2020年高考生物原创专题卷：微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用及酶的应用和生物技术在其他方面应用

原创生物专题卷
专题微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用
及酶的应用和生物技术在其他方面的应用
考点54 微生物的利用 3颗星 (1题)
考点55 传统发酵技术 3颗星（２题）
考点56 酶的应用 4颗星（３题）
考点57 生物技术在其他方面的应用 3颗星（5-6题）
考点58 植物组织培养 4颗星（4题）
考试时间：90分钟满分：90分
说明：请将选择题正确答案填写在答题卡上，主观题写在答题纸上。

（共6题每题15分）
1．【来源】2017届贵州省黔东南州高三下学期高考模拟考试中难
(15分)氯嘧磺隆是一种常用于除大豆田地阔叶杂草的有机物除草剂，长期使用氯嘧磺隆造成土壤和水体的污染。

某同学将从污染的土壤中筛选出高效降低氯嘧磺隆的分解菌。

用已学知识回答下列问题：
考点54（1）培养微生物的培养基一般都含有水、______和碳源、氮源。

考点54（2）在筛选高效分解菌过程中，应将土壤样品稀释液接种到以__________为唯一碳源的固体培养基上，该培养基从功能上看属于__________培养基。

考点54（3）培养微生物的培养基常采用___________方法进行灭菌。

考点54（4）统计样品活菌数目时，常采用的方法是 ___________。

将10g土样进行浓度梯度逐步稀释后，在4个培养基平板上均接种稀释倍数为103的土壤样品液0.1ml，培养一段时间后，平板长出的菌落数分别为189、210、204和434，由此得出每克土壤样品中的分解菌数量为________个。

用该方法统计的活菌数往往比真实值低的原因是
______________________________________。

（3分）
2．【来源】2017年新课标II卷理综高考试题易
(15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。

为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。

回答下列问题：
考点55（1）该实验的自变量是____________________、__________________________。

考点55（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是__________________________。

考点55（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是__________________________。

考点55（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为__________________________，脂肪转变为__________________________。

3．【来源】2017届江西赣州市厚德外国语学校高三月考生物试卷较难
（15分）某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。

请回答下列问题：
考点56（1）制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化→______→配制海藻酸钠溶液→________→固定化酵母细胞。

考点56（2）影响实验成败的关键步骤是_____________。

考点56（3）图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起______的作用。

考点56（4）该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。

①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是，要求条件相同是为了确保________。

②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要________。

4．【来源】2015-2016学年河北唐山市开滦二中期末考试生物卷较难
（15分）柑橘是一种经济价值很髙的水果，橘皮可用于提取橘皮精油，果肉可用于榨取橘子汁或制橘子罐头。

一种橘皮中精油含量较高的橘子中有核（种子），在利用橘子果肉榨取果汁的时候，橘子中的核会被挤碎，导致橘子汁带有苦味。

科研人员在对这种果树深入调研时发现，一个枝条上的所有果实均无核。

请结合题意回答下列有关问题：
考点58（1）人们可以采用的方法在短时间内大量繁殖无核品种，最好选用该枝条上的__________作为外植体进行培养。

当培养基中所用的生长素和细胞分裂素比例适中时，有利于____________的形成。

若促使其再分化，一方面应注意调节生长素及细胞分裂素的比例；另一方面，pH、_________和_________等条件也很重要。

考点58（2）在果汁加工中，果胶不仅会影响_______，还会使果汁浑浊，使用可使其分解为可溶性的半乳糖醛酸，使果汁变得澄清。

考点58（3）从橘皮中提取精油常用_________法，虽然该提取技术成本低，但是存在出油率低，杂质多的缺点。

如果考虑采用有机溶剂萃取的方法进行提取，萃取的效率主要取决于_________，另外还受原料颗粒
等因素的影响。

5. 【来源】2017年新课标I卷理综高考试题中难
（15分）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。

回答下列问题：
考点57（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________________________。

能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。

考点57（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。

考点57（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。

6．【来源】2017年新课标ＩＩＩ卷理综高考试题中难
（15分）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。

