知识点18 生物技术实践（选修1）
1.(2020·山东等级考·T12)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是 ( )
A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【解析】选C。本题主要考查酒精发酵。由题干信息可知,“浸曲发”是将酒曲浸到活化,在酵母菌活化的过程中酵母菌细胞吸水代谢加快,A项正确;“鱼眼汤”是冒出鱼眼大小的气泡,气泡是酵母菌进行呼吸作用产生的CO2释放形成的,B项正确;酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会
抑制其他微生物的生长,“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质,C项错误;“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透,其目的是防止蒸熟的米温度过高致使酒曲中的微生物死亡,D项正确。
2.阅读下列材料,回答9、10题。
甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响,也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。
蚕豆瓣豆瓣曲酱醅甜瓣子
某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺(盐度15%,温度37 ℃,发酵30天)
某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺(盐度15%,温度37 ℃,发酵30天)进行了改良,改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。
时期 | 时段/天 | 盐度/% | 温度/℃ |
前期 | 0~12 | 6 | 12 |
中期 | 12~16 | 6 | 37 |
后期 | 16~30 | 15 | 37 |
两种工艺的结果比较见下图。
9.(2020·天津等级考·T9)下列关于本研究的实验方法与原理的描述,错误的是 ( )
A.发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累
B.蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
C.温度与盐度都影响微生物的生长繁殖
【解析】选D。本题主要考查微生物的培养与应用。制曲过程中蚕豆瓣的霉变过程即是微生物的生长、繁殖过程,为发酵阶段积累了较多的微生物,A正确;蚕豆瓣的主要成分是蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供碳源和氮源,B正确;据图可知,新工艺调整了发酵过程中的温度和盐度,结果中活霉菌总数和活细菌总数均与传统工艺不同,说明温度和盐度都影响微生物的生长繁殖,C正确;统计活细菌总数应用稀释涂布平板法,D错误。
10.(2020·天津等级考·T10)下列对实验结果的分析,错误的是 ( )
A.新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致
B.新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致
C.新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快,是因为温度升高提高了蛋白酶活性
D.新工艺中甜瓣子风味提升,与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关
【解题指南】解答本题的关键是:
(1)明确传统工艺与新工艺的不同及新工艺不同时期的温度、盐度条件的不同。
(2)明确各选项中比较对象的不同及结果比较图之间的因果关系。
【解析】选B。本题考查传统发酵技术的应用。新工艺中期比前期温度高,导致活霉菌总数下降,A正确;新工艺后期盐度比中期高,温度与中期相同,盐度提高导致活细菌总数下降,B错误;新工艺中期比前期温度高,蛋白酶活性提高,导致中期氨基酸产生速率比前期末加快,C正确;新工艺中,前、中期活微生物总数高,豆瓣中的蛋白质分解充分,导致氨基酸终产量高,甜瓣子风味提升,D正确。
3.(2020·浙江7月选考·T19)下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是 ( )
B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化
酒曲制作【解析】选A。本题主要考查微生物的培养条件和应用。尿素固体培养基上,由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖,而保留利用尿素的微生物,并非迅速杀死其他微生物,A项错误;不同的微生物所需的pH不同,所以配制培养基时,应根据微生物的种类调整培养基的pH,B项正确;酵母菌不能直接利用淀粉,应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化,再用酵母菌发酵得到糯米酒,C项正确;醋化醋杆菌在有氧条件下能利用酒精产生醋酸,所以适宜浓度的酒精可以使醋化醋杆菌活化,D项正确。
知识点检索号新课标18
4.(2020·江苏高考·T18)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是 ( )
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
【解析】选B。本题主要考查果酒、果醋的制作过程。选择新鲜的葡萄清洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
知识点检索号新课标18
5.(2020·江苏高考·T19)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红
【解析】选B。本题主要考查平板划线法的相关使用技巧。倒平板后不需要晃动,A错误;Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,故应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;出现单菌落即达到了菌种纯化的目的,C错误;刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,D错误。
6.(2020·全国Ⅰ卷·T37)[生物——选修1:生物技术实践](15分)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 。甲、乙培养基均属于 培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL 稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是 (答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤 。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即 。
【解析】本题主要考查培养基的类型及其应用、无菌技术和微生物的分离与计数。
(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶。由图中③④过程可知,甲为液体培养基,乙为固体培养基,所以乙培养基中需要加入的Y为琼脂。甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,因此均属于选择培养基。
(2)若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,根据计算公式:细菌细胞数=(C÷V)×M可知,稀释倍数M=2×107×V÷C=2×107÷1000×100÷200=104(倍)。
(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。
(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。
(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源等成分。
答案:(1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择
(2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数
(5)水、碳源、氮源和无机盐
7.(2020·全国卷Ⅱ·T37)[生物——选修1:生物技术实践](15分)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题:
(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是 ,也可采用斐林试剂检测 的增加。
(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是 和 。
(3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是
。
(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是 (答出1 点即可)。
【解析】本题主要考查化合物的检测、蛋白质的分离、pH对酶活性的影响以及固定化酶技术。
(1)α-淀粉酶A3催化淀粉水解生成葡萄糖,可用碘液检测淀粉的减少量,也可采用斐林试剂检测还原糖的生成量。
(2)蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中迁移的速率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。为了消除净电荷对迁移率的影响,加入SDS,还能使蛋白质发生变性。
(3)在pH分别为7.5和9.0时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性都不同。
(4)细胞多采用包埋法固定化,而酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出,更适合采用化学结合和物理吸附法固定化。
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