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1、生物技术实践1.(2015云南统一检测)大肠杆菌是人和许多动物肠道中的主要细菌,若水中大肠杆菌超标,说明水源可能被粪便污染。伊红美蓝培养基可用于检测水中大肠杆菌的数量。回答下列问题:(1)伊红美蓝培养基含有大肠杆菌生长繁殖必需的四类营养物质,大肠杆菌的代谢产物会和伊红、美蓝发生反应,使菌落呈现黑色。伊红美蓝培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基。(2)某水样的大肠杆菌严重超标,需采用稀释涂布平板法统计样品中活菌数。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的。一般选择菌落数在的平板进行计数,这样统计的菌落数(填“大于”“等于”或“小于”)活菌的实际数目。(3)用大剂
2、量紫外线照射大肠杆菌,获得了变异菌株,这种变异来源于。利用平板划线法对该变异菌株进行纯化,在第二次以及其后的划线操作时,菌体来自。解析:(1)大肠杆菌是异养菌。培养基中必须有碳源、氮源、水和无机盐四类营养物质,利用大肠杆菌代谢产物会和伊红、美蓝反应,使菌落呈现黑色作为鉴别培养基。(2)采用稀释涂布平板法统计样品的活菌数时,先将样品稀释度足够高,达到一个菌落是一个活菌繁殖的。一般选择菌落数在30300个,由于一个菌落也可能是多个活菌繁殖的,所以统计的菌落数小于活菌的实际数目。(3)细菌的变异来源只有基因突变,平板划线法的第二次及以后的划线中菌体均来自上一次划线的末端。答案:(1)碳源、氮源、水和
3、无机盐鉴别(2)一个活菌30300小于(3)基因突变上一次划线的末端2.(2015江西上饶重点中学二联)人类利用微生物发酵制作食物、饮品的历史悠久,请回答以下相关问题:(1)果酒的制作离不开(微生物名称),它是(异化作用方式)微生物,在有氧条件下,该生物进行,大量繁殖。在无氧条件下,该生物进行,产生和二氧化碳。(2)果醋制作中需要的微生物是,是一种细菌。只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的就是该生物在液面大量繁殖而成的。(3)现代科学研究表明,多种微生物参与了豆腐发酵成腐乳的过程,其中起主要作用的微生物是。这些微生物产生的能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
4、,可将脂肪水解成甘油和脂肪酸。解析:(1)果酒的制作利用的菌种是酵母菌,它是兼性厌氧型微生物;在有氧条件下,该生物进行有氧呼吸,通过出芽生殖的方式大量繁殖。在无氧条件下,该生物进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。(2)果醋制作中利用的菌种是醋酸菌,是一种好氧细菌。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而成的。(3)多种微生物参与了豆腐发酵成腐乳的过程,其中起主要作用的微生物是毛霉。这些微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解成甘油和脂肪酸。答案:(1)酵母菌兼性厌氧型有氧呼吸无氧呼吸酒精(2)醋酸菌好氧菌膜(3)毛霉蛋白酶脂肪酶3.(2015
5、黑龙江绥化重点中学一模)近年来,纪录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮,其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题:(1)在果醋制作时,运用醋酸菌在供应和糖源充足时,将糖分解成醋酸;在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸,请写出该过程的化学反应式:。(2)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。用盐腌制时,应注意控制;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在%左右。(3)制作泡菜的原理是 。解析:(1)醋酸菌是好氧型微生物,所以需要氧气,在氧气和糖源充足情况下可以将糖源分解为醋酸。在糖源不充足情况下可以将乙醇转变为乙醛再转变为乙酸,反应式为C2
6、H5OH+O2CH3COOH+H2O。(2)制作腐乳时应注意盐的用量,少了不足以抑制微生物,多了影响口味。配制卤汤时,卤汤中酒的含量控制在12%左右,多了会延长腐乳成熟时间,少了不足以抑制微生物的生长。(3)泡菜制作的原理是乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸。答案:(1)氧气C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(2)盐的用量12(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸4.(2015内蒙古赤峰一模)精油气味芬芳,可通过皮肤渗透进入血液循环,有效地调理身心,达到舒缓、净化的作用。下面是利用植物组织培养技术培育薰衣草植株并提取薰衣草精油的过程示意图,请回答以下问题:外
7、植体A丛芽生根正常植株原料油水混合物直接精油除水、过滤薰衣草精油。(1)图中A表示,是外植体通过过程而来的。该过程启动的关键在于培养基中所加生长素和细胞分裂素的浓度、以及。(2)提取薰衣草精油时,图中所示的方法为,获得油水混合物后,在其中加入试剂,分层后可获得直接精油,再加入试剂,可进一步除水。(3)橘皮精油的提取方法与上述提取方法(填“相同”或“不相同”)。解析:(1)依题意“外植体A丛芽生根正常植株”为植物组织培养过程,其中的A为愈伤组织,是外植体通过脱分化过程而来的。生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素,二者的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例,都会影响实验结果。
