2021届高考复习专题18 生物技术实践-2020年高考生物母题题源精练（原卷版）

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1、1 母题母题 18生物生物技术实践技术实践 【母题来源一】【母题来源一】2020 年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国卷） 【母题原题【母题原题】某种物质 S（一种含有 C、H、N 的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能 降解 S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解 S 的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两 种培养基，甲的组分为无机盐、水和 S，乙的组分为无机盐、水、S 和 Y。 回答下列问题： （1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_的方法进行灭菌。乙培养基中的 Y 物质是 _。甲、乙培养基均属于_培养基。 （2）实验中初步估测摇瓶 M 中细菌细胞数为

2、 2107个/mL，若要在每个平板上涂布 100L 稀释后的菌液， 且保证每个平板上长出的菌落数不超过 200 个，则至少应将摇瓶 M 中的菌液稀释_倍。 （3）在步骤的筛选过程中，发现当培养基中的 S 超过某一浓度时，某菌株对 S 的降解量反而下降，其原 因可能是_（答出 1 点即可） 。 （4）若要测定淤泥中能降解 S 的细菌细胞数，请写出主要实验步骤_。 （5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供 4 类营养物质，即 _。 【答案】 （1）高压蒸汽灭菌琼脂选择 （2）104 （3）S 的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 （4）取淤泥加入无菌水，涂布（或

3、稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数 （5）水、碳源、氮源和无机盐 【解析】 【分析】 2 培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。 常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。 【详解】 （1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入 Y 琼脂；甲和乙培养 基可以用于筛选能降解 S 的菌株，故均属于选择培养基。 （2）若要在每个平板上涂布 100L 稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过 200 个，则摇瓶 M 中的菌液稀释的倍数至少为 21071000100200=1104倍。 （3）当培养基中的

4、 S 超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对 S 的降解量下降。 （4）要测定淤泥中能降解 S 的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上， 培养后进行计数。 （5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。 【母题来源二】【母题来源二】2020 年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国卷） 【母题原题】【母题原题】水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题： （1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶 的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、_（答出 2 种即可） 。纤维素酶可以分解植物_（填 细胞膜

5、或细胞壁）中的纤维素。 （2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是_。 （3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH 等所有条件都相同的前提下比 较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_来表示。 （4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要_菌，这一过 程中也需要 O2，O2的作用是_。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_（填 好氧或厌氧）细菌。 【答案】 （1）果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁 （2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高 （3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加

6、量 （4）酵母促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧 【解析】 【分析】 3 1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率， 还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶是分 解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 2、果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌 将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少

7、糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】 （1）由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶 构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。 （2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和 pH 条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。 （3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体 积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。 （4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁 殖；醋酸菌是一种好氧细菌。 【母题来源【母题来源三三】2020 年全国普通高等

8、学校招生统一考试理综生物（全国卷） 【母题原题【母题原题】研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的-淀粉酶 A3，并对其进行了研究。 回答下列问题： （1）在以淀粉为底物测定 A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是_，也可采用 斐林试剂检测_的增加。 （2）在 A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加 SDS，SDS 的作用 是_和_。 （3）本实验中，研究人员在确定 A3的最适 pH 时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学 据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是_。 4 （4）在制备 A3的固定化酶时，一般不

9、宜采用包埋法，原因是_ （答出 1 点 即可） 。 【答案】 （1）碘液还原糖（或答：葡萄糖） （2）消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响使蛋白质发生变性 （3）在 pH 相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同 （4）酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出 【解析】 【分析】 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳原理：在离子强度低时，主要以单体形式存在的 SDS 可以与蛋白质结合，生成蛋 白质-SDS 复合物。由于 SDS 带有大量负电荷，复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷，这使得 不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而 SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形，棒的长度与蛋白质亚基分子量 有关，所

