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- 2021-09-26 发布
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2018~2019-2高二年级期中考试
生物
一、选择题
1.生产用菌种的来源主要是( )
①自然环 ②收集菌株筛选 ③购置生产用菌种 ④培养基
A. ①②④ B. ①③④
C. ②③④ D. ①②③
【答案】D
【解析】
【分析】
人们采取无菌操作的方法,把某种食用菌从混杂的微生物中,单独地分离开来,这个过程叫做菌种分离。从分离过程中得到的菌丝体纯化后,就是纯菌种。在实验室条件下,以人工使纯菌种大量生长和繁殖的方法,叫做培养。用于发酵过程作为活细胞催化剂的微生物,包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类.来源于自然界大量的微生物,从中经分离并筛选出有用菌种,再加以改良,贮存待用于生产。
【详解】生产用菌种的来源主要是:
①自然环境的菌种分离,分离并筛选出有用菌种,用于生产,正确;
②收集菌株筛选再加以培养,用于生产,正确;
③购置生产用菌种,可以获得大量的菌株,用于生产,正确;
④培养基只是人工配制的养料,不含菌种,错误;故选D。
2.在制作馒头时,可采用小苏打或者通过酵母菌发酵的方法使馒头松软,请问这两种方法中,馒头中的营养和所含有的能量情况相比较最可能的是
A. 后者所含营养丰富、能量少
B. 后者所含营养单一、能量少
C. 前者所含营养丰富、能量多
D. 两者所含营养和能量相同
【答案】A
【解析】
采用小苏打的原理是小苏打在高温下分解产生二氧化碳,使馒头松软,
并不会改变面粉中的营养物质和能量;而利用酵母菌发酵,发酵后淀粉分解成小分子有机物,释放少量能量,所以营养物质丰富而能量减少;所以A选项正确。
3.下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是( )。
A. 腐乳制作所需要的适宜温度最高
B. 果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C. 使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D. 使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
【答案】D
【解析】
试题分析:果酒的制作菌种是酵母菌,其适宜生长温度是20℃左右;果醋的制作菌种是醋酸菌,其适宜生长温度是30-35℃;腐乳的制作主要菌种是毛霉,其适宜生长温度是15-18℃,AC错误;果醋发酵中的醋酸菌只能进行有氧发酵,B错误;果酒、果醋和腐乳制作使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA,D正确。
考点:果酒、果醋和腐乳的制作
【名师点睛】果酒的制作菌种是酵母菌,属于兼性厌氧型的真菌;果醋的制作菌种是醋酸菌,属于只能进行有氧呼吸的细菌;腐乳的制作主要菌种是毛霉,属于只能进行有氧呼吸的真菌;原核细胞与真核细胞都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA。
4.下列关于发酵产物检验的说法,错误的是( )。
A. 果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检验
B. 检验醋酸产生的简单易行的方法是品尝
C. 泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和N—1—萘基乙二胺盐酸盐检验
D. 发酵产生乳酸的量可以用比色法测量
【答案】D
【解析】
试题分析:果汁发酵后是否有酒精产生,可以用酸性重铬酸钾检验或嗅是否有酒精气味。因为醋酸没有毒,且酸性不强,可以品尝;泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺盐酸盐检验,亚硝酸盐含量的测定可以用比色法测量。
考点:本题考查传统发酵技术的应用,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
5.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响,下列说法正确的是( )
A. 膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出
B. 亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用
C. 亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质
D. 亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
【答案】B
【解析】
膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出,A错误;亚硝酸盐转变成致癌物时才有致癌作用,B错误;亚硝酸盐只有在特定的条件下才会转变成致癌物--亚硝胺,C正确;亚硝酸盐可以转化成致癌物--亚硝胺,对动物具有致畸和致突变作用,D错误。
【考点定位】亚硝酸盐对人体健康的影响
6.某人利用乳酸菌制作泡菜,因操作不当泡菜腐烂,下列原因中正确的是( )
A. 罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖
B. 罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
C. 罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖
D. 罐口封闭不严,促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】
乳酸菌是厌氧菌,在罐口密闭的条件下才可生长繁殖并发酵。若罐口密封不严,氧气会抑制乳酸菌的生长繁殖,同时促进了其他需氧腐生菌的生长和繁殖,从而导致泡菜被污染而腐烂。
【详解】A、乳酸菌是厌氧菌,罐口密闭缺氧,有利于乳酸菌的生长繁殖,错误;
B、 乳酸菌是厌氧菌,罐口封闭不严,氧气会抑制乳酸菌的生长繁殖,但造成泡菜腐烂是因为其他需氧腐生菌的生长和繁殖,错误;
C、乳酸菌是厌氧菌,罐口封闭不严,氧气会促进其他腐生菌的生长和繁殖,进而导致泡菜腐烂,错误;
D、乳酸菌是厌氧菌,罐口封闭不严,促进了需氧腐生菌的生长和繁殖,进而导致泡菜腐烂,正确;
故选D。
7.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( )。
A. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸馏水
B. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水
C. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、蒸馏水
D. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水
【答案】A
【解析】
【分析】
绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。因此,在分离分解尿素的细菌实验中,使用的培养基配方除了无机盐、水和琼脂,还应该有作为碳源的葡萄糖、作为氮源且起到选择作用的尿素。
【详解】A、培养基中既有尿素作为唯一氮源,又有其他各种成分,可以选择出分解尿素的细菌,正确;
B、无尿素作氮源,错误;
C、缺少碳源,不能正常生长,错误;
D、有牛肉膏,可提供氮源的成分,错误;
故选A。
8.下列有关培养基叙述正确的是
A. 培养基的营养成分都有碳源、氮源、水、无机盐
B. 除水以外的无机物只能提供无机盐
C. 用培养基培养甲型H1N1流感病毒作为科学研究
D. 培养基配制过程中应调pH,以适应各种微生物的生长
【答案】A
【解析】
【分析】
培养基的基本成分:水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子;培养基的配制过程中,操作顺序如下:称量、溶化、调节pH、分装、加棉塞、包扎,灭菌等。
【详解】A、培养基的营养成分都有碳源、氮源、水、无机盐,特殊生长因子因不同微生物而不同,正确;
B、CO2和N2是无机物,也是某些微生物的碳源和氮源,错误;
C、甲型H1N1病毒只能寄生在活细胞内才能表现出生命特征,不能用培养微生物的普通培养基进行培养,错误;
D、培养基配制过程中应调pH,适应某种微生物的生长而不是各种微生物的生长,错误;
故选A。
9.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线(3条线均与下图中的链霉素带接触),将平板置于37℃条件下恒温培养3天,结果如图所示。从实验结果分析以下叙述,不正确的是 ( )
A. 链霉素能阻止结核菌的生长
