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1、 加試特訓2　生物技術實踐(B) 1．某研究小組利用酵母菌發(fā)酵葡萄生產葡萄酒。回答下列問題： (1)欲從土壤中分離野生型酵母菌，最好采用________法進行接種，經(jīng)過培養(yǎng)后，觀察培養(yǎng)基上微生物的________，從中選出酵母菌。 (2)為提高生產效率，做了對比實驗。甲發(fā)酵罐中保留一定量的氧氣，乙發(fā)酵罐中沒有氧氣，其余條件相同且適宜，定期測得的數(shù)據(jù)如圖所示。 甲發(fā)酵罐提供氧氣的目的是______________________，12 h后，甲、乙兩發(fā)酵罐消耗的葡萄糖量之比為________(A.3∶4　B．4∶3　C．5∶3　D．3∶5)。實驗后檢測發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、原料

2、充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜，但乙醇含量比預期低，可能的原因是________________________。 (3)在釀制葡萄酒時，加入果膠酶將果膠分解成可溶性的____________，瓦解植物的胞間層，可以提高果汁的出汁率，并使果汁澄清，提高葡萄酒的品質。 答案　(1)劃線分離(或涂布分離)　菌落　(2)使酵母菌進行需氧呼吸，快速繁殖　B　乙醇增多會抑制酵母菌的酒精發(fā)酵過程　(3)半乳糖醛酸 解析　(1)欲從土壤中分離野生型酵母菌，最好采用劃線分離法或涂布分離法進行接種，經(jīng)過培養(yǎng)后，觀察培養(yǎng)基上微生物的菌落，從中選出酵母菌。(2)甲發(fā)酵罐提供氧氣的目的是使酵母菌進行需氧呼吸

3、，快速繁殖。由于甲發(fā)酵罐中含有一定量的氧氣，因此甲發(fā)酵罐中進行需氧呼吸和酒精發(fā)酵，由題圖可知，甲發(fā)酵罐中的氧氣是6 mol，則需氧呼吸消耗的葡萄糖是1 mol，產生的乙醇是18 mol，則酒精發(fā)酵消耗的葡萄糖是9 mol，故消耗的葡萄糖共10 mol；乙發(fā)酵罐不含有氧氣，只進行酒精發(fā)酵，產生的酒精是15 mol，則酒精發(fā)酵消耗的葡萄糖是7.5 mol。因此，甲、乙兩發(fā)酵罐消耗的葡萄糖之比為10∶7.5＝4∶3。實驗后檢測發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、原料充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜，但乙醇含量比預期低，可能的原因是乙醇增多會抑制酵母菌的酒精發(fā)酵過程。(3)果膠酶將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸

4、。 2．下列問題是有關大腸桿菌的培養(yǎng)實驗，請回答： (1)配制培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基時，根據(jù)“細菌喜葷，霉菌喜素”的規(guī)律，通常在培養(yǎng)基中加入蛋白胨和____________作為營養(yǎng)物質，為維持一定的滲透壓，常需加入一定量的________。 (2)大腸桿菌培養(yǎng)和分離的實驗中，在________________中進行擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)液經(jīng)________后，在LB固體培養(yǎng)基上進行________，并將培養(yǎng)皿________放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，可以獲得如圖效果。為了檢測接種、培養(yǎng)過程是否受雜菌污染以及________________，應同時將未接種的培養(yǎng)基放入恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。 (3)通常對

5、獲得的純菌種可以依據(jù)________的形狀、大小等特征進行初步的鑒定。 (4)關于“大腸桿菌培養(yǎng)和分離”的操作中，下列敘述正確的是________。 A．高壓滅菌加熱結束時，打開放氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋 B．倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上 C．為了防止污染，接種工具經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落 D．用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時，應標記在皿底上 (5)科學家利用轉基因技術，利用大腸桿菌生產人胰島素，其過程如圖。由甲和載體乙拼接形成的丙通常稱為________，構建得到丙時必需的工具酶有________________________。在此過程中，用

