有细胞核,不易提取到DNA
C.鸡血不会凝固,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,主要存在于细胞核中。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中无细胞核,不易提取到DNA,而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞中有细胞核,实验现象明显。
答案:B
2.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:当NaCl溶液浓度为0.14 mol·L-1时可以析出DNA。
答案:A
3.在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是(　　)。
A.在物质的量浓度为0.14 mol·L-1的NaCl溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会显蓝色
C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为0.1 g·mL-1的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
解析:DNA粗提取原理有:DNA在0.14 mol·L-1的NaCl溶液中溶解度最小和DNA不溶于95%冷酒精。进一步提取杂质较少的DNA时用后者。B选项用于DNA鉴定。D选项中柠檬酸钠防止血液凝固。
答案:C
4.在DNA的粗提取过程中,先后两次向烧杯加入蒸馏水的作用分别是(　　)。
A.稀释血液;冲洗样品
B.使血细胞破裂;降低NaCl浓度使DNA析出
C.使血细胞破裂;增大DNA溶解量
D.使血细胞破裂;提取含杂质较少的DNA
解析:第一次加入蒸馏水的作用是使血细胞过度吸水而破裂,使核内物质释放。第二次加入适量蒸馏水,是为了将NaCl溶液浓度降低到0.14 mol·L-1,使DNA因溶解度达到最小而析出。
答案:B
5.下列符合PCR反应条件的是(　　)。
①稳定的缓冲液环境　②DNA模板　③合成引物　④四种脱氧核苷酸　⑤DNA聚合酶　⑥DNA解旋酶　⑦限制性内切酶　⑧温控设备
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧
D.①②③④⑤⑧
解析:PCR反应应模拟生物细胞内DNA复制的条件,只是无需解旋酶(可热变性),也不需要基因工程的工具酶(限制性内切酶)。
答案:D
6.将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中,10 min后离心,得到沉淀物和上清液,则上清液中K+含量最高的离心管内盛有(　　)。
A.10%氯化钠溶液
B.20%蔗糖溶液
C.0.9%氯化钠溶液
D.蒸馏水
解析:红细胞在蒸馏水中渗透吸水涨破,所以细胞中K+流出,使上清液中K+含量较高。
答案:D
7.在装填凝胶柱时,不得有气泡存在的主要原因是(　　)。
A.气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
B.气泡阻碍蛋白质的运动
C.气泡能与蛋白质发生化学反应
D.气泡会在装填凝胶的时候,使凝胶不紧密
解析:在装填凝胶柱时,不得有气泡存在的主要原因是气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。
答案:A
8.下列操作中,对DNA的提取量影响较大的是(　　)。
①使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,释放出DNA等核物质　②搅拌时,要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
③在析出DNA黏稠物时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中黏稠物不再增多　④在用酒精沉淀DNA时,要使用冷酒精,甚至再将混合液放入冰箱中冷却　⑤在DNA的溶解和再溶解时,要充分搅拌
A.①②④⑤
B.①②③④
C.①③④⑤
D.②③④⑤
解析:①充分释放出核中的DNA分子,使进入滤液中的DNA量尽量多;③项是让DNA充分沉淀,保证DNA的量,④项的道理同③项。在②所述的操作中,可以保证DNA分子的完整性,但不影响提取量。除了①③④⑤影响DNA的提取量外,使用塑料器皿也可以减少DNA在操作中的损失。
答案:C
9.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
10.下图为DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般来说,下列各项正确的是(　　)。
A.a和c的碱基序列互补
B.b和c的碱基序列相同
C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值不同
D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同
解析:因a和d、a和b、c和d的碱基序列互补,所以a和c的碱基序列相同;b和c的碱基序列互补;由于a和c的碱基序列相同,所以a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同。DNA分子中一条链上的(A+T)/(G+C)的比值等于另一条链上的(A+T)/(G+C)的比值。
答案:D
11.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
12.PCR反应最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性,但令人头痛的问题是易污染,极其微量的污染即可造成假阳性的产生。防止污染的办法不包括(　　)。
A.将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行
B.吸样枪吸样要慢,吸样时尽量一次性完成,枪头小套、小离心管应一次性使用,以免交叉污染
C.所有的PCR试剂都应放置于大瓶分装,以减少重复加样次数,避免污染机会
D.PCR试剂、PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存,不应放于同一冰盒或同一冰箱
解析:所有的PCR试剂都应放置于小瓶分装,一次性用完,避免因多次使用造成污染。
答案:C
13.下列各项中,一般不影响用凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是(　　)。
A.层析柱高
B.层析柱的直径
C.缓冲溶液
D.样品的分布
解析:分离度取决于柱高,为分离不同组分,凝胶柱床必须有适宜的高度,分离度与柱高的平方根相关。样品是否分布均匀也影响分离度,缓冲溶液的pH影响蛋白质所带的电荷,因此也影响分离度。只有层析柱的直径一般不影响分离度。
答案:B
14.SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是(　　)。
A.增大蛋白质的相对分子质量
B.改变蛋白质的形状
C.掩盖不同种蛋白质间的电荷差别
D.减少蛋白质的相对分子质量
解析:加入SDS的作用:使蛋白质发生完全变性,解聚成单条肽链;与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物,SDS所带电荷量远远超过了蛋白质原有带电量,掩盖了不同蛋白质电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子大小。
答案:C
15.从细胞中提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大,其原因不包括(　　)。
A.蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感,更易失活
B.蛋白质的空间结构多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的提取没有统一的方法
C.提取某种特定蛋白质时需根据其特性摸索提取的程序
D.提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步
解析:提取蛋白质比提取DNA的难度大,是因为与DNA相比,蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感,更容易失活;并且蛋白质的空间结构多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的提取没有统一的方法,只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件,设计特定的方法;血红蛋白这种位于红细胞内的含Fe2+的蛋白质,其分离和提取程序大致为:样品处理、粗分离、纯化和纯度的鉴定,但这一点不是提取蛋白质难度大的原因。
答案:D
16.某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中,发现了一种冰冻的已灭绝的巨型动物的肌肉。他想了解该巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性,于是做了如下检测工作,其中正确的操作步骤及顺序是(　　)。
①降低温度,检测处理后的杂合DNA双链　②通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA　③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中　④在一定温度条件下,将巨型动物和大象的DNA水浴共热
A.②④①
B.②④③①
C.③④①
D.②④③
解析:PCR技术是分子生物学发展史上的一个里程碑,它大大简化了基因克隆的步骤,已广泛应用于生物学研究的各个领域。PCR反应通过变性、复性、延伸三个循环步骤,使目标DNA片段呈指数扩增。因此,PCR系统是一个极其灵敏的信号放大系统,能将极微弱甚至是单拷贝的基因信号检测出来。通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA,然后利用DNA分子在高温时解螺旋的特点,将巨型动物和大象的DNA水浴共热,再降低温度,检测处理后的杂合DNA双链。
答案:A
二、双项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.关于红细胞的洗涤过程的叙述正确的是(　　)。
A.低速长时间离心,如500 r·min-1,12 min,以保证达到很好的分离效果
B.离心后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆
C.将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的蒸馏水
D.直至上清液中没有颜色,表明红细胞已洗涤干净
解析:红细胞洗涤过程中,应做低速短时间离心,以避免白细胞、淋巴细胞等一同沉淀,影响血红蛋白的提纯;洗涤红细胞时应用生理盐水而不用蒸馏水,否则,将导致红细胞破裂影响实验结果。
答案:BD
18.若从植物细胞中提取DNA,发现实验效果不好,如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其可能的原因是(　　)。
A.植物细胞中DNA含量低
B.研磨不充分
C.过滤不充分
D.95%冷酒精的量过大
解析:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少;过滤不充分也会导致提取的DNA量过少;若用于沉淀DNA的酒精量过小,也会导致DNA的沉淀量少,这三种情况都会影响实验效果。
答案:BC
19.有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是(　　)。
A.它们都是分离蛋白质的重要方法
B.它们的原理相同
C.凝胶色谱法和电泳法都需要缓冲溶液
D.以上说法都正确
解析:它们都是分离蛋白质的重要方法,但它们的原理不同,凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法,而电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。这两种方法都需要缓冲液。
答案:AC
20.关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法中,正确的是(　　)。
A.以DNA为模板,使DNA子链从5'端延伸到3'端的一种酶
B. Taq DNA聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加
C. DNA聚合酶能特异性地催化DNA特异片段的复制
D. Taq DNA聚合酶是从深海生态系统中发现的
解析:在PCR扩增DNA分子的过程中,各种组分要一次性加入;DNA聚合酶只能特异性地催化DNA特异片段的复制;Taq DNA聚合酶是从美国黄石国家公园的一个热泉中发现的。
答案:AC
三、非选择题(本大题共5小题,共36分)
21.(5分)“DNA的粗提取和物理性状观察”实验装置如下图,分析回答问题。
(1)实验材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血,主要原因是鸡血细胞液中含有较高的　　　　。
(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是　　　　,通过图B所示的步骤取得滤液,再在滤液中加入质量浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液的目的是　　　　　　　　　　;图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是　。
(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA,可滴加　　　　溶液,结果丝状物被染成绿色。
解析:解答本题,主要区别两次蒸馏水的作用:第一次使用是使鸡血细胞吸水涨破,DNA从细胞中出来进入滤液;第二次使用是使溶解于质量浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液中的DNA析出,与杂质分离。本题还涉及DNA的鉴定,鉴定结果是丝状物被染成绿色,则使用的指示剂为甲基绿,且无水浴加热这一条件。
答案:(1)DNA　(2)加速细胞膜破裂　使滤液中的DNA溶于浓盐溶液　使DNA析出　(3)甲基绿
22.(6分)科学家曾以噬菌体为引子,用四种脱氧核苷酸为原料,加入适量ATP和DNA聚合酶,在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA,这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下列问题。
(1)该实验说明的问题是　。
(2)加入ATP的目的是　。
(3)加入DNA聚合酶的目的是　　　　　　　　。
(4)若DNA是在细菌细胞内合成的,则其场所是　　　　　　　　;若在真菌细胞内合成,其场所可能是　　　　　　　　　　;若在高等植物叶肉细胞内合成,其场所又可能是　　　　　　　　　　　　　　。
答案:(1)在一定条件下,DNA具有自我复制功能　(2)为DNA复制提供能量　(3)促进DNA新链的合成　(4)原核细胞的拟核　细胞核、线粒体　细胞核、线粒体、叶绿体
23.(8分)在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析,PCR技术能快速扩增DNA片段,在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝,有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题。
(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ,并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。
(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。
(3)若将作为原料的4种脱氧核苷酸用32P标记,请分析循环一次后生成的DNA分子的特点:　　　　　,循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为　　　　　。
(4)PCR反应过程的前提条件是　　　　　,PCR技术利用了DNA的　　　　　原理解决了这个问题。
(5)在对样品DNA分析过程中发现,DNA掺杂着一些组蛋白,要去除这些组蛋白可加入的物质是　　　　　。
解析:引物的作用是提供DNA聚合酶的起点3'端;DNA体外扩增同细胞内DNA复制一样都是半保留复制,DNA分子的两条母链分别作为模板,合成新的DNA链。
答案:(1)5'—G—A—OH
(2)3'—C—C……A—G—5'　5'—G—G……T—C—3'
5'—G—G……T—C—3'　3'—C—C……A—G—5'
(3)每个DNA分子各有一条链含32P　1/2n
(4)DNA解旋　热变性　(5)蛋白酶
24.(7分)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加样示意图,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:　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。
(3)等样品　　　　　　　时,才加入缓冲液。
(4)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:④为还没有加入样品的试管,①为加入样品但没有加入缓冲液的试管,②正在加入缓冲液;正确顺序是先加入样品后加入缓冲液。
答案:(1)④①②③　(2)不要触及、破坏凝胶表面　贴着壁加样　使吸管管口沿着管壁环绕移动　(3)完全进入凝胶层　(4)红色血红蛋白　5
25.(10分)下图为一种核酸分析方法,请据图分析回答有关问题。
(1)被分析的材料应属于一条　　　　链。如果它存在另一条互补链,该互补链的碱基序列是:
(2)如果选择性断开的位置是碱基G,那么随机出现的被标记片段应有　　　　种,在电泳带上被分离的显示位置应有　　　　处,在泳动方向的最前端的片段是　　　　序列段,与图示泳动位置相比,在同样电泳条件下该片段应位于①的　　　　(填“上方”或“下方”)。
(3)应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链,结果如下图所示,此结果说明,该核酸的此单链含　　　　个核苷酸,其A∶T∶G∶C=　　　　,同时也可推断其碱基序列是　　　　。
解析:本题是电泳技术的应用实例——电泳技术在DNA测序中的应用,难度大,能力要求较高。重点考查识图能力。解决此题的关键是读懂图。图中给出了一个对DNA单链进行分析的思路。从图中可以看出,DNA单链的磷酸末端即5'端的磷酸基团被标记,如果选择从A处断开,DNA单链中有几个A就能形成几种DNA片段。在凝胶介质上,长度不同的DNA片段电泳时因相对分子质量不同就会自然分开。根据产生DNA片段的个数确定DNA中每种碱基的个数,根据电泳时在电场中分布的先后顺序可以确定四种碱基在DNA单链中的排列顺序。(1)根据碱基互补配对原则写出互补链碱基,要注意反向平行。(2)由于此单链中的G碱基有5个,所以从G处断裂也会产生5种被标记片段,在电泳带上也会显示5处位置,在距磷酸基的第二个碱基处就会断裂,所以此片段为TG,比①处的TGGA还短,所以运动速度比①快,位于①的下方。(3)此单链中的核苷酸数为4个T+5个A+5个G+4个C=18个,碱基序列从图中电泳方向和片段显示位置可分析出来。
答案:(1)DNA单　AGCATGCGTTCAAGTCCA　(2)5　5　TG　下方　(3)18　5∶4∶5∶4　AACGTAGGGTTACCCTGA一、随堂练习
1.制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自于(　　)。
A.人工加入到泡菜水中的
B.所选蔬菜自身原有的
C.腌制过程中自生的
D.水中的乳酸菌
解析:制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自于所选蔬菜自身原有的。
答案:B
2.乳酸菌与酵母菌从结构上相比,后者最显著的特点是
(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.无细胞器
B.有成形的细胞核
C.无DNA分子
D.不能进行无氧呼吸
解析:乳酸菌是细菌,属于原核生物,没有成形的细胞核,除核糖体外,无其他细胞器。酵母菌是真菌,属于真核生物,有成形的细胞核,有多种细胞器,可以进行无氧呼吸。
答案:B
3.制泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化(　　)。
A.先减少后增加 B.先增加后减少
C.逐渐增加 D.逐渐减少
解析:泡菜腌制过程中由于坛内环境中硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,但随腌制过程时间延长,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,抑制硝酸盐还原菌繁殖,使亚硝酸盐含量逐渐下降。
答案:B
4.下列关于亚硝酸盐含量测定过程的描述中,正确的是
(　　)。
A.重氮化→酸化→显色→比色
B.重氮化→酸化→比色→显色
C.酸化→重氮化→显色→比色
D.酸化→重氮化→比色→显色
解析:根据比色法测定亚硝酸盐含量的原理,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目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
答案:C
5.(双选)某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当导致泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因可能是(　　)。
A.坛口密封缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖
B.坛口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
C.坛口封闭不严,氧气抑制了其他杂菌的生长和繁殖
D.坛口封闭不严,促进了需氧杂菌的生长和繁殖
解析:制作泡菜的最后一步一般要用水封闭坛口,使坛内与坛外空气隔绝,这是最简易的造成无氧环境的方法。这样,坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭,或封闭不严,则会有许多需氧杂菌生长,蔬菜会腐烂。有时为了防止泡菜腐烂,也可在坛内加些白酒,可抑制泡菜表面杂菌的生长,同时也可增加醇香感。
答案:BD
一、选择题
1.制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的呼吸作用原理。将原料放入泡菜坛后应当怎样处理才能得到可口的泡菜 (　　)
A.马上密封,保持温度30~40 ℃
B.一直通风,保持温度30~40 ℃
C.先通风后密封,保持温度30~40 ℃
D.马上密封,保持温度60 ℃以上
解析:乳酸菌一直需要厌氧环境才能发酵。其代谢适宜温度为30~40 ℃。
答案:A
2.泡菜坛内有时会长一层白膜,这层白膜主要是由的繁殖造成的(　　)
A.酵母菌 B.毛霉菌
C.乳酸菌 D.醋酸杆菌
解析:形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵母菌繁殖。
答案:A
3.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的发酵作用