其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。

回答下列问题：
考点57（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是___________________（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是___________________________________。

考点57（2）提取物质W时，振荡的作用是______________________。

考点57（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________。

考点57（4）现有丙酮（沸点56 ℃）、乙醇（沸点约78 ℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是__________________________________。

考点57（5）该实验操作过程中应注意的事项是_________________（答出两点即可）。

参考答案
1.（15分除标注外，每空2分）
（1）无机盐
（2）氯嘧磺隆选择培养基
（3）高压蒸汽灭菌
（4）稀释涂布平板法 2.01×103两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落（或平板上观察到的一个菌落是由两个或多个细胞连在一起繁殖而来的）（3分）【解析】
(1) 培养微生物的培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。

(2) 为了从污染的土壤中筛选出高效降低氯嘧磺隆的分解菌，应选用以氯嘧磺隆为唯一碳源的固体培养基进行选择培养。

在该培养基中，只有能降解氯嘧磺隆的微生物才能生长，而其他微生物则不能生长，所以从功能上看，该培养基属于选择培养基。

(3) 常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。

(4) 统计样品活菌数目时，常采用的方法是稀释涂布平板法。

统计的菌落数应介于30～300之间，所以应选择菌落数为189、210、204的平板计数，据此并依题意可推知：每克土壤样品中的分解菌数量为[（189＋210＋204）÷3÷0.1] ×103＝2.01×106个。

使用稀释涂布平板法纯化微生物时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落（或平板上观察到的一个菌落是由两个或多个细胞连在一起繁殖而来的），因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

2．（15分除标注外，每空3分）
（1）菌种（2分）发酵时间（2分）
（2）好氧菌（2分）
（3）延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间（4）氨基酸和肽脂肪酸和甘油
【解析】
（1）该实验的自变量是菌种、发酵时间。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。

（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。

3．（15分除标注外，每空2分）
（1）配制物质的量浓度为0．05 mol/L的CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（2）配制海藻酸钠溶液（3分）
（3）包埋酵母细胞（或载体）
（4）①适宜的温度、pH等单一变量②短
【解析】
（1）制作固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液海藻酸钠溶液→配制海藻酸钠溶液→与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

（2）影响实验成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。

（3）实验中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸钠起包埋酵母细胞（或载体）的作用。

（4）①由于酶活性受温度和PH值的影响，因此实验过程中的“在一定条件下发酵”的条件是适宜的温度、pH等，要求条件相同是为了确保单一变量。

②由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母的要短，并且固定化酵母发酵产生酒精的速度比游离酵母要快。

4．（15分除标注外，每空1分）
（1）植物组织培养芽尖（或生长旺盛的嫩枝或嫩芽）愈伤组织温度光照（2）出汁率（或果汁产量）（2分）果胶酶（2分）
（3）压榨（2分）萃取剂的性质和使用量（2分）大小（2分）
【解析】
（1）可以采用植物组织培养的方法在短时间内大进繁殖无核品种，应选用生长旺盛的芽尖作为外植体。

生长素和细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成。

影响植物脱分化和再分化除了生长素及细胞分裂素的比例之外，还有培养基中的pH和温度，以及光照时间。

（2）果胶是由半乳糖醛酸聚合形成的高分子化合物，果胶不仅影响出汁率，还会使果汁浑浊．果胶酶能够将果胶分解成为可溶性半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。

（3）（1）在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。

萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，此外还受原料颗粒大小的影响。

5．（15分除标注外，每空2分）
（1）脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料（４分）
（2）尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用
（3）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定（３分）
6．（15分除标注外，每空2分）
(1)晾干高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提
取的极性有机溶剂会被稀释，进而降低对物质W的提取效果（3分）（2）使原料和溶剂充分混匀
（3）去除提取液中的色素
（4）丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少
（5）在温度较低的情况下操作，防火
【解析】
（1）依据题干信息（受热、受潮易分解），进行推断，即可得知。

少W分解，所以操作要快。