B. 链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C. 链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效
D. 链霉素可以用于治疗伤寒病人
【答案】D
【解析】
抗生素是真菌(另外还有放线菌)产生的可杀死某些致病菌的物质,可以用来治疗相应的疾病。如图所示,实验结果表明,链霉菌产生的链霉素是一种抗生素类物质,它可以抑制某些细菌的繁殖。分析实验结果可以看出:链霉素对结核杆菌的抑制作用最强,对霍乱菌的抑制作用较弱,对伤寒菌几乎无抑制作用,故选A。
10.下列有关实验的描述中,正确的有
①腐乳制作过程由多种微生物参与,其中毛霉和根霉为互利共生关系
②显微镜直接计数法易计数活菌数目
③一个菌落是在固体培养基表面以母细胞为中心形成的子细胞团
④纤维素分解菌鉴定时在培养基中加入酚红指示剂,如果指示剂变红则能初步鉴定
⑤用萃取方法提取胡萝卜素的过程使用水浴加热,目的是防止直接加热引起燃烧爆炸
⑥用纸层析法鉴定胡萝卜素的原理是滤纸对各种色素的吸附能力不同
A. 1项 B. 2项
C. 3项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【分析】
1、菌落是指由一个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的子细胞群落。菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等,每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。
2、在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【详解】毛霉和根霉都能参与腐乳的制作,但是缺少二者之一,另一微生物并不会死亡,所以两者并不是互利共生关系,①错误;显微镜直接计数法不易区分活菌和死菌,计数时死的菌体也计数在内了,常用稀释涂布平板法计数活菌形成的菌落数,②错误;由于微生物大多数都是单细胞生物,单细胞分裂形成子细胞后,原来的母细胞已经不存在,③错误;当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,因此可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,④错误;用萃取方法提取胡萝卜素的过程要使用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸,⑤正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,因而在滤纸上随层析液的扩散速度不同,在层析液中溶解度大的在滤纸上扩散的快,溶解度小的扩散的慢,从而达到分离的目的,⑥错误。综上分析,A正确,BCD错误。
故选A。
11.下列关于刚果红染色法的说法中,正确的是
A. 先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,不需用氯化钠溶液洗去浮色
B. 倒平板时就加入刚果红,可在培养皿中先加入1ml刚果红溶液后加入100ml培养基
C. 刚果红染色后,纤维素分解菌菌落周围出现红色
D. 倒平板时就加入刚果红,长期培养刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈
【答案】D
【解析】
【分析】
刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理: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色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A、先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,需用氯化钠溶液洗去浮色,若在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红,则不需要用氯化钠溶液洗去浮色,错误;
B、倒平板时就加入刚果红,可在培养皿中先加入10mg/mL CR溶液,灭菌后按照每200 mL培养基加入1 mL的比例加入CR溶液,错误;
C、在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,错误;
D、倒平板时就加入刚果红,因为有些微生物能降解色素,长期培养刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈,正确;
故选D。
12.农田土壤的表层中自生固氮菌的含量比较高,将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养,可将自生固氮菌与其他细菌分开。对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮源 ④不加氮源 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖
A. ①③⑤ B. ②④⑥
C. ②④⑤ D. ①④⑥
【答案】C
【解析】
【分析】
选择培养基应用实例:
1、培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;
2、培养基中加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌;
3、培养基中缺乏氮源时,可以分离出固氮微生物;
4、当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。当石油作为唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能够消除石油污染的微生物的目的;
5、改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
【详解】①项和②项,一般加入抗生素的培养基可以培养有相应抗性基因的工程菌,而正常情况下细菌对抗生素敏感,抗生素能抑制细菌的生长,所以培养基中应不加抗生素,故①错误,②正确。
③项和④项,分离筛选固氮菌关键在于培养基是否加入氮源,自生固氮菌有固氮功能,所以培养基中不需要加氮素,故③错误,④正确。
⑤项和⑥项,自生固氮菌是异养菌, 需要加入葡萄糖,故⑤正确,⑥错误。
综上所述,因为②④⑤正确,①③⑥错误。
故选C。
13.在做分离分解尿素的细菌实验时,A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。产生A同学结果的原因可能有( )
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
在做分离分解尿素的细菌实验时,A
同学获得的菌落远大于其他同学,可能是由于其所取的土样不同,含有的细菌数较多,①正确;也可能操作过程中没有保证无菌操作,如培养基灭菌不彻底、被杂菌污染,导致获得的菌落数较多,②③正确;没有设置对照不会导致其获得的菌落数明显增加的,④错误。综上所述,以上说法正确的有①②③,故选A。
14.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子,其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示,下列有关蛋白质分离的叙述正确的是( )
A. 若将样品以2000r/min的速度离心10min,分子戊存在于沉淀中,则分子甲也存在于沉淀中
B. 若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质,则分子甲移动速度最快
C. 将样品装入透析袋中透析12h,若分子乙保留在袋内,则分子丙也保留在袋内
D. 若用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子,则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质分离技术的相关内容,主要考查学生的理解能力、图文转化能力、和逻辑思维能力。
【详解】分析题图可知,丙的分子量最大,甲的分子量最小,如果将样品以2000r/min的速度离心10min,分子戊存在于沉淀中,分子甲可能存在于上清液中,A错误;甲的分子量最小,容易进入凝胶内部的通道,路程长,因此移动的速度最慢,B错误;分析题图可知,丙的分子量大于乙,因此将样品装入透析袋中透析12h,若分子乙保留在袋内,则分子丙也保留在袋内,C正确;SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳的迁移速率完全决定于分子大小,甲和丙之间分子量差别最大,因此二者之间的电泳带相距最远,D错误。
故选:C。
【点睛】本题是对透析法、凝胶色谱法、SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质的原理的考查,回忆透析法、凝胶色谱法、SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质的原理,然后结合题图信息分析选项进行解答.