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:泡菜制作发酵过程中,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,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
4.(双选)下列对有关密封坛内的泡菜能较长时间保存的原因理解不正确的是(　　)。
A.泡菜坛中含有大量的乳酸
B.泡菜坛中含有乳酸球菌肽
C.泡菜坛中含丙酮酸和CO2
D.泡菜中的蛋白质含量很高
解析:发酵过程是厌氧环境,这使许多需氧菌无法生活;另外泡菜中含有大量乳酸使泡菜汁中pH下降,抑制了某些微生物的生长;发酵过程中还可产生乳酸球菌肽,对许多菌有抗菌作用,是天然防腐剂;泡菜中蛋白质含量低,不利于某些微生物的生活。
答案:CD
5.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:膳食中大部分亚硝酸盐在体内以“过客”的形式随尿液排出,不会在体内积累。
答案:D
6.在制备泡菜样品处理液时,对滤液起到净化作用的是
(　　)。
A.氢氧化铝溶液 B.氢氧化钠溶液
C.氯化镉溶液 D.氯化钡溶液
答案:A
7.下列关于亚硝酸盐的叙述中,错误的是(　　)。
A.亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水
B.亚硝酸盐的分布广泛,其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg·kg-1
C.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg·kg-1以上,所以应尽量少吃咸菜
D.亚硝酸盐具有防腐作用,所以在食品中应多加些,以延长食品的保质期
答案:D
8.制备亚硝酸钠标准显色液时不需要的溶液是(　　)。
A.亚硝酸钠溶液
B.对氨基苯磺酸溶液
C. N1萘基乙二胺盐酸盐溶液
D.氢氧化钠溶液
答案:D
9.(双选)下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述,不正确的是(　　)。
A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈黑色
B.样品液显色后,通过与已知浓度的标准比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
解析: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。在此过程中亚硝酸盐的理化性质发生了很大变化。
答案:AD
10.将接种有乳酸菌的牛奶100 mL共4份分别装在100 mL、200 mL、300 mL和400 mL的烧瓶内,将瓶口密封,置于适宜温度下培养,24 h后产生乳酸最多的是哪个烧瓶 (　　)
A.100 mL B.200 mL C.300 mL D.400 mL
解析:乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下, 可将葡萄糖分解成乳酸。题目所给的4个烧瓶容量不等,将100 mL牛奶放入其中,只有100 mL的烧瓶是缺氧环境,其他三个中均有O2存在,不同程度地抑制乳酸菌的活性,所以100 mL烧瓶内生成乳酸最多。
答案:A
11.在泡菜制作过程中,所用原料的有机物总量及有机物种类的变化是(　　)。
A.减少、增加 B.减少、减少
C.增加、增加 D.增加、减少
解析:由于维持代谢的需要,有机物总量减少,但分解时又产生新的物质(尤其是代谢过程中会产生大量的中间产物),使种类增加。
答案:A
二、非选择题
12.如下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图,请据图回答:
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是
　。
(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为　　　　,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是　。
(3)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味,试分析可能的原因:
　。
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是　。
答案:(1)亚硝酸盐的含量低　(2)4∶1　加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响　(3)泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生,或盐的比例过小,都会引起杂菌滋生、泡菜变质　(4)比色法
13.泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。
(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活泼。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是　　　　,请写出相应的反应式:　。
发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出,从而使坛内逐渐形成厌氧状态,乳酸发酵开始。试说明这些气泡的来源:

　　　　　　　　　　。
(2)发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,厌氧状态形成,乳酸杆菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因:

　。
(3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止,主要原因是:　。
此阶段泡菜酸度过高、风味已不协调。
(4)在泡菜制作的初期,微生物之间的关系主要表现在乳酸菌与乳酸菌之间的　　　　以及乳酸菌与杂菌之间的　　　　上。中期以后坛内的生存斗争主要集中在　　　　　　　　上。
解析:泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,发酵液的pH逐渐下降,大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌等杂菌的活动受到抑制。到了后期随着酸度的进一步加大,乳酸菌的活动也受到抑制,泡菜的味道也变得越来越酸。发酵初期乳酸菌含量相对较少,乳酸菌个体之间的关系主要表现在种内互助上,乳酸菌与杂菌之间因争夺养料和空间而进行竞争。中期以后随着pH的改变,微生物生存的环境条件越来越恶化,这时坛内的生存斗争集中表现在生物与环境之间的斗争上。
答案:(1)有氧呼吸　C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
坛内需氧型微生物呼吸作用消耗氧气,产生大量的CO2;坛内氧气耗尽后,酵母菌酒精发酵也会产生一些CO2
(2)由于pH的不适,大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制;由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动受到抑制现象尤为严重
(3)pH过低,乳酸杆菌的活动受到抑制
(4)种内互助　竞争　生物与无机环境之间的斗争一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.下列关于灭菌和消毒的理解,不正确的是(　　)。
A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物,包括芽孢和孢子
B.消毒和灭菌实质上是相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用的灭菌和消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
解析:消毒是指用温和的理化方法杀死体表或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子);灭菌则是用强烈的理化因素杀死体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
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.含C、H、O、N的大分子有机化合物可以作为(　　)。
A.异养微生物的氮源、能源
B.异养微生物的碳源、能源
C.自养微生物的碳源、氮源、能源
D.异养微生物的碳源、氮源、能源
解析:含C、H、O、N的大分子有机化合物是蛋白质,因此可给异养微生物提供碳源、氮源、能源。
答案:D
4.下列有关培养基配制原则的叙述,不正确的是(　　)。
A.异养微生物的培养基至少要有一种有机物
B.任何培养基都必须含有水、碳源、氮源、无机盐及生长因子
C.配制培养基时,要注意各种营养物质的浓度和比例
D.微生物的生长除受营养因素影响外,还受到pH、氧、渗透压的影响
解析:不同微生物需要的营养需求不同,如自生固氮菌能利用空气中的N2为氮源,因而培养基中不需添加。
答案:B
5.下列属于菌落特征的是(　　)。
①菌落的形状　②菌落的大小　③菌落的多少　④隆起程度　⑤颜色　⑥有无荚膜
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.①②③④
B.①②④⑤
C.②③④⑥
D.①②③④⑤⑥
解析:不同种类的细菌所形成的菌落大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定特征,所以,每种细菌在一定条件下所形成的菌落可以作为鉴定的重要依据。单个的细菌用肉眼是看不见的,故细菌的个体特征(如⑥)不能作为菌种鉴定的依据。
答案:B
6.在做分离分解尿素的细菌实验时,A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因不可能有
(　　)。
A.土样不同 B.培养基污染
C.操作失误 D.没有设置对照
解析:实验结论是否正确与是否设置对照有直接关系,但实验结果与是否设计对照无关。
答案:D
7.下列对大肠杆菌进行划线分离的操作,正确的是(　　)。
A.使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中就不用再灭菌
B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞
C.将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划3~5条平行线
D.最后将平板倒置,放入恒温培养箱中培养
解析:在平板划线法分离大肠杆菌的过程中,第一次划线前和每次划线后都需要对接种环进行灼烧灭菌。取出菌种后还需将含菌种的试管口与棉塞通过火焰灭菌,才可塞上棉塞。平板划线法不能仅划平行线。
答案:D
8.下列选项中,不是使用选择培养基培养微生物的目的是(　　)。
A.除去其他微生物
B.使需要的微生物大量繁殖
C.通过表现特殊性状,与其他微生物相区别
D.可以增加要培养的微生物的浓度
答案:C
9.产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是(　　)。
A.一个细菌、液体培养基
B.许多细菌、液体培养基
C.一个细菌、固体培养基
D.许多细菌、固体培养基
解析:在液体培养基中生活的细菌,无论是一个还是许多,肉眼都是看不见的。在固体培养基上的细菌,当数目较少时也是看不见的。当固体培养基上有许多细菌并且集中在较小范围内时,肉眼可见。而菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群体,形成于固体培养基上,有一定的形态结构,所以肉眼可见。同种细菌形成的菌落,形态结构是相同的。如果有许多细菌形成的菌落,就不可能有比较标准的形态,因为这许多细菌第一不可能是同一种细菌,第二不可能在培养基的同一个点上。
答案:C
10.要从多种细菌中分离某种细菌,培养基要用(　　)。
A.加入青霉素的培养基
B.加入高浓度食盐的培养基
C.固体培养基
D.液体培养基
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和放线菌的生长,从而分离酵母菌和霉菌。加入高浓度食盐的培养基可抑制多种细菌生长,可分离出金黄色葡萄球菌。本题没有说明分离哪种细菌,故应用固体培养基。
答案:C
11.下列关于选择培养叙述正确的是(　　)。
A.可以增加纤维素分解菌的浓度
B.可以减少纤维素分解菌的浓度
C.所用培养基是固体培养基
D.选择培养不可以省略,但可以重复操作
解析:选择培养是增加纤维素分解菌的浓度,所用培养基是液体培养基,以便于下一步的稀释操作。
答案:A
12.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是(　　)。
A.氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B.碳源物质也是该微生物的能源物质
C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D.水是该微生物的营养要素之一
解析:CO2是无机碳源,不能作为该微生物的能源物质。
答案:B
13.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(　　)。
①大肠杆菌　②霉菌　③放线菌　④固氮细菌
A.④③② B.④②③
C.④①② D.④②①
解析:根据题意,固氮细菌的生长不需要从培养基上获得氮源,可在缺乏氮源的培养基上正常生长;加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌,则可收获霉菌和酵母菌;加入酚的培养基使细菌和霉菌不能正常生长,而放线菌却能利用酚作原料合成自身的产物。
答案:B
14.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种菌。消灭杂菌,获得纯种菌的方法不包括(　　)。
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.根据微生物需要的生长因子的种类,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.根据微生物对抗菌素敏感性的差异,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菌,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菌。
答案:C
15.下列所述环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是
(　　)。
A.在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌
B.在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌
C.在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌
D.在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒
解析:圆褐固氮菌为自生固氮菌,能独立固氮,可以在无氮培养基中生长,生长素并不是微生物生长所必需的营养物质;破伤风杆菌是厌氧型细菌,由于人体表皮擦伤部位含有大量氧气,所以其在表皮擦伤部位无法生存;植物矿质营养液中缺乏有机物,不适合培养酵母菌;禽流感病毒需要用活体培养,一般是用鸡胚进行培养,而用动物细胞培养液无法培养。
答案:A
16.下列关于细菌的叙述,错误的是(　　)。
A.硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质
B.某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C.生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
D.含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
解析:某些细菌如蓝细菌(蓝藻)、光合细菌以及红螺菌都能进行光合作用。生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物,主要包括维生素、氨基酸和碱基等。而微生物的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源和生长因子,它们都要从外界获得补充。常用的伊红美蓝乳糖培养基,可用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌,如果有大肠杆菌,因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体带H+,故菌落被染成深紫色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。
答案:D
二、双项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时(　　)。
A.可以用相同的培养基
B.都需要使用接种针进行接种
C.都需要在火焰旁进行接种
D.都可以用来计数活菌
解析:平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基;平板划线法采用接种针操作,而稀释涂布平板法采用涂布器操作;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;平板划线法一般用于分离而不是计数。
答案:AC
18.微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是(　　)。
A.乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B.微生物生长中不可缺少的一些微量的有机物称为生长因子
C.培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利
D.生长因子一般是酶或核酸的组成成分,微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足
解析:硝化细菌是自养生物,不需要加碳源;生长因子是微量的有机物;营养物质浓度过高会导致培养物的细胞失水。
答案:BD
19.把乳酸菌、酵母菌、硝化细菌三种不同类型的微生物分别培养在三个半固体培养基中,几天后观察结果如图(图中阴影表示微生物的生长状况),下列叙述正确的是(　　)。
A.甲管中培养的微生物的异化作用类型是需氧型
B.从结构上看,丙管中培养的微生物具有成形的细胞核
C.乙管中培养的微生物可以进行出芽生殖
D.这三种微生物所需的碳源均为有机碳源
解析:甲管中的微生物生长在培养基表层,所以其异化作用类型是需氧型,应该为硝化细菌。乙管中的微生物均匀分布,因而其既可有氧呼吸,又可无氧呼吸,应该为酵母菌。丙管中的微生物生长在培养基底层,所以其异化作用类型是厌氧型,应该为乳酸菌。硝化细菌是化能自养型生物,因而其所需碳源为无机碳源。
答案:AC
20.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。下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,稀释率的增加不会导致细菌密度增加
B.稀释率从a到b的变化过程中,细菌生长速度不断提高
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:从题图中曲线的变化可知,在稀释率低于a的情况下,稀释率的增加会导致细菌代时随之减少,说明细菌的生长和繁殖的速率随之不断提高。在放出老的培养基获取发酵产品时,一部分细菌会随培养基放出而导致细菌数目减少,这一部分可以通过细菌的繁殖来补充。但是稀释率超过b点后,由于稀释率增加而导致细菌数目减少的速率过大,无法通过细菌繁殖速率的提高来补充完全,从而导致细菌密度降低,发酵产品的产量也会随之降低。
答案:AC
三、非选择题(本大题共5小题,共36分)
21.(12分)微生物传染病是当今世界危害人体健康的大敌。为了研究防治微生物传染病的有效方法,生物课外课题研究小组的同学要探究板蓝根(一种药用植物)的汁液是否具有抑制大肠杆菌的作用。指导老师为他们提供的材料、仪器和试剂有:大肠杆菌菌种、接种环、无菌滴管、无菌玻璃刮铲、无菌圆纸片、镊子、记号笔、直尺、酒精灯、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、板蓝根汁等。研究小组同学的实验步骤如下:
(1)确定配制的培养基应当为(　　)。
A.通用液体培养基
B.通用固体培养基
C.选择液体培养基
D.选择固体培养基
(2)制备培养基的操作步骤是　　　　。(用下列字母排序)
a.倒置培养基　b.计算　c.溶化　d.称量　e.灭菌
(3)如果要观察单个的大肠杆菌菌落,应该用　　　　法接种。
(4)如果要探究板蓝根汁液是否具有抑菌作用,实验方案是:
第一步:接种:取A、B两个平板培养基,用无菌滴管吸取菌液,分别滴在两个培养基表面,并用无菌玻璃刮铲涂匀;
第二步:用无菌镊子将　　　　的圆纸片均匀置于A培养基表面,将　　　　的圆纸片均匀置于B培养基表面。
第三步:把A、B培养基放在37 ℃恒温箱中培养2~3天后,在培养皿底部观察　　　　,测量其宽度并记录。
第四步:结果预测及分析:
①若　,
则说明　;
②若　,
则说明　;
③若　,
则说明　。
答案:(1)B　(2)b→d→c→e→a　(3)划线　(4)浸过适当浓度的板蓝根汁液　浸过无菌水(顺序可换)　每个圆纸片周围有无清晰区　①浸过板蓝根汁液的圆纸片有清晰区,而浸无菌水的圆纸片没有清晰区　板蓝根汁液有抑制大肠杆菌的作用　②浸过板蓝根汁液的圆纸片和浸无菌水的圆纸片一样没有清晰区
板蓝根汁液没有抑制大肠杆菌的作用　③两种圆纸片上或培养基表面都有杂菌生成　实验过程没有达到无菌操作要求,实验失败,应当重新实验
22.(2011·北京石景山期末)(8分)饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)培养基中除了添加植酸钙以外,还应含有　　　　、　　　　、水、无机盐等基本营养物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行　　　　,而且须将接种后的培养皿呈　　　　状态放置。
(3)接种以前进行的一系列操作,目的是在培养皿表面形成　　　　。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积,统计平板上的　　　　就能大致推测出样品中的活菌数。
(4)由于植酸钙的不溶解性,使培养基中形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A~E五种菌株中,　　　　是产植酸酶的理想菌株。
(5)获得目的菌以后,若要用于植酸酶的生产,还需要进行　　　　。
解析:(3)根据题图知,接种前的操作是系列稀释,目的是涂布后在培养基表面形成单个菌落。(4)五个菌落中A、C、E周围有透明圈出现,说明可以产出植酸酶。三个菌落中只有E的透明圈宽度与菌落半径比最大,说明该菌株的产酶效率最高,是理想菌株。(5)筛选到的菌株若要用于生产,还需要进行扩大培养。
答案:(1)碳源　氮源　(2)(高压蒸汽)灭菌　倒置　(3)单个菌落　菌落数　(4)E　(5)扩大培养
23.(2011·北京东城期末)(5分)霍乱是由霍乱弧菌引起的一种烈性肠道传染病,及早检测出霍乱弧菌对控制该病的流行和治疗有极其重要的意义。临床上检测霍乱弧菌的简单方法如下:
步骤一:将蛋白胨、氯化钠、牛肉膏、亚硫酸钠、庆大霉素、琼脂、蒸馏水等按培养基配方的比例配制,调节pH为8.0,灭菌后分装;
步骤二:将待测样本用接种环接种;
