2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)專題12生物技術(shù)實(shí)踐高考模擬訓(xùn)練含解析新人教版

PAGE5-專題12生物技術(shù)實(shí)踐1．(2024·甘肅省蘭州一中高三其他)我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)覺治療瘧疾的新藥物青蒿素而獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是一種無色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，主要從黃花蒿中提取。近年來又發(fā)覺青蒿素具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，某科研小組按如下步驟進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)：①從黃花蒿中提取青蒿素；②將等量癌細(xì)胞分別接種到4組培育瓶中，相宜條件下培育24h后除去上清液；③向4組培育瓶中分別加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培育液，相宜條件下接著培育；④72h后統(tǒng)計(jì)并計(jì)算各組的細(xì)胞增殖抑制率?；卮鹣铝袉栴}：(1)提取青蒿素時(shí)不宜運(yùn)用水蒸氣蒸餾法，緣由是青蒿素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來(或水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素不易揮發(fā))；依據(jù)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采納有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥，以提高萃取效率。(2)萃取青蒿素的過程應(yīng)采納水浴加熱；加熱時(shí)常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是防止有機(jī)溶劑揮發(fā)。萃取液在濃縮之前需進(jìn)行過濾，以除去萃取液中的不溶物。(3)科研小組進(jìn)行上述②～④步驟試驗(yàn)的目的是探究青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系。步驟③中須要設(shè)置比照組，比照組的處理方法為在另一培育瓶中加入等量的不含青蒿素的培育液，相宜條件下接著培育。【解析】(1)由于水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素不易揮發(fā)，所以提取青蒿素時(shí)不宜運(yùn)用水蒸氣蒸餾法。依據(jù)青蒿素有易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采納有機(jī)溶劑萃取的方法。為了提高萃取效率，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥。(2)萃取青蒿素的過程應(yīng)采納水浴加熱，以保證青蒿素受熱勻稱，同時(shí)，有機(jī)溶劑易燃不能明火加熱；加熱時(shí)常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是防止有機(jī)溶劑揮發(fā)。萃取液在濃縮之前需進(jìn)行過濾，以除去萃取液中的不溶物。(3)設(shè)置不同濃度的青蒿素溶液加入癌細(xì)胞培育液中，統(tǒng)計(jì)癌細(xì)胞的增殖速率，說明該試驗(yàn)的目的是探究不同濃度的青蒿素對細(xì)胞增殖的影響或者探究青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系。步驟③中須要設(shè)置一組空白比照組，處理方法是在另一培育皿中加入等量的不含青蒿素的培育液，相宜條件下接著培育。2．(2024·湖北省高三其他)某同學(xué)依據(jù)所學(xué)的學(xué)問設(shè)計(jì)了利用鮮茉莉花提取茉莉精油的試驗(yàn)流程?；卮鹣铝袉栴}：鮮茉莉花＋水Aeq\a\vs4\al(油水混合物)B除水過濾茉莉精油(1)植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，詳細(xì)采納哪種方法要依據(jù)植物原料的特點(diǎn)來確定。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來形成油水混合物，冷卻后油水又重新分層。(2)圖中的A過程表示水蒸氣蒸餾，促進(jìn)B過程的進(jìn)行時(shí)，通常向油水混合物中加入NaCl。通過B過程獲得的提取物還會含有肯定的水分，一般可以加入一些無水Na2SO4吸水。