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3.【生物——选修1:
生物技术实践】根据所学内容,回答下列问题。
(1)研究发现,乳酸菌还可产生乳酸菌素,抑制肉制品中致病菌和腐败菌的生长,起到生物防腐的作用。
为探究不同种乳酸菌的抑菌效果,将稀释倍数相同的等量乳酸菌培养液滴加在长满致病菌的平板上,一段时间后,会出现以滴点为中心的抑菌圈,实验结果如下表。
三种乳酸菌对各致病菌的抑菌圈直径(mm)
菌株编号
金黄色葡萄球菌
单增李斯特菌
阪崎肠杆菌
鼠伤寒沙门氏菌
大肠杆菌
PC3
16.2
2.0
14.4
13.1
11.9
PC15
18.2
15.3
12.1
13.0
10.5
PCS
22.5
9.6
13.5
实验的因变量是________________________。
(2)纯化乳酸菌时可选用平板划线法或______接种,还需要设置____________的培养基作为对照,若对照组培养基表面没有菌落生长,说明培养基没有被杂菌污染。
(3)乳酸菌常用于制作酸奶等发酵食品。
若牛奶中含有抗生素,会影响酸奶的制作效果,原因是抗生素能_________乳酸菌。
(4)胡萝卜素的萃取过程应该避免明火加热,采用_________加热,其原因是有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起____________。
(5)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸杆菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?
说明理由。
________________。
4.(8分)利用微生物分解淀粉生产糖浆具广阔的应用前景。
某同学为了从长期种植马铃薯的土壤中分离出能够高效分解淀粉的细菌,进行了如下实验。
(1)实验步骤:
①配制以为碳源的固体培养基,为了使培养基凝固成固体,应该向培养基中加入的物质是。
②将土壤样品接种到已灭菌的培养基上,在恒温培养箱中培养一段时间后,培养基上出现。
③将接种针用法灭菌后,从②中的培养基上挑取一定量细菌,接种入(固体、半固体、液体)培养基,在恒温摇床上培养24h,使细菌大量繁殖。
(2)上述所有倒平板和接种操作,都应在超净台上附近进行。
(3)上述实验步骤中,从用途看,①所用培养基属于培养基,如果在培养基中加入碘,则该含有碘的培养基从功能上属于培养基。
5.请回答下列有关微生物发酵的问题:
(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌。
诱变及筛选过程如下:
步骤一、将野生菌培养一段时间后,用一定强度的紫外线照射,目的是进行___________处理。
步骤二、制备选择培养基:
在基本培养基的基础上,添加___________加琼脂后灭菌,制成固体平板。
添加以上物质的目的是保证发酵菌种的特定筛选环境。
步骤三、将诱变处理后的菌液使用___________法或___________法进行分离纯化。
(2)若要用酿造果酒装置酿造果醋,需要改变的环境条件是___________。
当缺少糖源时,其优势菌种能将乙醇变为___________,再变为醋酸。
(3)腐乳制作过程中起主要作用的微生物是___________,影响腐乳的风味和质量的因素是___________(至少列举两项)。
(一)微生物与细胞
“节约一张纸,增添一片绿”。
纸的主要成分是木质纤维,以纤维素类物质生产燃料的研究越来越受重视。
6.该技术需要从土壤中获得纤维素分解菌,已知刚果红可以与纤维素形成红色复合物。
获得该菌的方法是在含有纤维素的培养基上加入刚果红染料,然后筛选周围有________的菌落。
培养基中的纤维素属于营养物质中的________。
A.碳源B.氮源C.生长因子D.无机盐
7.在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行_______(消毒/灭菌)。
检测该菌数量可采用稀释涂布平板法计数,用该法接种培养后可得到图中________(A/B)所示的结果。
8.下列结构中的主要化学成分为纤维素、果胶等物质的是________。
A.植物细胞壁B.细菌细胞壁C.植物细胞膜D.动物细胞膜
9.图为细胞膜的亚显微结构模式图,图中①所示的物质主要作用是________。
A.阻止物质通过
B.保护细胞内部
C.进行信息交流
D.将光能转变为化学能
10.从结构角度分析,细胞膜具有一定流动性的特点。
这个特点的结构基础是________;
试举一例说明细胞膜的流动性对生命活动的意义是________。
11.回答下列有关微生物的问题。
(9分)
Ⅰ.苯酚(C6H5OH)是广泛存在于化工行业废水中的一种污染物。
为了分离和纯化高效分解苯酚的细菌,科研人员进行了如下图所示的实验。
(1)该实验中步骤②使用了LB培养基,其主要成分是胰蛋白胨、酵母提取物和氯化钠,请推测步骤②的目的是。
(2)该实验步骤③中的培养基成分的与LB最大区别是以苯酚作为唯一的________。
(3)在接种过程中需要严格保证无菌操作,请举出两例、。
(4)步骤④的目的是_____________________。
Ⅱ.某种链球菌能引起人的咽喉感染,研究人员欲测试一种新抗生素(P)对该种链球菌的杀菌效果。
将此链球菌分别接种在三个培养皿中,在2号培养皿中放入一片浸过抗生素(P)的滤纸圆片,在3号培养皿中放入没有浸抗生素的滤纸圆片,如下图所示。
(5)三个培养皿中,实验项是____________________,对照项是________________________;
判断实验项的理由是____________________________________________________________。
(6)培养皿3中的小圆片在放置前需做处理,具体步骤是:
_________________________。
12.如图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程,据此回答有关问题:
(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌,从高温热泉中寻找耐热菌,这说明根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找.