步骤三:35 ℃培养箱中培养18~24小时,观察结果。
(霍乱弧菌在此培养基上生长时,菌落中心呈黑褐色,因而易于与其他杂菌区分)
请分析回答:
(1)培养基中的各种成分可为微生物的生长提供的主要营养物质有　　　　。培养基成分中的庆大霉素具有一定的杀菌作用,在此培养基中,它的主要作用是抑制　　　　的生长,由此判断该培养基属于　　　　培养基。
(2)用接种环接种时,可采用　　　　法接种。
(3)若　　　　,则可推断待测样本中有霍乱弧菌。
答案:(1)碳源、氮源、水、无机盐　杂菌　选择　(2)平板划线　(3)培养基上长出的菌落中心呈黑褐色
24.(7分)某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌,设计实验步骤如下,请给予合理的补充。
(1)采样与培养:将采集的土样混匀后称取1 g,置于经过高压蒸汽灭菌法灭菌处理的　　　　(填“固体”或“液体”)培养基中,28 ℃振荡培养。
(2)接种与选择:为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行　　　　处理。之后,将菌液涂布接种于以　　　　为唯一碳源的固体培养基上,30 ℃条件下培养。此外,为排除其他因素的影响,提高实验可信度,本步骤需设计　　　　作为空白对照。
(3)筛选与纯化:将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围,如果菌落周围的现象是　　　　,则说明此种菌能够　　　　。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,采用　　　　法接种于新的培养基平板,可对菌株进行进一步的纯化。
解析:(1)根据后面所说的“振荡培养”和“涂布”接种,应该用液体培养基来培养。(2)减小培养液中菌体的浓度一般用稀释的方法。由于题目要求选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌,所以培养基就应以淀粉为唯一碳源。为排除其他因素影响,需要设置未接种的空白的培养基作对照组。(3)淀粉被水解,培养基会出现透明圈的现象。用平板划线法来接种,可进一步纯化菌种。
答案:(1)液体　(2)系列稀释(或“梯度稀释”)　淀粉
未接种的空白培养基(或“接种等量无菌水的培养基”)　(3)出现透明圈　分泌淀粉酶使淀粉发生水解　(平板)划线
25.(4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。
据图回答:
(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　莠去津一、选择题
1.下列有关酶的叙述,正确的是(　　)。
A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
解析:只有在高温下酶的结构被破坏,失去活性不可恢复,而在低温下酶只是活性降低;根据酶的概念,酶可以是蛋白质,也可以是RNA;细胞质中的线粒体和叶绿体中有DNA,其DNA复制和转录时会用到DNA解旋酶。
答案:C
2.从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶 (　　)
A.水稻种子
B.未熟的苹果
C.成熟的苹果
D.煮熟的梨
解析:苹果成熟过程中,果胶酶分解果胶,从而使果肉疏松。
答案:C
3.下列能表示酶活性高低的是(　　)。
A.单位时间、单位体积内反应物的总量
B.一段时间后生成物的总量
C.一段时间后,一定体积中消耗的反应物的量
D.单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
解析:酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度表示,酶反应的速度通常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。
答案:D
4.(双选)下列实验操作错误的是(　　)。
A.测定pH和温度对酶活性的影响时,两个条件同时变化
B.探究不同pH对果胶酶活性的影响时,可用体积分数为95%的NaOH溶液和HCl进行调节
C.为了使果胶酶能够充分地催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
D.制作苹果泥时,可先将苹果切成小块放入榨汁机中
解析:A项未遵循实验的单一变量原则。探究不同pH对果胶酶活性的影响时,可用体积分数为0.1%的NaOH溶液和HCl进行调节。
答案:AB
5.下列说法不正确的是(　　)。
A.在探究果胶酶用量实验中,虽然实验的变量发生了变化,但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的
B.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C.通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低
D.人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
解析:在探究果胶酶的用量实验中,参照研究温度和pH对酶活性的影响实验,采用梯度测定法,只是将原实验中的pH梯度和温度梯度改成酶的用量梯度而已,基本实验思路不变,A项正确;植物、霉菌、酵母菌和细菌在其生活过程中,都会发生分解果胶的过程,因此,他们都能产生果胶酶,B项正确;在制作果汁过程中,由于果胶、纤维素的存在,影响榨出的果汁量及果汁的透明度,加入纤维素酶和果胶酶后,果汁榨出量及透明度均有提高,即D项正确;在使用梯度测定酶的用量及活性时,可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断,因此C项错误。
答案:C
6.下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系,下列叙述错误的是(　　)。
A.在B点之前,果胶酶的活性和温度成正比,之后,成反比
B.当温度到B点时,果胶酶的活性最高,酶的催化作用最高
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,果胶酶的活性也很低,当温度降低时,酶的活性也可以上升
解析:从题图中可以看出随着温度升高,果胶酶的活性在上升,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,其活性可以上升;而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
7.在“探究pH对酶活性的影响”的实验中,不正确的是(　　)。
A.自变量是不同的pH梯度
B.控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶最适pH
D.pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活
解析:实验过程中pH是变量,同时要控制好温度、底物浓度等量的变化,因变量是果汁产量。pH过低或过高时酶都会丧失活性。
答案:D
8.(2011·课标全国理综)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是(　　)。
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析:由题图可知甲酶不被蛋白酶降解,可能是RNA。乙酶能被蛋白酶降解,说明乙酶是蛋白质,蛋白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。
答案:B
二、非选择题
9.在果汁生产中一般会用到果胶酶,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:如图中所示的A→B→C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,结果如下图所示。
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b,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A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。在
衡量实验结果的指标中有两种,一是果汁的量,另一个是果汁的澄清度。为使实验中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:(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
10.假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45 ℃)和最适pH(为4.8),你还想进一步研究果胶酶的最适用量。此时,实验的变量是　　　　。合理地设置果胶酶用量的梯度后,可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料用具:制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、体积分数为0.1%的NaOH和盐酸。
(2)实验步骤:
①取6支试管,编号1~6,分别加入　　　　,调节pH至4.8。
②向1~6号试管中分别加入　　　　,然后放入45 ℃恒温水浴　。
③　。
(3)结果与讨论:怎样根据实验数据确定某一果胶酶用量是最适用量

　。
答案:果胶酶的用量
(2)①等量的苹果泥
②不同体积的果胶酶溶液　保温相同时间
③过滤苹果泥并记录果汁体积
(3)随着果胶酶用量的增加,过滤到的果汁的体积也增加,当果胶酶的用量增加到某个值后,再增加果胶酶的用量,过滤到的果汁体积不再改变,说明这个值就是果胶酶的最适用量
三、随堂演练
1.(双选)下列关于酶的叙述不正确的是(　　)。
A.酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质
B.参加反应的前后,酶的化学性质不变
C.酶的活性受环境的pH和温度的影响
D.酶在细胞内才能发挥作用,离开细胞即失效
解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶是活细胞产生的,但酶发挥作用并不一定都在细胞内。如各类消化酶是消化腺细胞产生并分泌的,在消化道内消化有机物。
答案:AD
2.以下关于果胶酶的叙述正确的是(　　)。
A.果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等
B.果胶酶的化学成分为固醇
C.果胶酶的催化作用不受温度影响
D.果胶酶可以催化多种化学反应
解析:果胶酶同其他大多数酶一样,其主要成分是蛋白质,其催化作用受温度和pH等因素的影响,果胶酶只能催化果胶的分解。
答案:A
3.下列哪一项说法是错误的 (　　)
A.酶是细胞合成的生物催化剂
B.温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性
C.果胶酶能催化果胶分解,但不能提高水果的出汁率,只能使果汁变得澄清
D.生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量
解析:果胶酶能使果汁变得澄清,并能提高水果的出汁率。
答案:C
4.在用果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能够充分地催化反应,应采取的措施是(　　)。
A.加大果泥用量
B.加大果胶酶用量
C.进一步提高温度
D.用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
解析:用玻璃棒不断搅拌反应混合物,可使果胶酶和果泥充分接触,更好地催化反应。
答案:D一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.天然香料的主要来源是动物和植物,下列生物中,除哪项外均可用于芳香油的提取 (　　)
A.樟树树干 B.柠檬
C.海狸 D.乳酸菌
解析:樟树树干、柠檬可用于提取植物芳香油;海狸可用于提取动物芳香油;乳酸菌的代谢产物是乳酸,不能产生芳香化合物。
答案:D
2.用于提取植物芳香油的植物器官包括(　　)。
A.花、茎、叶 B.树干、树皮
C.根、果实、种子 D.以上三项全是
解析:用于提取植物芳香油的植物器官有:花、茎、叶、根、果实、种子、树干、树皮、地下茎。
答案:D
3.若从1 000 g玫瑰花瓣中提取出0.4 g玫瑰精油,则出油率是(　　)。
A.0.4% B.0.04% C.4% D.0.004%
解析:出油率的计算公式是:出油率=芳香油质量÷原料质量×100%。
答案:B
4.植物芳香油的提取中,若植物有效成分在高温下易水解,则不宜采用哪种提取方法 (　　)
A.萃取 B.水中蒸馏
C.压榨 D.浸泡法
解析:水中蒸馏是植物芳香油提取的常用方法,若水中蒸馏导致原料焦糊或有效成分水解等,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:B
5.下列化学药品中,除哪项外,均为玫瑰精油提取过程中必须用到的化学试剂 (　　)
A.NaCl B.无水硫酸钠
C.清水 D.小苏打
解析:在使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时,玫瑰花与清水共热,可以使玫瑰油与水蒸气一同蒸发出来;在水、油混合物中加入氯化钠,可以使油水混合物分为油层和水层,便于分液;对分液后的玫瑰油的除水,可以加入无水硫酸钠将存在的少量水除去。在提取玫瑰精油过程中,自始至终用不到小苏打。在橘皮精油提取实验中需用到小苏打。
答案:D
6.橘皮精油不适于用哪种提取方法 (　　)
A.水气蒸馏 B.水中蒸馏
C.水上蒸馏 D.压榨法
解析:橘皮精油的提取不适于用水中蒸馏的方法。因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。
答案:B
7.在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液提纯过程中,先后使用NaCl、无水Na2SO4,其作用分别是(　　)。
A.分层、吸水 B.溶解、吸水
C.吸水、分层 D.分层、萃取
解析:玫瑰乳浊液的处理过程中,加入NaCl目的是降低玫瑰油的溶解度,利于水、油分层,便于分液。加入无水Na2SO4(常用的干燥剂)目的是进一步吸收分离出来的油层中的水分。
答案:A
8.植物芳香油挥发性强,不易溶于水,提取时下列试剂适合用作萃取剂的是(　　)。
A.石灰水 B.水
C.酒精 D.盐酸
解析:植物芳香油不易溶于水而易溶于有机溶剂,因此萃取剂应选择有机溶剂,所给试剂中,只有酒精是有机溶剂。
答案:C
9.下列各项中,属于提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是(　　)。
A.压榨 B.分液 C.蒸馏 D.萃取
解析:提取玫瑰精油是采用水蒸气蒸馏法,提取橘皮精油采用压榨法,但二者得到的最初产物均为油水混合物,需用分液漏斗分液。在实验流程中,二者均未用到“萃取”这一操作。
答案:B
10.胡萝卜素粗品鉴定过程中,判断标准样品点与萃取样品点的依据是(　　)。
A.颜色不一样
B.大小不一样
C.形状不一样
D.层析后的色带点数不一样
解析:由于粗产品中含有其他色素等杂质,各杂质扩散速度不同,会形成不同的色带点数。
答案:D
11.下列关于胡萝卜素的说法不正确的是(　　)。
A.胡萝卜素有的存在于叶绿体囊状结构薄膜上
B.胡萝卜素可划分为α、β、γ三类,β胡萝卜素是其中最主要的组成成分
C.胡萝卜素可用来预防癌症和心脑血管病等疾病
D.β胡萝卜素都存在于蔬菜中
解析:植物、岩藻以及某些微生物中也含有β胡萝卜素。
答案:D
12.下列实验流程中,错误的是(　　)。
A.鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→玫瑰油
B.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
C.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤→胡萝卜素
D.挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵(果酒)→醋酸发酵(果醋)
解析:胡萝卜素的提取中,在浓缩前,应先过滤,以除去萃取液中的不溶物。
答案:C
13.从胡萝卜中提取胡萝卜素时,首先要将原料粉碎、干燥,其目的主要是(　　)。
A.胡萝卜太大,不能放入烧杯中
B.整个胡萝卜不能溶于有机溶剂
C.脱水,使原料与有机溶剂充分接触,增大溶解度
D.减少萃取的时间,从而提高效率
解析:影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量,此外,原料颗粒的大小及含水量也能影响萃取效率。因此,先将胡萝卜粉碎,并干燥脱水,使之与萃取剂充分接触,提高溶解度,效果会更好。另外,萃取时间一般要长一些,效果也会好些。
答案:C
14.有同学研究萃取胡萝卜素的最佳温度,在设计实验时应注意(　　)。
A.萃取时间不用考虑是否相同
B.使用不同的萃取剂,但量要相同
C.原料颗粒大小不同
D.除温度外,其他因素相同,以保证单一变量
解析:本题考查实验设计的基本原则。本实验的目的是研究萃取胡萝卜素的最佳温度。因此,温度就应该是本实验中的实验变量,也是唯一变量,为了排除其他因素对实验结果的干扰,应保证其余条件相同。
答案:D
15.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下来,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,能充分浸泡在有机溶液中。
答案:A
16.如果萃取的胡萝卜素样品层析后,层析带颜色比标准样品的浅,最有可能的原因是(　　)。
A.萃取的时间不够 B.选择的萃取剂不恰当
C.提取物中含有杂质 D.浓缩过程操作不当
解析:提取样品含有杂质,会使层析带颜色比标准样品浅。
答案:C
二、双项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.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,没有挥发性
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:植物芳香油易溶于有机溶剂,具有挥发性。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:BC
18.下列有关玫瑰精油的提取的说法中,正确的是(　　)。
A.乳浊液经分液漏斗分离后的油层中不含水
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.氯化钠能使水和油分开
解析:乳浊液经分液漏斗分离后的油层中还含有水,加入无水硫酸钠的目的就是吸收其中的水,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。无水硫酸钠不与芳香油发生化学反应。氯化钠能使水和油分开,利于水、油的分层。
答案:CD
19.关于提取胡萝卜素的实验流程,叙述不正确的是(　　)。
A.提取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝卜素,并且与水混溶
B.为了提高萃取的效率,可以适当地提高温度,可采用酒精灯直接加热的方法
C.萃取过程中在加热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
D.浓缩的过程是为了把萃取剂与胡萝卜素分开
解析:提取胡萝卜素的有机溶剂不能与水混溶,与水混溶会影响萃取效果。提取胡萝卜素时,不可用酒精灯直接加热,以避免引起有机溶剂的燃烧。
答案:AB
20.关于植物芳香油的叙述错误的是(　　)。
A.水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法
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.挥发性强,不溶于有机溶剂,一般来说价格昂贵
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:本题主要考查了植物芳香油的特点、提取方法及作用。植物芳香油不仅挥发性强,而且易溶于有机溶剂,如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。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。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法。
答案:BC
三、非选择题(本大题共5小题,共36分)
21.(6分)下图是用水蒸气蒸馏法从薄荷叶中提取薄荷油的装置图(注:铁架台等支持部分省略),请据图补充完成下面的实验并回答有关问题。
Ⅰ.实验步骤:
(1)安装好如图所示的装置,特别要注意将冷凝器夹好。
(2)将薄荷叶尽量剪碎,取适量的薄荷叶放入　　　　瓶内。
(3)向　　　　瓶内加水,至容积的　　　　左右,为防止出现水碱,可加入数滴稀硫酸。此时应向瓶中放入几片　以防爆沸。
(4)向冷凝器中通入　　　　。
(5)放好连接管,将连接管的出口放在接收瓶中。接收瓶口上盖一小块铝箔或牛皮纸。
(6)将蒸气发生器加热,至瓶中的水沸腾,然后调节火的大小,以维持水稳定的沸腾度。
(7)当接收瓶内漂在水上的油状物(即精油)不再增多时即可停止实验。
Ⅱ.回答有关问题:
(1)A蒸馏瓶通入B蒸馏瓶中的连接管为什么插入蒸馏瓶底部 　。
(2)冷凝器的作用是　。
(3)接收瓶口上盖一小块铝箔或牛皮纸,其目的是
　。
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,形成油水混合物,冷却后混合物又会重新分出油层和水层。用水蒸气蒸馏法提取芳香油时,原料放入B瓶中,通入水蒸气的玻璃管到达瓶底,让水蒸气由下而上进行蒸馏。A瓶中水量不能加满,约占2/3就行,为防止水爆沸,可向A瓶内放入几片沸石或碎瓷片等。薄荷油具有挥发性,因此在收集瓶口盖上一小块铝箔或牛皮纸。
答案:Ⅰ.(2)B　(3)A　2/3　沸石或碎瓷片　(4)自来水　Ⅱ.(1)让水蒸气由下而上进行蒸馏　(2)使混合气体冷却分层　(3)减少薄荷油的散失
22.(9分)用天然香料美化生活是劳动人民较早的发明创造。以下是有关玫瑰精油的实验,请分析回答问题。
(1)玫瑰精油的价格非常昂贵,具有“软黄金”之称。目前,人们常用　　　　法,从鲜玫瑰花瓣中提取玫瑰精油。在此过程中,其第一步加入原料时,玫瑰花瓣与清水的质量比大约是　　　　;第二步操作的产物是　　　　;第二步操作的名称是　　　　,为了加快该步操作的速度,可以向第二步产物中添加一定量的　　　　。加入该物质以后,芳香油将分布于液体的　　　　层,原因是　　　　　　　　　　　　　　。由于第三步产物中含有一些水,而因为产品质量的要求,必须除去这些水分,这时的除水方法是向分离的油层中加入一定量的　　　　。
(2)提取玫瑰精油的另一种方法是　　　　法。
答案:(1)蒸馏　1∶4　油水混合物　分离油层　氯化钠　上　油层的密度比水层小　无水硫酸钠　(2)萃取
23.(7分)2009年我国某地由于柑橘大实蝇的危害,橘农遭受到了很大的损失,当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。
(1)有人想提取橘皮精油获取利润,一般提取橘皮精油的方法是　　　　法,用这种方法提取橘皮精油的主要步骤是:石灰水浸泡、漂洗、　　　　、过滤、静置、　　　　。
(2)橘皮精油的提取之所以不采取水蒸气蒸馏法,是因为水中蒸馏会导致原料　　　　和有效成分　　　　等问题。
(3)在提取橘皮精油时,橘皮在石灰水中的浸泡时间为　　　　以上,并且橘皮要浸透,这样最后才会得到高的出油率。
(4)从橘皮中提取的橘皮精油的特点是　　　　,具有诱人的橘香味。
答案:(1)压榨　压榨　再次过滤　(2)焦糊　水解　(3)10 h　(4)无色透明