15.将从种植烟草的土壤里分离得到的尼古丁(C10H14N2)降解菌株SC接种到尼古丁培养基中,30℃摇床培养并定时取样,测定并计算发酵液中的尼古丁浓度和菌体浓度,得到的结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 分离SC时可用稀释涂布平板法或平板划线法
B. 培养36h时SC的数量为该种群的环境容纳量
C. 影响SC种群密度变化的主要因素是O2浓度和pH
D. 发酵液中的尼古丁为SC提供碳源和氮源
【答案】C
【解析】
【分析】
微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
分析曲线可知,曲线中SC菌体的种群数量呈S型曲线增长,培养36h时SC的数量达到K值。
【详解】微生物分离可使用稀释涂布平板法或平板划线法,A正确;曲线中SC菌体的种群数量呈S型曲线增长,培养36h时SC的数量为该种群的环境容纳量,B正确;培养过程中“30℃摇床培养”,因此氧气浓度不是限制因素,影响SC种群密度变化的主要因素尼古丁含量,C错误;根据尼古丁的分子式可知,发酵液中的尼古丁为SC提供碳源和氮源,D正确。
【点睛】分析关键:要善于抓主题干中有效信息进行分析,如摇床培养,说明培养液中不缺乏氧气;从曲线中可得,培养36h时SC的数量达到K值;从尼古丁的分子式中得知它能提供糖原和氮源。
16.以下对DNA和血红蛋白的提取与分离(鉴定)实验的分析正确的是( )
A. 都要用猪血细胞来做实验
B. 在DNA的粗提取与鉴定试验中,有两次DNA析出,所用的方法相同
C. 在实验中都要进行除杂处理以便得到较纯净的DNA或血红蛋白
D. 将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后呈现蓝色
【答案】C
【解析】
【分析】
血红蛋白提取和分离实验,适宜选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料,其步骤:样品处理(红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析)、凝胶色谱操作、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
根据DNA的溶解性提取DNA:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl中的溶解度不同;(2)DNA不溶于酒精,但是某些蛋白质则溶液酒精;(3)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
【详解】A、猪属于哺乳动物,哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,因此不能用于提取DNA,错误;
B、DNA的粗提取与鉴定实验中,第一次析出DNA是向DNA提取液中缓缓加入蒸馏水,使氯化钠溶液浓度降低,从而析出DNA;第二次析出DNA是放在体积分数为95%的酒精溶液中,因此两次DNA析出的方法不同,错误;
C、实验中都要去除杂质以便得到较纯净的DNA或血红蛋白,正确;
D、DNA用二苯胺试剂鉴定时,需要在沸水浴条件下才能呈现蓝色,错误;
故选C。
17.如图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中能正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
底物浓度一定时,酶量增加1倍,反应速率相应增加,当底物浓度达到一定量后,所有的酶都用于催化反应,再增加底物浓度,反应速率也不会增加,只能维持在一定的水平上,故选B。
【考点定位】酶促反应
【名师点睛】酶的特性
(1)高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107~ 103倍,这说明酶具有高效性的特点。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,这说明酶的催化作用具有专一性的特点,酶的专一性的解释常用“锁和钥匙学说”。
(3)温和性:绝高温都能使蛋白质其他化学键的断裂永久失活。但低温酶活性可以恢复。
18.某一种细菌株要从环境中提取现成的亮氨酸(20种氨基酸中的一种)才能生长,此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株,想筛选出表中细菌菌株类型。根据实验目的,选用的培养基类型是_______。
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
表中所列均为选择培养基.选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。细菌的细胞壁成分是肽聚糖,链霉素可以破坏肽聚糖而使细菌死亡。
【详解】根据题目要求,筛选出不需要亮氨酸的菌株,即在没有亮氨酸的培养基上能够生长,应使用的培养基为L-、S可加可不加;筛选出抗链霉素的菌株应使用的培养基为S+、L可加可不加,筛选出不需要亮氨酸、抗链霉素的菌株应用的培养基L-、S+。
故选B。
19. 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是( )
A. 固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B. 固定化酶的应用中,要控制好pH、温度和溶解氧
C. 利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件
D. 利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物
【答案】A
【解析】
本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识。B选项固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高,耐受性比较好,和溶解氧没什么关系;C选项利用固定化酶降解水体中有机磷农药,纯粹的化学反应,不需要提供营养条件,固定化细胞发挥作用需要。D选项利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用作为反应底物也为碳源来调节酵母菌的代谢方式。
20.下列叙述正确是( )
A. 果胶酶是一种能够分解果胶的酶
B. 目前常用的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性淀粉酶
C. 高果糖浆是指果糖含量为30%的糖浆
D. 固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化
【答案】D
【解析】
【分析】
高果糖浆的生产操作:从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应拄可连续使用半年;固定化细胞使用的都是活细胞,因而为了保证其生长、增殖的需要,应该为其提供一定的营养物质;固定化细胞由于保证了细胞的完整性,酶的环境改变小,所以对酶的活性影响最小。
【详解】A、果胶酶是分解果胶的一类酶总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶,错误;
B、加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,错误;
C、高果糖浆是将混合的葡萄糖和果糖中的葡萄糖分离出来再次进行异构化,并且如此反复多次,最后的混合物中果糖的含量可以达到70%~90%,这样的混合物就叫做高果糖浆,错误;