6、來處理丁以增加細菌細胞壁通透性的化學試劑是________。 A．氯化鈉 B．氯化鈣 C．次氯酸鈉 D．纖維素酶 答案　(1)酵母提取物　NaCl　(2)LB液體培養(yǎng)基　稀釋　分離　倒置　無菌操作是否規(guī)范　(3)菌落　(4)D(5)重組質粒(重組DNA分子)　限制性核酸內切酶和DNA連接酶　B 解析　(1)配制培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基時，根據(jù)“細菌喜葷，霉菌喜素”的規(guī)律，通常在培養(yǎng)基中加入蛋白胨和酵母提取物作為營養(yǎng)物質，為維持一定的滲透壓，常需加入一定量的NaCl。(2)大腸桿菌培養(yǎng)和分離的實驗中，在LB液體培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)液經(jīng)稀釋后，在LB固體培養(yǎng)基上進行分離，并將培養(yǎng)皿倒

7、置放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；為了檢測接種、培養(yǎng)過程是否受雜菌污染以及無菌操作是否規(guī)范，應同時將未接種的培養(yǎng)基放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(3)通常對獲得的純菌種可以依據(jù)菌落的形狀、大小等特征進行初步鑒定。(4)高壓滅菌加熱結束，等待壓力表指針回到零后，才能開啟鍋蓋，不能直接打開放氣閥使壓力表指針回到零；倒平板過程中只能打開皿蓋的一邊，不能將皿蓋放在一邊，以防止雜菌污染；接種環(huán)在火焰上灼燒，待冷卻后才可以快速挑取菌落；用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時，應標記在皿底上。(5)由目的基因甲和載體乙拼接形成的丙通常稱為重組質粒；構建重組DNA分子時，需先用限制性核酸內切酶切割外源DNA分子和載體，再用DNA連接酶將目

8、的基因與載體連接形成重組DNA分子；將重組質粒導入微生物細胞時，常用氯化鈣來處理微生物細胞，以增加細胞壁通透性，使之成為感受態(tài)細胞，有利于重組質粒向內部轉移。 3．請回答微生物篩選和培養(yǎng)實驗的有關問題： (1)不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微生物的第一步是從適合的環(huán)境采集菌樣，然后再按一定的方法分離、純化。培養(yǎng)嗜鹽菌的菌樣應從__________________環(huán)境采集。 (2)富集培養(yǎng)指創(chuàng)設僅適合待分離微生物旺盛生長的特定環(huán)境條件，使其在群落中的數(shù)量大大增加，從而分離出所需微生物的培養(yǎng)方法。對產耐高溫淀粉酶微生物的富集培養(yǎng)應選擇____________的培養(yǎng)基，并在________

9、條件下培養(yǎng)。 (3)為獲得一種能高效降解農藥的細菌(目的菌)，向培養(yǎng)基中加入某種化合物，將初步篩選得到的目的菌轉到固體培養(yǎng)基中，常采用的接種方法是____________；實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理后才能倒掉，這樣做是為了________________。 (4)配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須進行________，接種前要進行____________，在整個微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在無菌條件下進行。 答案　(1)海灘等高鹽　(2)以淀粉為唯一碳源　高溫　(3)劃線分離法　防止造成環(huán)境污染　(4)pH調整　高壓蒸汽滅菌 4．果膠酶能分解果膠等物質，澄清果蔬

10、飲料，在食品加工業(yè)中有著廣泛的應用。某興趣小組的同學對三種不同品牌的果膠酶制劑(制劑中果膠酶濃度相同)進行了探究，其實驗設計及實驗結果如表所示。 分組 蒸餾水(mL) 緩沖液(mL) 果汁(mL) 果膠酶制劑(mL) 果汁渾濁程度 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：“＋”越多表示果汁越渾濁。 (1)表中X所代表的數(shù)值應為__________，Y的果汁渾濁程度應表示為_____________