(3)橘皮精油主要貯存在橘皮部分，提取橘皮精油一般不采納水中蒸餾法，緣由是會產(chǎn)生原料焦糊和有效成分水解等問題。提取橘皮精油一般采納壓榨法，運(yùn)用該方法時(shí)，為了提高出油率，可將柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。【解析】(1)植物芳香油的提取方法有蒸餾法、壓榨法和萃取法等，其中水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來形成油水混合物，冷卻后油水又重新分層。(2)依據(jù)以上分析已知，圖中A表示水蒸氣蒸餾，B過程為分別油層的過程。在促進(jìn)油層分別時(shí)，常向油水混合物中加入氯化鈉，以汲取水分，提高茉莉精油的純度；獲得的提取物還會含有肯定的水分，一般可以加入一些無水Na2SO4吸水。(3)由于水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊或有效成分部分水解等問題，所以提取橘皮精油，常采納壓榨法而不用蒸餾法。為了提高出油率，可將柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。3．(2024·定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校高三其他)LB液體培育基和LB固體培育基是微生物試驗(yàn)室中較常用的一種培育基，其配方為10g蛋白胨、10g/L酵母提取物、5g/L氯化鈉等，主要用于培育細(xì)菌、擴(kuò)增菌種數(shù)量。某探討組開展了氧氣對微生物生長、繁殖的影響試驗(yàn)，請回答下列問題：(1)要配制供微生物生長、繁殖的培育基，其中一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等。有些微生物對某些特別養(yǎng)分物質(zhì)及pH、氧氣等條件有特別要求。(2)將各類微生物用接種環(huán)從斜面培育基接種于滅菌過的LB液體培育基中，進(jìn)行擴(kuò)大化培育。(3)將含有LB固體培育基(LB液體培育基中加15g瓊脂粉，剛配好，尚未凝固)的錐形瓶放入高壓蒸汽滅菌鍋中進(jìn)行滅菌。滅菌完成后將錐形瓶取出，待溫度下降到60℃(不燙手的溫度)時(shí)，用酒精擦拭桌面和雙手，在超凈工作臺中的酒精燈火焰旁將錐形瓶中的LB培育基分裝到一系列試管，并做標(biāo)記。(4)當(dāng)試管溫度下降到40℃(培育基還是液態(tài))時(shí)，用滅菌過的移液器吸取0.1mL的各類微生物懸液加入相應(yīng)試管中并封口，雙手快速搓動試管，使菌種勻稱分布于培育基內(nèi)后快速將封口的試管放置在低溫條件下使培育基凝固。(5)將上述試管放置于常溫條件下培育48小時(shí)后視察試驗(yàn)結(jié)果，下圖中可表示制作果酒的菌種的分布圖的是B?！窘馕觥?1)要配制供微生物生長、繁殖的培育基，其中一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等，有些微生物對某些特別養(yǎng)分物質(zhì)及pH、氧氣等條件有特別要求。(2)斜面培育基接種用接種環(huán)接種，對微生物進(jìn)行擴(kuò)大化培育。(3)培育基一般采納高壓蒸汽滅菌法滅菌，滅菌完成后將錐形瓶取出，待溫度下降到60℃時(shí)，用酒精擦拭桌面和雙手，在超凈工作臺中的酒精燈火焰旁將錐形瓶中的LB培育基分裝到一系列試管，以防止雜菌污染。(4)培育基凝固須要放置在低溫條件下。(5)參加果酒制作的菌種是酵母菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型，因此圖中表示果酒制作菌種的圖是B。4．(2024·江西省高三二模)2024年起，全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，實(shí)行垃圾分類，關(guān)系廣闊人民群眾生活環(huán)境，關(guān)系節(jié)約運(yùn)用資源，也是社會文明水平的一個(gè)重要體現(xiàn)。有機(jī)垃圾微生物處理的基本原理是利用微生物降解菌產(chǎn)生多種酶，對分類后的有機(jī)垃圾進(jìn)行快速分解。(1)有機(jī)垃圾中油污降解困難，某試驗(yàn)小組欲從油污污染的土壤中篩選出高效降解脂肪的菌株，需配置以脂肪為唯一碳源的選擇培育基，將采集的土樣混勻后從中稱取1g，置于經(jīng)過高壓蒸汽滅菌法滅菌處理的液體培育基中培育一段時(shí)間，以增加脂肪分解菌的濃度。(2)利用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種時(shí)，要對菌液進(jìn)行充分稀釋的目的是使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培育基表面形成單個(gè)的菌落。