届高考生物二轮练习专题十五.docx
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届高考生物二轮练习专题十五
[重温考纲] 1.微生物的分离和培养（B）。
2.某种微生物数量的测定（B）。
3.微生物的应用（B）。
4.酶在洗涤等方面的应用（A）。
5.制备和应用固相化酶（A）。
6.发酵食品加工的基本方法（A）。
7.实验：
（1）探究酶在洗涤方面的作用（c）；
（2）酵母细胞的固定化技术（b）；（3）腐乳的制作（a）；（4）果酒和果醋的制作（b）；（5）微生物的分离与培养（b）；（6）DNA的粗提取与鉴定（b）。
核心考点1 微生物的分离和培养
1．理清培养基制备与微生物纯化技术
提醒
（1）为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：
随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
（2）观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加琼脂。
（3）倒平板的温度一般在50℃左右适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。
（4）平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又防止皿盖上的水珠落入培养基，造成培养基污染。
（5）平板划线法只适用于微生物的提纯，不适合进行计数，并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。
（6）利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：
C/V×M（稀释倍数）。
（7）菌种用甘油管藏法长期保存，保存时菌液中常添加一定量的甘油。
2．微生物的分离与计数
（1）筛选微生物的“两”种选择培养基
①以尿素为唯一氮源的培养基：
筛选尿素分解菌。
②富含纤维素的培养基：
筛选纤维素分解菌。
（2）鉴别微生物的“两”种鉴别培养基
①添加酚红指示剂的培养基：
尿素分解菌可使该培养基变红。
②添加刚果红的培养基：
纤维素分解菌的菌落周围产生透明圈。
（3）微生物计数的“两”种方法
①直接计数法：
显微镜直接计数法。
②间接计数法：
稀释涂布平板法（活菌计数法），统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。
1．（2015·江苏，19）做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（ ）
A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
答案 D
解析 A项错，高压灭菌加热结束后，让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物；B项错，倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖；C项错，灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；D项对，在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。
2．（2013·江苏，18）某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。
下列叙述正确的是（ ）
A．培养基分装到培养皿后进行灭菌
B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养
D．培养过程中每隔一周观察一次
答案 B
解析 倒平板操作时，培养基的灭菌应在分装之前进行，A错误；为使下一次划线的菌种只是从上一次划线的末端开始，故每次划线前都要灼烧接种环，B正确；接种后的培养皿应在恒温培养箱中进行培养，光照会影响温度等条件，C项错误；培养微生物时，观察的时间应据具体情况而定，D错误。
3．（2016·江苏，25）漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。
下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是（多选）（ ）
A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化
D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
答案 BC
解析 漆酶降解“木质”，则漆酶菌株多存在于“木质”丰富的场所，生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B正确；在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，D错误。
4．（2017·南京二模）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0.1mL，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
答案 D
解析 首先要进行培养基的制备、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，A正确；然后将土壤稀释液涂布于各组平板上，B正确；将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时，C正确；确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的进行计数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数，D错误。
5．（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____________________。
管号
1
2
3
4
5
6
苯酚浓度（mg/L）
1
如果废水为50mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释________（填序号：
①5 ②10 ③20）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，最易获得单菌落。
（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苯酚浓度依次为0、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。
若废水为50mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则残留液中苯酚浓度为10.5mg/L，宜将其稀释20倍方可达到适宜比色管苯酚浓度。
核心考点2 传统发酵技术的应用
1．理清“3”种传统发酵食品的技术
食品
菌种
呼吸类型
原理
温度
果酒
酵母菌
无氧
无氧呼吸产生酒精
18～25℃
果醋
醋酸菌
有氧
糖（酒精）→醋酸
30～35℃
腐乳
毛霉等
有氧
蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪
15～18℃
2.把握控制杂菌的“三大措施”
（1）通过发酵条件控制杂菌。
①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。
②酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。
（2）利用盐控制杂菌：
如腐乳的制作。
（3）利用酒精控制杂菌：
如果酒、腐乳的制作。
1.（2017·江苏，25）如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。
下列相关叙述正确的是（多选）（ ）
A．改变通入气体种类，可以研究细胞呼吸类型对发酵的影响
B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D．气体入口与气体出口可以交换使用
答案 ABC
解析 如果将气体的入口和出口交换使用，通入气体时，发酵液会从题图中气体入口喷出，D错误。
2．（2017·江苏，10）下列关于“腐乳的制作”实验，叙述正确的是（ ）
A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味
B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用
C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉
D．成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生
答案 B
解析 腐乳的制作过程中，控制发酵温度的主要目的是保证毛霉等多种微生物的生长，腐乳调味主要由香辛料来控制，A错误；腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐杀菌作用，B正确；毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶，分解蛋白质和脂肪，C错误；成品腐乳表面的粘性物质主要是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），是由真菌产生的，D错误。
3．（2017·南京二模）如图表示工业上利用苹果制备果酒、果醋的流程图。
下列叙述不正确的是（ ）
A．过程①、②所需的最适温度不相同
B．过程②需要在有氧气的条件下进行
C．若过程①人工接种酵母菌可以缩短苹果酒的酿制时间
D．整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行
答案 D
解析 过程①所需的最适温度（18～25℃）低于过程②所需的最适温度（30～35℃），A正确；参与果醋发酵的醋酸菌是嗜氧菌，因此过程②需要在有氧气的条件下进行，B正确；若过程①人工接种酵母菌可以缩短苹果酒的酿制时间，C正确；参与果酒发酵的微生物是酵母菌，其生存环境是含糖量高、偏酸性，在这样的条件下绝大多数微生物不能生存，因此并不是整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行，D错误。
4．在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是（ ）
A．经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌
B．其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源
C．在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能生存，其他杂菌不适应环境而被抑制
D．酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌
答案 C
解析 冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的；异养微生物都能利用糖；其他杂菌不能生长的根本原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。
核心考点3 酶的应用及DNA的粗提取与鉴定
1．构建酶的应用网络
易错警示
（1）直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
项目
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
适用方法
物理吸附法或化学结合法
包埋法
营养
不需要
不需要
需要
缺点
酶易失活，难以回收，影响产品质量
只能催化一种化学反应
反应物不易于接触，反应效率下降
优点
催化效率高，低能耗，低污染
可以回收利用，提高产品质量
成本低，操作容易
实例
果胶酶
固定化葡萄糖异构酶
固定化酵母菌细胞
（2）制备固定化酵母菌细胞的2点说明
