階段質(zhì)量檢測(cè)(十二) 生物技術(shù)實(shí)踐

1、階段質(zhì)量檢測(cè)(十二)生物技術(shù)實(shí)踐(限時(shí)：45分鐘)1移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(簡(jiǎn)稱MBBR)是一種新型廢(污)水生化處理技術(shù)，其核心處理裝置如圖所示。它的主要原理是污水連續(xù)經(jīng)過裝有填料的反應(yīng)器時(shí)，附著在填料表面的微生物形成“生物膜”，通過控制條件使微生物大量繁殖，進(jìn)而起到凈化水質(zhì)的作用。請(qǐng)分析并回答：(1)填料表面附著的細(xì)菌、真菌等微生物從生態(tài)系統(tǒng)成分來看，這兩種微生物屬于_。細(xì)菌、真菌等微生物的能量主要來源于_。(2)為了更好的判斷MBBR的處理效果，需要很好的控制其中的微生物數(shù)量，因此需要時(shí)刻了解微生物中各種群的數(shù)量變化，對(duì)某種群數(shù)量的調(diào)查最簡(jiǎn)單直接的是采用_法，利用的儀器主要是_、_。若要調(diào)查

2、其中物種的豐富度則應(yīng)采用_法。(3)為了提高此裝置的污水處理能力，需要獲得去污能力更強(qiáng)的細(xì)菌，若在自然界中發(fā)現(xiàn)某細(xì)菌具有很強(qiáng)的去污能力，則應(yīng)采用_培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，同時(shí)在純化過程中采用_、_。2(2016·廣州調(diào)研)下圖1是某課題組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(注：A酶和B酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶)。請(qǐng)分析回答：(1)分析圖1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本實(shí)驗(yàn)研究的課題是_。(2)圖1結(jié)果顯示，在40 至60 范圍內(nèi)，熱穩(wěn)定性較好的酶是_。高溫條件下，酶容易失活，其原因是_。(3)下表是圖1所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，由圖1可知表中處應(yīng)是_，處應(yīng)是_。溫度()A酶活性(mmol·s1)3.13.85.86

3、.35.42.90.9B酶活性(mmol·s1)1.12.23.93.41.90(4)圖2表示30 時(shí)B酶催化下的反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化的曲線，其他條件相同，在圖2中畫出A酶(濃度與B酶相同)催化下的反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化的大致曲線。(5)適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時(shí)間后加入纖維素，幾分鐘后加入新制斐林試劑并水浴加熱，結(jié)果試管中沒有產(chǎn)生磚紅色沉淀，原因是_。(6)制備纖維素酶的流程如圖所示：圖中方法和方法分別是_；用凝膠色譜法純化酶的過程中，_的蛋白質(zhì)會(huì)較快從層析柱中洗脫出來。3精油氣味芬芳，可通過皮膚滲透進(jìn)入血液循環(huán)，有效地調(diào)理身心，達(dá)到舒緩、凈化的作用。下

4、面是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育薰衣草植株并提取薰衣草精油的過程示意圖，請(qǐng)回答下列問題：外植體A叢芽生根正常植株原料油水混合物直接精油除水、過濾薰衣草精油。 (1)圖中A表示_，是外植體通過_過程而來的。該過程啟動(dòng)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)基中所加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、_以及_。 (2)提取薰衣草精油時(shí)，圖中所示的方法為_，獲得油水混合物后，在其中加入_試劑，分層后可獲得直接精油，再加入_試劑，可進(jìn)一步除水。 (3)橘皮精油的提取方法與上述提取方法_(填“相同”或“不相同”)。4美國(guó)科學(xué)家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了完整的新植株。過程圖解如下，回答下列有關(guān)問題： (1

5、)科學(xué)家所用的這種生物技術(shù)叫_。依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有_性。過程稱為_，過程稱為_，C經(jīng)_和_過程形成D。(2)通過過程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與根的韌皮部細(xì)胞在染色體的數(shù)目上_，染色體上所含的遺傳物質(zhì)_，細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)_。(均填“相同”或“不相同”)(3)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入_。同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程必須保證_。(4)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢(shì)主要有(列舉兩條)：_、_。(5)與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液除含有水分、無機(jī)鹽

6、、糖類、維生素以及氨基酸之外，通常還要添加_。5現(xiàn)代人吃什么都講究天然，所以目前市場(chǎng)上果汁飲料、果酒、果醋越來越受到人們的青睞。請(qǐng)回答下列問題：(1)在果汁加工過程中可添加_來提高出汁率和澄清度。(2)蘋果醋是最受歡迎的飲料之一，其生產(chǎn)過程中利用了_的發(fā)酵作用，該過程需將溫度控制在_。(3)喝剩的葡萄酒放置一段時(shí)間后變酸的原因是_。(4)在果酒釀造過程中，如果果汁滅菌不嚴(yán)格，含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸？_，理由是_。(5)若要提高果醋的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中關(guān)鍵要提供_、_等條件。6尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)過細(xì)菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤

