2015年湖北高考生物复习专项检测：生物技术实践

湖北2015年高考生物复习专项检测：生物技术实践

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　　时间：45分钟　 满分：100分

　　一、选择题(每题5分，共30分)

　　1.(2014·江苏卷)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是(　　)

　　A.高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好

　　B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用

　　C.在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用

　　D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用

　　解析　酶具有最适温度，温度升高或降低都会降低酶活性，所以冷水洗涤去污效果一般没有温水好，A错误;洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的抑制作用，B错误;酶都有最适的pH，低于或高于最适pH，酶活性会降低，但仍能发挥催化作用，C正确;洗衣粉中的酶是用于去除衣物上的相应污垢，而不是分解溶于水里的污渍，D错误。

　　答案　C

　　2.(2014·江苏卷)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是(　　)

　　A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株

　　B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

　　C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

　　D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

　　解析　基因突变是不定向的，突变率很低，经诱导可以增大突变率，但每一轮的突变率之间没有关系，也不能比较。D错。

　　答案　D

　　3.(2014·杭州质检)下图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是(　　)

　　A.
① B.
②

　　C.
③ D.
④

　　解析　果醋制作的基本过程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→获得果醋。在酒精发酵过程中，产生的CO2溶于水后形成碳酸(酸性较弱)，pH会下降，但不会急剧下降;当接入醋酸菌后，在有氧的情况下，醋酸菌能将乙醇变为醋酸，酸性物质持续增加，pH持续下降，图乙中曲线
②是比较符合此过程pH变化的。

　　答案　B

　　4.(2013·安徽卷)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24～48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　D

　　5.(2013·江苏卷)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是(　　)

　　A.酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高

　　B.先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好

　　D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖

　　解析　本题考查果酒和果醋的制作的相关知识。果酒发酵一般将温度控制在18～25 ℃，而果醋发酵的适宜温度为30～35 ℃，因此果醋发酵所需的最适温度较高;应该先隔绝空气进行果酒发酵，然后植入醋酸杆菌，通入空气，进行果醋发酵，因为醋酸杆菌可以将酒精转变为醋酸;与人工接种的发酵相比，自然发酵过程中菌种量比较少，且菌种本身品质不好，因此，自然发酵获得的产品品质较差;适当加大接种量，能提高发酵速率，其代谢过程产生的代谢产物可以抑制杂菌生长繁殖。

　　答案　D

　　6.(2014·江苏卷)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是(　　)

　　A.酵母菌和菜花均可作为提取DNA的材料

　　B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水

　　C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物

　　D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝

　　解析　酵母菌和菜花细胞的细胞核都含有DNA，可作为提取DNA的材料;DNA能溶解在不同浓度的NaCl溶液中，且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，在利用渗透作用原理向生物材料中加入蒸馏水时，一方面促使细胞吸水涨破，另一方面释放出的DNA也就溶解在蒸馏水中;向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，目的是加快细胞吸水涨破，释放其中的DNA;而DNA则溶解在蒸馏水中，因此玻璃棒上不可能有白色絮状物;DNA溶液与二苯胺试剂经沸水浴加热会变蓝。

　　答案　C

　　二、简答题(共70分)

　　7.(15分)(2014·山东卷)玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：

　　(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供________。发酵过程中检测酵母菌数量可采用________法或稀释涂布平板法计数。

　　(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用________法或________法从玉米胚芽中提取。

　　(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用________技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。

　　(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的________催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、________和________三步。

　　解析　(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物是葡萄糖，葡萄糖可为酵母菌的生长提供碳源。发酵过程中检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。

　　(2)不易挥发的玉米胚芽油宜选用压榨法和萃取法从玉米胚芽中提取。

　　(3)固定化酶技术是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术。利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。

　　(4)利用PCR技术扩增目的基因时，需要用耐高温的TaqDNA聚合酶催化。PCR每次循环包括(高温)变性、(低温)复性(或退火)、(中温)延伸三步。

　　答案　(1)碳源　显微镜直接计数

　　(2)压榨　萃取(注：两空可颠倒)

　　(3)固定化酶

　　(4)(Taq)DNA聚合酶　(低温)复性(或退火)　(中温)延伸

　　8.(15分)(2014·全国新课标卷Ⅰ)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解，回答下列问题：