D、固定化酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化,这是因为细胞体积大,而酶分子很小,正确;
故选D
21.科研人员研究了氯化钙浓度对固定化啤酒酵母发酵性能的影响,结果如图所示。相关叙述正确的是
A. 本研究的自变量是氯化钙溶液浓度和浸泡固定时间
B. 氯化钙溶液浓度在2.0mol·L-1左右时,凝胶珠硬度最大
C. 研究表明,酵母固定化的适宜氯化钙溶液浓度为2.4mol·L-1左右
D. 凝胶珠硬度过大发酵产生的酒精反而减少的原因有固定化阻止酵母菌与外界的物质交换
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:本实验的目的是研究氯化钙溶液浓度对固定化啤酒酵母发酵性能的影响,因此自变量为氯化钙浓度,因变量包括硬度、酒精度、凝胶珠完整率。随着氯化钙浓度的增加,硬度在氯化钙浓度为2.0mol/L达到最低,而酒精度此时最高;但是凝胶珠完整率在不断升高。
【详解】由上述分析可知,实验的自变量为氯化钙溶液浓度,A错误;由实验曲线可知,氯化钙溶液浓度在2.4mol•L-1左右时,凝胶珠硬度更大,B错误;根据三条曲线综合分析,酵母固定化的氯化钙溶液浓度为2.4mol·L-1
左右时,酵母菌发酵产生酒精减少,故不是最适浓度,C错误;凝胶珠硬度过大时,发酵产生的酒精反而减少的原因是固定化阻止了酵母细胞与外界的物质交换,D正确。
故选D。
【点睛】本题着重考查了制备和应用固定化酶的相关知识,考生要能够从曲线图中获得解题的相关信息;识记游离态酶和固定化酶的优缺点;识记制备海藻酸钠溶液的过程和注意点等。
22.下列有关豌豆的叙述,正确的是( )
A. 萌发初期,种子的有机物总重量增加
B. 及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害
C. 进入夜间,叶肉细胞内ATP合成停止
D. 叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
【答案】B
【解析】
【分析】
植物只有光合作用能合成有机物,而呼吸作用会消耗有机物,为生物活动提供能量。植物在缺氧条件下,进行无氧呼吸产生酒精。合成ATP的途径有光合作用和呼吸作用。叶绿体中的色素包含叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】A、种子萌发初期,未长出绿色叶片无法进行光合作用合成有机物,但萌发需要细胞呼吸提供能量,这会消耗有机物,所以萌发初期,种子的有机物总重量减少,错误;
B、如果不及时排涝,豌豆根就会因缺氧而进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞,正确;
C、夜间细胞呼吸没有停止,仍能继续合成ATP,错误;
D、叶片黄化,说明叶片缺少叶绿素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此叶片黄化,叶绿体对红光的吸收减少,错误;
故选B。
23.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
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,为重复利用纤维素酶,通常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. 纤维素酶至少包括三种组分,可将纤维素分解成葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查纤维素酶的相关知识。
在仿旧和去污中,纤维素酶均可用于水解,二者作用机理相似,纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键的水解来分解纤维素,磷酸二酯键存在于核酸中,用于连接两个核苷酸。由于纤维素酶分子小,不能用包埋法固定化;温度、酸碱度会影响酶的活性,处理时间会影响酶作用的效果,故可通过调节温度、酸碱度和处理时间控制仿旧颜色的深浅;
【详解】A、纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分,洗衣粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物膨松有利于去污,二者作用机理相似,正确;
B、由于纤维素酶较小,不能用包埋法固定化酶,错误;
C、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,正确;
D、纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种酶,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,可将葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素,正确;
故选B。
24.下列有关NaCl在生物技术实践中的应用,正确的是( )
A. 在配制牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需加入琼脂,不需要添加NaCl
B. 蛋白质在NaCl溶液中析出时,其结构未发生改变
C. 在腐乳制作过程中,装瓶时需逐层等量加入NaCl,以防杂菌污染
D. 将哺乳动物的成熟红细胞浸泡于0.9%的NaCl溶液中,用以制备纯净的细胞膜
【答案】B
【解析】
在配制牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需要添加NaCl,以提供无机盐,A项错误;盐析不改变蛋白质的空间结构,B项正确;在腐乳制作过程中,装瓶时需逐层加入NaCl,且随层数的增高增加盐量,C项错误;哺乳动物的成熟红细胞在0.9%的NaCl溶液可以保持正常形态,不会破裂,D项错误。
25.红细胞中含有大量血红蛋白,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白.下列对血红蛋白提取和分离的叙述,正确的是
A. 重复洗涤直到上清液呈红色为止
B. 取血回来后,马上进行高速长时间离心
C. 将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌
D. 可经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】
蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。提取和分离血红蛋白时,首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品处理;再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质,即样品的粗分离;然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去,即样品纯化,纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后,配制成凝胶悬浮液,而不是用生理盐水;最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
【详解】A、离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌,使红细胞破裂,红细胞重复洗涤直到上清液没有黄色为止,错误;