24.(8分)下图是玫瑰油提取的水蒸气蒸馏装置图和胡萝卜素提取的装置图,请回答下列有关的问题。
(1)从装置上看,A装置多了　　　　、连接管、　　　　;B装置增加了　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)A装置中提取物最后存在于　　　　,B装置提取物存在于　　　　。
(3)两个装置的差别是由于提取物的提取方法不同,归根到底是由于提取物的分子结构不同、理化性质不同。A装置中提取物一般具有　　　　,B装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的　　　　　。
答案:(1)温度计　接收瓶(锥形瓶)　水浴锅　避免因明火加热可能导致的燃烧、爆炸　(2)接收瓶(锥形瓶)　烧瓶　(3)挥发性　溶解度
25.(6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:(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)胡萝卜素可分解为维生素A　(3)萃取　浓缩一、选择题
1.观察四分体时期效果最好的材料是(　　)。
A. 生发层 B.幼嫩的花药
C.幼嫩的柱头 D.成熟的花药
解析:四分体是减数分裂过程中特有的现象,生发层和幼嫩的柱头处的细胞是体细胞,只进行有丝分裂,而成熟的花药减数分裂已经结束。
答案:B
2.产生花粉植株的两种途径中,得到胚状体和愈伤组织都是通过哪个过程进行的 (　　)
A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.诱导
解析:通过花药离体培养形成单倍体植株的过程中,通过脱分化得到胚状体或愈伤组织。
答案:B
3.以下关于花药接种和培养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
4.花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响,主要因素是(　　)。
A.材料的选择与培养基的组成
B.就同一种植物来说,所选植株的生理状况
C.接种密度
D.材料的低温处理效果
解析:花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响,四个选项均会影响,但主要因素是材料的选择与培养基的组成。
答案:A
5.下列关于花药培养过程的说法中,正确的是(　　)。
A.花药中的花粉在培养基上发育成胚状体或愈伤组织是随机的,不受环境的影响
B.接种后的花药需要每天用日光灯照射12 h
C.花药培养过程中,诱导形成愈伤组织时不需要光照,幼小植株形成后才需要光照
D.如果花药开裂释放出胚状体,则一个花药将产生一个幼小植株
解析:在花药培养过程中,花药在培养基上的发育方向由培养基中生长素和细胞分裂素含量比例决定。在脱分化形成愈伤组织的过程中,花药的同化作用为异养,即从培养基中获取营养物质,不需要光照;当幼小植株形成后才需要光照。花药开裂后释放出胚状体,则一个花药内就会产生大量幼小植株。
答案:C
6.(双选)下列关于花药培养过程的注意事项中,正确的是(　　)。
A.花药培养成功与否与材料选择有关
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组成是主要影响因素,A选项正确;对一般植物来讲,选择单核期往往成功率最高,所以D选项正确;在花粉到幼苗阶段,由于无叶绿体,所以不需照光,C选项错;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,所以B选项错。
答案:AD
7.下列关于影响花药培养的因素的说法,不正确的是(　　)。
A.选择盛开的或略微开放的花作实验材料
B.材料的选择和培养基的组成是花粉植株诱导成功的关键
C.亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响
D.应选择完全未开放的花蕾作实验材料
解析:选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。一般来说,在花粉发育过程中,在单核期,细胞核移向细胞一侧时(单核靠边期),花药培养成功率最高,因此通常选择完全未开放的花蕾。
答案:A
8.关于花药培养技术与植物组织培养技术的不同,下列说法不正确的是(　　)。
A.花药培养需发育时期适宜的花蕾
B.花药培养对培养基配方的要求更为严格
C.培养基配制方法完全不同
D.花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基
解析:花药培养技术与植物组织培养技术相比,培养基的成分不同,但培养基的配制方法基本相同。
答案:C
9.下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是(　　)。
A.愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团
B.在愈伤组织的形成中,必须从培养基中获得水、无机盐和小分子有机物等营养物质
C.为促进花粉细胞分裂、生长,在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素
D.试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb
答案:D
10.(2011·北京东城期末)下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是(　　)。
四倍体兰花
叶片愈伤
组织胚状
体植
株
A.②和③过程会发生减数分裂
B.①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C.①阶段有细胞增殖但无细胞分化
D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
解析:植物组织培养过程是无性繁殖的过程,因此不会涉及减数分裂。①是脱分化过程,②是再分化过程,在这两个过程中两种激素(生长素和细胞分裂素)都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。
答案:C
二、非选择题
11.花粉植株产生途径如下图所示:
(1)请在图中方框填写所缺内容。
(2)花粉植株能否诱导成功,与材料的选择密切相关。
①选择的材料应符合下列哪些条件 (　　)
A.初花期花粉
B.晚花期花粉
C.完全未开放的花蕾
D.完全开放的花
E.单核居中期花粉
F.单核靠边期花粉
②确定花粉发育时期的方法有　。
(3)花粉植株的特点是　　　　　　　　。图示整个过程被称为　　　　。
(4)有些被子植物(染色体数为2n)的花粉是三核型的,即含有1个营养细胞和2个精子。那么被子植物花粉发育过程中小孢子母细胞、小孢子、花粉粒的染色体数分别为　　　　、　　　　、　　　　。　
(5)若花粉植株的基因型为Ab,那么亲本的基因型可能是　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。
解析:通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径:一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株,另一种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(见下图)。这两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
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,其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素。在材料的选择上,一般选取完全未开放的花蕾,此时的花粉粒处于单核靠边期,诱导成功率较大。
答案:(1)愈伤组织　(2)①ACF　②醋酸洋红法、焙花青—铬矾法　(3)植株矮小、高度不育　花药的离体培养　(4)2n　n　3n　(5)AABb　AaBb　Aabb
AAbb
12.(2011·北京西城期末)植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答:
离体的组
织或器官愈伤
组织胚状体植株
(1)愈伤组织是由离体的组织或器官通过A过程获得的,B、C过程是通过细胞的　　　　实现的。
(2)胚状体根据其来源不同,可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。
①用花药离体培养可获得“花粉胚”,同种植物的“花粉胚”与“体细胞胚”在染色体数目上的主要区别是　。
②如果用　　　　处理二倍体植物的“花粉胚”,能获得可育的植株,该过程是　　　　育种中不可缺少的步骤。
③在一定条件下,培养离体细胞可以形成“体细胞胚”进而发育成完整的植株,其根本原因是每个细胞都含有　　　　,这一过程体现了　。
解析:(1)由离体组织或器官获得愈伤组织的过程是脱分化的过程,由愈伤组织通过再分化和培养可获得新的植株,这一过程不仅有细胞的分裂也有细胞的分化。(2)②二倍体的“花粉胚”细胞内是一个染色体组,这样获得的植株高度不育,若要获得可育植株,需要对“花粉胚”进行染色体加倍处理,例如用秋水仙素处理,这样的育种方式称为单倍体育种。
答案:(1)脱分化　分裂(或“增殖”)和分化　(2)①“花粉胚”细胞中的染色体数目是“体细胞”胚的一半　②秋水仙素　单倍体　③本物种的全套基因(或“全套遗传信息”)　植物细胞的全能性
三、随堂演练
1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官或组织进行培育,发育成完整植株。进行离体培养时不应采用该植物的(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒
解析:花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的,细胞内的遗传物质与亲本相比发生了很大变化,所以繁殖名贵花卉,为了防止性状分离,既不能用种子繁殖,也不能用花粉粒进行组织培养。
答案:D
2.选择花药时,确定花药发育时期最常用的方法是(　　)。
A.碘液染色法 B.焙花青—铬矾法
C.醋酸洋红法 D.直接镜检法
解析:在花药离体培养中,确定花药发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。花粉细胞核内有染色体,染色体易被碱性染料染成深色,而醋酸洋红为碱性染料。通过染色,可以确定花粉发育时期。
答案:C
3.(双选)下列说法错误的是(　　)。
A.镜检选择花药时需用醋酸洋红法将花粉细胞核染成红色或用焙花青—铬矾法染成蓝黑色
B.盛花期的花蕾营养状态及生理状态较好,可提高花粉诱导的成功率
C.用于花蕾消毒的药品有体积分数为90%的酒精、无菌水及质量分数为0.1%的氯化汞溶液等
D.灭菌后的花药从除去萼片和花瓣、剥离花药到将花药接种到培养基上,整个过程都需要在无菌条件下进行
解析:初花期的花蕾营养状态及生理状态较好,可提高花粉诱导的成功率。对花蕾消毒的药品中酒精的体积分数应为70%。
答案:BC
4.下列不是影响花药培养因素的是(　　)。
A.材料的选择和培养基的组成
B.亲本植株的生长条件
C.材料的低温处理以及接种密度
D.做实验的时间
解析:花药离体培养是在实验室条件下进行的,不受时间的限制。
答案:D
5.花粉母细胞经　　　　分裂形成四个单倍体细胞,连在一起,叫　　　　时期。四个单倍体细胞分开,进入　　　　期。然后每个单倍体细胞进行一次　　　　分裂,形成2个细胞,一个是　　　　细胞,另一个是　　　　细胞。生殖细胞再进行一次　　　　分裂,形成2个精子。从理论上讲,这三个细胞遗传物质　　　　,都是体细胞的　　　　,所含基因　　　　。
解析:花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。在小孢子四分体时期,4个单细胞连在一起,进入单核期,四分体的4个单倍体细胞彼此分离,形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质,核位于细胞的中央(单核居中期)。随着细胞不断长大,细胞核由中央移向细胞一侧(单核靠边期),并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核,进而形成两个细胞,一个是生殖细胞,一个是营养细胞。生殖细胞将再分裂一次,形成两个精子。这两个精子的基因型与营养细胞的基因型相同。
答案:减数　小孢子四分体　单核　有丝　营养　生殖　有丝　相同　一半　相同一、选择题
1.在分离分解纤维素的微生物实验中,关于土壤取样的叙述不正确的是(　　)。
A.可选取深层的土壤作为样品
B.可选取树林中多年落叶形成的腐殖土作为样品
C.可选取树林中多年积累的枯枝败叶作为样品
D.可把滤纸埋在土壤中经过30天左右,再选取已烂的滤纸作为样品
解析:深层土壤中纤维素含量少,纤维素分解菌的数量也少。
答案:A
2.(双选)表层土壤中纤维素分解菌的同化作用类型和异化作用方式分别是(　　)。
A.自养型 B.异养型
C.需氧型 D.厌氧型
解析:表层土壤含氧丰富,适合好氧菌的繁殖。
答案:BC
3.刚果红染色时,加入刚果红应在(　　)。
①制备培养基时　②梯度稀释时　③倒平板时　④涂布时　⑤长出菌落时
A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.④⑤
答案:C
4.两种刚果红染色法的结果是(　　)。
A.均会出现透明圈
B.均不会出现透明圈
C.方法一出现,方法二不出现
D.方法一不出现,方法二出现
答案:A
5.鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成的,这些物质是(　　)。
A.指示剂或化学药品 B.青霉素或琼脂
C.高浓度食盐 D.维生素或指示剂
解析:在培养基中加入青霉素或高浓度食盐的目的是抑制某些微生物的生长,而加维生素一般是为微生物提供生长因子,起不到选择或鉴别的作用,只有加入某种指示剂或化学药品后,某些微生物会与特定的化学物质发生特定的化学反应,而表现出特有的菌落特征,我们可以根据这些特征去判断属于哪种生物。
答案:A
6.要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来,应将它们接种在(　　)。
A.加入伊红美蓝的鉴别培养基上
B.含有蛋白胨的固体培养基上
C.只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上
D.含四大营养要素的培养基上
解析:在只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上纤维素分解菌能够生长繁殖,其他微生物不能生长繁殖。
答案:C
7.在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前一般先进行选择培养,其主要目的是(　　)。
A.完全除去其他微生物
B.没有意义,去掉这一步更好
C.增加纤维素分解菌的浓度
D.使纤维素分解菌充分长大
解析:选择培养基中含有纤维素粉,主要适合于能产生纤维素酶的纤维素分解菌生长,所以选择培养的目的主要是增加纤维素分解菌的浓度,确保能够从样品中分离到所需要的微生物。
答案:C
8.在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的原因是(　　)。
A.可获得大量菌体
B.纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长
C.在液体培养基中纤维素分解菌繁殖速度更快
D.用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌
解析:纤维素分解菌在固体培养基上也能大量繁殖,也能获得大量菌体。液体培养基中各种菌株混杂在一起,很难得到高纯度的纤维素分解菌。在对纤维素分解菌进行选择培养时,用液体培养基的目的是在液体培养基中纤维素分解菌繁殖速度更快。
答案:C
9.通过分离分解纤维素的微生物实验,对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选,这只是分离提纯的第一步,还需要进行(　　)。
A.发酵产纤维素酶的实验
B.提取纤维二糖的实验
C.浓缩纤维素分解菌的实验
D.提取葡萄糖的实验
解析:对纤维素分解菌的鉴定,常用的方法是对分离的菌种进行发酵产纤维素酶的实验。
答案:A
10.在纤维素分解菌的鉴定实验中,纤维素酶的测定方法一般是(　　)。
A.对纤维素进行定量测定
B.对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C.对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D.对纤维素分解菌进行定量测定
解析:纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
答案:B
二、非选择题
11.请分析下面的培养基配方,完成下面的问题。
纤维素分解菌的选择培养基
纤维素粉 5 g
NaNO3 1 g
Na2HPO4·7H2O 1.2 g
KH2PO4 0.9 g
MgSO4 ·7H2O 0.5 g
KCl 0.5 g
酵母膏 0.5 g
水解酪素 0.5 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL。
(1)上述配方是液体培养基还是固体培养基 为什么
(2) 这个培养基对微生物是否具有选择作用 如果具有,又是如何选择的
(3)你能否设计一个对照实验,说明选择培养的作用
答案:(1)是液体培养基,原因是配方中无琼脂。(2)有选择作用,本配方中的碳源是纤维素, 所以能分解纤维素的细菌可以大量繁殖。(3)用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。
12.现在大力提倡无纸化办公,但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸,其主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。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)自然界中①环节需要的微生物大多分布在
　　　　的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以　　　　为碳源,并加入　　　　的培养基上筛选周围有　　　　的菌落。
(2)如上所述的筛选中获得了三个菌落,对它们分别培养,并完成环节②,且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同,则你认为三种酶液的活性　　　　　(“一定相同”“不一定相同”“一定不同”),可以通过　　　　　　　　进行定量测定。
(3)根据测定结果,①环节常选择木霉,则②中获得的酶是　　　　酶。该酶至少包括　　　　　　三个组分。
(4)生产中可以满足④环节的常见菌种是　　　　,为了确保获得产物乙醇,⑤环节要注意　　　　,④过程要注意避免　　　　。
解析:(1)废纸的主要成分是木质纤维,因而使其糖化的酶应为纤维素酶,由此得知①中的产酶微生物应该大多分布在富含纤维素的环境中。能分解纤维素的微生物的分离筛选需要用到以纤维素为唯一碳源的培养基,若想直接从此选择培养基中筛选出分解纤维素的微生物,则可以利用直接在培养基中加入刚果红的方法,挑选周围有透明圈的菌落。(2)由于个体差异,不同菌的产酶量不一定相同,因此可以通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定来确定。(3)分解纤维素的酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶等组分。(4)在工业生产上通常利用酵母菌将葡萄糖液发酵产生酒精。发酵过程中要注意保证无氧条件,避免染上杂菌,使发酵失败。
答案:(1)富含纤维素(或落叶较多等)　纤维素　刚果红　透明圈　(2)不一定相同　对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖　(3)纤维素　C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶　(4)酵母菌　发酵装置密闭(或保证无氧条件等)　污染杂菌
13.目前,加酶洗衣粉中的蛋白酶主要是中温蛋白酶,最适酶活温度在50 ℃左右,由于日常洗涤用水的温度达不到该温度,导致蛋白酶活性受到影响。适冷蛋白酶是从适冷鱼类体内分离纯化或由深海适冷菌分泌出的酶类,最适酶活温度在20 ℃左右,用其作为洗衣粉添加剂可在较低的温度下达到理想的洗涤效果。下图为分离可分泌蛋白酶的适冷菌的操作步骤,据图回答问题。
(1)在将配制好的牛肉膏蛋白胨培养基分装到三角瓶中时,为避免培养基沾到瓶口,必须使用　　　　进行分装,并及时进行　　　　操作。
(2)将扩大培养后的深海微生物用　　　　法接种到含酪蛋白的固体培养基表面,在适宜条件下培养一段时间,挑出形成透明圈的菌落,即为初选出的适冷菌。
(3)为进一步检测分离出的适冷菌分泌的适冷蛋白酶的最适酶活温度,将该菌按上图所示分7组进行培养,这7组实验间形成了　　　　,　　　　组所对应的温度为最适酶活温度。
(4)由操作过程可知该适冷菌的代谢类型为　。
(5)将分离到的适冷菌接种到一定容积的牛肉膏蛋白胨液体培养基中,置于适宜条件下振荡培养,细菌数量将呈　　　　增长,其环境容纳量主要取决于　　　　。
解析:(2)由于培养后要挑取形成透明圈的菌落,因而适合用稀释涂布平板法接种。(3)适冷菌产生的蛋白酶活性越大,则分解培养基中的蛋白质越多,则菌落周围出现的透明圈越宽,因而透明圈与菌落直径比值最大组所对应的温度为最适酶活温度。
答案:(1)三角漏斗　灭菌　(2)稀释涂布平板　(3)(相互)对照　透明圈与菌落直径比值最大　(4)异养需氧型　(5)S型(逻辑斯谛)　营养物质的量(培养液的体积和浓度)
三、随堂练习
1.微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是(　　)。
A.C1酶和Cx酶
B.C1酶和葡萄糖苷酶
C.Cx酶和葡萄糖苷酶
D.C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
解析:纤维素酶属于复合酶,至少包含C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分。其中C1酶和Cx酶使纤维素分解成纤维二糖。
答案:A
2.(双选)下列分离纤维素分解菌的实验过程中,操作有误的是(　　)。
A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B.选择培养这一步可省略,但培养出的纤维素分解菌少
C.经稀释培养后,用甲基绿染色
D.对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
解析:经选择培养后,再稀释,然后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,才能得到单个菌落;选择培养可省略;经稀释培养后,用刚果红染色;设置对照能证明经选择培养的确得到了已分离的微生物。
答案:AC
3.刚果红是一种酸性染料,能将下列哪些物质染色 (　　)
①纤维二糖　②葡萄糖　③纤维素　④苏木精　⑤弹性纤维
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.③④⑤
解析:刚果红是一种酸性染料,可与纤维素反应形成红色复合物,在动物组织制片中用来染神经轴、弹性纤维、胚胎材料等,在植物制片中可以跟苏木精作二重染色。
答案:D三、随堂演练
1.(双选)关于胡萝卜素作用的论述,错误的是(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.胡萝卜素可以用来治疗缺乏维生素B而引起的各种疾病
B.胡萝卜素可用作食品色素