接種后進(jìn)行培育時(shí)，需將培育皿呈倒置狀態(tài)放置。(3)篩選出高效降解脂肪的菌株后，若須要長期保存，可采納甘油管藏的方法。(4)為測定脂肪酶降解脂肪的實(shí)力，須要先將該酶分別出來，常用凝膠色譜(安排色譜)法，該方法是依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分別蛋白質(zhì)?！窘馕觥?1)要篩選出高效降解脂肪的菌株，須要從油污污染的土壤中采集取樣，并用以脂肪為唯一碳源的選擇培育基進(jìn)行選擇培育，詳細(xì)做法為，將選取的土壤混勻后從中稱取1g，置于經(jīng)過高壓蒸汽滅菌法處理的液體培育基中培育一段時(shí)間，以增加脂肪分解菌的濃度。(2)利用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種時(shí)，須要對菌液進(jìn)行充分稀釋以便能使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培育基表面形成單個(gè)的菌落。接種后進(jìn)行培育時(shí)，需將培育皿倒置培育，避開水珠滴入到培育皿的表面影響菌落的生長。(3)菌種長期保存通常采納甘油管藏法，因此，篩選出的高效降解脂肪菌株采納甘油管藏法長期保存。(4)脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的分別常用凝膠色譜(安排色譜)法完成，該方法是依據(jù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小實(shí)現(xiàn)分別，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的遷移速率與分子量的大小有關(guān)。5．(2024·天津高三二模)由于酵母菌干脆利用淀粉的實(shí)力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α－淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(圖甲所示)。(1)圖甲中為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培育基應(yīng)以淀粉作為唯一碳源。②、③過程須要重復(fù)幾次，目的是進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉實(shí)力強(qiáng)的酵母菌。(2)某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培育后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是稀釋涂布平板法；推想該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是涂布不勻稱。(3)以淀粉為原料，用工程酵母菌在相宜條件下密閉發(fā)酵，隔一段時(shí)間須要進(jìn)行排氣，其緣由是酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2須要排出，否則壓力過大。(4)對于試驗(yàn)結(jié)果分析正確的是(BC)A．α－淀粉酶基因是否表達(dá)可通過DNA分子雜交技術(shù)來檢測B．在培育基中添加碘液進(jìn)行染色，菌落四周會出現(xiàn)透亮圈，顏色較淺C．在密閉和不密閉的狀況下培育，酵母菌出現(xiàn)的透亮圈大小不同D．在試驗(yàn)條件相宜時(shí)，酵母菌進(jìn)行孢子生殖，繁殖快速【解析】(1)圖甲中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程須要用到的工具酶有：限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶；一般酵母菌干脆利用淀粉的實(shí)力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉為唯一碳源的選擇培育基可以選出工程酵母菌；②、③過程重復(fù)幾次的目的是進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉實(shí)力強(qiáng)的酵母菌。(2)由圖乙可知，該同學(xué)采納的是稀釋涂布平板法，但菌落比較集中，沒有很好的分散開來，可能是涂布不勻稱導(dǎo)致的。(3)由于酵母菌酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2，須要?jiǎng)偤门懦龇駝t壓力過大，因此在利用工程酵母菌進(jìn)行密閉發(fā)酵時(shí)，每隔一段時(shí)間須要進(jìn)行排氣。(4)A.