8、(2)薰衣草精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,因此提取薰衣草精油时,可以用水蒸气蒸馏法(即图示的方法)获得油水混合物;之后,在其中加入NaCl用于分离油层;分离的油层还含有一定的水分,一般可加入无水Na2SO4用于除水。(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,一般采用压榨法提取橘皮精油,所以橘皮精油的提取方法与上述提取方法不相同。答案:(1)愈伤组织脱分化使用的先后顺序用量的比例(2)水蒸气蒸馏法NaCl无水Na2SO4(3)不相同5.(2015山西大同三模)请回答下列与生物技术实践相关的问题:(1)现在工厂化生产果酒,为提高果酒
9、的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是对原料和设备进行和灭菌,并接入合适的菌种。(2)制作泡菜时,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,其目的是增加的数量。(3)月季花药培养选材十分重要,从花期分析需要选取的花粉;从花蕾分析需要选取的花蕾的花粉,染色方法有和。镜检发现大多数的花粉含有两个核,该时期花药(填“适宜”或“不适宜”)进行接种。(4)花药培养在育种上有特殊意义。采用花药培养的方法可使花粉粒发育成倍体植株,再经过人工诱导,使其能够正常生殖。该育种技术的最大优点是。解析:(1)为提高果酒品质防止除酵母菌以外杂菌的污染,需对原料和设备进行消毒和灭菌。(2)加入
10、陈泡菜液是为了增加泡菜中的乳酸菌数量。(3)月季花药培养常选择初花期,完全未开放的花蕾,用醋酸洋红和焙花青铬矾法染色后,镜检选择单核靠边期的花粉进行接种。(4)花药离体培养成单倍体,经过人工诱导染色体加倍后,使其成为纯合体,能够正常生殖。该育种技术最大优点是缩短育种年限。答案:(1)消毒(2)乳酸菌(3)初花期完全未开放醋酸洋红法焙花青铬矾法不适宜(4)单染色体加倍缩短了育种年限6.(2015石家庄二模)生物技术给社会带来了巨大的经济效益,请回答下列有关问题:(1)微生物培养过程中,对培养基进行灭菌的常用方法是。鉴别尿素分解菌时应加入指示剂。(2)从生物体内提取天然物质,丰富了人们的生活。提取
11、胡萝卜素常用法。提取玫瑰精油常用法。薄荷油是挥发性物质,在实验室中提取薄荷精油常选用(填“鲜”或“干”)薄荷叶作原料,其原因是 。(3)植物组织培养过程中,用于离体培养的植物器官或组织片段,叫做。由于离体细胞对营养、环境要求特殊,因此需要配制培养基,其主要包括:大量元素、微量元素、有机物等。解析:(1)对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌。鉴别尿素分解菌时应加入酚红指示剂。(2)提取胡萝卜素常用萃取法,提取玫瑰精油常用蒸馏法;薄荷油是挥发性物质,在实验室中提取薄荷精油常选用鲜薄荷叶作原料,其原因是薄荷油是挥发性物质,只有鲜薄荷叶中才含有薄荷油。(3)植物组织培养过程中,用于离体培养的植物器
12、官或组织片段,叫做外植体。植物组织培养的培养基是MS培养基。答案:(1)高压蒸汽灭菌酚红(2)萃取蒸馏鲜薄荷油是挥发性物质,只有鲜薄荷叶中才含有薄荷油(3)外植体MS7.(2015黄冈一模)在农业用地中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度一定,该除草剂的培养基不透明)。(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行处理。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,上述培养皿中培养基的特点是:固体培养基且。若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后
13、且分装(填“前”或“后”)进行。(3)在划线前,接种环应该在酒精灯火焰上。培养后发现,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(4)在固体培养基上形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源主要是,有透明带菌落利用的氮源主要是,据此可筛选出目的菌。(5)A细菌和B细菌都能降解该除草剂,研究发现以每克菌体计算,A细菌降解该除草剂的能力比B细菌要强,对此现象合理的假设是。解析:(1)为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行稀释处理。(2)根据题意,筛选能降解该除草剂的细菌的选择培养基应为固体培养基且以除草剂作唯一氮源。调节培养基pH应该在各种成分都溶化后且分装
14、前进行。(3)接种环应该在酒精灯火焰上灼烧灭菌。培养后发现大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是培养基中缺少这些细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(4)根据题意,该除草剂的培养基不透明,所以在固体培养基上形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源主要是大气中的氮气,有透明带菌落利用的氮源主要是该除草剂,有透明带菌落含有的就是目的菌。(5)由于A细菌分解除草剂的酶活性更强或A细菌分解除草剂的酶量更多,导致A细菌降解该除草剂的能力比B细菌要强。答案:(1)稀释(2)以除草剂作唯一氮源前(3)灼烧灭菌培养基中缺少这些细菌可利用的氮源(4)氮气该除草剂(5)A细菌酶活性更强(或A细菌产酶量更多)8.回答下列有关月季花药培养的有关问题:(1)培育花粉植株的途径图解如下:月季的雄蕊通常包含部分。为了挑选到单核期的花药,通常选择(填“完全未开放的月季花蕾”或“略微开放的月季花蕾”)。表示的生理过程是。(2)选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,最常用的染色剂是和,它们分别可以将细胞核染成色和色。(3)植物组织培养技术与花药培养技术
