选修1生物技术实践.docx
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选修1生物技术实践
选修1 生物技术实践
专题1、2 传统发酵技术的应用、
微生物的培养与应用
1.在酿酒、酿醋、制作腐乳和酸奶过程中都要涉及各种微生物,请回答下列问题:
(1)酿酒利用的微生物是酵母菌,制作过程中,酵母菌先在有氧条件下大量繁殖,然后再进行酒精发酵。
检测酒精的原理是:
橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成________色。
(2)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________。
醋酸发酵时温度一般应控制为________。
(3)在臭豆腐的制备过程中,常用的微生物主要是__________等,在此过程中,豆腐相当于微生物生长的__________。
(4)民间制作腐乳时,豆腐块上生长的微生物,在制作时一般要加盐、酒,若加入的酒精浓度(含量)过低,会出现什么现象?
____________________。
(5)在腌制泡菜的过程中,起主要作用的微生物是乳酸菌,用水封坛的作用是__________________。
欲检测泡菜在腌制过程中产生的亚硝酸盐含量,使用检测试剂后颜色变为__________。
2.(2014年海南卷)已知泡菜中亚硝酸盐含量与腌制时间有关。
为了测定不同腌制天数泡菜中亚硝酸盐的含量,某同学设计了一个实验,实验材料、试剂及用具包括:
刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同腌制天数的泡菜滤液等。
回答相关问题。
(1)请完善下列实验步骤。
①标准管的制备:
用__________________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。
②样品管的制备:
用刻度移液管分别吸取一定量的____________________________,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管。
③将每个____________分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅________的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管中亚硝酸盐的含量。
(2)下图表示的是泡菜中________________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是__________(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。
3.利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇,经加工可制成燃料乙醇。
下图为生产燃料乙醇的简要流程图,请据图回答:
(1)微生物A能分泌纤维素酶,其中的葡萄糖苷酶可将____________分解成葡萄糖。
(2)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________________四类,欲从土壤中分离获取微生物A,应采用以纤维素为唯一碳源的培养基,其原因是________________________。
(3)图中②过程常用的微生物是__________,此时其细胞呼吸类型是__________。
(4)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用__________计数板直接计数;若要测定其活菌数量,可选用______________法进行计数。
某同学用0.1mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为126,则每毫升样品中的细菌数是______________个。
4.幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。
在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。
实验基本步骤如下:
请回答:
(1)在生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为______________。
(2)配制培养基时,要加入尿素和__________指示剂,这是因为Hp含有__________,它能以尿素作为氮源;若有Hp,则菌落周围会出现____________色环带。
(3)步骤X表示__________。
在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液____________到培养基平面上。
菌液稀释的目的是为了获得________菌落。
(4)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C标记的____________分解为NH3和14CO2。
5.(2016届河南平顶山二模)纤维素酶的成本能否下降,是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。
纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。
某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:
土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
(1)培养纤维素酶分解菌的土样最好选择在__________________的环境中采集。
(2)以下是一种培养基配方:
纤维素5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000mL)。
该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度,其原理是培养基中__________是主要碳源,有利于纤维素分解菌生长,同时抑制其他微生物生长。
(3)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入刚果红染液,将筛选获得的菌液稀释后用________________方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。
专题4 酶的研究与应用
1.果粒生产在中国尚属起步阶段。
果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。
果胶酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏程度减到最小,最大限度地提高成型果粒的含量。
根据以上内容回答下列问题。
(1)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的________________,由酶的________性可知,组成果粒的另一成分________不会被分解。
(2)在40℃~45℃温度下搅拌处理的原因是___________________;最后升温到90℃~92℃再冷却罐装的目的是____________。
(3)下面左图表示温度对果胶酶活性的影响,如果纵坐标表示果粒的生成速率,横坐标表示温度,请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
2.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。
甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。
请回答下列问题。
温度/℃
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血
渍时间
/min
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9
11
67
清除油
渍时间
/min
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________________________。
甲组在洗衣粉中加入了__________。
乙组在洗衣粉中加入了__________________。
(2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有____________。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。
___________________________________________________________。
(4)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。
请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。
乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
―→―→―→
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用____________作为培养基中的唯一碳源。
培养基中琼脂的作用是________。
从功能上讲,这种培养基属于________。
(2)培养微生物L前,宜采用________方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。
在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越________。
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。
除化学结合法外,酶的固定化方法还包括____________、____________、离子吸附法及交联法等。
4.(2014年上海卷)分析有关微生物的资料,回答问题并完善实验设计方案。
脂肪酶具有广泛的应用前景。
为获得高产脂肪酶的菌株,并将之用于产业化,进行如下的系列实验。
(1)欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌,应选择下列固体培养基(仅列出了碳氮源)中的________。
A.蛋白胨、柠檬酸铁铵
B.橄榄油、硫酸铵
C.乳糖、酵母膏
D.葡萄糖、蛋白胨
(2)进一步调查适合于产脂肪酶菌株生长的碳氮源。
根据表1的实验数据,选择理想的碳源为________________。
表1 不同碳源对菌种产脂肪酶的影响
碳源
浓度/%
酶活/(IU·mL-1)
玉米粉
1.0
8.50
可溶性淀粉
1.0
0.00
糊精
1.0
28.50
葡萄糖
1.0
2.50
蔗糖
1.0
37.50
麦芽糖
1.0
13.50
表2
酶活
第1组
/
/
/
/
/
第2组
/
/
/
/
/
第3组
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
(3)补全表3中的实验方案,以确定所选碳源的最佳浓度(设浓度梯度的差值为0.2%)。
(4)利用相似方法探得理想氮源的最佳浓度,再进一步确定碳氮源浓度的最佳组合。
以a和b分别代表碳源和氮源的浓度,假设酶活a1>a2>a3;b2>b3>b4,据此形成下列四种方案,其中最佳的是________。
方案一:
a1和b2组合。
方案二:
将每一种a的浓度分别与b2、b3、b4组合,根据酶活取其中的最佳组合。
方案三:
a1和b2组合,a2和b3组合,根据酶活取其中的最佳组合。
方案四:
a1分别与每种氮源浓度组合,b2分别与每种碳源浓度组合,根据酶活取其中的最佳组合。
(5)如果脂肪酶的产业化需要其活性在固定化处理时不受损失,且在多次重复使用后仍能维持稳定的酶活,则应选择下图中的________固定化工艺。
5.(2015年江苏沛县期中)下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答:
图1 图2
图3
(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液____________,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。
(2)图1中X溶液为__________________,其作用是________________________。
(3)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过________(“高”或“低”)或注射器中的混合液推进速度过________(“快”或“慢”)。
(4)图1中制备的凝胶珠用______________后再转移到图2装置中,发酵过程中
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