C.天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用
D.胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症
解析:人和动物不能合成维生素,只能由食物或饮料提供。胡萝卜素在人体内可转化成维生素A,因此可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病,胡萝卜素还是食品、饮料、饲料的添加剂,是一种天然色素。此外,它还具有防癌、提高人体免疫力、预防感冒等功能。但不能治疗人体色素缺乏症。
答案:AD
2.胡萝卜素易溶于下列哪种溶剂 (　　)
A.水 B.乙醇 C.丙酮 D.石油醚
解析:胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。
答案:D
3.在圆形滤纸的中央点上叶绿体的色素滤液,进行色素层析,会得到近似同心环状的四个色素圈,排在外圈的色素是(　　)。
A.橙黄色 B.黄色 C.蓝绿色 D.黄绿色
解析:用纸层析法分离叶绿体色素时,溶解度最大的是胡萝卜素,它随层析液扩散的速度最快。
答案:A
4.某同学在鉴定胡萝卜素时,所做的纸层析实验如下图所示,请指出其中的错误。
(1)　;
(2)　;
(3)　。
解析:鉴定胡萝卜素时,所做的纸层析实验要加盖,防止石油醚挥发;层析液不能过多,不能没过基线,以防色素溶解于层析液中;滤纸两边不能接触,以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。
答案:(1)玻璃瓶未加盖密闭　(2)层析液过多,没过了基线　(3)滤纸两边接触
一、选择题
1.炒胡萝卜时多加油的原因是(　　)。
A.溶解在油中的胡萝卜素容易被人体吸收
B.两者混合增加蔬菜的营养成分
C.胡萝卜素在油的作用下分解为两分子维生素A
D.胡萝卜素的碳碳双键会断裂,利于人体吸收
解析:胡萝卜素能溶于油,这样溶解的胡萝卜素才容易被人体吸收。
答案:A
2.胡萝卜素在下列哪种溶剂中溶解度最小 (　　)
A.乙醇 B.水
C.石油醚 D.四氯化碳
解析:胡萝卜素不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚、苯、四氯化碳等有机溶剂。
答案:A
3.作为萃取胡萝卜素的有机溶剂,哪一项不符合实验要求 (　　)
A.能充分溶解色素 B.与水混溶
C.对人无毒害作用 D.易与产品分离
解析:选择萃取剂的基本原则是:具有较高的熔点、能充分溶解色素、不与水相混溶、萃取效率高、对人无毒害作用、易与产品分离、不影响产品质量。
答案:B
4.对胡萝卜素的提取过程的分析正确的是(　　)。
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
5.选择石油醚作提取胡萝卜素的萃取剂的主要原因是(　　)。
A.石油醚为水溶性有机溶剂
B.石油醚挥发性强
C.石油醚不易燃烧
D.石油醚的沸点较高
解析:由于石油醚的沸点较高,能够保证萃取时有较高的温度,使胡萝卜素能够充分溶解。
答案:D
6.萃取的效率主要取决于(　　)。
A.原料颗粒的大小
B.萃取的温度
C.萃取剂的性质和使用量
D.萃取的时间
解析:萃取的效率与萃取剂和原料二者有密切的关系,但其主要取决于萃取剂的性质和使用量,其次还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
答案:C
7.在鉴定胡萝卜素的纸层析时用到的层析液是(　　)。
A.乙醚 B.乙醇 C.丙酮 D.石油醚
解析:用纸层析法分离胡萝卜素时用到的层析液是石油醚。
答案:D
8.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。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
9.胡萝卜素的纸层析操作中错误的是(　　)。
A.选择干净的滤纸
B.点样时点样斑点不能太大
C.点样后用吹风机吹干,温度不宜过高
D.点好样的滤纸卷成圆筒状,但滤纸的两边可以相互接触
解析:滤纸不干净、点样斑点太大都会影响实验结果;温度过高会使色素变色;滤纸的两边不可以相互接触,否则会使色素带沿边缘扩散过快,影响实验结果。
答案:D
10.(双选)下图是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,请据图分析,下列说法中错误的是(　　)。
A.①的作用是防止空气进入
B.⑤为样品原点
C.⑥的量能没及⑤
D.④不能让纸的两边接触
解析:⑤为样品原点;层析液不能没及含有胡萝卜素的样品原点,故⑥的量不能没及⑤;④不能让纸的两边接触,是为了避免毛细现象使溶剂前沿不齐;而①的作用是防止溶剂挥发。
答案:AC
二、非选择题
11.根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,回答下列问题。
(1)胡萝卜素是　　　　色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用　作为溶剂,原因是
　。
(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是　　　　法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是粉碎、干燥、　　　　、　　　　、　　　　。
(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将　　　　　　和　　　　　　控制在一定范围内,原因是　。
(4)提取的胡萝卜素可通过　　　　法进行鉴定,在鉴定过程中需要用　　　　对照。
(5)一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒的含水量成　　　　比。
解析:(1)胡萝卜素的颜色是橘黄色,胡萝卜素是脂类物质,根据相似相溶原理,易溶于亲脂性有机溶剂。(2)提取胡萝卜素常用萃取方法,步骤:粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。(3)胡萝卜颗粒在加热过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围内,防止胡萝卜素因干燥温度过高和时间过长而导致分解。(4)提取的胡萝卜素通过纸层析法鉴定,该过程需要用标准样品作为对照。(5)一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒含水量成反比。
答案:(1)橘黄　亲脂性有机溶剂　胡萝卜素是脂类物质　(2)萃取　萃取　过滤　浓缩　(3)温度　时间　温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解　(4)纸层析　标准样品　(5)反
12.下图为胡萝卜素鉴定装置示意图,请根据图回答下列问题。
(1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是　　　　。
(2)图中②的名称是　　　　。①的作用是　。
(3)⑤为　　　　,在对此点进行实验操作时应注意
　。
(4)⑥为　　　　,常用　　　　。
(5)如果层析液没及样品原点会导致　。
解析:胡萝卜素粗品的鉴定常用纸层析法。在该法中,需注意点样要快速、细致且需保持滤纸干燥;要保持层析容器中有层析液的饱和蒸气,以保证层析效果;层析液不可没及样品原点,以防色素溶解于层析液中,鉴定失败。
答案:(1)纸层析法　(2)色谱容器　防止层析液挥发
(3)样品原点　点样应该快速、细致并保持滤纸干燥
(4)层析液　石油醚　(5)胡萝卜素溶解在层析液中,鉴定失败一、随堂练习
1.毛霉属于(　　)。
A.真菌 B.病毒 C.细菌 D.植物
解析:毛霉属于霉菌,霉菌和酵母菌均为真菌,属于真核生物。细菌属于原核生物。
答案:A
2.制作腐乳的正确流程是(　　)。
①加卤汤装瓶　②让豆腐长出毛霉　③加盐腌制　④密封腌制
A.①②③④ B.②③①④
C.①③②④ D.①④③②
答案:B
3.(双选)下列有关毛霉的作用,正确的是(　　)。
A.将多糖分解成葡萄糖
B.将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
C.将脂肪水解成甘油和脂肪酸
D.将核酸分解成核苷酸
解析:腐乳制作过程中,毛霉可产生多种不同的酶,以利用和分解豆腐中的营养物质。其中,主要的酶是水解酶类,如蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸等。
答案:BC
4.豆腐坯用食盐腌制,其作用是(　　)。
①渗透盐分,析出水分　②给腐乳以必要的咸味　③防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖　④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
解析:豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能抑制微生物生长,避免腐败变质,能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。
答案:D
一、选择题
1.适于毛霉生长的条件及场所是(　　)。
①15~18 ℃　②一定湿度　③富含淀粉的食品上　④碱性土壤
A.①③④ B.②③④ C.①②③ D.①②③④
答案:C
2.我们平常吃的豆腐含水量不同,下列哪种含水量的豆腐适合用来做腐乳 (　　)
A.70% B.80% C.60% D.40%
答案:A
3.在腐乳的后期制作过程中添加酒的目的是(　　)。
①防腐　②与有机酸结合形成酯　③利于后期发酵
④满足饮酒需要
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②③
解析:在腐乳的后期制作过程中添加酒的目的是防止杂菌污染,并且由于酒中特别是黄酒中含有酵母菌,经发酵可产生醇,并与有机酸结合形成酯,赋予腐乳独特的风味。
答案:D
4.豆腐“毛坯”装瓶时的操作,不正确的是(　　)。
A.动作要迅速小心
B.加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封
C.加入卤汤后,瓶口不用密封,因为其内有盐,不会再滋生其他微生物
D.封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯火焰
解析:尽管其内有盐,但如不密封,仍会有一些微生物滋生,从而使豆腐变质。
答案:C
5.(双选)制作红腐乳的过程中需要用盐腌制豆腐块,下列叙述中不属于食盐作用的是(　　)。
A.刺激人的味觉 B.激活蛋白酶
C.抑制杂菌生长 D.决定腐乳的颜色
答案:BD
6.市售腐乳有时口感不好,豆腐较硬,不可能的原因是
(　　)。
A.发酵时间短 B.菌种老化
C.豆腐块含水量高 D.调味品加入量不足
解析:发酵时间短,蛋白质未完全水解,在加盐后豆腐脱水,蛋白质变性,会使豆腐变硬。菌种不纯、菌种变异、菌种老化、调味品加入量不足都会影响产品口感。豆腐块的含水量过少,会使发酵后的豆腐口感较硬,而含水量高会使腐乳较软,不易成形。
答案:C
7.(双选)下列关于腐乳制作过程中的操作,正确的是
(　　)。
A. 先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中,温度控制在15~18 ℃,并保持一定湿度
B.将长满毛霉的豆腐放在瓶中,并逐层加盐,接近瓶口表面的盐要铺厚一些
C.卤汤中酒的含量一般控制在20%左右
D.卤汤中香辛料越多,口味越好
解析:卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。含量多少可根据自己的口味来配制卤汤,但并不是香辛料越多口味就越好。
答案:AB
8.吃腐乳时,腐乳外部有一层致密的“皮”,它是由什么形成的 (　　)
A.腐乳外层蛋白质凝固形成
B.细菌繁殖形成
C.人工加配料形成
D.霉菌菌丝繁殖于表面而形成
解析:在一定温度、湿度条件下,毛霉等生长繁殖于腐乳表面,形成大量的菌丝,菌丝经盐腌制便形成一层韧而细致的“皮”。对人体无害,“皮”膜可防止腐乳变质。
答案:D
9.下列有关卤汤的描述,错误的是(　　)。
A.卤汤是决定腐乳类型的关键因素
B.卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的,酒的含量应控制在12%左右
C.卤汤可以调制腐乳的风味,并有增加腐乳营养的作用
D.卤汤也有防腐杀菌作用
解析:卤汤可以调制腐乳的风味,但不能加强腐乳营养。
答案:C
二、非选择题
10.某实验小组自己动手制作腐乳,他们精心挑选豆腐,并切成合适的豆腐块,放置在笼屉中,将温度控制在15~18 ℃,保持一定的湿度,几天后发现豆腐块表面已长满毛霉,然后就把长满毛霉的豆腐块分层摆放在瓶中,严格控制每层的盐含量并保证均衡。3 d后取出,加入配制的卤汤,控制酒精含量为30%,经过一段时间后取出食用,发现与商店里卖的有很大的差别,自制的腐乳咸味不均匀,表面还长了一层黄色的某种微生物,难以下咽。据此回答下列问题:
(1)请你帮助这几位同学找出他们制备过程中的不当之处。
(2)在毛霉发酵的过程中,现代腐乳的生产和家庭生产腐乳有很大的不同,主要区别有哪些
答案:(1)加盐应该是随着层数的加高而增加盐量;加盐腌制的时间过短,应为8 d左右;腌制的过程中有黄色微生物出现说明盐量太少,没有抑制微生物的生长;酒精度控制得太高,应该为12%左右。(2)现代的腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良的毛霉菌种直接接种到豆腐上,避免其他菌种的污染。
11.腐乳是我国民间传统发酵食品,营养丰富,味道鲜美。请回答有关问题:
(1)腐乳制作中,起主要作用的生物是　　　　,它与乳酸菌在结构上的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在腐乳制作中,加盐的目的是(写三个):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)卤汤中酒的含量为何要控制在12%左右
　。
(4)豆腐乳的品种很多,说明红方腐乳、糟方腐乳和青方腐乳在辅料上的区别:
　。
答案:(1)毛霉　毛霉有成形的细胞核　(2)抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质　加盐析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期制作过程中不会过早酥烂　有调味作用　(3)酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会延长,酒精含量过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败　(4)红方腐乳加入红曲、糟方腐乳加入酒糟、青方腐乳不加辅料
12.以下是一个证明食物腐败是由细菌引起的实验,阅读这段材料和下图,请完成问题:
①把碎肉或大豆加水煮烂,用两层纱布滤取肉(豆)汤,备用。②在3只三角瓶里注入50 mL肉(豆)汤,第1只瓶不用瓶塞,第2只瓶用药棉瓶塞塞紧,第3只瓶用装有S形弯玻璃管的药棉塞塞住,如下图所示。③把3只三角瓶放入盛水的锅里隔水加热,使锅里的水沸腾5 min,取出3只三角瓶,冷却后放在温暖的阴暗处(日平均温度在20 ℃以上)。④以后每天观察肉汤的变化,结果一天后,不加塞三角瓶里的肉汤已浑浊,液面有一层薄膜,这是细菌的群体。瓶内有臭味,说明肉汤已腐败。加药棉瓶塞三角瓶的肉汤几天后也开始腐败。加药棉瓶塞和S形玻璃管的三角瓶维持时间最长,但肉汤也最终腐败。
(1)本实验采用的是什么实验方法
(2)不加塞的瓶内肉汤为什么会腐败
(3)加药棉瓶塞的三角瓶内的肉汤几天后为什么也开始腐败
(4)实验操作的第③步起什么作用
解析:(1)本实验用3只不同处理的三角瓶作为对照,因而属于对照实验法。(2)腐败是由空气中的细菌在肉汤中大量繁殖所致,不加瓶塞的三角瓶会直接接触空气,因而细菌进入的机会最大。(3)加有棉塞的三角瓶,尽管细菌进入机会较少,但也很难防止细菌侵入,另外还可能会有其他操作环节会导致染菌。(4)隔水加热煮沸5 min,属于煮沸消毒法,这种方法可以杀死肉(豆)汤中原有的微生物。确保导致腐败的细菌是由瓶口进入的。
答案:(1)对照实验法。
(2)不加瓶塞的三角瓶直接接触空气,腐败细菌进入机会最多。
(3)加有药棉瓶塞的三角瓶,尽管细菌进入机会减少,但也很难防止细菌侵入,同时由于灭菌不彻底,留在瓶内的细菌芽孢可能繁殖。
(4)消毒。三、随堂练习
1.DNA在下列哪一浓度的NaCl溶液中,溶解度最低 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.2 mol·L-1 B.0.015 mol·L-1
C.0.14 mol·L-1 D.5 mol·L-1
解析:DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,当NaCl溶液的物质的量浓度为0.14 mol·L-1时,溶解度最低。
答案:C
2.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。加入洗涤剂的目的是(　　)。
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:洗涤剂是一种离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
答案:C
3.提取DNA的过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是(　　)。
A.不易破碎
B.减少DNA的损失
C.增加DNA的含量
D.容易刷洗
解析:DNA易黏附于玻璃管上,造成DNA量的损失。
答案:B
4.DNA的粗提取过程中,初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品的浓度及其名称分别是 (　　)。
①0.1 g·mL-1的柠檬酸钠溶液　②2 mol·L-1的NaCl溶液　③0.14 mol·L-1的NaCl溶液　④体积分数为95%的酒精溶液　⑤0.015 mol·L-1的NaCl溶液
A.①③⑤ B.③④ C.②④ D.②③④
解析:初步析出DNA和提取纯净的DNA所用的药品和浓度分别是0.14 mol·L-1 NaCl溶液和体积分数为95%的酒精溶液。
答案:B
一、选择题
1.NA在下列哪一个温度下会变性 (　　)
A.20 ℃ B.40 ℃ C.60 ℃ D.100 ℃
解析:大多数蛋白质不能忍受60~80 ℃的高温,而DNA在80 ℃以上时才会变性。
答案:D
2.溶有DNA的2 mol·L-1 NaCl溶液中不断加入蒸馏水,在这个过程中DNA和杂质蛋白质的溶解度变化情况分别是(　　)。
A.减小;减小 B.增大;增大
C.先减小后增大;增大 D.减小;增大
答案:C
3.译基因组成的遗传信息,首先要提取DNA,下列不适于作为DNA提取的实验材料的是(　　)。
A.鸡血细胞 B.蛙的红细胞
C.人的成熟红细胞 D.菜花
解析:DNA主要分布于细胞核中。哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核。
答案:C
4.除DNA杂质时,可直接在滤液中加入　　　　,反应10~15 min(　　)。
A.嫩肉粉 B.蒸馏水
C.2 mol·L-1 NaCl D.酒精
解析:嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
答案:A
5.璃棒搅拌出的较纯净的DNA的颜色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)显现的颜色分别是(　　)。
A.黄色、紫色 B.白色、砖红色
C.白色、蓝色 D.蓝色、砖红色
解析:DNA在体积分数为95%的冷酒精中析出时的颜色为白色,DNA遇二苯胺(沸水浴)显现的颜色为蓝色。
答案:C
6.DNA的粗提取实验过程中,对DNA提取量影响相对较小的是(　　)。
A.使血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA等物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出DNA黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直到黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至再将混合物放入冰箱中冷却
解析:A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子,使进入滤液中的DNA量尽量得多;C项是让DNA充分沉淀,保证DNA的量;D项的道理同C项。而B项的操作并不能使DNA增多或减少。
答案:B
7.DNA的粗提取实验过程中,有两次DNA沉淀析出,其依据的原理是(　　)。
①DNA在物质的量浓度为0.14 mol·L-1的NaCl溶液中溶解度最低　②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出
A.两次都是①
B.两次都是②
C.第一次是①,第二次是②
D.第一次是②,第二次是①
解析:第一次沉淀析出是用浓NaCl溶液溶解核内DNA之后,加蒸馏水稀释NaCl溶液至0.14 mol·L-1,使DNA溶解度最低而析出;第二次沉淀析出是用冷酒精溶液使DNA凝集并溶解非DNA物质,达到提纯DNA的目的。
答案:C
8.双选)下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述,正确的是(　　)。
A.该实验先后两次加入的蒸馏水其作用完全相同
B.质量浓度为0.1 g·mL-1的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
C.利用DNA不溶于酒精而蛋白质能溶于酒精的性质,可将DNA与蛋白质分离
D.在溶有DNA的2 mol·L-1的NaCl溶液中缓缓加入蒸馏水,搅拌后取滤液再进行实验
解析:该实验中第一次加蒸馏水的目的是使红细胞破裂,第二次加蒸馏水的目的是使NaCl溶液浓度降低,使DNA析出;0.1 g·mL-1的柠檬酸钠溶液有抗凝血作用;在溶有DNA的2 mol·L-1的NaCl溶液中加入蒸馏水,搅拌后会析出DNA,此时应弃去滤液,再进行实验。
答案:BC
9.下叙述不正确的是(　　)。
A.嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶,能水解蛋白质
B.通过比色法来检测亚硝酸盐含量需要配制标准显色液
C.利用DNA和蛋白质在不同浓度NaCl中溶解度不同粗提DNA
D.在以尿素为唯一氮源的培养基中生长的细菌均为只能利用尿素的细菌
解析:能在以尿素为唯一氮源的培养基中生长的细菌,除了存在能分解尿素的细菌外,还可能有自生固氮菌,后者也不需要在培养基中添加氮源。
答案:D
10.粗提取的DNA丝状物分别加入0.14 mol·L-1 NaCl溶液、2 mol·L-1 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0.14 mol·L-1 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2 mol·L-1 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
二、非选择题
11.用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,可以从生物组织中提取DNA。下面是有关DNA提取鉴定实验中的有关问题。
(1)下图是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线。在NaCl溶液浓度低于0.14 mol·L-1时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而　　　　;在0.14 mol·L-1时,DNA的溶解度　　　　;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA溶解度又　　　　。