B、 取血后,应进行低速短时间离心,高速、长时间会破坏血红蛋白,错误;
C、离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌,使红细胞破裂,错误;
D、 可经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳可以对蛋白进行分离、纯度鉴定,正确;
故选D。
26.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是
A. 如某植物细胞内染色体数与核DNA数的比值为1:2,则此时细胞内核膜将重新出现
B. 细胞的分化导致基因选择性表达,产生新的蛋白质,细胞具有新的功能
C. 人体内被自然更新的细胞内,部分酶的活性和自由水含量可能会减弱或降低
D. 细胞癌变后,细胞中的原癌基因和抑癌基因将不再发生突变
【答案】C
【解析】
【分析】
1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程.细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
4、癌细胞的主要特征:
(1)无限增殖;
(2)形态结构发生显著改变;
(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
【详解】A、细胞内核膜重新出现发生在末期,此时不具备染色单体,细胞内染色体数与核DNA数的比值为1:1,错误;
B、基因的选择性表达导致细胞分化,错误;
C、人体内被自然更新的细胞为衰老或者损伤的细胞,这种细胞代谢减慢,部分酶的活性和自由水含量会减弱或降低,正确;
D、 基因突变具有不定向性,随机性,细胞癌变后,细胞中的原癌基因和抑癌基因也可能再度突变,错误;
故选C。
27.下列关于DNA和RNA的叙述正确的是( )
A. 小麦的遗传物质彻底水解的产物有8种
B. HIV和T2噬菌体的核酸中都含有腺嘌呤核糖核苷酸
C. 基因是DNA携带的遗传信息,同一基因在不同细胞中会选择性表达
D. 在“观察DNA和RNA的分布实验”中,盐酸可促进DNA和蛋白质分离
【答案】D
【解析】
【分析】
核酸根据五碳糖不同分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA;DNA与RNA在组成上的差别是:一是五碳糖不同,二是碱基不完全相同,DNA中含有的碱基是A、T、G、C,RNA的碱基是A、U、G、C;核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质。
【详解】小麦的遗传物质是DNA,其彻底水解的产物有6种,分别是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,A错误;T2噬菌体的核酸只有DNA,含有的是腺嘌呤脱氧核苷酸,B错误;基因是有遗传效应的DNA片段,同一基因在不同的细胞中会选择性表达,C错误;在“观察DNA和RNA的分布实验”中,盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,D正确。
28.如图为科研人员分别用6种不同的有机溶剂(编号为1~6)按相同的实验步骤从枸杞中提取类胡萝卜素,得到的类胡萝卜素的含量如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 以有机溶剂作为提取剂是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂
B. “按相同的实验步骤”是为了排除无关变量的干扰
C. 实验课题为探究6种有机溶剂对枸杞中类胡萝卜素提取量的影响
D. 该实验的自变量为六种有机溶剂中类胡萝卜素的含量
【答案】D
【解析】
类胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用有机溶剂提取类胡萝卜素,A项正确;实验目的是探究6种有机溶剂对枸杞中类胡萝卜素提取量的影响,自变量为有机溶剂种类的不同,实验步骤为无关变量,B项、C项正确,D项错误。
29.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂,下列说法正确的是
A. 若a能抑制丙酮酸分解,则酒精的含量增加
B. 若b能抑制葡萄糖分解,则丙酮酸含量增加
C. 若c能抑制[H]生成水,则O2的消耗量减少
D. 若d能一直ATP形成,则ADP的含量减少
【答案】C
【解析】
【分析】
有氧呼吸:
第一阶段
在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H](活化氢);在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。反应式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)。
第二阶段
丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行的。反应式:2C3H4O3 (丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)。
第三阶段
在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP)。
无氧呼吸
第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸过程的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。须特别注意的是,丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量。
【详解】A、a抑制丙酮酸分解,进而导致有氧呼吸受抑制而减弱,细胞为获得能量供应而进行无氧呼吸,无氧呼吸也是由丙酮酸分解产生酒精或乳酸,丙酮酸分解受抑制,酒精含量不增加,错误;
B、 b抑制葡萄糖分解,葡萄糖无法分解产生丙酮酸,导致丙酮酸含量下降,错误;
C、 c抑制[H]生水,而[H]是与O 2结合来生成水的,因而导致O 2消耗量减少,正确;
D、d抑制ATP的生成,ATP是由ADP转化而来,ATP含量减低,ADP含量会增加,错误;
故选C。
30.下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A. 细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
B. 机体内所有的体细胞都处于细胞周期中
C. 抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期
D. 成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
【答案】A
【解析】
A、细胞周期的大部分时间处于分裂间期,A错误;
B、只有连续分裂的细胞才有细胞周期,B错误;
C、抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期,C错误;
D、分裂间期进行了DNA的复制和有关蛋白质的合成,为细胞分裂期提供物质基础,D正确。
点睛:本题的知识点是细胞周期的概念,分裂间期和分裂期的特点,对细胞周期概念和分裂间期与分裂期特点的理解与运用是解题的关键。
31.葡萄糖转运蛋白1〔GLUT1)存在于哺乳动物所有组织的细胞膜上,负责基础的葡萄糖吸收,满足细胞对葡萄糖和合成含糖大分子的需要。关于人体细胞GLUT1叙述错误的是( )
A. GLUT1的组成氨基酸的R基可能有20种