11、_(用若干個“＋”表示)。 (2)除了觀察果汁渾濁程度外，還可以通過檢測____________的變化量來判斷不同品牌果膠酶制劑的效果。若使用該方法，相關物質變化量最大的是________組。 (3)微生物是生產果膠酶的優(yōu)良生物資源。分離和篩選能產生果膠酶的微生物，使用的培養(yǎng)基應以________為唯一碳源；如需進一步純化果膠酶，可根據(jù)果膠酶分子的___________(至少寫出兩點)等特性進行分離提純。由于果膠酶的活性容易受到外界環(huán)境因素的干擾，所以應利用____________技術減少影響從而保護酶的活性。 答案　(1)4?。?或多于＋＋＋)　(2)反應物(或“果膠”“半乳糖醛

12、酸”“生成物”“產物”)　1　(3)果膠　形狀和大小(或“所帶電荷性質和多少”“溶解度”“吸附性質和對其他分子的親和力”等)　固定化酶 解析　(1)對照實驗應遵循單一變量原則，要嚴格控制無關變量適宜且相同。由題中實驗分組處理可知，第4組實驗中沒有添加果膠酶制劑，為保證各組實驗溶液體積相同，X應為4；果膠酶能分解果膠等物質以澄清果蔬飲料，故沒有添加果膠酶制劑的第4組的果汁渾濁程度應當最高。(2)果膠酶可水解果膠，可通過反應中反應物的減少量或生成物的生成量來表示果膠酶的作用效果。(3)果膠可作為微生物培養(yǎng)的碳源，并且果膠的水解需要果膠酶，故在分離和篩選能產生果膠酶的微生物時，要使用果膠作為唯一碳

13、源的培養(yǎng)基。分離提純物質一般根據(jù)其物質的相關特性設置分離提純方法，如：“形狀和大小”“所帶電荷性質和多少”“溶解度”“吸附性質和對其他分子的親和力”等。固定化酶技術能有效地減少外界環(huán)境對酶的影響。 5．如圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，請據(jù)圖回答： (1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜，原因是__________________________________。 (2)制備泡菜的鹽水中清水與鹽的質量比約為4∶1，鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是________________________________________________________________

14、________ ________________________________________________________________________。 (3)泡菜的制作方法不當，很容易造成泡菜變質，甚至發(fā)霉變味，試分析可能的原因(只要求寫一個原因)：_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)測定亞硝酸鹽含量的方法是_________________

15、___，其原理是：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生________反應后，與________________________偶聯(lián)，形成紫紅色產物。 答案　(1)亞硝酸鹽的含量低　(2)加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響　(3)泡菜壇子密封不嚴或取食工具不衛(wèi)生或鹽的比例過小或溫度過高都會引起雜菌滋生、泡菜變質　(4)光電比色法　重氮化　N1萘基乙二胺 6．請回答從土壤中分離產脲酶細菌和脲酶固定化實驗的有關問題： (1)LB固體培養(yǎng)基：取適量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸餾水溶解，再加________，滅菌備用。 (2

16、)尿素固體培養(yǎng)基：先將適宜濃度的尿素溶液用____________滅菌過的G6玻璃砂漏斗過濾，因為G6玻璃砂漏斗__________________________，故用于過濾除菌。然后將尿素溶液加入到已經(jīng)滅菌的含有酚紅的培養(yǎng)基中，備用。 (3)取適量含產脲酶細菌的10－4、10－5兩種土壤稀釋液，分別涂布接種到LB固體培養(yǎng)基和尿素固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)48 h，推測固體培養(yǎng)基上生長的菌落最少的是______(A.10－5稀釋液＋尿素固體培養(yǎng)基　B．10－5稀釋液＋LB固體培養(yǎng)基　C．10－4稀釋液＋尿素固體培養(yǎng)基　D．10－4稀釋液＋LB固體培養(yǎng)基)。在尿素固體培養(yǎng)基上產脲酶細菌菌落周圍出現(xiàn)_