(2)为了纯化提取的DNA,需要将获取的含DNA的滤液做进一步处理。下面是去除杂质的三个方案:
方案一:在滤液中加入浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液,过滤除去不溶的杂质,再调节NaCl溶液浓度为0.14 mol·L-1,析出DNA。
方案二:直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15 min,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
方案三:将滤液放在60~75 ℃的恒温水浴箱中,保温10~15 min。
三个方案所利用的原理分别是什么
方案一:　。
方案二:　。
方案三:　。
(3)将上述处理液过滤,加入与滤液体积相等的体积分数为95%的冷却的酒精,搅拌后溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA,将丝状物放入试管,加入2 mol·L-1的NaCl溶液5 mL,再加入4 mL二苯胺试剂,在　　　　的条件下,DNA会被染成　　　　色,如果将白色丝状物置于载玻片上,滴加几滴甲基绿染液,DNA将呈现　　　　色。
答案:(1)逐渐降低　最低　逐渐增大　(2)利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质　利用蛋白酶分解杂质蛋白质,从而使DNA与蛋白质分开　利用DNA与蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性与DNA分离　(3)沸水浴　蓝　绿
12.于“DNA的粗提取与鉴定”实验材料的选择,也经过了多次实验效果的比较,最终选择鸡血作实验材料的原因是什么 请据图回答问题。
(1)鸡血细胞中红细胞含　　　　　,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中　　　　　细胞数目较多,可以提供丰富的　　　　　。
(2)实验前由老师制备血细胞液供同学们作实验材料,而不用鸡全血,主要原因是　。
(3)生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,若他们按实验要求完成实验步骤后,结果是　　　　　　　　　　　　　,这是因为这些动物和人类一样,成熟的红细胞中　　　　　,但若改用动物肝脏作实验材料,实验能顺利进行,这是因为　。
(4)若选用动物肝脏作实验材料,在提取之前,最好增加　　　　　程序,使组织细胞更易分离。
解析:(1)鸡红细胞含有细胞核,因其属于鸟类,新陈代谢旺盛,需要红细胞为其供应O2,所以红细胞数目较多,可以提供丰富的DNA。(2)鸡的全血包括血浆和血细胞,血浆中无DNA,全血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液,DNA的相对含量提高了。(3)牛、羊、马同人类一样,均属于哺乳动物,而哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,仅靠血液中的白细胞和淋巴细胞中的少数DNA,在实验中很难提取到白色丝状物(DNA),肝细胞中含有细胞核,只要操作准确,就能提取到DNA。(4)肝脏是一个器官,组织细胞连在一起,若使其组织分离,可将肝脏剪碎,研磨。
答案:(1)细胞核　红　DNA　(2)鸡血细胞液中DNA相对含量高　(3)很难提取到DNA　无细胞核
肝细胞有细胞核　(4)研磨
13.验中对DNA进行鉴定时,做如下操作:
　　试管 序号　　 A B
1 加2 mol·L-1 NaCl溶液5 mL 加2 mol·L-1 NaCl溶液5 mL
2 不加 加入提取的DNA丝状物并搅拌
3 加4 mL二苯胺,混匀 加4 mL二苯胺,混匀
4 沸水浴5 min 沸水浴5 min
实验现象
实验结论
(1)完成表格空白处的实验内容。
(2)对B试管,完成1、2、3的操作后溶液颜色如何 　　　　　　　　　　　。
(3)在沸水中加热的目的是　　　　　　　　　　,同时说明DNA对高温有较强的　。
(4)A试管在实验中的作用是　　　　　。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与　　　　　　　　　　　　有关。
解析:本题主要考查DNA分子的鉴定。A、B两试管形成对照,B试管中含DNA丝状物,A试管中不含,起对照作用,其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min,加快颜色反应的速度,观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。
答案:(1)实验现象:A.溶液不变蓝色　B.溶液逐渐变蓝色　实验结论:DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色　(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)　(3)加快颜色反应速度　耐受性　(4)对照　(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少三、随堂练习
1.加酶洗衣粉中含有的常见酶类为(　　)。
A.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶
B.脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纤维素酶
C.蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纤维素酶
D.蛋白酶、淀粉酶、麦芽糖酶、肽酶
解析:加酶洗衣粉中常见酶类为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,分别分解衣物中难以分解的相应污物。
答案:A
2.下列关于加酶洗衣粉的叙述,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:加酶洗衣粉中的酶为酶制剂,而不是蛋白酶;对人体无毒害作用,且一般不会污染环境。
答案:D
3.(双选)关于加酶洗衣粉,以下说法错误的是(　　)。
A.洗衣粉中的蛋白酶对人体皮肤无损伤
B.洗衣粉中的蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用
C.使用加酶洗衣粉时要特别注意水温
D.加酶洗衣粉有保质期
解析:皮肤上有蛋白质成分,有些衣物和丝绸等也有蛋白质成分,可被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解。
答案:AB
4.探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中,下列说法不正确的是(　　)。
A.应根据当地一年中实际气温变化来确定水温
B.可选择洗涤不同污渍的白布作对照
C.选择水温应考虑衣物的承受能力
D.选择水温应考虑洗涤成本
解析:探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中,温度是唯一变量,其他各条件应适宜且保持不变。所以实验中白布的污渍种类和程度应完全相同。
答案:B
一、选择题
1.保证加酶洗衣粉洗涤效果,应注意(　　)。
A.使用沸水冲泡洗衣粉
B.用含氯较高的自来水
C.和其他洗涤剂混合使用
D.用温水先溶解洗衣粉
解析:酶的催化作用需要适宜的温度和酸碱度,高温、低温以及过酸、过碱,都能影响酶的活性。洗衣粉中添加的酶在温水中催化作用发挥得最好。
答案:D
2.加酶洗衣粉洗涤衣物时,下列说法正确的是(　　)。
A.可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服
B.一般先用沸水浸开,然后调至适宜温度
C.水温太低使洗衣粉的酶丧失活性
D.使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手
解析:由于加酶洗衣粉中常常加入了碱性蛋白酶,而毛料衣服的主要成分为蛋白质,在蛋白酶作用下会影响衣服的质量。加酶洗衣粉中酶的活性易受温度、酸碱度、表面活性剂的影响,高温使酶的活性丧失,低温仅仅降低酶的活性。添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质,使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手。
答案:D
3.列质地的衣物不能用加酶洗衣粉洗涤的是(　　)。
A.化纤类衣物
B.棉麻类衣物
C.尼龙类衣物
D.蚕丝类衣物
解析:我国生产的加酶洗衣粉一般含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,蚕丝类衣物的主要成分是蛋白质,容易被加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶水解破坏。
答案:D
4.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:本探究实验为定性探究实验,不涉及量的变化,缺乏空白对照,补充空白对照实验后,实验结果更具说服力。
答案:B
5.列说法不正确的是(　　)。
A.科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶
B.加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍或血渍
C.衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以
D.科学探究中,研究变量的思路是一致的,只是在不同的问题情境下,具体做法不同
解析:衣物的洗涤,不仅要考虑洗涤效果,还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。
答案:C
6.双选)关于使用加酶洗衣粉的好处,下列叙述不正确的是(　　)。
A.不能有效去除衣服上的油渍、汗渍或血渍
B.使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染
C.各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用
D.水温过低时不宜使用加酶洗衣粉
解析:加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,能有效去除衣服上的油渍、汗渍或血渍;加酶洗衣粉减少了对表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,减少了对环境的污染;含碱性蛋白酶的洗衣粉对人的皮肤蛋白也会产生损伤;水温过低时酶的活性低,酶不能有效发挥作用。
答案:AC
7.酶洗衣粉的酶不易失活,原因不可能是(　　)。
A.通过基因工程生产出的特殊酶
B.用特殊化学物质将酶包裹,与洗衣粉的其他成分隔离
C.加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐较高温度的微生物中获得的
D.加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度
解析:加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的特殊酶,不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中直接产生的。
答案:C
8.列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是(　　)。
①加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成易溶于水的小分子物质　②加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶　③使用加酶洗衣粉时一般先用沸水浸开,然后调至适宜温度　④使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染　⑤加酶洗衣粉的酶通过特殊的化学物质将其层层包裹,遇水后溶解　⑥实际生活中,用加酶洗衣粉的水温在25~35 ℃之间较适宜　⑦温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉
⑧使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①②④⑤⑥⑦⑧
C.①②③④⑤⑥⑦
D.①②③④⑤⑦⑧
解析:加酶洗衣粉所含的碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸和小分子肽,所含有的碱性脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使污迹容易脱落。普通洗衣粉含磷,含磷污水的排放可造成水体污染。加酶洗衣粉使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,加酶洗衣粉中的酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,减少对环境的污染。为了保护酶的活性,加酶洗衣粉的酶被特殊的化学物质层层包裹,遇水后才被溶解。考虑洗涤成本,用加酶洗衣粉的水温在25~35 ℃之间。温度过高或过低,酶的活性降低,温度过高时甚至失活。使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力,如毛料和丝织品不宜用含蛋白酶的洗衣粉,因为毛料和丝织品的主要成分是蛋白质,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣服。
答案:B
9.白酶能分解其他蛋白质类的酶,但洗衣粉中,蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉,以下解释正确的是(　　)。
A.蛋白酶处于抑制状态
B.其他几类酶不是蛋白质类
C.蛋白酶具有识别作用,不分解作为酶作用的蛋白质
D.缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰
解析:加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹,使之与其他成分隔离。这些酶在遇水后,包裹层分解,酶才能发挥作用。
答案:D
二、非选择题
10.同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表的顺序进行实验操作。
步骤 烧杯(1 000mL)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
1.注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL
2.放入含油迹的衣服 一件 一件 一件 一件
3.控制不同水温 10 ℃水 浴10 min 30 ℃水 浴10 min 50 ℃水 浴10 min 70 ℃水 浴10 min
4.加入等量加酶洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g
5.用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min
6.观察现象
(1)该实验的目的是　。
(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题,并提出改进措施。
　。
(3)步骤3和步骤4顺序能否调换 并说明理由。
　。
(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同。这是为了　　　　　　　　　　　,以便得出科学结论。
解析:结合已有生活经验可知,影响加酶洗衣粉的因素有水温,水量,水质,洗衣粉的量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在这些因素中,水温是要研究的对象,而其他对象应在实验中保持不变,这是为了避免因水量,水质,洗衣粉的量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢 实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,这是确定实验变量的基本原则。通常情况下,冬季、春季、秋季、夏季的水温分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃,因为这四个水温比较符合实际情况,对现实也有指导意义。
答案:(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响
(2)应选用大小相同的白布,分别滴加4滴同种的植物油,使油渍大小相同;选择的水温不合适,考虑洗涤成本,应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,如选取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的水温
(3)不能调换,因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍
(4)避免因水量,水质,洗衣粉的量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差
11.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对照表,请依据表中数据作答。
　　　　 水温/℃ 时间/min　　　 污渍　　　　　 5 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,其原因是　。
(3)羊毛、蚕丝等织物　　　　(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤,因为　。
解析:由题表中数据可知,加酶洗衣粉在50~60 ℃条件下洗涤效果最好;加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力,说明加酶洗衣粉中有蛋白酶,而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,如果使用加酶洗衣粉洗涤,会对衣物造成破坏。
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,加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,能使蛋白质和脂肪等有机物水解,而很难使蓝墨水的成分水解
(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水解,从而使织物受到破坏
12.工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下说明。
成分:含碱性蛋白酶等。
用法:洗涤前先将衣服浸于洗衣粉内数小时。使用温水效果最佳。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题:
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验。
该实验的目的是　。
(2)一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上述(1)的实验材料及方法进行了如下实验,并把结果用图A、B表示。
①由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适温度约为　　　　。
②在0 ℃和75 ℃时,酶的催化效率基本都降为零,但温度再度回到45 ℃时,后者的催化作用已不能恢复,这是因为　。
③该同学在实验过程中可通过观察
判断酶的催化效率。
(3)该加酶洗衣粉的去污原理是
　。
(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为
　。
解析:质检局的职责是对产品的质量进行把关,根据其职责可以断定进行(1)实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶;(2)由图中曲线可以得知,该加酶洗衣粉的最适温度约为45 ℃,酶在高温下其结构会被破坏,导致其活性丧失。
答案:(1)检查该洗衣粉是否含蛋白酶
(2)①45 ℃　②酶的活性已丧失　③胶片上的蛋白膜消失时间的长短
(3)用蛋白酶分解衣服中的污垢,污渍所含的蛋白质变为易分解的小分子,使之被洗去
(4)酶本身无毒,含量少,又能被微生物分解,不会引起富营养化,对环境无污染一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.果汁生产中主要应用的酶是(　　)。
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.果胶酶、纤维素酶 B.脂肪酶、淀粉酶
C.淀粉酶、果胶酶 D.蛋白酶、纤维素酶
解析:榨取果汁必须使细胞破裂,释放出其中的细胞液。破坏植物细胞首先必须将细胞壁破坏,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
答案:A
2.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.果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C.果胶影响出汁率
D.果胶酶能够分解果胶,因此果胶酶是一种酶
解析:果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
答案:D
3.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:奶渍和血渍中的主要成分是蛋白质,蛋白酶能分解蛋白质,达到去除污渍的效果。
答案:B
4.棉衣物受到人们的青睐,在洗涤这些衣物时,哪一种酶效果最不好 (　　)
A.蛋白酶
B.脂肪酶
C.淀粉酶
D.纤维素酶
解析:纯棉衣物的主要成分是纤维素,纤维素酶会对纤维素起水解作用,损坏衣物。
答案:D
5.图所示是酶的几种固定方式示意图,其所采用的固定方法依次是(　　)。
A.物理吸附法、化学结合法、包埋法
B.化学结合法、物理吸附法、包埋法
C.包埋法、物理吸附法、化学结合法
D.包埋法、化学结合法、物理吸附法
解析:①图表示酶包埋在细微网格中,应属包埋法;②图表示许多酶分子通过特殊试剂连接起来,成网状结构,应属化学结合法;③图表示固定在一定的支持物上,应属物理吸附法。
答案:D
6.探究“温度对酶活性的影响”实验中,试管中注入2 mL可溶性淀粉溶液后,置于沸水中5 min,再注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液,维持5 min,后转入60 ℃热水中5 min,淀粉酶的活性将会(　　)。
A.不断上升
B.没有变化
C.先升后降
D.先降后升
解析:在沸水中,高温已使酶变性失活,即使再提供适宜温度,也不再发挥催化作用了。
答案:B
7.肠液和果胶酶混合一段时间后,向混合液中加入果汁,结果是果汁会变得(　　)。
A.澄清
B.无法判断
C.无色透明
D.仍然浑浊
解析:由于果胶酶是蛋白质,肠液中有肠肽酶和胰蛋白酶,所以二者混合后果胶酶被分解,加入果汁后果汁中的果胶也不会被分解,所以果汁仍然浑浊。
答案:D
8.列说法正确的是(　　)。
A.植物、霉菌、酵母菌和细菌等所有生物的活细胞均能产生果胶酶
B.由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一
C.果胶酶是分解果胶的一种酶
D.温度过高或过低,果胶酶都丧失活性