7、中的微生物種類和數(shù)量繁多，同學(xué)們?cè)噲D探究土壤中微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，并成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)，培養(yǎng)基成分如下表所示，實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素瓊脂1.4 g2.1 g0.2 g10 g1 g15 g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL(1)此培養(yǎng)基能否用于植物組織培養(yǎng)？_，理由是_。(2)培養(yǎng)基中氮源是_，這種培養(yǎng)基在功能上屬于_培養(yǎng)基，目的是只允許能合成_的微生物生長(zhǎng)，其他微生物均不能生長(zhǎng)。(3)欲從土壤中分離獲取上述特定微生物，可采用_法進(jìn)行接種。(4)在以尿素為唯

8、一碳源的培養(yǎng)基中加入_，使指示劑變紅色，而篩選纖維素分解菌的方法是_法。7腐乳是我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品。下面是腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)從微生物培養(yǎng)的角度分析，豆腐就是毛霉等微生物的培養(yǎng)基，按照其狀態(tài)稱為_培養(yǎng)基?，F(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的無菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種接種在豆腐上，這樣可以_。(2)腐乳制作過程中，加鹽的作用是_和_。(3)為了成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)，其生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的_和_，實(shí)驗(yàn)中需要振蕩培養(yǎng)，原因是_。(4)采用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)，常采用_接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，

9、使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行_處理后，才能扔掉。8. (2016·青島模擬)辦公和學(xué)習(xí)產(chǎn)生大量廢紙，其主要成分是木質(zhì)纖維，人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的能源乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物分解纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)圖中環(huán)節(jié)所需的微生物若來自土壤，要統(tǒng)計(jì)土壤樣品中該活菌的數(shù)目，宜采用_法接種，根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積，統(tǒng)計(jì)平板上的_就能大約推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)。(2)分解廢紙中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將_分解成_。(3)接種的微生物是_，為降低乙醇生產(chǎn)成本，可利用_技術(shù)使酶能夠重復(fù)使用。(4)紙張加

10、工過程中，有時(shí)要加入一些由植物芳香油制成的香精，芳香油的提取方法有_等(至少寫出2種)；也可以用植物色素使紙張著色，根據(jù)植物色素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以考慮使用_法提取植物色素。答案1解析：(1)填料表面附著的細(xì)菌、真菌起到凈化水質(zhì)的作用，表明這兩種微生物屬于分解者。細(xì)菌、真菌等微生物的能量主要來源于污水中有機(jī)物的化學(xué)能。(2)微生物種群數(shù)量的調(diào)查一般采用抽樣調(diào)查法，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板和顯微鏡來計(jì)數(shù)。物種豐富度調(diào)查采用取樣器取樣法。(3)對(duì)微生物采用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，微生物的純化采用平板劃線法和稀釋涂布平板法。答案：(1)分解者污水中有機(jī)物的化學(xué)能(2)抽樣調(diào)查血細(xì)胞計(jì)數(shù)板顯微鏡取樣器取樣(

11、3)選擇平板劃線法稀釋涂布平板法2解析：(1)分析圖1橫坐標(biāo)為溫度(自變量)，縱坐標(biāo)為酶的活性，發(fā)生變化的是A酶和B酶的活性，因此本實(shí)驗(yàn)研究的是探究溫度對(duì)A酶和B酶活性的影響。(2)圖1結(jié)果顯示，在40 至60 范圍內(nèi)A酶的活性比較大，因此熱穩(wěn)定性較好；A酶和B酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫時(shí)其空間結(jié)構(gòu)被破壞，喪失生理活性。(3)根據(jù)數(shù)據(jù)在時(shí)A酶的活性為5.8，對(duì)應(yīng)的溫度為40；在處A酶的活性為6.3，對(duì)應(yīng)的溫度為50，故B酶的活性為5.0。(4)在相同溫度下A酶的活性比B酶的大，因此相同濃度的底物需要的時(shí)間更短。(5)A酶和蛋白酶溶液混合并搖勻，蛋白酶會(huì)將A酶分解，使得A酶喪失活性。(6)圖中方

