1、阶段评估检测(七)(40 分钟 100 分)1.(12 分)(2016郑州模拟)葡萄是“四大水果”之一，不但营养丰富、用途广泛，还有美容养颜、抗衰老的功效。某兴趣小组对葡萄进行了以下实验，请根据所学知识回答下列问题：(1)葡萄皮中的红色素是常用的食用色素之一。提取红色素采用的方法是_，萃取液过滤后滤液一般用_装置进行浓缩。(2)为了纯化获得葡萄皮上的酵母菌，在微生物的实验室培养过程中，关键是_，因此需对培养基和培养皿进行_。(3)在添加菌种和溶液时，容器中需留出大约 1/3 的空间，其目的是_，在发酵后期接种醋酸菌改变_条件，会产生葡萄醋。【解析】(1)葡萄皮中的红色素易溶于有机溶剂，常采用萃
2、取法提取红色素；萃取液过滤后滤液一般用蒸馏装置除去萃取液进行浓缩。(2)在微生物的实验室培养过程中，关键是防止杂菌污染，因此需对培养基和培养皿进行灭菌。(3)在添加菌种和溶液时，容器中需留出大约 1/3 的空间，其目的是提供足够的氧气使酵母菌迅速繁殖，增加数量；在发酵后期接种醋酸菌产生葡萄醋需要改变温度和氧气条件，因为醋酸葡萄菌的最适温度为3035，且为好氧细菌。答案：(1)萃取法 蒸馏(2)防止杂菌污染(无菌技术) 灭菌(3)提供足够的氧气使酵母菌迅速繁殖，增加数量 温度和氧气2.(15 分)为了获得 -胡萝卜素产品，某小组开展了产 -胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：(1)
3、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)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)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(3)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_。(4)为增加 -胡萝卜素提取量，在研磨酵母菌细胞时，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_。【解题指南】(1)图示信息：通过灭菌锅及其局部剖面示意图，推断甲、乙、丙指示的结构名称。(2)关
4、键知识：微生物的培养与分离纯化、色素的提取。【解析】本题考查微生物培养中的灭菌、接种技术、灭菌锅的构造、色素提取的操作。(1)灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热 灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎以避免灭菌后的再次污染。(2)乙连接软管，为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(3)3 块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，最可能的原因是接种过程中接种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(4)石英砂有助于研磨充分。 CaCO3用于中和酸性物质，-胡萝卜素较耐酸，因此
5、不需添加 CaCO3。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) (3)接种环温度过高，菌株被杀死(4)有助于研磨充分 不需要 -胡萝卜素较耐酸3.(12 分)(2016开封模拟)最新研究表明，地球历史上最悲剧的物种大灭绝事件可能是由细菌导致的。该物种大灭绝事件发生于 2.52 亿年前二叠纪末期(在恐龙出现之前)，无数物种由于无法及时适应当时气候变化，而逐渐消失灭绝。与此同时，某种细菌 A 得到快速大量繁殖，原因有二：第一，该细菌 A 能利用海洋沉积层的 CO2和 H2合成并释放 CH4，显著改变气候和海洋化学成分；第二，火山喷发导致镍元素迅速增多，这种至关重
6、要的营养物质帮助微生物(细菌 A)增殖。(1)在进行微生物培养时必须防止外来其他杂菌的干扰。为此，在接种前，除了必须对培养皿、接种用具和培养基进行严格灭菌外，还必须对实验者的衣着、手和实验空间进行严格清洁和消毒；在接种操作时，必须_、_、_。(2)鉴于细菌 A 在高浓度有机废水的生物处理中能发挥很大作用，要对其进行筛选，则应选用 下表中的_培养液，针对不选用的其他培养液，分别说明原因：培养液 A B CNaNO3 3 g/L 3 g/L牛肉膏 3 g/L K2HPO4 1 g/L 1 g/L 1 g/LMgSO47H2O 1 g/L 1 g/L 1 g/LKCl 0.5 g/L 0.5 g/L
7、 0.5 g/LNiSO4 0.01 g/L 0.01 g/L 0.01 g/L_，_。(3)分离并观察细菌 A，可采用_法将初筛菌液接种在配方适宜的_培养基上。接种前，对培养基进行灭菌的方法是_。(4)细菌 A 计数，可吸取菌液 1 mL 稀释 1 000 倍，然后吸取稀释后的菌液 0.2 mL，接种于培养基上培养，接种所使用的工具是_。一段时间后观察菌落并计数，实验重复三次结果如下图，则该菌液的浓度是_个细菌/mL。【解析】(1)微生物培养时必须防止外来其他杂菌的干扰，在接种或倒平板操作时，必须在超净工作台上进行操作、在酒精灯火焰旁操作、接种环放在火焰上灼烧并冷却、锥形瓶的瓶口经过火焰灼烧
8、灭菌。(2)细菌 A在高浓度有机废水的生物处理中能发挥很大作用，所以选择培养该细菌时，培养基中不应含有有机碳源，应选 C 培养液；不选用 A 培养液，原因是 A 培养 液缺少氮源，细菌不能很好生长；不选用 B培养液，是因为 B 培养液所含营养物质比较齐全，不能筛选出细菌 A。(3)分离并观察细菌 A，可采用平板划线法或稀释涂布平板法将初筛菌液接种在配方适宜的固体培养基上。(4)接种所使用的工具是无菌涂布器；该菌液的浓度=(7+8+9)31 0000.2=40 000 个细菌/mL。答案：(1)在超净工作台上进行操作(在酒精灯火焰旁操作) 接种环放在火焰上灼烧并冷却 火焰灼烧试管口灭菌(2)C