解析:植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶,并不是所有生物的活细胞均能产生果胶酶;霉菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一;温度过低,果胶酶不会丧失活性。
答案:B
9.定化酶技术与固定化细胞技术的关系是(　　)。
A.固定化酶技术是固定化细胞技术的基础
B.固定化细胞技术是固定化酶技术的基础
C.固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的
D.固定化细胞技术先于固定化酶技术
解析:固定化细胞技术是继固定化酶技术之后,建立在固定化酶基础之上的新技术。
答案:A
10.加酶洗衣粉的叙述,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被层层包装后再加入洗衣粉中的;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
11.定化细胞常用的载体的共同特点是(　　)。
A.不溶于水且多孔
B.富含营养物质
C.对酶的活性无影响
D.最适pH不变
解析:在固定化细胞的技术中,载体的主要作用是固定细胞,不让细胞溶于产物中。当然,也要考虑固定的材料尽可能对酶的催化不产生影响或产生的影响最小。固定化细胞在催化化学反应的同时,自身获得了物质和能量,因此,不需额外提供营养物质。
答案:A
12.关配制海藻酸钠溶液的叙述,不准确的是(　　)。
A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B.海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量
C.海藻酸钠可在水中迅速溶解,无须再加温
D.海藻酸钠的浓度过低,形成的凝胶珠内包埋的细胞过少
解析:海藻酸钠在水中溶解较慢,需要通过加热促进其溶解,最好用小火间断加热的方法。如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。
答案:C
13.关于固定化细胞技术的说法,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。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
14.列关于制备固定化酵母细胞的过程的说法,错误的是(　　)。
A.取干酵母,加入蒸馏水,使其活化
B.配制海藻酸钠时,加热用大火,直到海藻酸钠溶化为止
C.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞
D.将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右
解析:配制海藻酸钠时,要用小火或间断加热,直到海藻酸钠溶化为止。
答案:B
15.多病原菌对青霉素产生了抗药性,科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反应器,除严格控制温度和pH外,还必须严格要求的条件是(　　)。
A.高压 B.无菌
C.搅拌 D.光照
解析:酶发挥作用的条件是适宜的温度、pH,另外为了保证反应产物的纯度,还必须严格控制无菌条件,防止杂菌污染。
答案:B
16.图所示为应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置,下列说法中不正确的是(　　)。
A.为使固定化酵母可以反复使用,实验过程一定要在无菌条件下进行
B.加入反应液后应保持活塞1始终打开,活塞2则必须关闭
C.装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱
D.加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡
解析:加入反应液后应关闭活塞1和活塞2。
答案:B
二、双项选择题(本大题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.表是某种加酶洗衣粉的成分及用法说明,下列对资料表明的信息理解正确的是(　　)。
成分
　·蛋白酶　0.2%
　·清洁剂　15%
用法
　·洗涤前先将衣物浸于溶有洗衣粉的水中数小时
　·使用温水效果最佳
　·切勿用60 ℃以上的水
A.这种洗衣粉较易清除衣物上的油污
B.该蛋白酶在60 ℃以上将会失去活性
C.这种洗衣粉可除去衣物上的各种污渍
D.这种洗衣粉不可用于洗涤真丝织物
解析:从题中所列资料可知,其含有的酶是蛋白酶,能促进蛋白质的分解,而对油污等污渍的洗涤效果较差,若使用这种洗衣粉洗涤真丝(主要成分为蛋白质)织物,会使织物损坏。
答案:BD
18.列叙述中正确的是(　　)。
A.人体小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶最适pH不同
B.胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质相同
C.胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都催化脂肪的水解
D.胃蛋白酶与洗衣粉中的蛋白酶的最适温度均为37 ℃
解析:人体小肠内没有纤维素酶,因此人不能消化吸收纤维素;胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质相同,都是蛋白质;脂肪酶能够促进脂肪水解为甘油和脂肪酸;胃蛋白酶与洗衣粉的蛋白酶的最适温度不同,人体内酶的最适温度为37 ℃,洗衣粉中的蛋白酶的最适温度为35~50 ℃。
答案:BC
19.列与酶的活性有关的说法不正确的是(　　)。
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有关
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。酶活性高低与反应物浓度无关。
答案:AD
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
20.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以作为配料加入酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度、形状直接影响着最终产品的质量。酸奶用果粒必须符合以下质量标准:①果粒含量高;②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。果胶酯酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏减到最小,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)工业上用针尾曲霉生产果胶酯酶属　　　　工程。
(2)果胶酯酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的　　　　,由于酶的　　　　特性可知组成果粒的另一主要成分　　　　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 ℃,再冷却灌装。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 ℃,再冷却灌装的目的是　　　　　。
(4)果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于　。
答案:(1)发酵
(2)半乳糖醛酸　专一　纤维素
(3)控制好酶的用量,使果胶酯酶得到充分利用,节约成本,减少浪费　果胶酯酶在40~45 ℃温度下活性最高　灭菌
(4)果粒产品中有纤维素,果汁中不含纤维素(果汁生产中也加入了纤维素酶)
21.工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
出汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10
根据上述实验,请分析回答下列问题。
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解,产物是　　　　　　。
(2)实验结果表明,当温度为　　　　附近时,果汁量最多,此时果胶酶的活性　　　　。
(3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低 　。
(4)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物),保持温度、pH在最适值,生成物量与反应时间的关系如下图:
在35 min后曲线变成水平是因为　。
答案:(1)半乳糖醛酸
(2)40 ℃　最大
(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力
(4)底物消耗完毕
22.在日常洗涤中,普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替,加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将黏附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉,因此非常受人们的欢迎。
(1)某班同学为探究复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度,设计了一个探究实验,该实验的自变量应为　　　　。实验过程中,不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料,最终结果汇总如下表:
不同温度下除去不同污渍所需的时间/min
水温/℃ 5 15 25 35 45 55 65 75 85
植物油 225 110 98 78 49 35 22 46 109
牛奶 200 103 70 42 11 34 49 91 100
浆糊 143 99 65 31 21 6 34 97 148
由上表可知,在洗涤含不同污染物的衣物时要　　　　　　　　。
(2)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的,某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备,他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上,洗涤完衣物后,经过简单处理,这些酶还可以多次重复利用,这种处理酶的方法叫　　　　技术。
(3)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌时,常用的接种方法是　　　　和　　　　。
(4)土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶,在分离这些微生物的过程中应该以　　　　作为唯一碳源。
解析:(1)探究温度对酶活性的影响时,自变量应为温度。由表格可知,清除不同污染物时,所需的最适温度不同,因此洗涤时要加以区别,选用不同温度的水。(2)将酶固定在一定的载体上,使酶既能与反应物接触,又能和产物分离,从而使酶重复利用的技术叫做固定化酶技术。(3)用固体培养基分离、纯化微生物时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(4)分离能分解纤维素的微生物时,应以纤维素作为培养基中的唯一碳源,这样,只有能利用纤维素的微生物才能在上面生长繁殖。
答案:(1)温度　使用不同温度的水
(2)固定化酶
(3)平板划线法　稀释涂布平板法
(4)纤维素
23.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。
水温/℃ 10 20 30 40 50
组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙
清除血 渍时间 /min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67
清除油 渍时间 /min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有　　　　　　　,甲组在洗衣粉中加入了　　　　,乙组在洗衣粉中加入了　　　　　　　。
(2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有　　　　。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 ℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。　。
(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。
　。
解析:由题干表格比较可知,甲、乙两组清除血渍和油渍时间比不加酶的丙组短,加酶可去污,而酶需要适宜的温度。通过比较可知甲组加的是蛋白酶,乙组加的是蛋白酶和脂肪酶,酶具有专一性。80 ℃的高温使酶失去活性,3组洗涤效果没有差异。酶的固定化技术是使酶固定在不溶于水的载体上,可以重复利用,而加酶洗衣粉既没有固定也不能重复利用。
答案:(1)加酶和适当提高温度　蛋白酶　蛋白酶和脂肪酶
(2)专一性
(3)没有差异,因为高温使酶失活
(4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用
24.根据下面的实验原理、实验过程分析讨论。
实验原理:麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母支撑的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵糖转化成乙醇。
实验过程:①取新鲜斜面上的啤酒酵母,接种于10 mL的麦芽汁液体培养基中,25 ℃下培养24~30 h。
②称1.6 g海藻酸钠放入无菌小烧杯内,加无菌水少许调成糊状,再加入无菌水至40 mL,在98 kPa条件下灭菌15 min。冷却到45 ℃左右后,与预热至35 ℃左右的10 mL酵母培养液混合搅拌均匀,立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射器外套中),以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中,浸泡30 min制成凝胶珠。
③倒去葡萄糖、氯化钙混合液,用无菌水洗涤凝胶珠三次后,将凝胶珠放入500 mL三角瓶中,加入300 mL无菌麦芽汁液体培养基,置于25 ℃下封口发酵5 d左右,倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒,品尝其口味。
(1)凝胶珠是由什么组成的
　　　　,它有什么作用 　
　。
(2)如果进行多批次的生产,本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别
　　　　　　　　。
(3)固定化酶和固定化细胞技术是利用　　　　或　　　　方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,其中细胞多采用　　　　固定化,而酶多采用　　　　和　　　　固定化。
(4)制作成功的凝胶珠应用　　　　,其颜色为　　　　。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后发现有　　　　产生,同时有　　　　味散发。
答案:(1)啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠　啤酒酵母能将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖发酵,进而转化成乙醇
(2)将生啤酒倒出后,将凝胶珠再投入新鲜的麦芽汁中,可以在较长时间内反复连续使用,而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用
(3)物理　化学　包埋法　化学结合法　物理吸附法
(4)蒸馏水冲洗　浅黄色　气泡　酒一、随堂练习
1.以下反应不属于果酒和果醋发酵过程中可能出现的反应式的是(　　)。
A.C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
B.C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
C.CO2+H2O→(CH2O)+O2
D.C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
解析:A属于果酒发酵初期阶段的反应式;B属于果酒发酵产酒阶段的反应式;C属于光合作用的反应式;D属于果醋发酵过程的反应式。
答案:C
2.(双选)利用酵母菌酿制啤酒,需要先通气,后密封,下列说法不正确的是(　　)。
A.酵母菌是厌氧型微生物
B.先通气,酵母菌大量繁殖,其种群的增长曲线为“S”型
C.密封后酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精
D.密封的时间越长,产生的酒精越多
解析:酵母菌是兼性厌氧微生物,利用酵母菌制啤酒,先通气是为了使酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖以壮大菌群,当菌群数量达到一定值时,即可密封,使其产生酒精,这样可以缩短生产周期。密封时间长短取决于发酵速度和营养物质的量,若发酵罐中营养有限的话,密封再长时间,也不会产生更多酒精。
答案:AD
3.(2010·北京理综)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是(　　)。
A.让发酵装置接受光照
B.给发酵装置适时排气
C.向发酵装置通入空气
D.将发酵装置放在45 ℃处
解析:酵母菌发酵产生CO2,故应适时排气。酵母菌无氧发酵不需要氧气、光照。45 ℃温度太高,不适合酵母菌的无氧呼吸。
答案:B
4.在啤酒工业生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程,回答以下问题:
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)酒精主要是啤酒酵母菌进行　　　　　作用产生的代谢产物。
(3)经测定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他发酵产物。其余1.5%则用于　　　　　　　　　　　　　。
(4)请写出麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应式。
解析:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖,种群数量增加很快,无氧时能分解糖类产生酒精,释放出的能量,大部分储存在发酵产物中,极少数用于自身生长发育。
答案:(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸　(2)无氧呼吸　(3)自身的生长繁殖　(4)C12H22O11+H2O→2C6H12O6　C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
一、选择题
1.(双选)关于发酵的叙述,正确的是(　　)。
A.发酵就是无氧呼吸
B.发酵是酿造葡萄酒最重要的过程
C.发酵就是只获得微生物的代谢产物
D.发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程
答案:BD
2.在酒精发酵装置中,排气口要和一个长而弯曲的胶管连接,其主要目的是(　　)。
A.让产生的气体缓慢排出
B.防止杂菌污染
C.防止散热过多
D.有利于通过排气口进行气体交换
解析:排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。
答案:B
3.下列哪项操作会引起发酵液受污染 (　　)
A.榨汁机清洗干净,并晾干
B.发酵瓶先清洗干净,再用体积分数为70%的酒精擦拭后晾干使用
C.葡萄先去除枝梗,再冲洗多次
D.每次排气时,只拧松瓶盖,不将盖完全揭开
解析:葡萄应先冲洗,再去除枝梗。如果先除去枝梗,可能会使葡萄有破损,微生物会从破损处进入葡萄内部,进而进入发酵液,使发酵液受到污染。
答案:C
4.(2010·广东理综)(多选)小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(见下图),恰当的做法是(　　)。
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀b通气
C.一直关紧阀a,偶尔打开阀b几秒钟
D.把发酵装置放到4 ℃冰箱中进行实验
解析:若一直打开阀b通气,酵母菌就只进行有氧呼吸,则不会产生酒精;若把装置放到4 ℃冰箱中,温度过低会导致呼吸作用有关酶的活性降低,则无氧呼吸产生酒精的效率会极低。酵母菌无氧呼吸会产生CO2,偶尔打开阀b可排出CO2。
答案:AC
5.用带盖瓶子制作果酒时,每隔一段时间要对瓶盖进行一次操作,下列关于操作的叙述正确的是(　　)。
A.拧松,进入空气　 　　B.打开,进入空气
C.拧松,放出CO2 D.打开,放出CO2
解析:制作果酒时,葡萄糖发酵会产生大量CO2,因此要定时拧松瓶盖放气,以免瓶子爆裂。只能拧松,不能将盖子完全打开,否则会增加杂菌污染的机会。
答案:C
6.制果醋时,要适时通过充气口进行充气是因为(　　)。
A.醋酸菌是好氧菌,将酒精变成醋酸时需要O2的参与
B.酵母菌进行酒精发酵时需要O2
C.通气,防止发酵液霉变
D.防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂
解析:果醋制作利用的是醋酸菌而不是酵母菌,醋酸菌是好氧菌。当氧气充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸。缺乏糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
答案:A
7.醋酸菌对氧气含量特别敏感,即使是短时间处于无氧环境中,也会引起醋酸菌的死亡,根据这一事实可以得出下列哪些叙述是正确的 (　　)
A.醋酸菌是一种厌氧型细菌
B.在制醋过程中必须不断通气
C.醋酸菌细胞中没有线粒体
D.醋酸菌只能在pH呈酸性的培养液中存活
答案:B
8.(双选)在发酵条件的控制中,错误的是(　　)。
A.葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约1/3的空间
B.要想一次得到较多的果酒,在葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装满
C.制葡萄酒的过程中,要将时间控制在4~5 d左右
D.制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些,时间应控制在7~8 d左右
解析:葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约1/3的空间,其目的一是促进发酵初期酵母菌的有氧呼吸,二是防止气压过大,造成发酵装置爆裂。制葡萄酒的过程中,要将时间控制在10~12 d左右。
答案:BC
9.将葡萄汁制成果酒和果醋后(　　)。
A.能量增加,有机物种类不变
B.能量减少,有机物种类变化
C.能量不变,有机物种类变化
D.能量减少,有机物种类不变
解析:在将葡萄汁制成果酒和果醋的过程中,酵母菌和醋酸菌进行呼吸作用,分解有机物,释放能量,生成酒精、醋酸和其他中间代谢产物。
答案:B
二、非选择题
10.酵母菌和醋酸菌是发酵的常用菌种,试完成下列问题。
(1)在酵母菌只进行有氧呼吸时,其吸氧量和二氧化碳的释放量　　　　。
(2)醋酸菌与酵母菌的细胞结构的主要差别是
　　　　。
(3)酒精发酵时,当密闭的培养液中的乙醇达到一定量后,CO2不再增加的原因可能是　。
(4)果酒进一步发酵能获得果醋,酒变醋的原理是　　　　　。
