高中生物利用生物净化原理治理环境污染综合题

【生物——选修1：生物技术实践专题】(15分)
请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板时，需要等待平板冷却后，将平板倒过来放置。微生物接种的方法，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，后者是将菌液进行一系列的，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。菌落是在固体培养基上由细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)对月季进行组织培养时，适宜花药培养的时期是期，为确定花粉是否处于该时期，镜检时最常用的染色方法是。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与生重氮化反应后，与N—l一萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是；得到的萃取液需要用方法进行浓缩。

【生物－选修1：生物技术实践】
玉米（2N=20）是重要的粮食作物，经深加工可以生产酒精、玉米胚芽油等产品，下图甲表示玉米深加工过程，图乙表示为了获得玉米新品种常采用的一种育种方式，请回答以下问题：

(1)玉米秸秆的主要成分是，酵母菌不能直接使用，要利用C₁酶和C_X酶分解成后，再经酶分解成葡萄糖才能供给酵母菌使用。
(2)使用选择培养基从土壤中分离出能分解玉米秸秆主要成分的微生物，对培养基的要求是，如果还要对土壤中该类微生物进行计数，则接种的方法为。
(3)为了使酵母菌最高效率的进行酒精发酵，需要满足的环境条件是无氧、温度为℃。
(4)如果在育种过程中，改变图乙②过程所使用的培养基中的的种类及浓度配比，则可能不会形成愈伤组织，而是形成。
(5)如果在剥离花药时损伤了花药壁，则培育出的试管幼苗分裂中期细胞中染色体条数为。

【生物—生物技术实践】某生物兴趣小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了___________和__________。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是水和无机盐。
(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_______________。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于__________中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种
_________作为对照进行实验。
(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有多种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_____________。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐____________细菌，这种培养基被称为__________。

【生物——选修1：生物技术实践专题】(15分)请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板时，需要等待平板冷却后，将平板倒过来放置。微生物接种的方法，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，后者是将菌液进行一系列的，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。菌落是在固体培养基上由细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)对月季进行组织培养时，适宜花药培养的时期是期，为确定花粉是否处于该时期，镜检时最常用的染色方法是。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸生重氮化反应后，与N—l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是；得到的萃取液需要用方法进行浓缩。

回答下列有关微生物的问题。
霍乱弧菌（如图）经口感染，通过胃到达小肠，在小肠黏膜细胞的表面生长繁殖并产生霍乱肠毒素，后者导致感染人群腹泻甚至死亡。

（1）霍乱弧菌能穿透粘液层（分布于小肠黏膜细胞表面）通常借助于。

A．	肠道的蠕动
B．	消化液的流动
C．	细菌鞭毛的运动
D．	小肠上皮细胞微绒毛的摆动

用含硫代硫酸钠、柠檬酸钠、胆酸纳、蔗糖的 $TCBS$ 培养基（ $pH8.6$ ）能从天然样品中有效地分离出霍乱弧菌。
（2）这种 $TCBS$ 培养基属于。

A．	酸性通用
B．	碱性通用
C．	酸性选择
D．	碱性选择

研究显示、霍乱肠毒素为蛋白质，其编码基因位于 $CTX$ 噬菌体基因组中．无毒型霍乱弧菌经 $CTX$ 噬菌体感染后，会转变为产毒素的菌株，且其子代细菌即便在无噬菌体感染的条件下，同样能稳定维持其产毒素特性。
（3）造成霍乱弧菌这一特点的机制可能是。

A．

霍乱肠毒素在霍乱弧菌细胞分裂时分裂子代细胞

B．

霍乱肠毒素能选择性杀死不含毒素编码基因的霍乱弧菌

C．

$CTX$ 噬菌体感染霍乱弧菌后增殖了大量且稳定的噬菌体

D．

$CTX$ 噬菌体在感染霍乱弧菌期间将其基因组插入至宿主基因组上

（4）不食不洁生水和生贝壳类海产品是防止霍乱发生措施之一，这属于传染病预防措施中的。
（5）下列各图中，能准确反映霍乱弧菌疫苗接种者血清中抗霍乱弧菌抗体的浓度随时间变化趋势的是。