①实验注意事项
a．海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。
b．将溶化好的海藻酸钠溶液先冷却至室温，再与酵母菌细胞混合，避免高温杀死酵母菌细胞。
c．制备固定化酵母菌细胞时，应将配制好的混合液用注射器缓慢滴加到CaC12溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
②海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母菌细胞数量的影响
a．浓度过高，将很难形成凝胶珠。
b．浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数量少。
2．DNA的粗提取与鉴定操作流程
材料的选取：
选用DNA含量相对较高的生物组织
↓
破碎细胞（以鸡血为例）：
鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液
↓
去除杂质：
利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质
↓
DNA的析出：
将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精
溶液
↓
DNA的鉴定：
在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，混合均匀后将试管置于沸水中加热5
min，溶液变成蓝色
易错警示 DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、4、4”
加蒸馏水2次
①加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物质的量浓度稀释到0.14mol/L，使DNA析出
用纱布过滤4次
①过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；②过滤用2mol/L的NaCl充分溶解的DNA，滤去溶液中的杂质；③滤取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA（黏稠物）；④过滤溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液
用NaCl溶液4次
①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；②用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA
1．（2017·江苏，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。
由图中实验结果能直接得出的结论是（ ）
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
答案 C
解析 由实验结果可知：
由于没有设置对照，不能说明碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强，A错误；由于存在多个变量，不能说明不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力，B错误；通过实验数据比较可知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同，C正确；通过实验结果不能得出加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力的结论，D错误。
2．（2016·江苏，21）为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。
下列叙述中错误的是（多选）（ ）
A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶
C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
答案 BD
解析 在仿旧和去污中，纤维素均作用于衣物，二者作用相似，A正确；由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶，B错误；改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果，控制仿旧颜色的深浅，C正确；纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素，D错误。
3．（2017·江苏，20）下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是（ ）
A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状
B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌
C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出
D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
答案 A
解析 干酵母缺水处于休眠状态，需要加入蒸馏水混合并搅拌成糊状使其活化，A正确；配制CaCl2溶液时，直接取无水CaCl2加入蒸馏水，使其充分溶解即可，B错误；将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后需要在CaCl2溶液中浸泡30min后取出，C错误；海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠不是圆形或椭圆形，D错误。
4．（2014·江苏，16）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是（ ）
A．酵母和菜花均可作为提取DNA的材料
B．DNA既溶于2mol/LNaCl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
答案 C
解析 A项，原则上含DNA的生物材料都可作为提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。
B项，DNA在2mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大。
C项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，玻棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA。
D项，DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。
5．（2015·江苏，25）图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述正确的是（多选）（ ）
A．图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同
B．图1中完成过滤之后保留滤液
C．图2中完成过滤之后弃去滤液
D．在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
答案 BCD
解析 A项错，图1、2中加入蒸馏水稀释的目的分别是破碎细胞获取含DNA的滤液；稀释NaCl溶液，析出DNA；B项对，图1过滤之后保留滤液，因滤液中含DNA；C项对，图2过滤之后弃去滤液，因DNA已析出；D项对，嫩肉粉中的蛋白酶可对蛋白质进行水解。
6．（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实验，流程及结果如下。
请回答下列问题：
（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24h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24～48h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是_______；72～96h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24～48h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，72～96h间绿球藻数量基本不再增加。
7．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：
称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。
剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。
DNA粗提取：
第一步：
将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。
用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：
先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：
取6支试管，分别加入等量的物质的量浓度为2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：
在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水浴中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
（注：
“＋”越多表示蓝色越深）
分析上述实验过程，回答下列问题：
（1）该探究性实验课题名称是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少__________。
（3）根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：
与20℃相比，相同实验材料在－20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释：
__________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。
为了进一步提高粗提取时DNA的纯度，依据氯仿的特性，在第三步的基础上继续操作的步骤是：
_____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
答案
（1）探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）DNA断裂 （3）①等质量的3种实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，从辣椒中提取的DNA最少（或等量的不同实验材料，在同一温度下DNA提取量不同） ②低温抑制了相关酶的活性，使DNA降解速度变慢 （4）将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
解析
（1）题目给出了多种实验材料，而且探究了不同保存温度对DNA提取量的不同影响，因此该实验名称可为“探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响”。
（2）在提取DNA时，玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，是为了有效提取DNA，防止DNA分子断裂。
（3）①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黄三种不同的实验材料在20℃时，DNA提取量表现为蒜黄多于花菜，花菜多于辣椒，在－20℃时结果相同，等质量的3种实验材料，在同一温度下DNA提
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