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生物技術(shù)實踐 一、選擇題 1、下列有關(guān)微生物培養(yǎng)與應(yīng)用的說法，正確的是（ ） A．天然培養(yǎng)基是指直接取自自然界不需加工的培養(yǎng)基 B．接種前需對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實驗操作者的雙手等進行嚴格的滅菌處理 C．大腸桿菌的純化培養(yǎng)過程包括培養(yǎng)基的配制和純化大腸桿菌兩個階段 D．分離分解尿素的細菌時，尿素是培養(yǎng)基中唯一的氮源和碳源 【答案】C 【解析】天然培養(yǎng)基是指用天然物質(zhì)制成的培養(yǎng)基，但也需要加工；實驗操作者的雙手應(yīng)消毒，不能滅菌；分離分解尿素的細菌時，尿素是培養(yǎng)基中唯一的氮源，不是碳源，需加入不含氮元素的有機物(如葡萄糖)作為碳源。 2、泡菜發(fā)酵利用的微生物主要是乳酸菌，而在發(fā)酵初期，水槽內(nèi)經(jīng)常有氣泡產(chǎn)生，這些氣泡產(chǎn)生的原因及成分分別是（ ） A．乳酸菌是兼性厭氧型微生物，初期進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2；氣體為CO2 B．因腌制過程中的鹽進入蔬菜使蔬菜體積縮小，氣體被排出；氣體為空氣 C．發(fā)酵初期活動強烈的是酵母菌，其利用氧產(chǎn)生CO2；氣體為CO2 D．乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了熱量，使壇內(nèi)溫度升高，空氣受熱膨脹被排出；氣體為空氣 【答案】C　 【解析】蔬菜剛?cè)雺瘯r，表面帶入的主要是不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等微生物，它們進行乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵產(chǎn)生較多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以氣泡的形式從水槽內(nèi)放出，逐漸使壇內(nèi)形成無氧環(huán)境。 3、下圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ） A．改變通入氣體種類，可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響 B．果酒發(fā)酵中期通入氮氣，酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸 C．果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度密切相關(guān) D．氣體入口與氣體出口可以交換使用 【答案】D 【解析】酵母菌是兼性厭氧菌，可進行有氧呼吸和無氧呼吸，通入氧氣后，酵母菌進行有氧呼吸，通入其他氣體，酵母菌進行無氧呼吸，故改變通入氣體種類，可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響，A正確；果酒發(fā)酵中期通入氮氣，裝置中氧氣減少，使酵母菌從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸，B正確；溫度影響酶的活性，則果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度有密切關(guān)系，C正確；氣體入口管通入液面以下，氣體出口管在液面以上，不能交換使用，D錯誤。 4、在玫瑰精油和橘皮精油提取過程中，正確的是（ ） A．玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸餾、壓榨和萃取的方法提取 B．分離出的玫瑰精油油層還會含有一定的水分，可加入無水Na2SO4吸水 C．新鮮的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，為了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡 D．玫瑰精油和橘皮精油都有很強的揮發(fā)性，易溶于有機溶劑，其成分都是萜類化合物 【答案】B 【解析】橘皮易焦糊適宜用壓榨法提取，不能用蒸餾法提取，故A錯誤；提取玫瑰精油過程中，向油水混合物中加入NaCl以加速油水分層，分離的油層中還含有一定的水分，需加入無水Na2SO4將水除去，故B正確；新鮮的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，如果直接壓榨，出油率低，為了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，故C錯誤；大部分植物芳香油的主要成分是萜類化合物及其衍生物，但橘皮精油的主要成分是檸檬烯，故D錯誤。 5、下圖為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖。下列有關(guān)的說法中，正確的是（ ） A．A、B、C、D 4點中，屬于標準樣品的樣點是B和C，提取樣品的樣點是A和D B．點樣的要求是點樣應(yīng)該快速細致，圓點要小，每次點樣時濾紙都要干燥 C．在圖中的層析譜中，①和②代表的物質(zhì)分別是其他色素和雜質(zhì)、β-胡蘿卜素 D．該層析的目的是β－胡蘿卜素的鑒定 【答案】B 【解析】點樣時，應(yīng)該快速細致，圓點要小，每次點樣時濾紙都要干燥．A、B、C、D 4點中，屬于標準樣品的樣點是A和D，提取樣品的樣點是B和C，A錯誤，B正確；在圖中的層析譜中，①和②代表的物質(zhì)分別是β-胡蘿卜素、其他色素和雜質(zhì)，該層析的目的是胡蘿卜素粗品的鑒定，C、D錯誤。 6、漆酶屬于木質(zhì)降解酶類，在環(huán)境修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。如圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，相關(guān)敘述正確的是（ ） A．