B. 其空间结构的形成与内质网和高尔基体有关
C. 成熟红细胞中GLUT1基因的转录在细胞质中进行
D. GLUT1结构出现异常可能会导致糖尿病
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题干信息分析,葡萄糖转运蛋白1是存在于所有细胞膜上运输葡萄糖的载体蛋白,其化学本质是蛋白质,在核糖体合成后需要先后经过内质网和高尔基体的加工,然后运输到细胞膜发挥作用。
【详解】GLUT1的化学本质是蛋白质,组成其的氨基酸最多20种,因此组成其的氨基酸的R基可能有20种,A正确;根据以上分析可知,GLUT1的空间结构的形成需要内质网和高尔基体的加工,B正确;成熟红细胞中没有细胞核和多种细胞器,因此不存在GLUT1基因的转录过程,C错误;GLUT1结构出现异常可能会导致血液中的葡萄糖不能被运进组织细胞,因此可能导致血糖浓度升高,进而导致糖尿病,D正确。
32.酒精是高中生物实验常用试剂,下列关于酒精的说法错误的是( )
A. 绿叶中色素的分离需用到无水乙醇
B. 植物细胞无氧呼吸的产物不一定含酒精
C. 观察花生子叶细胞中脂肪的分布,需用体积分数50%的酒精洗去浮色
D. “低温诱导植物染色体数目的变化”实验,冲洗根尖需用体积分数95%的酒精
【答案】A
【解析】
【分析】
酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA;土壤中小动物类群丰富度的研究中,需要体积分数为70%的酒精浸泡土壤小动物等。
【详解】在色素提取和分离实验中,利用无水乙醇提取绿叶中的色素,A错误;植物细胞无氧呼吸的产物不一定含酒精,如马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,B正确;观察花生子叶细胞中脂肪的分布实验中,染色后需用体积分数50%的酒精洗去浮色,C正确;低温诱导植物染色体数目的变化”中,卡诺氏液固定根尖后需用体积分数为95%酒精冲洗两次,D正确。
33.将酵母菌置于下列条件下培养一段时间后,测得细胞呼吸产生的CO2量如图所示。下列有关分析错误的是
A. 在一定条件下,酵母菌的细胞质基质和线粒体能同时产生CO2
B. 一定范围内,随温度升高细胞呼吸速率加快
C. 20℃条件下,酵母菌在前6小时消耗的葡萄糖的量一定比后6小时消耗的多
D. 40℃条件下,培养酵母菌6小时,培养液中葡萄糖可能已经被消耗完
【答案】C
【解析】
【分析】
酵母菌是兼性厌氧微生物,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,氧气不充足时进行有氧呼吸和无氧呼吸,酵母菌有氧呼吸的反应式是:
C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量,
无氧呼吸的反应式是: C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】A、在一定条件下,酵母菌能进行无氧呼吸,也能进行有氧呼吸,CO2产生的场所分别为细胞质基质和线粒体,正确;
B、一定温度范围内,呼吸酶的活性随着温度升高而升高,细胞呼吸速率随之加快,正确;
C、20℃下,随着CO2产生量的增多,酵母菌无氧呼吸速率增大,不知道无氧呼吸和有氧呼吸的比率,因而无法确定消耗的葡萄糖量,错误;
D、40℃条件下,6h和12h产生的CO2量相同,所以可能是葡萄糖被消耗完,正确。
故选C。
【点睛】有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,场所在线粒体基质,无氧呼吸酵母菌产生酒精和二氧化碳场所是细胞质基质,故有氧与无氧条件下酵母菌均可产生二氧化碳。
34. 如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下列分析中正确的是
A. 晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛
B. [H]经⑤转移到水中,其过程需CO2参与
C. 能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D. ①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原
【答案】A
【解析】
试题分析:A、①是光反应阶段,所以晴天比阴天时旺盛,A正确;
B、⑤包括有氧呼吸的第二和第三阶段,其中第三阶段,[H]经与02结合形成水,B错误;
C、②光合作用的暗反应阶段消耗ATP,不能合成ATP,④乳酸发酵和酒精发酵不能合成ATP,⑦多糖分解为葡萄糖不合成ATP,C错误;
D、①表示光反应阶段,②表示暗反应阶段,光反应阶段产生的[H]可在暗反应过程中将三碳化合物还原,D错误.
故选:A.
考点:光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化;细胞呼吸的过程和意义.
二、非选择题
35.将等量萌发的种子和在沸水中煮过并自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中,如图所示(本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。两试管中均无空气存在。据图分析回答:
(1)甲试管放置几个小时后,管内顶部出现气泡,其中的气体成分主要是_____________;将该气体引入__________溶液中,可使该溶液变混浊。
(2)甲试管中产生气泡的现象是种子进行____________造成的,写出表示这一过程的反应式_____________________________。
(3)乙试管在与甲试管同样的时间内,试管内顶部未出现气泡,原因是__________。
(4)乙试管继续放置几天,一些微生物开始繁殖,导致试管内顶部也出现少量气体,这是这些微生物从试管中的__________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。
(5)这些微生物可能的来源是(答出两个来源即可)___________________________________________________________________________。
【答案】 (1). CO2 (2). Ca(OH)2 (3). 无氧呼吸 (4). +能量 (5). 被煮沸过的种子已经死亡,不能进行呼吸作用 (6). 死亡种子中 (7). 未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类
【解析】
【分析】
分析实验装置图:甲装置中是萌发的种子,能在缺氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,其中二氧化碳能使澄清石灰水变混浊。乙装置中是煮沸自然冷却后的种子,该种子已经死亡,新陈代谢停止,不能呼吸产生二氧化碳,但死亡的种子可以为微生物的生长提供所需要的营养物质。
【详解】(1)根据题意,试管中无空气,所以甲试管顶部的气体是种子进行无氧呼吸产生的CO2, CO2能使澄清石灰水Ca(OH)2溶液变混浊。
(2)甲试管产生的气泡是种子无氧呼吸产生的,反应式为:+能量。
(3) 乙试管在与甲试管同样的时间内,试管内顶部未出现气泡是因为乙试管中是被煮沸过的种子已死亡,新陈代谢已停止,不能进行呼吸作用,因此没有气泡产生。
(4)微生物需要的营养物质包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水, 乙试管中有一些微生物开始繁殖,是因为试管中已死亡的种子可为微生物的生长提供所需要的营养物质。