(2)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,本实验宜采用释稀涂布平板法.
(3)用稀释涂布平板法统计菌落数目时,最好选择菌落数在30~300间的平板进行计数.若统计出在一稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个,所用稀释液的体积为0.2mL,则每克样品中的菌落数为1.5×
107个.
(4)在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入酚红指示剂,根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素,若有分解尿素的细菌,培养基将会呈现红色.
13.回答下列
(一)、
(二)小题:
(一)脲酶是催化尿素分解的特异性水解酶。
该酶主要从刀豆等豆科植物提取,现被广泛应用于尿素废水的净化过程。
请分析回答以下问题:
(1)脲酶可以催化尿素分解为_______,其中碱性物质可以使酚红指示剂变为______________。
(2)为了提高脲酶的利用效率,可以釆用固定化酶技术将其固定。
酶的固定化方法有:
吸附法、共价偶联法、包埋法和___________________。
(3)实验室中可以采用吸附法将该酶制成固定化酶柱,让尿素废水过柱前,先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱,目的是___________________________。
(4)脲酶除了从植物获取外,还可以来源于土壤中的微生物。
为了从土壤中分离以尿素为氮源的微生物,采用的分离方法操作最简便的是_____________。
下列有关该分离方法的操作叙述错误的是____________。
A.必须使用固体培养基
B.必须在酒精灯火焰旁接种
C.必须将接种后的培养皿倒置培养
D.必须将接种前的培养皿、培养基、土壤悬浮液等进行灭菌处理
(二)人血淸蛋白(HSA)具有重要的医用价值。
下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)如果HSA基因序列未知,可以采用____________的方法获取该目的基因,为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建_____________后才能导入宿主细胞。
(2)方框中的“?
”一般选用的生物是________,为了提高II过程的导入成功率,通常用________处理大肠杆菌。
(3)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择_____途径(填I或II)获取rHSA更有优势。
(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用_____________方法来进行检验。
A.检验HSA莛因是否导入B.检验细胞中是否产生相应的mRNA
C.抗原、抗体杂交D.检测是否有标记基因
14.生物技术的广泛应用,不仅带来了较好的经济效益和社会效益,更使人们的生活变得加丰富多彩。
(1)工业生产上通常采用微生物发酵技术获得果胶酶,选用的微生物通常是,在提取果胶酶后,首先要检测_____________,以便将其更好的应用与生产实践和科学研究。
(2)微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛,其中与泡菜制作有关的微生物是。
在果酒基础上酿制果醋的过程中,除需接种(微生物)外,还必须保持条件。
(3)配制固体培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行,接种前要进行,在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在条件下进行。
15.分离筛选降解纤维素能力强的微生物对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有理论和实际意义。
研究人员从土壤和腐烂的秸秆中分离筛选出能高效降解纤维素的菌株,并对筛选出的菌株进行了初步研究。
(1)对培养基进行灭菌的常用方法是。
为在培养基表面形成单个菌落,若以接种环为工具,则用法进行接种。
(2)先将样品悬液稀释后涂在放有滤纸条的固体培养基上进行筛选得到初筛菌株。
再将初筛菌株接种到以为唯一碳源的培养基培养2~5天,加入溶液后,依据出现的颜色反应进行筛选,观察菌落特征并测量。
同时将初筛菌株制备成的菌液放入加有滤纸条的液体培养基中,恒温振荡培养8天,观察滤纸条的破损情况。
结果见表。
由表可知,8种菌株中1、3、7号菌株产酶能力较强,原因是。
注:
①DP=(D/d)2,其中d表示菌落直径(cm),D表示水解圈直径(cm)
②“+”为滤纸边缘膨胀,“++”为滤纸整齐膨胀并弯曲,“+++”为滤纸不定形“++++”为成团糊状“+++++”为半清状
(3)为进一步研究1、3、7号菌株对秸秆降解的效果。
分别用这三种菌株对秸秆进行处理,并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定。
结果见下图。
由图分析可知,三种菌株对的降解最强,与第5天结果相比,第10天秸秆各组分中的降解率变化最大。
整体分析号菌株的降解效果最好。
