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1、专题八 生物技术实践限时规范训练 练思维练规范练就考场满分1为获得果胶酶高产菌株，科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。(1)为分离果胶酶产生菌，科研人员配制了下表所示成分的培养基，该表空白处的两种成分是_。制备的培养基常用_法进行灭菌。K2HPO4MgSO4NaNO3FeSO4琼脂0.1 g0.5 g3 g0.01 g2 g15 g加至1 L(2)科研人员将采集的果园土壤放入无菌水中，振荡混匀，制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行_，用_法接种于固体培养基上。接种后的培养基_状态放入培养箱。(3)选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色
2、)，一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和_直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。(4)将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的_(填“上清液”或“沉淀物”)获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将_与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。答案：(1)果胶和蒸馏水高压蒸汽灭菌(2)梯度稀释(或系列稀释)(稀释)涂布平板倒置(3)水解(或透明)圈(4)上清液等量失活的粗提果胶酶2(2018山西太原模拟)在微生物连续培养时，一部分旧的液体培养基以一定的速度流出，同时不断有等量的新鲜液体培养基流入以保证微生物对营养物质的需
3、要。研究人员将大肠杆菌JA122菌株接种到葡萄糖含量受到限制的液体培养基中，连续培养多代，然后取样分析其中存在的新菌株。请回答：(1)液体培养基中除了把葡萄糖作为_外，还应该含有_。(2)样品中还发现了CV101、CV103新品种，对其菌株的代谢差异进行分析发现，CV103对葡萄糖吸收率最高，代谢终产物是醋酸盐。进一步研究表明，CV101可以在过滤的、培养过CV103的培养基中生长，据此作出的推测是：_。请再设计并完成下列实验，来验证你的观点。配制_的固体培养基(A组)和不含碳源的固体培养基(B组)。将等量且适量稀释的CV101菌液分别接种到A、B培养基中培养一段时间，并观察记录菌株的生长情况
4、。实验过程应在_条件下进行。预期实验结果：_。解析：(1)根据题意，微生物连续培养时，一部分旧的培养基以一定的速度流出，同时不断有等量的新鲜培养基流入以保证微生物对营养物质的需要，因此该培养基一定为液体培养基；液体培养基的基本营养成分为碳源、氮源、水、无机盐和生长因子，其中葡萄糖为碳源。(2)由题意知，CV103对葡萄糖吸收率最高，代谢终产物是醋酸盐。进一步研究表明，CV101可以在过滤的、培养过CV103的培养基中生长，据此可以推测CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源。答案：(1)碳源氮源、水、无机盐、特殊营养物质(生长因子)(2)CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为
5、碳源以醋酸盐为唯一碳源无菌(或适宜的温度等)A组菌株生长(形成菌落)，B组菌株不能生长(无菌落)3三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素，但该菌株的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株，研究表明菌体细胞内的H可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内H含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。请结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题：三孢布拉霉菌液梯度稀释涂布到含有TTC的培养基上挑取单菌落扩大培养收集菌丝并处理萃取鉴定(1)工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，除可利用上述微生物的发酵生产之外，还可以从植物中提取和从_中获取。(2)将菌液涂布到含TTC的培养基上，目的是筛
6、选出_，对照组需涂布等量的_以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时，若菌落周围_，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(3)从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和_，以提高萃取效率。萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止_。(4)鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常采用_法，该方法也可用于分离色素，其原理是_。解析：由于三孢布拉霉菌菌体细胞内含有H，可将无色的TTC还原为红色复合物，由此可确定三孢布拉霉菌的存在，且红色越深，说明菌体内产生H越多，越符合生产提取要求。(1)工业生产上提取胡萝卜素的方法是利用微生物的发酵生产，从植物中提取和从大面积养殖的岩藻中获取。(2)由
7、题干可知，三孢布拉霉菌细胞内的H可将无色的TTC还原为红色复合物，且H含量越高，胡萝卜素合成能力也越强。所以，将菌液涂布到含TTC的培养基上的目的是筛选出合成胡萝卜素能力较强的菌体，对照组需涂布等量的无菌水。挑取单菌落时，若菌落周围红色较深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(3)收集菌丝后要进行粉碎和干燥，除去水分，其目的是提高萃取效率；由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，有机溶剂具有易挥发的特点，所以萃取加热时安装冷凝回流装置的目的是防止有机溶剂挥发。(4)鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，类比叶绿体色素提取与分离实验，根据不同色素在有机溶剂中的溶解度不同的原理，采用纸层析法，将色素分离出来，并与标准色