12、法和方法分別是離心法和透析法，用凝膠色譜法純化酶的過程中，相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)會(huì)較快從層析柱中洗脫出來。答案：(1)探究溫度對(duì)A酶和B酶活性的影響 (2)A酶高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞(3)405.0(4)如圖(注：起點(diǎn)一致，終點(diǎn)提前)(5)A酶(纖維素酶)已被蛋白酶催化分解(6)離心法、透析法相對(duì)分子質(zhì)量較大3解析：(1)圖中A表示愈傷組織，是外植體通過脫分化過程而來的。該過程啟動(dòng)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)基中所加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例。 (2)提取薰衣草精油時(shí)，采用水蒸氣蒸餾法，獲得油水混合物后，在其中加入NaCl試劑，有利于分層，加入無水Na2SO4試劑，可進(jìn)一步除水

13、。 (3)橘皮精油的提取方法采用的是壓榨法。答案：(1)愈傷組織脫分化使用的先后順序用量的比例(2)水蒸氣蒸餾法NaCl無水Na2SO4(3)不相同4解析：(1)圖中利用成熟的胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成植株的方法稱為植物組織培養(yǎng)；依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，包括脫分化和再分化，再分化過程中包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。(2)植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，細(xì)胞分裂方式是有絲分裂，則脫分化過程染色體數(shù)目及染色體上的遺傳物質(zhì)均不變，但愈傷組織的形態(tài)與外植體不同。(3)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入植物激素，同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必需的溫度、光照和氧氣等外界

14、條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程必須保證無菌條件。(4)植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：快速繁殖、培育無病毒植株和制作人工種子。(5)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液除含有水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸之外，通常還要添加動(dòng)物血清。答案：(1)植物組織培養(yǎng)全能脫分化再分化細(xì)胞分裂 細(xì)胞分化(2)相同相同不相同(3)植物激素?zé)o菌條件(4)快速繁殖、培育無病毒植株和制作人工種子等(答出兩條即可)(5)動(dòng)物血清5解析：(1)植物細(xì)胞壁的組成成分是纖維素和果膠，用纖維素酶和果膠酶處理使纖維素和果膠水解可以提高果汁的澄清度和出汁率。(2)蘋果醋制作的原理是醋酸菌在氧氣充足的條件下將糖類或酒精轉(zhuǎn)化成醋酸，醋酸菌的適宜溫度范

15、圍是3035 。(3)醋酸菌在氧氣充足的條件下可以將酒精轉(zhuǎn)化成醋酸，所以喝剩的葡萄酒放置一段時(shí)間后變酸。(4)果酒發(fā)酵為無氧環(huán)境，醋酸菌是好氧菌，因此在果酒釀造過程中，如果果汁滅菌不嚴(yán)格，含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌也不能將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸。(5)若要提高果醋的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中關(guān)鍵要提供充足的氧氣，控制適宜的溫度和pH。答案：(1)纖維素酶和果膠酶(2)醋酸菌3035 (3)空氣中的醋酸菌混入葡萄酒后發(fā)酵產(chǎn)生了醋酸(4)不能醋酸菌是好氧細(xì)菌，而果酒發(fā)酵為無氧環(huán)境，醋酸菌無法生存(5)有氧環(huán)境適宜的溫度和pH6解析：(1)該培養(yǎng)基的成分中沒有植物激素，因此不能用于植物組織培養(yǎng)。(2)

16、培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌，目的細(xì)菌能夠產(chǎn)生脲酶，高效降解尿素，不能分解尿素的細(xì)菌將因缺少氮源無法生長(zhǎng)繁殖，因此從功能上看，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(3)從土壤中分離獲取上述特定微生物，常采用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(4)鑒定尿素分解菌常采用酚紅指示劑染色，使指示劑變紅色。篩選纖維素分解菌的方法常采用剛果紅染色法，目的菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈。答案：(1)不能缺少植物激素(2)尿素選擇脲酶(3)稀釋涂布平板法或平板劃線(4)酚紅剛果紅染色7解析：(1)制作腐乳時(shí)豆腐相當(dāng)于毛霉等微生物的固體培養(yǎng)基。傳統(tǒng)腐乳制作中所需的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是將

17、優(yōu)良的毛霉菌種接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。(2)腐乳制作過程中，加鹽可以析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，在后期的制作過程中不會(huì)過早酥爛；同時(shí)，鹽能抑制微生物的生長(zhǎng)，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。(3)為了成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)，其生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的尿素和葡萄糖；實(shí)驗(yàn)中需要振蕩培養(yǎng)，目的是為目的菌提供氧氣。(4)常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行滅菌處理后，才能扔掉。答案：(1)固體避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品的質(zhì)量(2)析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬抑制微生物的生長(zhǎng)，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)(3)尿素葡萄糖為目的菌提供氧氣(4)稀釋涂布平板法(或平板劃線法)(5)滅菌8解析：(1)接種微生物的方法一般有平板劃線法和稀釋涂布平板法，要統(tǒng)計(jì)土壤樣品中該活菌的數(shù)目，宜采用稀釋涂布平板法接種，根據(jù)土壤樣品的稀釋