2019届高三生物小专题强化训练(5)

2019届高三生物小专题强化训练（5）

(生物技术实践)

1．(2018·江苏，31)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：

(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的________，及时对培养基进行分装，并进行____________灭菌。

(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约________(填“25 ℃”“50 ℃”或“80 ℃”)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。

(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有____________。

a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌

b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量

d．可以通过逐步提高培养基中的甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株

(4)步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和________供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上________色细胞的个数应不少于________，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。

答案(1)pH 高压蒸汽(湿热) (2)50 ℃(3)a、b、d (4)氧气无30

解析(1)配制培养基时，进行计算、称量、溶解、定容后，需先调节pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50 ℃，冷凝后倒置培养。(3)平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染，a正确；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落，b正确；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量，c错误；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受菌株，d正确。(4)酵母是兼性厌氧型真菌，

在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知，计数室中培养液容积实际只有0.1÷2＝0.05 mm3。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个，则3×109＝x/5×25×1 000×1 000÷0.05，解得x ＝30。

2．(2017·江苏，31)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题：

(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有_______________________。

(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐__________，以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步____________，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加____________。

(3)下图为连续划线法示意图，在图中________(填图中序号)区域更易获得单菌落。

(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1～5 号比色管的苯酚浓度应分别为________。

则需将残留液稀释________(填序号：①5②10③20)倍后，再进行比色。

答案(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③

解析(1)含碳有机物如蛋白胨、苯酚均可作为异养型细菌的碳源。(2)为达到富集苯酚降解菌的目的，培养过程中随转接次数增加，应逐渐提高苯酚用量。若平板中菌落过于密集，为便于分离计数，则应进一步稀释涂布；进行分离计数应制备“固体”培养基，故平板培养基中除需水、营养物质外，还需添加凝固剂。(3)连续划线法分离菌种时，在最后的划线区，菌种分散最充分，最宜获得单菌落。(4)制作系列浓度梯度进行显色反应应设置无菌水作对照组(苯酚浓度为0)，并设置等差密度梯度，故1～5 号比色管中苯酚浓度

依次为0、0.2、0.4、0.6、0.8。若废水为50 mg/L 苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则降解后残留液中苯酚浓度为50×21%＝10.5(mg/L)，宜将其稀释20倍方可达到适宜比色管苯酚浓度。

3．(2016·江苏，29)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，流程及结果如下。请回答下列问题：

制备固定化绿球藻凝胶球―→清洗2～3次―→

取适量凝胶球

培养液中培养――――→

柠檬酸钠溶液溶解凝胶球，测定藻数量

(1)实验中的海藻酸钠作用是__________________，CaCl2的作用是________________。

(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用__________________洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是______________________。

(3)为探索固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，应选用浓度为________海藻酸钠制备凝胶球。

(4)图2中空白凝胶球组Zn2＋浓度下降的原因是__________。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是___________；72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因有____________________。

答案(1)包埋绿球藻(包埋剂) 与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂) (2)培养液(生理盐水) 海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (3)2.0% (4)凝胶球吸附Zn2＋绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中Zn2＋浓度较低

解析(1)海藻酸钠溶液在CaCl2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。(2)可采用培养液或生理盐水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性。溶液呈绿色，说明固定化的绿球藻数量少，原因是海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)。(3)根据图1可知，浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。(4)空白凝胶球容易吸附Zn2＋，导致溶液中Zn2＋浓度下降；根据图1和图2分析，固

定化藻的实验组24～48 h间绿球藻数量增加最快(处于“S”型曲线的K/2值处)，导致Zn2＋浓度下降速度较快；72～96 h间绿球藻数量基本不再增加。

4．(2015·江苏，31)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：

(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是________(填序号)。

①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水

(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_____________________。

(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是_____________________。

(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的__________有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是______(填图中序号)。

(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同

温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_____________________。

答案(1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性①(5)J4发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高

解析(1)样品稀释和涂布平板的操作不需要显微镜。(2)涂布平板时若培养基表面的菌悬液过多，菌体堆积，会影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基，需要用酒精棉球擦净，避免培养基污染棉塞。(4)菌株产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高，会使降解圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是①，因其菌株菌落最小，但降解圈最大。 (5)分析图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，而发酵过程会产热和酸，故该菌株最适合用于人工瘤胃发酵。

5．(2014·江苏，30)为了获得β-胡萝卜素产品，某小组开展了产β-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：

(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是_____________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该______________。

(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是___________________。

(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是________。 (填序号)

①安全阀、放气阀、压力表②放气阀、安全阀、压力表

③安全阀、放气阀、温度表④放气阀、安全阀、温度表

(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是_____________________。

(5)为增加β-胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是____________；研磨时__________(填“需要”或“不需要”)添加 CaCO3，理由是___________。

答案(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)①(4)

接种环温度过高，菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要β-胡萝卜素较耐酸

解析(1)培养皿灭菌常用的方法有湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、干热灭菌等。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎，避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能抑制细菌和放线菌的生长繁殖，但对酵母菌等真菌不起作用，因此添加青霉素可筛选出酵母菌。(3)图中乙连接软管，为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)三块平板中有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块平板未见菌落，说明接种不成功，可能是接种环灼烧后未冷却或未充分冷却，使菌株因温度过高而被杀死。(5)从β-胡萝卜素酵母中提取β-胡萝卜素，参照叶绿体中色素提取的方法，可添加石英砂，因为石英砂有助于研磨充分。在提取叶绿体中色素时，CaCO3的作用是中和酸性物质，防止叶绿素被分解，而β-胡萝卜素较耐酸，不易被分解，故在研磨酵母细胞时无需添加CaCO3。

6．(2018·全国Ⅲ，37)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用___________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用_______灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是__________。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_____(填“菌

体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。

(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_________。

答案 (1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软

解析(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌培养；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。

(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生H2O 和CO2，释放能量多，细胞增殖快；若进行无氧培养，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，释放能量少，增殖慢。

(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。