(5)乙试管中微生物可能的来源包括进行实验的各个环节和涉及到的各种仪器设备和实验材料,有:未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类等。
【点睛】本题考查了种子在无氧条件下的萌发,并用煮过的种子做对照,探究种子在无氧条件下是否能萌发,及产物是什么。同时考查了微生物培养、无菌操作的基本知识。
36.在生物学研究中经常会涉及一些定性或定量实验,请回答下列有关问题:
(1)实验室的材料和用具有蛋清、煮熟的蛋白块、蛋白酶溶液、蒸馏水、斐林试剂、双缩脲试剂、试管、烧杯、酒精灯、镊子、量筒、天平、温度计、石棉网、铁架台等。请写出“验证蛋白酶具有水解蛋白质的作用”实验的基本思路_______________。
(2)探究胃蛋白酶的最适pH,利用pH分别为3、4、5、6、7、8的缓冲液进行预实验是否恰当?_______理由是_______________。
(3)将培养液静置一段时间后,从上清液中取样,估测草履虫种群数量,估测值比实际值偏大。原因最可能是_________________________________________________。
【答案】 (1). 在装有大小、形状相同的煮熟的蛋白块的两试管中,分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水,一段时问后观察蛋白块的大小 (2). 不恰当 (3). 蛋白的最适pH 在酸性范内,应利用pH 分别为0、1、2、3、4、5、6、7 的缓冲液进行预实验 (4). 草履虫是需氧型生物,静置条件下,主要分布在含氧量较高的上清液中,相对于混匀的培养液,数量更多
【解析】
【分析】
本题考查了实验设计的几个基本原则:
1.科学性原则
实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法;是依据假设,在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。 。
2.可行性原则
在实验设计时,从原理、实验实施到实验结果的产生,都实际可行。
3.简便性原则
实验设计时,要考虑到实验材料要容易获得,实验装置简单,实验药品较便宜,实验操作较简便,实验步骤较少,实验时间较短。
4.可重复性
重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则。任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性,设计实验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。
5.单一变量原则
不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。
6.对照性原则 实验中的无关变量很多,必须严格控制,要平衡和消除无关变量对实验结果的影响,对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。
【详解】(1)“验证蛋白酶具有水解蛋白质的作用”实验的基本思路是选取蛋白酶和蛋白块为实验组,设置对照组时,其他条件不变,将蛋白酶溶液替换为等量的蒸馏水,步骤:在装有大小、形状相同的煮熟的蛋白块的两试管中,分别加入等量的蛋白酶溶液和蒸馏水,一段时间后观察蛋白块的大小。
(2)利用pH分别为3、4、5、6、7、8缓冲液来探究胃蛋白酶的最适pH是不恰当的。因为胃蛋白酶的最适pH在酸性范围内,应利用pH分别为0、1、2、3、4、5、6、7的缓冲液进行预实验。
(3)草履虫是需氧型生物,静置条件下,主要分布在含氧量较高的上清液中,相对于混匀的培养液,数量更多,因此使得实验数据偏大。
【点睛】本题考查生物学科中的几个实验设计,近几年实验设计类题目几乎是必考题,考生在思考实验计划时,应根据实验的目的和条例,针对实验的全过程,认真考虑实验设计问题。一个周密而完善的实验设计,能合理地安排各种实验因素,严格地控制实验误差,从而用较少的人力、物力和时间,最大限度地获得丰富而可靠的资料。反之,如果实验设计存在着缺点,就可能造成不应有的浪费,且足以减损研究结果的价值。实验设计是实验过程的依据,是实验数据处理的前提,也是提高科研成果质量的一个重要保证,因此考生应从全过程把握,提取题目中实验设计的信息。
37.(1)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。________
管号试剂(mL)
1
2
3
4
蒸馏水
1.4
1.4
1.4
pH7.5的缓冲液
0.2
0.2
0.2
纤维素悬浮液
0.3
0.3
0.3
微生物A提取液
0.1
微生物B提取液
微生物C提取液
0.1
总体积
2
2
2
2
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入______试剂,摇匀后,进行_________处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
【实验结果】
微生物A提取物
微生物B提取物
微生物C提取物
颜色深浅程度
+
+++
++
【分析讨论】
(1)该实验中的对照组是______号试管。
(2)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是____________。
(3)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是_________。
(4)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于___________。
【答案】 (1).
试管号
1
2
3
4
蒸馏水
1.5
pH7.5缓冲液
0.2
纤维素悬浮液
0.3
维生素A提取液
维生素B提取液
0.1
维生素C提取液
总体积
(2). 斐林试剂 (3). 水浴加热 (4). 4 (5). 不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同) (6). 微生物B (7). 葡萄糖可用作制取酒精的原料
【解析】
【分析】
本题主要考查影响酶活性的因素和实验设计原则.
1、温度、pH影响酶的活性。在最适温度(pH)下,酶的活性最高;当温度(pH)低于最适温度(pH)时,酶的活性随温度(pH)的升高而增强;当温度(pH)高于最适温度(pH)时,酶的活性随温度(pH)的升高而减弱。
2、不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同),酶的活性不同。
3、实验设计时要注意对照原则和单一变量原则。要注意无关变量应该相同且适宜。
【详解】实验步骤:(2)根据实验目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性,因此单一变量是微生物的种类不同,而其他无关变量应该相同且适宜。如下表:
管号试剂(mL)
1
2
3
4
蒸馏水
1.5
pH7.5的缓冲液
02
纤维素悬浮液
0.3
微生物A提取液
微生物B提取液
0.1
微生物C提取液
总体积
(4)在上述四支试管中分别加入斐林试剂,摇匀后,进行水浴加热处理。
分析讨论:(1)因为1号、2号、3号试管中分别为三种不同微生物ABC的提取液,4号试管是同体积的蒸馏水,因此4号是空白对照。
(2)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同),所以不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同.