A．
B．
C．
D．

生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，为从土壤中微生物筛选到能分解尿素的细菌。培养基成分如下表所示，实验步骤如图1所示。回答下列问题

KH2PO4	Na2HPO4	MgSO4·7H2O	葡萄糖	尿素	琼脂
1.4 g	2.1 g	0.2 g	10 g	1 g	15 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL，调pH为7.2

（1）分解尿素的细菌能分泌________酶，能将尿素分解成__________。
（2）培养基中为“目的菌”生长提供氮源和碳源的物质分别来自________和_________。为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求，在培养时应采用的操作方法是_______________________________。

（3）图中将细菌转到固体培养基上时，应采用________法接种以获得单个菌落。初步筛选出来的菌种还需要用生化的方法作进一步的鉴定，鉴定方法是检测初步筛选目的菌种培养基的pH，若pH_______（降低/不变/升高），说明该菌种能够分解尿素。
（4）A同学从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。有同学认为造成A同学实验结果的原因是培养基被杂菌污染。为了证实该说法，则进一步实验的操作思路是________________。

[生物——选修1:生物技术实践](15分)请回答下列与微生物有关的问题:
(1)微生物的分布:能降解某种除草剂(一种难以降解的含氮有机物)的细菌主要分布在的土壤中。
(2)微生物的消毒和灭菌:在菊花组织培养中,对外植体常用和氯化汞进行消毒;在微生物培养中,对培养基常用法进行灭菌。
(3)微生物的应用:在葡萄酒的自然发酵过程中,运用吸附在葡萄皮上的野生型发酵产生酒精。
(4)微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是下面图中A、B两种方法。常用来统计样品活菌数目的方法是[ ]。

(5)微生物的计数:运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是。
(6)微生物的鉴定:要从土壤样液中筛选出能降解除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。设计培养基配方时,从用途来看,除加入必需的营养成分外,还应;从物理性质来看,还应加入。接种培养后,依据培养基中是否产生来筛选能降解该除草剂的细菌。

[生物——选修1:生物技术实践]回答下列有关微生物及其培养的相关问题
常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精,但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答:
（1）微生物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,灭菌前应该将器皿。下图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙指示的结构依次是 。

（2）制备酵母菌培养基要进行平板操作,待平板冷凝后,要将培养皿倒置,其主要原因。
（3）取从自然界中采集的葡萄,然后在超净台上将葡萄置于0.1%氯化汞水溶液中进行表面消毒5min,再用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后进行纯化培养。研究者在经过接种后得到了一个经培养后菌落分布如下图乙所示的平板,推测接种时可能的操作失误是。为了确定培养基是否被污染,需要进行的操作是:。

（4）下表为某学生在筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时所配置的培养基配方,请指出其中的明显不足之处。

K2HP04	FeS04	MgS04.7H20	NaNO3	KCl	蔗糖	木糖	琼脂	蒸馏水
0.1g	0.001g	0.05g	0.3g	0.05g	3.0g	3.0g	2.og	100ml

(16分每空2分）某研究小组研究了不同浓度的土霉素（一种抗生素〕对大肠杆菌生长的影响，实验结果见下图1.

(1）实验结果表明，对大肠杆菌抑制作用最明显的是浓度为（图1中数字）的土霉素。
(2）该实验中，接种大肠杆菌时所使用的接种方法是，在培养和接种大肠杆菌时要特别注意进行操作。为更好地体现土霉素对大肠杆菌的抑制作用，实脸中还应增加一组作为空白对照。为了严格控制土霉素的剂量，对图纸片的要求是。为减少实脸误差，每一浓度的土霉素还要制备
(3) 长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性这一过程的实质是大肠杆菌种群的发生了变化
(4）该研究小组运用上述实脸方法还研究了相同浓度的A、B、C三种不同抗生素对大肠杆菌生长的影响。请在图2中图示这一处理方案（可模仿图1加以必要的注解）。