9、A 培养液缺少氮源，细菌不能很好生长B 培养液所含营养物质比较齐全，不能筛选出细菌 A(3)平板划线(或稀释涂布平板) 固体 高压蒸汽灭菌法(4)无菌涂布器 40 0004.(15 分)菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值。科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。(1)进行组织培养所依据的原理是_。配制 MS 固体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩_倍。配制好的培养基在分装后需进行_处理。(2)接种前，外植体的消毒一般要用体积分数为 70%的酒精和_两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的_，由愈伤组织形成丛芽的过程称为_。(3)在研究植物生长调节
10、剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果如下表(6-BA 属于细胞分裂素类似物、NAA 属于生长素类似物)。组 别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 106-BA(mg/L)0.1 0.1 0.5 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0NAA(mg/L)2.0 1.0 2.0 1.0 0.5 0.1 0.5 0.1 0.5 0.1丛芽增殖倍数1.6 2.1 2.4 2.5 2.6 2.7 2.7 4.4 2.5 2.7据实验结果分析，6-BA 的浓度在_ _mg/L 时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当 6-BA 浓度一定时，NAA 浓度越_(填“低”或“高”)，
11、丛芽的增殖效果越明显。若要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成 分上的主要区别是_和_。【解析】(1)植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全 能性。配制 MS 固体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩 10 倍，微量元素浓缩 100 倍。配制好的培养基在分装后需进行灭菌处理。(2)接种前，外植体的消毒一般要用体积分数为 70%的酒精和质量分数为 0.1%的氯化汞溶液两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，由愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。(3)由表中数据可知，6-BA 的浓度在 0.12.0 mg/L 时，丛芽的增殖倍数随之相应增加，当
12、6-BA 的浓度大于 2.0 mg/L 时，丛芽增殖倍数减少；比较表中 6-BA 浓度相同的两组实验，均为低浓度的 NAA 时丛芽增殖倍数较大，说明6-BA 浓度一定时，NAA 浓度越低，丛芽的增殖效果越明显。诱导生根的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是 MS 培养基各成分用量减半并增加了 NAA 的用量。答案：(1)植物细胞的全能性 10 灭菌(2)质量分数为 0.1%的氯化汞溶液 脱分化 再分化(3)0.12.0 低MS 培养基各成分用量减半 NAA 用量增加5.(12 分)(2016淮北模拟)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物 A。研究人员用有机化合
13、物 A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解有机化合物 A 的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题：(1)培养基中加入有机化合物 A 可以为“目的菌”生长提供所需_，这种培养基属于_性培养基。(2)实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的异化作用类型为_型。(3)转为固体培养基时，常采用平板划线法进行接种，此过程中所用的接种工具是_，操作时采用_的方法灭菌。(4)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用 10-4、10 -5、10 -6稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了 3 个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_，设计此对
14、照实验的目的是证明_过程中是否被杂菌污染。【解题指南】(1)关键信息：研究人员用有机化合物 A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的 培养基，成功筛选到能高效降解有机化合物 A 的细菌(目的菌)。(2)隐含信息：有机化合物 A 含有碳元素和氮元素。(3)必备知识：振荡培养既可以使微生物充分利用培养基中的营养物质，又能增加培养基中的溶解氧。【解析】(1)由题中关键信息可以确定有机化合物 A 中含有碳元素和氮元素，可以为“目的菌”生长提供所需碳源和氮源，这种培养基称为选择性培养基。(2)由于振荡培养既可以使微生物充分利用培养基中的营养物质，又能增加培养基中的溶解氧，因此可以推测培养的微生物异化作用类型为