8、素带进行对比。答案：(1)(大面积养殖的)岩藻(2)合成胡萝卜素能力较强的菌体(或“高产菌株”)无菌水红色较深(3)干燥有机溶剂挥发(4)纸层析不同色素在有机溶剂中的溶解度不同4(2018广州中山模拟)毒死蜱(C9H11C13NO3PS)是一种有机磷杀虫剂，长期使用将导致土壤中农药残留严重。某研究小组从长期施药的韭菜温室土壤(偏酸性)里分离出能降解毒死蜱的木霉，并对其降解特性进行初步研究。请回答：(1)用于分离木霉菌种的培养基属于_培养基。配制此培养基时，应加入_作为唯一碳源。接种前，将培养基在适宜温度下放置适当的时间，观察培养基_以确定培养基是否被污染。(2)纯化木霉时，统计出0.2 mL的
9、稀释液在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为40个，则每mL样液中的菌落数为_个。用此法测定木霉数量，实际活菌数量要比统计的菌落数量_，原因是_。(3)探究pH对木霉降解毒死蜱活性的影响研究小组向不同pH的培养基中分别加入100 mg/L毒死蜱，5天后检测毒死蜱的残留量(图1)。由图可推知：在偏酸性的土壤中，_。研究小组向不同pH的培养基中分别加入100 mg/L毒死蜱，再分别接种1 mL木霉悬液，混合均匀，5天后检测毒死蜱的残留量(图2)。在此韭菜温室土壤中，若要提高木霉对毒死蜱的降解活性，可对土壤作何处理？_。解析：(1)要分离出能降解毒死蜱的木霉，需要以毒死蜱作为唯一碳源培养基，在该培
10、养基上只有能降解毒死蜱的木霉能生存，其他微生物都不能生存，因此该培养基属于选择培养基。接种前，将培养基在适宜温度下放置适当的时间，观察培养基是否产生菌落，以确定培养基是否被污染。(2)纯化木霉时，统计出0.2 mL的稀释液在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为40个，则每mL样液中的菌落数为4051052107(个)。用此法测定木霉数量，因为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，因此实际活菌数量要比统计的菌落数量多。(3)由图1可推知：在偏酸性的土壤中，毒死蜱稳定性较好。由图2可知，在此韭菜温室土壤中，若要提高木霉对毒死蜱的降解活性，可适当提高土壤的pH至7左右。答案：(1
11、)选择毒死蜱是否产生菌落(2)2107多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(3)毒死蜱稳定性较好适当提高土壤的pH至7左右5为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”，某同学进行了如下实验。请分析回答下列问题：(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外，还应加入适量的_和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间，要进行的操作是_。(2)接种微生物的方法有很多，图中过程所示的方法为_。用该方法统计样本菌落数后，所得数据需要乘以10n后，才可表示乳酸菌的数量(单位：个/mL)，这里的n_。用该方法统计样本菌落数时，同时需要做A、B、C三个培养皿，
12、原因是_。(3)为了检测乳酸菌对抗生素的敏感性，取该单菌落适当稀释，接种于固体培养基表面，在37 培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。将分别含有A、B、C三种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_(填“敏感”或“不敏感”)；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是_。解析：(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外，还需要维生素，由于该培养基为固体培养基，因此还应加入适量的琼脂作为凝固剂。在培养基各成分溶化与灭菌之间，要进行的操
13、作是调pH。(2)接种微生物的方法有很多，图中过程所示的方法为稀释涂布平板法。用该方法统计样本菌落数时，同时需要做A、B、C三个培养皿，分别计数3次，取平均值，使实验结果更加准确可靠，用该方法统计样本菌落数后，所得数据需要乘以10n后，才可表示乳酸菌的数量(单位：个/mL)，分析图解可知，图中酸奶样品总共稀释105倍，并且稀释涂布平板时只取了0.1 mL，因此这里的n6。(3)在抗药性检验过程中，如果在菌落周围出现透明的圆圈，说明此种抗生素可抑制该细菌，因此该致病菌对抗生素A敏感；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素C的耐药
14、菌。答案：(1)维生素调pH(2)稀释涂布平板法6分别计数3次，取平均值，使实验结果更加准确可靠(3)敏感抗生素C的耐药菌6.在农业生产研究上，常常需要进行微生物的培养和计数。(1)如图是利用_法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步_分散到培养基的表面。(2)分析下面培养基的配方：NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO47H2O、KCl、H2O。若此培养基用于培养分解尿素的细菌，则应除去上述_成分，并加入_，以补充_源。(3)三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下统计结果：甲同学涂布了两个平板，统计的菌落数是236和260，取平均
15、值248；乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是210、240和250，取平均值233；丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；在三位同学的统计中，只有一位同学的统计是正确的，指出另两位同学的统计为什么不正确。_。(4)若在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为233，那么每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)_。解析：(1)据图分析，图示接种方法为平板划线法，平板划线操作就是把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。(2)培养分解尿素的细菌，其氮源是尿素，所以培养基中要除去含氮物质，即去除NaNO3，并加入尿素和葡萄糖，
16、以补充氮源和碳源。(3)甲同学只涂布了两个平板，实验数据说服力不够；丙同学虽然涂布了三个平板，但其中一个平板的计数结果与另两个相差太远，说明操作过程出现错误，实验数据缺乏说服力。(4)根据题意可知，每毫升样品中的菌株数平板上菌落数的平均值稀释液体积稀释倍数2330.21061.165109。答案：(1)平板划线稀释(2)NaNO3尿素和葡萄糖氮、碳(3)甲同学只涂布了两个平板，实验数据说服力不够；丙同学虽然涂布了三个平板，但其中一个平板的计数结果与另两个相差太远，说明操作过程出现错误，实验数据缺乏说服力(4)1.1651097下面是利用微生物制作葡萄酒的流程示意图，请回答：葡萄除梗破碎自然发酵
