2025年福建省职业院校技能大赛生物技术赛项高职组考试题(附答案)

2025年福建省职业院校技能大赛生物技术赛项高职组考试题(附答案)一、理论考核（总分60分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.在微生物划线分离实验中，接种环灼烧灭菌后需冷却的主要原因是：A.防止培养基凝固B.避免烫死待接种微生物C.延长接种环使用寿命D.减少杂菌污染答案：B2.下列关于PCR反应体系的描述，错误的是：A.dNTP提供合成DNA的原料B.Taq酶的最适反应温度约为72℃C.Mg²⁺浓度过高会降低扩增特异性D.引物长度越长，退火温度越低答案：D（引物越长，退火温度越高）3.测定酶活性时，若底物浓度远大于酶浓度，反应速率与下列哪项呈正比？A.底物浓度B.酶浓度C.反应时间D.温度答案：B4.革兰氏染色的关键步骤是：A.结晶紫初染B.碘液媒染C.95%乙醇脱色D.沙黄复染答案：C（脱色过度或不足会导致染色结果错误）5.基因工程中，常用的载体不包括：A.质粒B.噬菌体C.酵母人工染色体（YAC）D.限制性内切酶答案：D（限制性内切酶是工具酶）6.下列哪种方法可用于检测蛋白质的分子量？A.紫外分光光度法B.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS）C.考马斯亮蓝染色法D.双缩脲法答案：B7.配置LB固体培养基时，琼脂的添加量通常为：A.0.5%B.1.5%C.5%D.10%答案：B8.下列关于微生物保藏的描述，正确的是：A.斜面保藏法可长期保存菌种（>2年）B.甘油管冷冻保藏（-20℃）适用于需频繁使用的菌种C.液氮超低温保藏（-196℃）会导致菌种死亡D.沙土管保藏仅适用于真菌答案：B9.测定细菌生长曲线时，最常用的方法是：A.平板菌落计数法B.比浊法（OD600测定）C.血球计数板直接计数D.干重法答案：B10.植物组织培养中，愈伤组织诱导常用的激素组合是：A.高浓度生长素+低浓度细胞分裂素B.低浓度生长素+高浓度细胞分裂素C.仅生长素D.仅细胞分裂素答案：A（二）多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.下列属于原核微生物的是：A.大肠杆菌B.酵母菌C.金黄色葡萄球菌D.链霉菌答案：ACD（酵母菌是真核）2.影响PCR扩增特异性的因素包括：A.引物设计B.Mg²⁺浓度C.退火温度D.模板纯度答案：ABCD3.微生物实验室常用的灭菌方法有：A.高压蒸汽灭菌（121℃，15min）B.干热灭菌（160℃，2h）C.75%乙醇擦拭台面D.紫外线照射（30min）答案：ABCD4.下列关于酶活性单位（U）的定义，正确的有：A.在特定条件下，每分钟催化1μmol底物转化的酶量B.在特定条件下，每秒钟催化1mol底物转化的酶量C.温度、pH等条件需明确标注D.底物浓度需饱和答案：ACD5.基因工程中，重组质粒转化大肠杆菌的方法包括：A.热激法（42℃短时间处理）B.电转化法（高压脉冲）C.氯化钙法（CaCl₂处理制备感受态）D.农杆菌介导法答案：ABC（农杆菌介导法用于植物转化）（三）判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.革兰氏阳性菌细胞壁较薄，含大量肽聚糖。（×，革兰氏阳性菌细胞壁厚）2.分光光度计测定OD值时，空白对照需与样品使用相同溶剂。（√）3.限制性内切酶切割DNA的位点具有特异性。（√）4.固体培养基常用于微生物的分离纯化，液体培养基用于扩大培养。（√）5.酶的最适温度是固定不变的，与反应时间无关。（×，反应时间延长，最适温度可能降低）6.