15、需氧型。(3)平板划线法接种的工具是接种环，可采用火焰灼烧的方法灭菌。(4)微生物计数时既要设置重复，又要设置对照，设置对照的目的是防止培养基制备不合格，方法是不接种或接 种无菌水。答案：(1)碳源和氮源 选择 (2)需氧(3)接种环 灼烧 (4)不接种的空白培养基(或接种无菌水的培养基) 培养基制备【易错提醒】第(1)小题错答为“碳源”或“氮源” 。错因是不能根据题中关键信息“研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物 A 的细菌(目的菌)”推出隐含信息：“化合物 A 可以提供碳源和氮源” 。6.(12 分)(2016福州模拟)甘肃省甘谷县的辣椒名扬
16、四海，而辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图所示。请回答下列问题：(1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。(2)图中细胞培养所用的 MS 培养基主要成分应包括：大量元素、微量元素、有机物，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。污染是植物组织培养过程中最大的技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，所以培养基配制完成后要进行_，对外植体进行_。(3)辣椒素是一种斥水亲脂、易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的化合物，可以采用_法提取辣椒素，该方法需要
17、对原材料进行粉碎、干燥，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用_加热法加热，加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是_ _。通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用_装置进行。【解析】本题考查植物组织培养的过程、条件，灭菌与消毒，物质的提取等基础知 识。(1)由植物组织培养的过程可知，为脱分化形成愈伤组织，为愈伤组织再分化为根、芽。(2)培养基中生长素和细胞分裂素的比值低时利于发芽，比值高时利于生根，培养基要用高压蒸汽灭菌，外植体要进行消毒。(3)由于辣椒素易溶于有机溶剂，可以采用萃取法提取辣椒素，为了促进辣椒素溶于有机溶剂，萃取时通常采用水浴加热的方法，加热瓶口安
18、装冷凝回流装置，目的是防止有机溶剂挥发。通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用蒸馏 装置进行。答案：(1)脱分化 再分化(2)低 高压蒸汽灭菌 消毒(3)萃取 水浴 防止有机溶剂挥发 蒸馏7.(10 分)许多植物芳香油的提取在原理和程序上具有相似性，某同学结合玫瑰精油的提取，设计提取茉莉油的实验流程如下：(1)流程图中的 A 表示_过程，B 过程常需要用到的仪器是_，C 物质是_，加 C 的目的是_。(2)茉莉油的提取能否采用这一流程进行生产，应该考虑茉莉油是否像玫瑰油一样具有较强的_，还应考虑茉莉花在水中蒸馏是否会出现_等问题。【解析】(1)玫
19、瑰精油的提取方法为水蒸气蒸馏法。流程图中的 A 过程为水蒸气蒸馏过程。蒸馏获得的油水混合物需借助分液漏斗分离油层和水层。油水分层后需用无水 Na2SO4除水。(2)水蒸气蒸馏法提取植物芳香油的原理是利用了植物芳香油所具有的挥发性，随水蒸气一起蒸馏，但是对原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油则不能使用该方法提取。答案：(1)水蒸气蒸馏 分液漏斗 无水 Na2SO4 除水(2)挥发性 原料焦糊和有效成分水解8.(12 分)(2016长沙模拟)运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。(1)自古酒就与人类生活息息相关。在图甲所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁进行葡萄酒制作实验，若在A 装置的通气口
20、补充无菌空气，那么一段时间后，能获得葡萄酒的是_装置，发酵是否成功可用_对发酵产物进行检验。(2)图乙是胡萝卜素提取粗品鉴定结果示意图。点加提取样品的是_点，点加标准样品的是_点，该鉴定实验的方法叫做_。(3)微生物培养时，如果想让培养基内只生长真菌，则可用含_的培养基；后期进行菌落统计时，一般选择菌落数为_的平板进行计数。(4)与微生物培养相比，植物组织培养的培养基常需添加的植物激素是_。【解题指南】(1)图中关 键信息：图甲中 A 装置有氧，B 装置无氧。图乙中 A、D 对应的色素点只有 1 个，B、C 对应的色素点有 2 个。(2)隐含关键信息：标准样品只有一种胡萝卜素。提取样品含有不止
21、一种色素。加有抗生素(青霉素)的培养基能抑制细菌、放线菌的生长，不影响真菌的生长。【解析】(1)酒精发酵为无氧发酵，因此 B 装置中能获得葡萄酒，发酵是否成功可根据酒精含量判断，检测的试剂是酸性重铬酸钾溶液。(2)胡萝卜素的鉴定方法为纸层析法。由于标准样品中只有一种胡萝卜素，而提取样品中含有不止一种色素，因此根据纸层析结果可知，B、C 点点加的是提取样品，而 A、D 点点加的是标准样品。(3)含有抗生素(青霉素)的选择培养基能抑制细菌、放线菌的生长，不影响真菌的生长。利用稀释涂布平板法对微生物计数时，要选择菌落数为 30300 的平板。(4)由于生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素，因此与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基中常需添加这两种植物激素。答案：(1)B (酸性)重铬酸钾(2)B、C A、D 纸层析法(3)抗生素(或青霉素) 30300(4)生长素和细胞分裂素