17、葡萄酒灭菌贮藏 (1)葡萄酒制作的原理是_，葡萄可为发酵菌提供_等生长繁殖必需的物质。(2)葡萄除梗应在冲洗之_(填“前”或“后”)完成，原因是_。(3)葡萄酒制作过程中，在没有严格灭菌的条件下，通过控制_和通入_等措施，使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。(4)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有的_菌发酵产生乳酸；也可能是_，导致醋酸菌生长繁殖，产生醋酸。解析：(1)葡萄酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，葡萄可为发酵菌提供碳源、氮源、水和无机盐等生长繁殖必需的物质。(2)为避免除梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，葡萄除梗应在冲洗之后完成。(3)葡萄酒制作过程
18、中，在没有严格灭菌的条件下，通过控制温度和通入氧气等措施，使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。(4)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有的乳酸菌发酵产生乳酸；也可能是发酵容器密闭不严，导致好氧型的醋酸菌生长繁殖，产生醋酸。答案：(1)酵母菌在无氧条件下，将葡萄中的葡萄糖分解为酒精和CO2水、无机盐、碳源、氮源(2)后避免除梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会(3)温度氧气(无菌空气)(4)乳酸发酵容器密闭不严8请回答下列与发酵食品有关的问题：(1)葡萄酒酿造前需要冲洗葡萄，其主要目的是_，葡萄酒呈现红色的原因是_。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是_。(2)苹果醋生
19、产过程中利用了_菌的发酵作用，该过程需将温度控制在_。(3)制作酸奶需要的细菌的代谢类型是_。含有抗生素的牛奶能否作为酸奶发酵原料_(填“能”或“否”)，原因是_。解析：(1)葡萄酒酿造前冲洗葡萄的目的主要是洗去浮尘；葡萄皮中含有色素，溶解在发酵液中，使葡萄酒呈现红色；葡萄酒中乙醇在醋酸菌作用下会转变为醋酸。(2)苹果醋生产过程中利用了醋酸菌的发酵作用；醋酸菌生长最适温度为3035 。(3)制作酸奶利用了乳酸菌发酵作用，乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型；抗生素能杀死乳酸菌。答案：(1)洗去浮尘红葡萄皮中的色素溶解在发酵液中空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸(2)醋酸3035 (3)异养厌氧否
20、抗生素可以杀死乳酸菌9“树橘柚者，食之则甘，嗅之则香”。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高，药用价值较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”。请回答下列问题：(1)橘皮精油是一种广谱性的杀虫剂，具有很高的经济价值，常采用_法提取橘皮精油。若采取水蒸气蒸馏法提取，橘皮精油的有效成分会发生_，使用水中蒸馏法又会产生_的问题。(2)下图是提取橘皮精油的实验流程示意图：图中过程处理的作用是_；过程一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是_。(3)若想利用橘子生产果醋需要用到醋酸菌，醋酸菌的最适生长温度为_，当_都充足时，醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸。解析：(1)由于橘皮精油
21、的有效成分在水蒸气蒸馏过程中会发生部分水解，用水中蒸馏法又会导致原料焦糊问题，因此一般采用压榨法提取橘皮精油。(2)图中过程是将干燥去水的橘皮用石灰水浸泡，该处理的作用是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。过程为压榨，在压榨过程中一般加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3(小苏打)和5%的Na2SO4(硫酸钠)，并将pH调至78，其目的是使橘皮精油易于与水分离。(3)醋酸菌的最适生长温度为3035 ，当氧气和糖源都充足时，醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸。答案：(1)压榨部分水解原料焦糊(2)破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率使橘皮精油易于与水分离(
22、3)3035 氧气和糖源10(2018东北三省三校联考)青蒿素，无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水、不易挥发。获取途径主要是从黄花蒿中直接提取得到。根据生物相关知识，回答下列问题：(1)使用水蒸气蒸馏法_(填“适用”或“不适用”)提取青蒿素，原因是_。(2)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用_法，并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行_和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好_和_，以防止青蒿素分解。(3)提取过程中宜采用_加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行_。(4)最后需要对所提取物质进行_，以确定是否提取到青蒿素。解析：(1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后混合物又重新分出油层和水层，由于青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，故青蒿素不适于用水蒸气蒸馏法提取。(2)为了提高萃取效率，萃取前应将茎叶进行粉碎和干燥。高温会使青蒿素分解，所以在加热干燥过程中，应注意控制好温度和时间。(3)有机溶剂易燃，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸，提取过程中宜采用水浴加热；所得液体浓缩前需进行过滤，除去萃取液中的不溶物。(4)为确定是否提取了青蒿素，可以用纸层析法进行鉴定。答案：(1)不适用水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出(2)萃取粉碎温度时间(3)水浴过滤(4)鉴定