细菌的芽孢是繁殖体，可抵抗不良环境。（×，芽孢是休眠体）7.提取质粒DNA时，加入SDS的作用是裂解细菌细胞壁。（×，SDS裂解细胞膜和核膜）8.微生物计数时，平板上菌落数在30-300之间的结果最可靠。（√）9.植物组织培养需在无菌条件下进行，外植体需用75%乙醇和次氯酸钠消毒。（√）10.蛋白质变性后，其一级结构和生物学活性均被破坏。（×，一级结构未破坏）（四）简答题（每题5分，共15分）1.简述微生物纯培养的基本步骤。答案：①制备培养基（根据目标微生物选择合适的培养基，灭菌）；②样品稀释（若样品含杂菌，需梯度稀释）；③分离纯化（采用划线法或稀释涂布法接种，37℃培养1-2天）；④单菌落验证（挑取单菌落再次划线，确认无杂菌）；⑤保藏（斜面或甘油管保藏）。2.列举3种测定蛋白质浓度的方法，并简述其原理。答案：①双缩脲法：蛋白质中的肽键与Cu²⁺在碱性条件下生成紫色络合物，吸光度与蛋白质浓度成正比；②考马斯亮蓝法（Bradford法）：考马斯亮蓝G-250与蛋白质结合后最大吸收波长从465nm变为595nm，颜色变化与蛋白质浓度相关；③紫外分光光度法（280nm）：蛋白质中的酪氨酸、色氨酸残基对280nm紫外线有强吸收，吸光度与浓度成正比。3.设计一个实验，验证某菌株是否产淀粉酶。答案：①制备淀粉培养基（含2%可溶性淀粉的固体培养基，121℃灭菌15min）；②接种待测菌株（划线或点接），30℃培养24-48h；③显色：滴加碘液覆盖平板，1min后观察；④结果判断：若菌落周围出现透明圈（碘液与淀粉反应呈蓝色，透明圈表示淀粉被水解），则菌株产淀粉酶。二、实验操作考核（总分80分）任务1：大肠杆菌的分离纯化与革兰氏染色鉴定（40分）实验材料：含大肠杆菌与枯草芽孢杆菌的混合菌液、LB固体培养基、结晶紫染液、碘液、95%乙醇、沙黄染液、载玻片、接种环、酒精灯、显微镜等。操作要求：1.完成混合菌液的划线分离（10分）；2.培养后挑取单菌落进行革兰氏染色（15分）；3.显微镜观察并记录结果（10分）；4.实验台面整理与安全操作（5分）。评分标准：-划线分离：分区清晰，无菌操作规范（接种环灼烧、待冷却后划线、最后一区不与第一区交叉）（8分）；平板倒置培养（2分）。-革兰氏染色：涂片薄而均匀（2分）；固定（酒精灯火焰上方快速通过3次）（2分）；结晶紫初染1min（2分）；碘液媒染1min（2分）；95%乙醇脱色10-20s（关键步骤，过度脱色或不足扣3分）（5分）；沙黄复染30s（2分）。-显微镜观察：油镜使用规范（调光、滴香柏油、微调聚焦）（3分）；正确区分革兰氏阳性菌（枯草，紫色，杆状）与革兰氏阴性菌（大肠杆菌，红色，杆状）（7分）。-台面整理：废弃物分类（染菌玻片放入消毒缸，培养基放入高压灭菌袋）（2分）；实验器材归位（2分）；洗手（1分）。参考答案（预期结果）：划线平板上长出两种单菌落（大肠杆菌：圆形、湿润、白色；枯草芽孢杆菌：干燥、表面粗糙、边缘不整齐）；革兰氏染色后，大肠杆菌呈红色（G⁻），枯草芽孢杆菌呈紫色（G⁺）。任务2：PCR扩增人源β-actin基因（40分）实验背景：β-actin是常用的内参基因，需从人cDNA中扩增其编码区（约540bp）。实验材料：人cDNA模板、β-actin引物（上游：5’-GCTCGTCGTCGACAACGGCT-3’；下游：5’-CAAACATGATCTGGGTCATCTTCTC-3’）、2×TaqPCRMasterMix（含dNTP、Taq酶、Mg²⁺）、ddH₂O、0.2mLPCR管、PCR仪、琼脂糖凝胶电泳设备等。操作要求：1.配制20μLPCR反应体系（10分）；2.设置PCR扩增程序（10分）；3.进行琼脂糖凝胶电泳检测（15分）；4.结果分析与记录（5分）。