10、以在 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别，利用这一点可将不同的蛋白质分开 （分子筛效应） ，因此 SDS-PAGE 常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。 【详解】 （1）测定酶活性时，可以通过检测反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性，所以可以用碘液检测淀粉 的减少，也可用斐林试剂检测还原糖（或葡萄糖）的增加。 （2）鉴定蛋白质纯度常用 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳法，凝胶中加入 SDS 可以消除蛋白质所带净电荷对迁 移率的影响，并使蛋白质发生变性。 （3）分析题中曲线可知，在 pH 相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，可推测缓冲系统 的组分对酶活性有影响。

11、（4）由于酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出，所以固定化酶时，一般不采用包埋法。 【母题来源【母题来源四四】2020 年天津普通高等学校招生统一考试理综生物（天津卷） 【母题原题】【母题原题】阅读下列材料，回答下列小题。 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种 代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。 某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺（盐度 15%，温度 37 ，发酵 30 天）进行了改良，改良后 甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。 5 时期时段（天）盐度（%）温度（） 前期012612 中期1216637 后期16301537

12、 两种工艺的结果比较见下图。 1下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（） A发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累 B蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源 C温度与盐度都影响微生物的生长繁殖 D定期取样，使用平板划线法统计活细菌总数 2下列对实验结果的分析，错误的是（） A新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致 B新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致 C新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快，是因为温度升高提高了蛋白酶活性 D新工艺中甜瓣子风味提升，与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关 【答案】 1D 2B 【解析】 【分析】 1、微生物常见的接种的方法

13、： 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 6 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。 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。 2、新工艺前期至中期，盐度不变，温度升高，中期至后期，温度保持不变，盐度增加；传统工艺中盐度和 温度一直不变。分析两种工艺的结果，新工艺在前期和中期，活霉菌总数和活细菌总数均高于传统工艺， 且最终的氨基酸态氮含量高于传统工艺。 1 A、制曲过程中会有微生物的积累，是发酵开始阶段微生物的主要来源，A 正确； B、蚕豆瓣中有很多

14、有机物，可以提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源，B 正确； C、观察新工艺各个时期的活霉菌总数和活细菌总数的变化，从前期到中期，盐度不变温度升高，活霉菌总 数下降，说明温度影响微生物的生长繁殖；从中期到后期，盐度升高温度不变，活细菌总数下降，说明盐 度影响微生物的生长繁殖，C 正确； D、平板划线法不能用来计数，统计活细菌总数要用稀释涂布平板法，D 错误。 故选 D。 2 A、分析新工艺的参数和结果，从前期到中期，盐度不变，温度升高，活霉菌总数下降，说明中期活霉菌总 数下降是由温度升高导致，A 正确； B、新工艺从中期到后期，盐度升高，温度不变，活细菌总数下降，说明活细菌总数下降是由盐度升高导

15、致 的，B 错误； C、新工艺从前期到中期，盐度不变，温度升高，因此，中期氨基酸产生速率较前期末加快是由于温度升高 提高了蛋白酶的活性，C 正确； D、比较两种工艺的结果，新工艺前、中期活微生物总数和氨基酸终产量都比传统工艺高，因此，新工艺中 甜瓣子风味有所提升，D 正确。 故选 B。 【命题意图】本部分内容以选考的形式出现，2 道选考题，考生任选 1 道做答，对试题能力的考查集中在识 记和理解层次上，难度中等偏上。考查的重点知识为传统发酵技术中的果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原 理，方法的掌握及亚硝酸盐的检测、微生物的培养、分离和计数技术、植物组织培养技术和植物中有效成 7 分的提取。 【命题规律】仍会对考生的实验探究能力和综合能力进行考查，但对能力的要求并不高，难度变化不大， 重在对主干知识的理解和识记。对选修 1 的考查将集中在传统发酵技术的原理和应用、生物材料中有效成 分的提取和分离、微生物的纯化培养的操作和应用上，可能以环境污染为背景考查微生物的存在条件及微 生物的分离、纯化和培养过程，或以几种发酵产物的生产为背景材料进行实验设计，或结合其他专题知识， 以多种形式来考查知识的应用能力。