17、_______，其原因是細菌產生的脲酶催化尿素分解產生________所致。 (4)制備固定化脲酶時，用石英砂吸附脲酶，裝柱。再用蒸餾水洗滌固定化酶柱，其作用是________________________________________________________________________。 答案　(1)瓊脂糖　(2)高壓蒸汽　孔徑小，細菌不能濾過(3)A　紅色環(huán)帶　氨(或NH3)　(4)除去游離的脲酶 解析　(1)固體培養(yǎng)基中需添加瓊脂糖起到凝固的作用。(2)因為G6玻璃砂漏斗中存在雜菌，所以在其過濾除菌之前需進行高壓蒸汽滅菌；G6玻璃砂漏斗能過濾除菌的原理是其孔徑較小，

18、細菌不能通過。(3)土壤中的微生物在LB全營養(yǎng)培養(yǎng)基中都能生長，在尿素固體培養(yǎng)基中只有能利用尿素的微生物能生長，10－4土壤稀釋液中微生物數(shù)量較多，所以推測固體培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)最少的是10－5稀釋液＋尿素固體培養(yǎng)基；在尿素固體培養(yǎng)基上產脲酶的細菌周圍會出現(xiàn)紅色環(huán)帶，因為細菌產生的脲酶催化尿素分解產生了氨(NH3)，導致培養(yǎng)基呈堿性，培養(yǎng)基中的酚紅物質在堿性條件下會變紅。(4)并不是所有的脲酶都能吸附在石英砂上，所以裝柱后需用蒸餾水洗滌固定化酶柱，以洗去多余的未吸附的脲酶。 7．大腸桿菌是生存在人體腸道中的正常菌群，每克糞便中含有109個，且能夠與致病菌混雜生長。如果食品和飲用水中出現(xiàn)大腸

19、桿菌，就意味著食物可能被糞便污染而帶上致病菌，因而常將大腸桿菌的數(shù)量作為食品衛(wèi)生的檢測指標之一。請據(jù)此回答下列問題： (1)大腸桿菌異化作用的類型是____________，大腸桿菌在腸道中一般對人無害，但如果進入人的________，會對人體產生危害。 (2)測定街邊出售的奶茶中大腸桿菌的數(shù)目，常用涂布分離法進行測定。在操作過程中錯誤的是________。 A．將玻璃刮刀從70%酒精中取出后需放在酒精燈火焰上灼燒 B．涂布時需轉動培養(yǎng)皿以使涂布均勻 C．每一濃度需設多個培養(yǎng)皿進行涂布 D．也可以利用劃線分離法進行測定 (3)根據(jù)菌落測出的大腸桿菌數(shù)比實際數(shù)值要________(

20、高、低)，原因是__________________ ________________________________________________________________________。 實驗完成后需要對培養(yǎng)基進行________處理，然后才能倒掉。 答案　(1)兼性厭氧型　泌尿系統(tǒng)　(2)D　(3)低　培養(yǎng)基中可能有兩個或多個細菌緊挨在一起，共同形成一個菌落　滅菌 8．以下是有關泡菜發(fā)酵過程中的相關問題，請回答下列問題： (1)蔬菜剛入壇時，其表面帶有不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________________，請寫出相關反應式：

21、____________________________。 (2)到發(fā)酵中期，無氧環(huán)境形成，乳酸菌開始活躍，并產生大量乳酸，使乳酸積累量達到0.6%～0.8%，pH為3.5～3.8，試分析此時壇內其他微生物的活動情況及原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)發(fā)酵后期，乳酸含量繼續(xù)增加，當達到1.2%以上時，發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止，主要原因是________________________________________。 (4)請在下列坐標圖中畫出該過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化趨勢。 答案　(1)需氧呼吸　C6H12O6＋6O2酶,6CO2＋6H2O＋能量 (2)其他微生物活動減慢甚至停止，因為pH不適宜 (3)pH過低抑制了乳酸菌的生長 (4)如圖所示 解析　(1)蔬菜入壇的初期，壇內氧氣充足，酵母菌主要進行需氧呼吸產生CO2和H2O。(3)發(fā)酵后期發(fā)酵速度變緩甚至停止的主要原因是過多的乳酸使pH過低，抑制了乳酸菌的生長。 7