(5)在变酸的酒的表面可以观察到菌膜,其形成原因是　。
解析:(1)根据酵母菌有氧呼吸的反应式:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O可知,当酵母菌只进行有氧呼吸时,氧气吸收量和二氧化碳释放量相等,比例为1∶1。(2)酵母菌是真核生物,醋酸菌是原核生物,真核生物与原核生物的主要区别是有无核膜包被的细胞核。(3)在密闭容器中发酵到一定阶段,葡萄糖等营养物质消耗已尽,同时,大量酒精的积累会杀死酵母菌,因此,培养液中CO2不再增加。
答案:(1)相等　(2)没有核膜包被的细胞核　(3)葡萄糖被分解完,酵母菌被酒精杀死　(4)在氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸　(5)醋酸菌在液面大量繁殖
11.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
30%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
12.下面是古代家庭酿酒的具体操作过程:先将米煮熟,待冷却至30 ℃时,加少许水和一定量的酒酿(做实验时用酵母菌菌种),与米饭混匀后置于一瓷坛内,并在米饭中间挖一个洞,加盖后置于适当的地方保温(28 ℃),一段时间后即成。现请你从以下几个方面对其发酵过程做一个简单的分析。
(1)先将米煮熟的目的是　　　　　　　,在米饭中间挖一个洞的目的是增加　　　　的含量,保证酵母菌在一开始时就进行　　　　,从而有利于酵母菌数量的增加。
(2)在家庭酿酒过程中有酒精产生,可用　　　　来检验,在酸性条件下,其与酒精反应呈现　色。
(3)写出酵母菌无氧呼吸的反应式:
　　　　　　。
(4)在具体操作过程中,要根据米的多少加适量的酒酿,如把握不住,宁多而不能少,如果加少了将产生什么后果 为什么
答案:(1)杀灭其他杂菌　氧气　有氧呼吸　(2)重铬酸钾　灰绿　(3)C6H12O6→2C2H5OH+2CO2　(4)不能得到酒精。菌种太少,难以造成无氧环境,其他微生物会大量繁殖,造成米饭腐败。一、单项选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.下列关于果醋的制作,错误的是(　　)。
A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气
B.醋酸菌是一种嗜温菌,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、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸
解析:醋酸菌是好氧菌,所以发酵过程中要适时地通入氧气;醋酸菌的最适生长温度是30~35 ℃;在糖源、氧气充足时,醋酸菌能将葡萄中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,可以把乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
答案:B
2.(2011·北京东城期末)下列关于果酒和果醋制作的叙述,不正确的是(　　)。
A.参与发酵的微生物都含有线粒体
B.发酵过程中培养液pH都会下降
C.制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气
D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
解析:参与果醋发酵的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌是细菌的一种,是原核生物,没有线粒体。制酒过程中产生CO2,pH会略下降,制醋过程中产生醋酸,pH会下降更多。制作果酒需要酵母菌无氧呼吸,因而瓶口需密闭,醋酸菌是好氧菌,因而制醋时需要通氧气。醋酸发酵的最适温度高于酒精发酵的最适温度,因而果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋。
答案:A
3.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,相关措施正确的是(　　)。
A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵
B.在葡萄酒发酵过程中,每隔12 h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C.果酒发酵过程中温度控制在30 ℃,果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的发酵
解析:葡萄汁不能装满,否则产气后易爆瓶。放气时需拧松瓶盖,而不能完全打开。果酒发酵一般在18~25 ℃,果醋发酵一般在30~35 ℃。
答案:D
4.卤汤中香辛料的作用是(　　)。
①调味　②促进发酵　③防腐杀菌
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析:香辛料如花椒、八角、茴香、姜等,可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。
答案:B
5.为了让豆腐上更多更快地长出毛霉,所需的条件是
(　　)。
A.温度为15~18 ℃,干燥环境
B.温度为15~18 ℃,用水浸泡豆腐
C.温度为15~18 ℃,并保持一定湿度
D.温度为25 ℃,并保持一定湿度
答案:C
6.下列关于乳酸菌的叙述,不正确的是(　　)。
A.乳酸菌的种类很多,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌
B.在自然界中分布广泛,空气土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有
C.乳酸菌是兼性厌氧生物
D.乳酸菌是严格厌氧微生物
解析:乳酸菌种类繁多,常见种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌,在自然界的分布非常广泛,乳酸菌是厌氧细菌,在无氧情况下,将葡萄糖分解成乳酸。
答案:C
7.下列操作,不会引起泡菜污染的是(　　)。
A.坛盖边沿的水槽注满水,并且时常补充水槽中的水
B.腌制时温度过高,食盐量不足10%
C.腌制的时间过短
D.盐水入坛前不煮沸,直接入坛
解析:制作泡菜的最后一步一般要用水封闭坛口,使坛内与坛外空气隔绝,这是最简易的造成无氧环境的方法。这样,坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭,或封闭不严,则会有许多杂菌和空气进入,使发酵失败,也会引起污染腐败。
答案:A
8.在制果酒、果醋、泡菜、腐乳时,发酵过程中对氧气的需求分别是(　　)。
A.无氧、有氧、无氧、有氧
B.有氧、无氧、无氧、有氧
C.无氧、有氧、有氧、无氧
D.兼氧、无氧、有氧、无氧
答案:A
9.从制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的主要微生物的细胞结构上看(　　)。
A.四种均为真核生物
B.四种均为原核生物
C.三种真核生物,一种原核生物
D.两种真核生物,两种原核生物
解析:制作果酒和腐乳的主要微生物分别为酵母菌和毛霉,是真核生物,制作果醋和泡菜的主要微生物分别为醋酸菌和乳酸菌,是原核生物。
答案:D
10.含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶,原因是(　　)。
A.抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长
B.抗生素呈碱性, 会与乳酸发生中和反应
C.抗生素能够抑制酵母菌的生长
D.抗生素在酸性环境中会被分解破坏
答案:A
11.人们利用某些微生物制作食品时,需要分析微生物的特点,控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容都正确的是(　　)。
A B C D
食品 果酒 果醋 腐乳 泡菜
主要微生物 酵母菌 醋化醋杆菌(醋酸菌) 毛霉 醋酸菌
制作装置或 操作步骤
　 解析:制酒的装置应不需要通入空气的管子,排气管不能插入发酵液中;制作腐乳应先让豆腐坯长满毛霉后再加盐腌制;制作泡菜应使用乳酸菌。
答案:B
12.下列关于检验发酵产物的说法中,不正确的是(　　)。
A.果汁发酵是否产生酒精,可用重铬酸钾检验
B.检验醋酸产生的简单易行的方法是品尝或用pH试纸测定
C.泡菜制作中亚硝酸盐的含量可以用比色法测定
D.测定果酒、果醋的产生和亚硝酸盐的含量均可用品尝法
解析:酒精与重铬酸钾在酸性条件下反应呈现灰绿色;醋酸使溶液pH下降。泡菜制作过程中的亚硝酸盐含量可用比色法测定,但不能用品尝法测定。
答案:D
13.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 ℃时产气最多,说明此时酶活性最高。50 ℃时开始时产气多,但随时间延长,产气量越来越少,说明高温破坏了酶活性。从此图中看不出最适pH。
答案:C
14.(2011·江苏高考)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是(　　)。
A.腐乳制作所需要的适宜温度最高
B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
解析:果醋制作中所需温度最高,为30~35 ℃。制果醋所用的醋酸菌是好氧菌,只能进行有氧发酵。腐乳制作所用菌种是霉菌。细菌与真菌都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA。
答案:D
15.家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,在发酵过程中,乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长。当环境中的乳酸积累到一定浓度时,又会抑制乳酸菌自身的增殖。下面对这些现象的描述不正确的是
(　　)。
A.在乳酸菌发酵的初期,种内关系主要表现为互助
B.进入乳酸菌发酵的中期,由于营养物质的消耗和代谢产物的积累,种内斗争趋于激烈
C.密闭的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势
D.进入发酵中期,泡菜坛内各种生物的抵抗力稳定性维持在较高的水平
解析:在乳酸菌发酵的初期,乳酸菌数目增加较快,种内关系主要表现为种内互助;随着营养物质的消耗,代谢产物的积累,种内斗争趋于激烈;此外,由于乳酸对乳酸菌代谢活动影响不大,所以在乳酸菌与其他微生物的生存斗争中乳酸菌占据优势。进入发酵中期,由于乳酸的大量积累泡菜坛内大部分微生物已严重不适应环境,使其抵抗力稳定性明显下降。
答案:D
16.下图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置。开始时锥形瓶中装有质量分数为2%的葡萄糖溶液,并在其中加入适量的酵母菌。实验过程中,刻度玻璃管中的有色液滴会向右移动。表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的液滴右移的距离(单位:cm)。请判断下列有关叙述错误的是(　　)。
　 　　　　　　时间/min 液滴右移距离/cm　　　　 温度　　　　　　　　　 1 2 3 4 5
4 ℃ 0 0 0.1 0.2 0.3
10 ℃ 0.2 1.0 1.9 3.1 4.0
20 ℃ 0.4 1.3 2.2 3.3 4.5
35 ℃ 0.7 1.4 2.8 4.4 5.0
55 ℃ 0 0.1 0.2 0.3 0.4
A.实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸处理,以除去葡萄糖溶液中的氧气和杂菌
B.表中数据可以表示酵母菌无氧呼吸所产生的CO2的量
C.在一定温度范围内,随着温度升高,酵母菌的无氧呼吸强度越来越大
D.35 ℃最有利于酵母菌的无氧呼吸,随着实验的进行,液滴右移的速率越来越大
解析:此装置要研究酵母菌无氧呼吸过程就要尽可能排除其他微生物和氧气对实验结果的影响,所以要像A项那样处理。有色液滴右移距离可表示无氧呼吸产生CO2的量。从表可见,同一时间观察,在4~35 ℃范围内,温度越高,液滴右移越多,说明无氧呼吸产生的CO2量越多。而55 ℃时,液滴几乎不右移,说明此时温度过高,部分酶已经失活。由于瓶中葡萄糖量一定,因此当完全反应后,液滴则不再右移。
答案:D
二、双项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
17.对腐乳实验操作过程的叙述,错误的是(　　)。
A.前期发酵,将笼屉中的温度控制在30~35 ℃
B.豆腐块分层摆放,逐层加盐,层数加高盐量不变
C.卤汤中的酒量应控制在12%左右
D.腌制腐乳的玻璃瓶冲洗后用沸水消毒,装瓶后密封,瓶口通过酒精灯火焰
解析:前期发酵,将笼屉中的温度控制在15~18 ℃。腐乳制作中用盐腌制时豆腐块分层摆放,逐层加盐,随层数加高盐量逐渐增多,靠近瓶口时要多铺一些。
答案:AB
18.在我们的生活中,人们经常会利用酵母菌的发酵原理制作美味的食品,下列关于酵母菌的说法中合理的是
(　　)。
A.酿造葡萄酒时一定要完全隔绝空气才能使葡萄汁变成葡萄酒
B.利用在有氧条件下酵母菌将乙醇氧化成醋酸的原理,能把果酒加工成果醋
C.馒头中的小孔是由酵母菌在面团中产生CO2,蒸馒头时CO2受热膨胀形成的
D.泡菜的制作过程中离不开乳酸菌的发酵
解析:A项中酵母菌繁殖需要空气。在完全隔绝空气的情况下,酵母菌繁殖几代就停止了。稍微与空气接触,酵母菌又能继续繁殖。如果长时间得不到空气,大部分的酵母菌就会死亡。要维持酵母菌长时间发酵,必须供给微量的氧气。B项中在有氧的条件下可将乙醇氧化成醋酸的是醋酸菌。C项中发面时加入酵母菌,酵母菌在面团中进行无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳,在蒸馒头时,二氧化碳受热膨胀,形成更大的孔。D项中泡菜制作进行发酵的是乳酸菌。
答案:CD
19.(2010·江苏高考改编)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正确的是(　　)。
A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B.过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中
C.过程③和④都需要氧气的参与
D.过程①~④所需的最适温度不同
解析:①既是无氧呼吸的第一阶段,也是有氧呼吸的第一阶段,有氧无氧都能发生。①发生于细胞质基质中。③属有氧呼吸第二、三阶段,需要氧气的参与,乙醇形成醋酸也需要氧气参与。不同化学反应所需要的酶不同,最适温度也不同。
答案:CD
20.按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
实验 材料 取样 处理 分组 培养液 供氧 情况
适宜浓 度的酵 母菌液 50 mL 破碎细胞 (细胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 通氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列叙述正确的是(　　)。
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率较丙组高
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
解析:依题意,甲组、丙组进行无氧呼吸,乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2,由于甲组细胞不完整,甲组的酒精产量较丙组少,丁组能量转换率较丙组高,丁组的氧气消耗量大于乙组。故C、D正确。
答案:CD
三、非选择题(本大题共5小题,共36分)
21.(2010·海南高考)(10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,醋酸杆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
22.(7分)某同学尝试在适宜的条件下制作果酒和果醋,发酵装置如图甲所示,在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口,进行自然发酵。发酵初期将温度控制在18~25 ℃,可见溶液中有大量气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸杆菌,适当升高温度到30~35 ℃并通气,酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题:
(1)发酵开始时封闭通气口的原因是
　。
(2)接种醋酸杆菌,适当升高温度到30~35 ℃并通气,可以说明醋酸杆菌的　。
(3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是　　　　。
(4)工业生产中可通过重离子束辐照啤酒酵母获得呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高果酒的产量。
①经过重离子束辐照后的酵母菌可以接种到TTC(一种显色剂)培养基中快速筛选,在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色,选育此菌种的方法称为　　　　。
②呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精,说明其细胞代谢过程中　　　　　　　被阻断。因此在啤酒工业生产中具有潜在的经济价值。
(5)小麦脱粒以后还有大量的麦秆,主要成分为纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是
　。
请提出解决该问题的方法:


　。
解析:(3)发酵开始时主要为酒精发酵,未产生明显呈酸性的物质,因而pH略有下降。随着醋酸发酵的进行,醋酸不断产生,因而pH急剧下降。(4)新品种细胞中仍有丙酮酸产生,说明呼吸作用第一阶段未受影响,而丙酮酸可大量转化为酒精,说明有氧呼吸的第二、三阶段受阻。
答案:(1)酵母菌在无氧的条件下进行酒精发酵(厌氧呼吸产生酒精)
(2)最适生长温度为30~35 ℃,且为好氧性细菌
(3)b
(4)①诱变育种(人工诱变)　②有氧呼吸的第二、三阶段
(5)缺乏纤维素酶　方法一:在酵母菌中转入纤维素酶基因　方法二:利用酶或微生物分解麦秆　方法三:利用物理和化学方法分解麦秆　方法四:将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答对一项即可)
23.(6分)下面是有关食醋制作的实验。请回答:
食醋可用大米为原料经三步发酵来制作:
第一步:大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶,将原料中的淀粉分解成　　　　(填中间产物),然后进一步分解成葡萄糖,这一过程可用　　　　(填淀粉指示剂)来检测,因为该试剂遇淀粉呈蓝色,遇上述中间产物呈红色。
第二步:用　　　　菌将葡萄糖转化为乙醇,这一发酵过程中,玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是　　　　　。
第三步:用　　　　菌将乙醇转化成乙酸,这一过程　　　　氧气。
解析:大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶,大米的主要成分是淀粉,在淀粉酶的催化作用下,分解成糊精(主要含麦芽糖等),这一过程可用碘液(或KII2溶液)来检测反应情况。酵母菌将葡萄糖转化成乙醇的过程中产生CO2,随反应的进行,发酵瓶中CO2逐渐增多,瓶内压力升高,可能引起爆裂,所以不要完全密闭。醋化醋杆菌是好氧型细菌,在将乙醇转化成乙酸的过程中消耗氧气。
答案:糊精　碘液(KII2溶液)　酵母　发酵过程中会产生大量CO2,使瓶内压力升高而可能引起爆裂　醋化醋杆　需要消耗
24.(6分)泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴。但在腌制过程中,由于一些硝酸盐还原菌的作用,会产生一定量的亚硝酸盐,后者具有致癌作用。某校自然科学课外研究小组为探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期的时期,进行了如下实验:①选1、2、3个容积相同的泡菜坛,分别加入等量的新鲜蔬菜;②再在坛中加满经煮沸、冷却的质量分数为10%的食盐溶液;③封坛前分别测量各坛中溶液的亚硝酸盐含量;④封坛,并置于15~20 ℃环境中;⑤以后每隔4天测量一次,直至泡菜腌熟能够食用为止,周期约为16天。所得数据如下表所列:
时间 坛号 封坛前 第4天 第8天 第12天 第16天
1号坛 0.15 0.6 0.2 0.1 0.1
2号坛 0.15 0.2 0.1 0.05 0.05
3号坛 0.15 0.7 0.6 0.2 0.2
请根据上述情况,回答下列问题:
(1)在该项研究中,要同时取同样处理的3个坛的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验中3个坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异,最可能的原因是
　(举出一种即可)。
(3)仔细分析上述主要研究步骤,发现该项研究中缺乏对照组,对照组主要设计思路是
　。
(4)试以坐标曲线表示上述实验结果,并根据曲线得出合理结论。
根据曲线得出结论:　。
答案:(1)减少实验误差,使结论更可靠
(2)各坛中微生物种类和数量可能存在差异
(3)同样3个容积相同的泡菜坛,并分别加入同种新鲜蔬菜,但不加食盐溶液,代之以等量的凉开水,其他实验条件相同
(4)曲线如下图。泡菜腌制过程中封坛后至第4天亚硝酸盐含量最高以后逐渐减少
25.(7分)某同学在学习了传统发酵技术的应用后,进行了酸奶制作的实践。制作步骤如下:
准备原料:袋装纯牛奶、原味酸奶
工具:带盖瓶子、勺子、可调温电饭锅等
制作方法:
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加水煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后,向瓶子中倒入牛奶,再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40 ℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”,用勺子搅拌均匀,拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40 ℃,继续保温7~8小时。
请回答:
(1)将瓶子等煮沸的目的是
　。
(2)“引子”指的是酸奶中的　　　　,其在发酵过程中完成的主要化学反应是　　　　　　　　(填反应式),它与酿制果醋的菌种在代谢方式上的主要区别是　。
(3)待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是
　　　　。将瓶盖拧紧的目的是　
　。
(4)另一名同学在重复相同实验时,为避免杂菌污染而向牛奶中加入了青霉素,结果发酵失败,原因可能是　。
解析:(2)在酸奶的发酵中向牛奶中加入酸奶主要是为发酵提供乳酸菌菌种,进行乳酸发酵。酿制果醋的菌种是醋酸菌,是好氧性细菌,而乳酸菌是厌氧性细菌。(4)青霉素具有杀菌作用,因而会在消灭杂菌的同时,也将乳酸菌消灭,因而不能进行乳酸发酵。
答案:(1)对瓶子等进行消毒,防止杂菌污染,影响发酵　(2)乳酸(杆)菌　C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)
乳酸菌是厌氧性细菌,醋酸菌是好氧性细菌　(3)防止温度过高而将菌种杀死　乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下才能进行发酵　(4)青霉素能抑制乳酸菌增殖