(3)微生物B的提取液与斐林试剂反应后的颜色最深,说明微生物B中的纤维素酶活力最强,产生的葡萄糖最多。因此微生物B最具有应用开发价值。
(4)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于:葡萄糖可用作制取酒精的原料;用纤维素代替化石燃料。
【点睛】本题以图表为载体,考查学生获取和处理信息的能力,分析和解决问题的能力。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称做自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
38.生物技术实践与人们生产和生活密切相关。回答下列有关问题:
(1)无菌技术主要通过消毒盒灭菌来避免杂菌污染。常用的灭菌方法有___________(答三种方法)。目的菌株筛选后应该利用___________培养基进行扩大培养。
(2)在生产葡萄酒的过程中,发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的生物是__________。腐乳外部有一层致密的“皮”,这是____________的匍匐菌丝形成的。
(3)在制作果醋过程中,榨取的果汁非常浑浊,解决方法是______________________。
(4)从橘皮中提取精油常用________法。橘皮精油的提取方法不采取水中蒸馏法,是因为该方法会导致_____________________________________________等问题。
(5)薄荷油具有易挥发、难溶于水等性质,因此适合选用_________________法来提取。收集到的液体冷却后加入氯化钠的目的是___________________________,然后加入无水硫酸钠除去残留的水分。
【答案】 (1). 灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌 (2). 液体 (3). 醋酸菌
(4). 毛霉 (5). 用果胶酶处理 (6). 压榨 (7). 原料焦糊和有效成分水解 (8). 蒸馏法 (9). 促进油水分离
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
4、常用的灭菌方法包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。
5、植物精油提取流程(以玫瑰精油为例):
【详解】(1)常用的灭菌方法包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。
利用液体培养基进行扩大培养,因为液体培养基容量大,加以震荡搅拌,增加氧气含量,可以加速微生物的生长。
(2)葡萄酒变酸是因为混入了醋酸菌,醋酸菌是异养需氧型,在葡萄酒表面生长,葡萄酒表面的菌膜是由醋酸菌形成的。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型,腐乳外部致密的“皮”是由毛霉的匍匐菌丝形成的。
(3)榨取的果汁非常浑浊是由于果胶的存在,加入果胶酶可使之分解。
(4)从橘皮中提取精油常用压榨法法。采取水中蒸馏法提取橘皮精油,可能会出现原料焦糊和有效成分水解等问题。
(5)蒸馏法适用于挥发性较强、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的成分的提取,如提取玫瑰油、薄荷油等芳香油。收集到的液体冷却后加入氯化钠的目的是促进油水分层,无水硫酸钠可吸水,故加入无水硫酸钠除去残留的水分。
【点睛】本题考查发酵技术的应用、微生物的培养、植物成分的提取,考查考生对有关技术原理的掌握、识记程度,考查的知识点较多,但只要考生识记这些知识点,解决此类题目的难度不大。
39.某地的制腊生产工艺流程如下图所示,请回答下列相关问题。
(1)在酒精发酵阶段与醋酸发酵阶段需要控制的反应温度不同,这是因为_____
(2)在酒精发酵阶段需要控制发酵罐的通气条件。具体操作是_____。其结果是先提高酵母菌数量,之后有利于获得更多的酒精产物。
(3)醋酸发酵阶段的工艺如下:
①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如下图。据图分析,曲线_____
表示A层醋酸杆菌的密度变化。影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有_____,_____,_____温度等。
②上述过程生成的食醋还具有含量较高的乳酸,其原因是发酵过程中,发酵缸中_____层醋酪有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等,加剧了不同种类乳酸菌的_____,淘汰了部分乳酸菌种类。
④乳酸菌的代谢类型是_____。
【答案】 (1). 催化两个过程的酶的最适温度不同(酵母菌与醋酸杆菌生长和发酵所需温度不同) (2). 先通气,后密闭 (3). b (4). 氧气 (5). 营养物质 (6). PH
(7). 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下) (8). 种间竞争(或竞争) (9). 异养厌氧型
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】(1)由于酵母菌与醋酸杆菌生长和发酵所需温度不同,因此在酒精发酵阶段与醋酸发酵阶段需要控制的反应温度不同;
(2)酒精发酵时应该先通气,后密闭,目的是先提高酵母菌数量,之后有利于获得更多的酒精产物。
(3)①醋酸菌属于需氧型细菌,只有在氧气充足的时候能够大量繁殖并能产生醋酸。据图分析,曲线b表示A层醋酸杆菌的密度变化。据图3分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌密度先快速增长后趋于稳定,变化的主要环境因素是氧气、营养物质、PH。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。乳酸发酵是乳酸菌进行的无氧呼吸,因此发酵过程中,发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争(或竞争),淘汰了部分乳酸菌种类。
④乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型。
【点睛】本题结合果酒和果醋制作流程图,考查果酒和果醋的制作、腐乳的制作等相关知识,要求考生识记参与果酒、果醋和腐乳制作的微生物,掌握相关技术的原理及条件,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。
40.下列是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)活化就是_______________________________________.
(2)影响实验成败的关键步骤是___________________________。
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明_____________;
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定,原因是__________________________________。
(6)该实验中CaCl2溶液的作用是______________________________________________。
【答案】 (1). 休眠状态的微生物物新恢复正常的生活状态 (2). 配制海藻酸钠溶液 (3). 较少 (4). 固定化酵母细胞数目较少 (5). 细胞个体大,不易从包埋材料中漏出 (6). 使胶体聚沉
【解析】
【分析】
活化是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态;
凝胶珠的颜色和形状:如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便Ca2+与Na+充分交换,形成的凝胶珠稳定。
【详解】(1)酵母菌在缺水状态下处于休眠状态。活化加入水使得酵母菌恢复正常的生活状态,酵母细胞活化时体积会增大,则活化前应选择足够大的容器,以避免酵母菌溢出容器外。
(2)实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液,形成凝胶珠。
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠颜色过浅,所包埋的酵母细胞数目较少。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明固定化酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明海藻酸钠浓度偏高,制作失败。
(5)细胞个体大,难以吸附或结合,而且不易从包埋材料中漏出,则固定化细胞一般采用包埋法固定。
(6) CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。
【点睛】本题为考查制备固定化酵母细胞的基本原理和实验操作、步骤,属于识记的内容,难度较小,较为基础,考生应当掌握。