生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品 B．篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落 C．在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步計數(shù) D．斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在常溫下長期保存菌株 【答案】B 【解析】生活污水中含有大量微生物，但不一定含有產(chǎn)漆酶的菌株，A錯誤；篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落，從而獲得漆酶菌株，B正確；接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中只有稀釋涂布平板化可用于計數(shù)微生物，C錯誤；斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在低溫下長期保存菌株，D錯誤。 二、、非選擇題 7、綠藻A是某種單細胞綠藻，能夠合成物質(zhì)W。某小組為探究氮營養(yǎng)缺乏對綠藻A增殖及物質(zhì)W累計的影響，將等量的綠藻A分別接種在氮營養(yǎng)缺乏（實驗組）和氮營養(yǎng)正常（對照組）的兩瓶培養(yǎng)液中，并在適宜溫度和一定光強下培養(yǎng)。定時取樣并檢測細胞濃度和物質(zhì)W的含量，結(jié)果如圖。 （1）從圖甲可知，在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中，綠藻A的種群增長曲線呈___________型。 （2）綜合圖甲和圖乙的信息可知，在生產(chǎn)上，若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W，可以采取的措施是_________________。 （3）若物質(zhì)W是類胡蘿卜素，根據(jù)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易于溶于有機溶劑的特點，應(yīng)選擇的提取方法是________。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開，紙層析法分離的原理是_______________。 （4）在以上研究的基礎(chǔ)上，某人擬設(shè)計實驗進一步研究氮營養(yǎng)缺乏程度對物質(zhì)W積累的影響，則該實驗的自變量是_____________。 （5）與在光照條件下相比，若要使綠藻A在黑暗條件下增殖，需要為其提供_________________（填“葡萄糖”或“纖維素”）作為營養(yǎng)物質(zhì)，原因是___________________。 【答案】（1）S （2）先將少量綠藻放在氮營養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng)，等到細胞濃度最高時集中收集，再放在氮營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng) （3）萃取 類胡蘿卜素和葉綠素在層析液（有機溶劑）中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴散速度快，反之則慢，從而將它們分離。 （4）培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度 （5）葡萄糖 在黑暗下，綠藻不能進行光合作用合成糖類（有機物），需要吸收葡萄糖為營養(yǎng)物質(zhì)，而纖維素不能被綠藻吸收利用。 【解析】（1）圖甲，與對照組比較，在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中，綠藻A的種群增長先增加后平穩(wěn)，曲線呈S型。 （4）實驗?zāi)康氖茄芯康獱I養(yǎng)缺乏程度對物質(zhì)W積累的影響，故自變量培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度。 （5）綠藻黑暗中不能光合作用合成有機物，需要吸收葡萄糖滿足生命活動的需要，而纖維素不能綠藻利用。 8、綠色植物甲含有物質(zhì)W，該物質(zhì)為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾（含回收溶劑）→重結(jié)晶→成品?；卮鹣铝袉栴}： （1）在提取物質(zhì)W時，最好應(yīng)選用的一種原料是___________________（填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”）的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是___________________________________。 （2）提取物質(zhì)W時，振蕩的作用是______________________。 （3）活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是________________。 （4）現(xiàn)有丙酮（沸點56 ℃）、乙醇（沸點約78 ℃）兩種溶劑，在提取物質(zhì)W時，應(yīng)選用丙酮作為提取劑，理由是__________________________________。 （5）該實驗操作過程中應(yīng)注意的事項是_________________（答出兩點即可）。 【答案】（1）晾干 高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被稀釋，進而降低對物質(zhì)W的提取效果 （2）使原料和溶劑充分混勻 （3）去除提取液中的色素 （4）丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質(zhì)W分解較少 （5）在溫度較低的情況下操作，防火 【解析】（1）依據(jù)題干信息（受熱、受潮易分解），應(yīng)選擇晾干的植物甲，因為高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被稀釋，進而降低對物質(zhì)W的提取效果。 （2）振蕩使原料和溶劑充分混勻。 （3）根據(jù)題意，活性炭具有吸附能力，雜質(zhì)色素易被吸附。 （4）根據(jù)題干信息，受熱易分解，所以選擇沸點低的丙酮。 （5）根據(jù)題干信息，受熱易分解，所以注意控制溫度；又因為用了丙酮，所以要注意防火。 9、苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴重危害。小明同學準備依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題： （1）酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有___________。 （2）將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸____________。以達到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應(yīng)進一步_____________，以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加_____________。 （3）下圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中_____________ （填圖中序號）區(qū)域更易獲得單菌落。 （4）采用比色測定法（使用苯酚顯色劑）檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應(yīng)，下表中1 ~5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為_____________。 管號 1 2 3 4 5 6 苯酚濃度（mg/ L） 1 如果廢水為50 mg/ L 苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋___________（填序號：①5 ②10 ③20）倍后，再進行比色。 【答案】（1）蛋白胨、苯酚 （2）增加 稀釋涂布 凝固劑 （3）③ （4） 0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③ （4）1號管為空白對照管，不加苯酚，6號管中苯酚濃度為1 mg/L，2~6號管苯酚濃為0~1 mg/L，可判斷濃度梯度為0.2 mg/L，則2~5號管中苯酚濃度分別是0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。廢水中苯酚溶液濃度為50 mg/ L，降解后約有21%的苯酚殘留，則苯酚溶液濃度為10.5 mg/L，由于制作的比色管中苯酚濃度介于0~1 mg/L間，則殘留液需稀釋20倍后，再進行比色。 10、人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進行了研究。 請回答下列問題: （1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是＿＿＿＿＿＿（填序號）。 ①酒精燈 ②培養(yǎng)皿 ③顯微鏡 ④無菌水 （2）在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （3）向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （4）剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。 研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落（見下圖）。 圖中降解圈大小與纖維素酶的＿＿＿＿＿有關(guān)。 圖中降解纖維素能力最強的菌株是＿＿＿＿＿＿＿（填圖中序號）。 （5）研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株 J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發(fā)測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株＿＿＿＿＿更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 【答案】（1）③ （2）培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果 （3）避免培養(yǎng)基污染棉塞 （4）量與活性 ① （5）J4 發(fā)酵過程中會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高 【解析】（1）稀釋涂布平板中，培養(yǎng)基位于培養(yǎng)皿中，無菌水用于稀釋，涂布在酒精燈火焰旁進行，以免雜菌污染，所以該過程不需要使用顯微鏡。 （2）若涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量過多，則會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果。 （3）若試管口粘附有培養(yǎng)基，則需用酒精棉球擦凈，以免培養(yǎng)基污染棉塞。 （4）有透明降解圈說明纖維素被纖維素酶催化降解，則降解圈大小與纖維素酶的量與活性有關(guān)。降解圈越大，說明降解纖維素能力越強。由圖可知，①菌落周圍的降解圈最大，說明降解纖維素最強。 （5）由于發(fā)酵過程中會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，所以菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。