16.请利用相关的知识回答下列问题:
(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是______________。
为了缩短制作时间,可在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入少量陈泡菜液的作用是_______________。
泡菜发酵过程中会产生多种酸,其中主要的是乳酸,还有少量的亚硝酸。
从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。
这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________,原因是_____________。
(2)实验材料的选择直接关系到实验的成败。
菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部_______的侧枝;
月季的花药培养时间一般选在月季的_________期,一般来说,选择_____________期的花粉,花药培养成功率最高。
(3)平板划线操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物_______________;
划线操作结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌______________。
17.下表所示为某微生物培养基的配方,请回答下列问题:
成分
NaNO3
K2HPO4
FeSO4
MgSO4·
7H2O
琼脂
C6H12O6
H2O
青霉素
含量
3g
1g
0.01g
0.5g
15g
30g
100mL
0.1万单位
(1)据物理性质划分,该培养基属于___________培养基,能在此培养基上繁殖的微生物具有的特点是___________________________________________。
(2)培养基中的碳源_______________________,氮源是____________________。
(3)培养某微生物时需要用接种工具接种到该培养基表面上,所使用的接种工具可能是__________________、__________________。
(4)若用该培养基培养纤维素分解菌,除了要去除一些成分外,还应加入的物质是____________________,纤维素分解菌能产生纤维素酶,至少含有_________________、__________________、__________________三种酶。
在筛选纤维素分解菌过程中常用____________________法。
纤维素酶的测定方法是通过_______________进行定量测定。
18.回答下列
(一)
(二)(三)小题
(一)在植物组织培养过程中,激素的添加已成为一种常规的实验手段。
在植物组织培养过程中,已研究过的植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素等。
(1)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和_______的关键性激素。
(2)若该实验材料为菊花,则应对其进行_______(填“消毒”或“灭菌”),然后切取一些小组织块,放在固体培养基中培养,脱分化在___________表面形成一种相对没有分化的活的_____________细胞团,即愈伤组织。
(3)将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上,通过__________培养可以分散得到单细胞,单细胞再发育成胚状体,最后得到新植株。
(二)果酒的制作离不开酵母菌,泡菜的制作离不开乳酸菌,请回答下面的问题。
(1)为了获得耐高糖、耐酸特性的酵母菌菌种,可以对野生菌种进行_______________,然后在___培养上进行筛选得到。
(2)筛选乳酸菌时培养基应放在___________环境条件下,培养基中的尿素可为乳酸菌生长提供_________。
(三)下列是有关固定化酶及细菌培养与分离的问题,请回答下面的问题。
(1)固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法固定在某种介质上,使之成为_________而又有酶活性的制剂。
可用_________法将α-淀粉酶固定在石英砂上形成固定化酶柱。
(2)采用平板划线法接种时,开始接种时要灼烧接种环,目的是_________。
要把接种后的培养基和一个未接种的培养基同时放入恒温箱培养,设置“未接种的培养基”作对照的目的是_____________________。
(3)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。
实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。
下列与此实验相关问题的叙述中,正确的是________
A.实验用过的带菌培养基须经过加热后才能倒掉
B.利用平板划线法对细菌进行分离纯化并计数
C.观察细菌培养的实验时,最好同时在另一平板上接种澄清湖水作为对照实验
D.培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源和碳源
19.