果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂（制剂中果胶酶浓度相同）进行了探究，其实验设计及实验结果如下表所示。

分组	蒸馏水 （mL）	缓冲液 （mL）	果汁 （mL）	果胶酶制剂（mL）	果汁浑 浊程度
甲	乙	丙
1	2	2	5	2	0	0	＋
2	2	2	5	0	2	0	＋＋＋
3	2	2	5	0	0	2	＋＋
4	X	2	5	0	0	0	Y
注：“+”越多表示果汁越浑浊。

（1）表中X所代表的数值应为，Y的果汁浑浊程度应表示为（用若干个“+”表示）。
（2）除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法，相关物质变化量最大的是组。
（3）微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以为唯一碳源；如需进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的、（至少写出两点）等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰，所以应利用技术减少影响从而保护酶的活性。
（4）该兴趣小组进一步探究了一定尝试的果胶酶制剂乙在不同浓度果汁下的作用，实验结果如右图曲线。请在图中画出同样条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。

根据所学微生物的实验室培养和应用知识，完成下列问题。
(1)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有_________________ 、________和高压蒸汽灭菌。
(2)锥形瓶接种过程应在酒精灯火焰附近进行，防止________污染培养基。对无菌操作时用到的玻璃器皿要用________的方法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭不能达到目的。
(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的________稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到________的表面，进行培养。
(4)平板划线操作（如右图所示）时要做到以下几点：

①第一次划线及每次划线之前都需要对接种环进行 ________，待接种环冷却后才能伸入菌液，以免 ____________。
②划线时最后一区不要与第一区。
③划线用力大小要适当，防止用力过大将____划破。
(5)土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们体内能合成________，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到徨化作用。统计样品中的分解尿素的活菌一般用______法，具体的操作流程是土壤取样→______→微生物的培养与观察 细菌的计数。
(6)统计的菌落往往比活菌的实际数目低，这是因为_________________________。

根据下面的实验装置图（图甲、乙）和果酒的生产工艺流程简图（图丙）回答问题：

图甲图乙图丙
（1）图甲所示装置可用于提取（填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”）。
（2）制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是。
（3）图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之（填“前”或“后”）进行的；为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的酶。
（4）从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和。樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌（填“能”或“不能”）将果汁中的糖发酵成醋酸。

[生物——生物技术实践]
微生物培养与分离技术是生物学中重要的实验技术。根据有关微生物的知识，分析回答问题：

(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化和A：____、B:_____等过程，上述过程中需要在超净工作台上操作的是_______。
(2)纯化菌种时为得到单菌落，常采用的接种方法是平板划线法和D:_____法，其中需用接种环进行操作的是__________。
(3)为达到筛选土壤中分解尿素细菌目的，平板内固体培养基应以尿素作为唯一的_ __，培养基中加入________指示剂培养后，若变红以鉴定其中含有所需细菌。若筛选纤维素分解菌，在选择培养后须进行E:____和F:______过程，一般通过观察_______的有无挑选出所需菌种。

[生物－选修I生物技术实践](15分)
尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL。实验过程如右图所示:

回答下列问题:
(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时，可采用的方法是。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成色，则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是，需要消毒的是（填序号）。
①培养细菌的培养基与培养皿 ②玻棒、试管、锥形瓶和吸管 ③实验操作者的双手
(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有（填序号）。
①所取土样不同②培养基被污染 ③接种操作错误 ④没有设置对照实验
(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行处理后，才能倒掉。

[生物—选修1生物技术实践]
某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出能高效降解脂肪的菌株。请回答：
(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于培养基。
(2)为避免培养皿污染，需将培养皿呈状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行处理。为了排除，需设置接种等量无菌水的培养基作为空白对照。
(3)为了筛选出菌株，可将适量的试剂滴加在平板中的菌落周围，洗去浮色后，如果菌落周围的现象是，则说明此种菌能够分泌脂肪酶。
（4）纯化菌种时，为了得到单菌落，可采用法接种于新的培养基平板上。
（5）试验操作应在酒精灯火焰附近进行的原因是。