可用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，而基因表達(dá)的產(chǎn)物為蛋白質(zhì)，不能用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測，A錯(cuò)誤；B.工程酵母菌可高效利用淀粉，因此若在培育基中添加碘液進(jìn)行染色，菌落四周會出現(xiàn)透亮圈，且顏色較淺，B正確；C.酵母菌屬于兼性厭氧菌，在密閉和不密閉的狀況下培育，消耗的淀粉量不同，因此酵母菌出現(xiàn)的透亮圈大小不同，C正確；D.在試驗(yàn)條件相宜時(shí)，酵母菌可進(jìn)行出芽生殖，D錯(cuò)誤。6．(2024·全國高三其他)反芻動物，如牛和山羊，具有特別的器官——瘤胃。在瘤胃中生活著多種分解纖維素的微生物，探討人員通過試驗(yàn)篩選山羊瘤胃纖維素分解菌。結(jié)合相關(guān)學(xué)問，回答下列問題：(1)將過濾后的瘤胃液接種于只含纖維素的培育液中，在37℃下振蕩培育1～2天增加纖維素分解菌的濃度。該步驟能夠“濃縮”纖維素分解菌的緣由是在富含纖維素的條件下，纖維素分解者能夠分解纖維素并獲得養(yǎng)分，因而能夠快速繁殖，不能分解纖維素的微生物因?yàn)槿狈︷B(yǎng)分而繁殖被抑制(合理即可)(2)將培育至混濁的培育液涂布到含羧甲基纖維素鈉和剛果紅的培育基上，該培育基是鑒別(功能)培育基。與“濃縮”纖維素分解菌的培育基不同，該培育基還需添加肯定量的瓊脂(或凝固劑)，以便篩選纖維素分解菌。(3)通過視察產(chǎn)生透亮圈的菌落，該試驗(yàn)室提出山羊瘤胃中存在多種纖維素分解菌的觀點(diǎn)，他們的試驗(yàn)依據(jù)是出現(xiàn)了多種不同特征(形態(tài)、大小、顏色等)的菌落。(4)將不同纖維素分解菌純化培育，并對其纖維素酶種類進(jìn)行比較，發(fā)覺均至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，若定量比較不同微生物纖維素酶的活性凹凸，應(yīng)如何操作？寫出簡要的試驗(yàn)思路：將等量、不同來源的纖維素酶分別與等量纖維素混合，在相同且相宜的條件下培育一段時(shí)間，通過測定葡萄糖的生成量確定不同酶的活性凹凸(合理即可)。【解析】(1)哺乳動物的體溫約為37℃，因此要將瘤胃中的微生物于該溫度下培育。在只含纖維素的條件下，纖維素分解菌能夠分解纖維素獲得養(yǎng)分，因而能夠快速繁殖，不能分解纖維素的微生物因缺乏養(yǎng)分而無法繁殖。(2)培育基中添加了剛果紅，因此為鑒別培育基。固體培育基可對微生物進(jìn)行分別、純化和計(jì)數(shù)等，因此須要添加肯定量的凝固劑，如瓊脂。(3)雖然都能分解四周的纖維素而產(chǎn)生透亮圈，但不同微生物形成的菌落有各自的特征，如形態(tài)、大小、顏色等。(4)纖維素酶至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。對獲得的纖維素酶活性進(jìn)行定量測定時(shí)，將等量的、不同來源的纖維素酶與等量纖維素混合，在相同且相宜的條件下培育一段時(shí)間，通過測定葡萄糖的生成量確定不同酶的活性凹凸。7．(2024·湖南高三二模)2019年12月1日，《生活垃圾分類標(biāo)記》標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。生活垃圾被分為可回收物、有害垃圾、廚余垃圾及其他垃圾四大類。對廚余垃圾進(jìn)行堆肥處理(利用微生物將垃圾中的有機(jī)物分解)是常用的方法?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同微生物對廚余垃圾的分解實(shí)力不同，科研人員在選取能高效降解廚余垃圾微生物的過程中，獲得純凈微生物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的污染。廚余垃圾含有較多鹽分，在選取微生物時(shí)需在培育基中加入高鹽配制成選擇(填“選擇”或“鑒別”)培育基，不耐鹽的微生物會出現(xiàn)體內(nèi)水分損失而致死的現(xiàn)象。(2)堆肥過程可在露天進(jìn)行，在發(fā)酵初期可在堆肥的某些部位進(jìn)行打孔，其目的主要是為微生物發(fā)酵供應(yīng)氧氣；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥溫度在一段時(shí)間內(nèi)會漸漸上升，其熱量主要來自有氧呼吸以熱能散失的能量。探討人員欲探究溫度對某菌株X的影響，可通過測定不同溫度條件下單位時(shí)間有機(jī)物的消耗量(或“有機(jī)物的消耗速率”)來反映菌株處理廚余垃圾的實(shí)力，進(jìn)而確定其所需的相宜溫度條件。除鹽度、溫度對微生物分解實(shí)力的影響外，請列舉兩項(xiàng)影響微生物分解廚余垃圾的外界因素：廚余垃圾水分含量、廚余垃圾的種類、氧氣含量等。(3)請列舉兩項(xiàng)進(jìn)行垃圾分類或集中處理的好處：降低垃圾后續(xù)處理的經(jīng)濟(jì)成本、有利