(1)微生物的分离和培养是医学上常用的重要技术,为了检测某致病菌对于抗生素的敏感性,取该菌单菌落适当稀释,接种于固体培养基表面,在37℃培养箱中培养24h,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B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B__________(填“敏感”或“不敏感”);
含C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______________________________。
(2)分离细菌时通常用固体培养基,原因是__________________。
(3)如图是细菌纯化培养过程中划线接种的培养结果。
图中过程所用的接种方法是____________________,在__________(填图中编号)区域出现了单个菌落。
据图分析,在培养基上划线接种时,划线的顺序依次是__________(用编号表示)。
培养微生物实验中使用过的培养基及其培养物必须经过__________处理后才能丢掉,以防止培养物的扩散。
20.请分析回答下列有关生物技术实践的问题:
(1)制作牛肉膏蛋白胨固体培养基时,倒平板操作的步骤是:
将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出;
右手拿锥形瓶,将迅速通过火焰;
用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的________倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;
等待平板冷却后,将平板倒过来放置,使在下、在上。
(2)植物的组织培养除需营养和激素外,______、、等外界条件也很重要。
(3)制作果酒用的酵母菌属于兼性厌氧型微生物的依据是:
。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中,要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是:
;
过滤萃取液的目的是:
21.某生物兴趣小组的同学欲调查某快餐店的冰块中大肠杆菌的含量。
具体实验步骤如下:
第一步:
配制培养基(成分:
蛋白胨、氯化钠、乳糖、水、X和Y)。
第二步:
制作无菌平板。
第三步:
设置空白对照组和实验组,对照组接种①,实验组接种②。
第四步:
将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题:
(1)培养基中的乳糖可以为大肠杆菌提供___________。
为了方便大肠杆菌的鉴定,需要在培养基中添加成分X___________,在该培养基表面,大肠杆菌的菌落呈现___________(填颜色)。
为了完成步骤二,该培养基中的成分Y通常是_____________________。
(2)完善步骤三,①是___________,②是___________。
(3)若该兴趣小组在空白对照组的平板上检测到少许菌落,请分析可能的原因:
__________________。
(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。
结果发现:
振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。
分析其原因是振荡培养能提高培养液中______的含量和___________的利用率。
22.[生物——选修1:
生物技术实践]
夹江腐乳、东坡泡菜和绍兴老酒深受人们喜爱。
(1)腐乳制作过程中,卤场的配制直接关系到腐乳的色、香、味。
卤汤是由酒和各种香辛料配的,其中加入酒的含量—般控制在___________左右,其作用有___________,同时能使腐乳具有独特的香味。
(2)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是______________________。
乳酸菌发酸第一阶段的产物有_____________________。
(3)酿酒过程中,酒锖发酵是在酵母菌细胞的___________中进行,其产物酒精与___________试剂反应可用于酒精的检验。
若酿造的酒带有一股酸味,从发酵条件分析可能的原因是__________________。
24.下表是某种培养基的成分,据表回答:
葡萄糖
NH4NO3
KH2PO4
NaCl
MgSO4
Fe2SO4
CaCl2
10g
5g
30g
0.01g
0.5g
03g
1000ml
(1)该培养基用于培养微生物,营养物质可分类.培养的微生物.其同化作用类型是.
(2)如果用于培养乳酸杆菌,还需要添加.
(3)如果用于培养霉菌,需将培养基的PH调至性,培养细菌需将pH调至性.
(4)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是.如果要观察菌落,需要添加.
(5)若培养基中加人伊红美蓝,可以用于检测细菌,这种培养基被称为培养基.
(6)植物组织培养基时,常用的培养基是培养基.这时,需要将上述培养基中的葡萄糖换成,另外添加其他有机物等,还常常需要添加.
参考答案
1.高压灭菌锅培养皿接种环第一区域的末端梯度稀释当两个或多个细胞连在一起时,平板上只能形成一个菌落把一个没有接种的培养基和接种的培养基一起培养没有接种的培养基中出现菌落
【解析】
【分析】
微生物培养过程中注意防止杂菌的污染是关键,故培养基需严格灭菌,接种过程和培养过程中也应严格防止杂菌污染。
【详解】
(1)培养基的灭菌应该选用高压蒸汽灭菌法灭菌,具体方法是将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,放入高压灭菌锅中灭菌15—30分钟;
灭菌结束后,待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰旁将培养基倒入培养皿中,这两个操作分别叫灭菌和倒平板。
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