评分标准：-体系配制：按比例加入各组分（模板2μL、上下游引物各1μL、2×MasterMix10μL、ddH₂O6μL）（5分）；移液器使用规范（量程选择、吸液排液慢推）（3分）；无交叉污染（换枪头）（2分）。-程序设置：预变性95℃3min（2分）；变性95℃30s（2分）；退火（根据引物Tm值，约58℃）30s（3分）；延伸72℃30s（2分）；30个循环（1分）；最终延伸72℃5min（0分）。-电泳检测：制胶（1%琼脂糖，含EB）（3分）；加样（5μLPCR产物+1μL6×LoadingBuffer）（3分）；电泳（120V，30min）（3分）；凝胶成像（2分）；Marker（DL2000）对照（4分）。-结果分析：扩增条带大小约540bp（与Marker比对）（3分）；无引物二聚体或非特异性条带（2分）。参考答案（预期结果）：PCR产物电泳后在500-600bp处出现单一清晰条带（与DL2000Marker中500bp和750bp条带比对），无杂带。三、综合应用考核（总分60分）题目：某企业生产的α-淀粉酶因酶活较低（仅800U/mL），需筛选高产菌株。请设计实验方案，从土壤样品中筛选α-淀粉酶高产菌株，并优化其发酵条件。要求：1.方案需包含样品处理、初筛、复筛、鉴定及发酵条件优化步骤；2.说明各步骤的关键操作与注意事项；3.设计酶活测定的具体方法（需明确底物、反应条件、检测方法）。参考答案：一、实验方案设计（一）样品处理（10分）-操作：采集富含淀粉的土壤（如面粉厂附近，5-10cm深层土），称取10g加入90mL无菌水，振荡30min（200r/min），静置5min，取上清液梯度稀释（10⁻¹至10⁻⁵）。-注意事项：避免杂菌污染（工具灭菌，操作在超净台）；土壤需新鲜（避免长期干燥）。（二）初筛（高产菌株粗选）（15分）-培养基：淀粉筛选培养基（蛋白胨10g、牛肉膏5g、NaCl5g、可溶性淀粉20g、琼脂20g，蒸馏水定容至1L，pH7.0，121℃灭菌15min）。-操作：取10⁻³、10⁻⁴稀释液各0.1mL涂布平板，30℃倒置培养48h；滴加碘液显色，测量透明圈直径（D）与菌落直径（d），计算D/d值，选择D/d≥5的菌落（高产候选）。-注意事项：碘液需新鲜配制（避免I₂挥发）；培养时间需足够（确保淀粉充分水解）。（三）复筛（酶活定量测定）（15分）-培养基：液体发酵培养基（玉米粉3%、豆饼粉2%、NaCl0.5%，pH7.0）。-操作：挑取初筛菌株接种至50mL液体培养基（250mL三角瓶），30℃、200r/min培养48h；离心（8000r/min，10min）取上清（粗酶液）。-酶活测定方法：-底物：1%可溶性淀粉溶液（0.1mol/LpH6.0磷酸盐缓冲液配制）；-反应：取0.5mL粗酶液+1.5mL底物，50℃水浴反应10min；加入1mLDNS试剂终止反应，沸水浴5min，冷却后测OD540nm（空白对照：先加DNS试剂，再加酶液）。-酶活定义（U/mL）：在50℃、pH6.0条件下，每分钟催化产生1μmol还原糖（以葡萄糖计）的酶量。-标准曲线：用不同浓度葡萄糖溶液（0-1mg/mL）与DNS反应，绘制OD540nm-葡萄糖浓度曲线，计算样品还原糖含量。（四）菌株鉴定（10分）-形态学：革兰氏染色（观察菌体形态）、菌落特征（大小、颜色、边缘）。-分子生物学：提取菌株基因组DNA，PCR扩增16SrRNA基因（通用引物27F/1492R），测序后与NCBI数据库比对，确定种属。（五）发酵条件优化（10分）-单因素优化：-碳源（玉米粉、小麦粉、淀粉）、氮源（豆饼粉、酵母粉、蛋白胨）；-温度（25℃、30℃、35℃）、pH（5.0、6.0、7.0、8.0）；-装