　　(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中葡萄糖苷酶可将________分解成________。

　　(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

　　(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：

　　酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 CR溶液 水 培养基甲 + + + + - + + 培养基乙 + + + - + + + 注：“+”表示有，“-”表示无。据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________;培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是___________________________________________________________。

　　解析　(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖。葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有刚果红的纤维素培养基培养纤维素分解菌时，由于纤维素被分解，红色复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)培养基甲未使用琼脂，为液体培养基，不能用于分离单菌落。含有纤维素和刚果红(CR)的培养基可分离和鉴别纤维素分解菌。

　　答案　(1)纤维二糖　葡萄糖

　　(2)红　透明圈

　　(3)不能　液体培养基不能用于分离单菌落　不能　该培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

　　9.(11分)(2014·四川卷)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。

　　(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是_______________________________________________________________。

　　(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。

　　(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有____________________________________________________________。

　　(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_________________________，该实验设计是否合理?为什么?_________________________________________。

　　解析　(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质包括水、碳源、氮源和无机盐;在培养基中加入苯磺隆作为唯一碳源，可将只能利用此碳源的菌种筛选出来。(2)植物组织培养基与微生物培养基相比，常常需要添加植物激素，包括生长素和细胞分裂素;这些植物激素事先按一定的质量浓度单独配成母液保存备用。(3)纯化菌株时，通常用接种环进行划线操作;第二区域划第一条线时，接种环灼烧后未冷却，致使所划第一条线上无菌落。若第二次划线未从第一区域末端开始，则第二划线区域无菌种。(4)由图乙可知本实验的目的是探究能降解苯磺隆的物质是否是该菌种所产生的蛋白质。为使实验设计更合理还需再设置一个对照组，将蛋白酶溶液改为等量的蒸馏水，其余设置不变。

　　答案　(1)氮源和无机盐　只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖

　　(2)细胞分裂素　母液

　　(3)接种环　
①接种环灼烧后未冷却;
②划线未从第一区域末端开始

　　(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质　不合理，缺少空白对照

　　10.(14分)(2014·江苏卷)为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：

　　(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。

　　(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有_______________________;培养液中蔗糖的作用是________、________。

　　(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是

　　___________________________________________________________、

　　___________________________________________________________。

　　(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有________(填序号)。

　　
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋

　　
②必须在光照条件下培养

　　
③培养过程中需通空气

　　
④固定化后植物细胞生长会变慢

　　解析　(1)离体的植物组织、器官或细胞经诱导形成愈伤组织过程为脱分化过程。

　　(2)据图可知，细胞在培养过程，逐渐消耗有机物，使蔗糖逐渐减少，同时溶液pH发生改变，均对细胞生长造成了影响。

　　(3)诱导染色体数目加倍常用的方法是秋水仙素处理和低温处理，使纺缍体形成受阻从而染色体数目加倍。检测染色体数目前，为便于制片观察，常用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。二倍体细胞诱导加倍后含有四个染色体组，在该细胞进行有丝分裂到达后期时会出现八个染色体组。(4)愈伤组织培养过程中不需要光照条件。

　　答案　(1)脱分化

　　(2)蔗糖浓度下降，pH降低　提供能源　调节渗透压

　　(3)秋水仙素(低温)　果胶　经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期　经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期

　　(4)
①
③
④

　　11.(15分)(2014·全国新课标卷Ⅱ)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：

　　(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是____;然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为________。

　　(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是__________________。

　　(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

　　(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养，结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。

　　解析　(1)取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，可依据是否产生菌落确定培养基的灭菌效果是否理想。由样品中菌株数计算公式：(C&pide;V)×M知：1 mL水样中菌株数为(38&pide;0.1)×100=3.8×104。故每升水样中的活菌数为3.8×107。(2)利用接种环接种时，接种环需灼烧灭菌。利用平板划线法分离细菌时，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始，可以将聚集的菌体逐步稀释以便得到单个菌落。(3)稀释涂布平板法是用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，故培养后产生的菌落应随机分布在培养基表面，即B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)液体培养基通过振荡可提高溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，提高营养物质的利用率，从而提高细菌的生长速度。

　　答案　(1)检测培养基平板灭菌是否合格　3.8×107

　　(2)灼烧　将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落

　　(3)B

　　(4)溶解氧　营养物质