【生物一生物技术实践】
尿素是一种高浓度氮肥且长期施用没有不良影响，但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后，才能被植物吸收利用。分解尿素的细菌都能合成脲酶，脲酶能催化尿素水解。
某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下：
| KH2PO4 |
Na2HPO4 |
MgSO4·7H2O |
蛋白胨 |
葡萄糖 |
尿素 |
琼脂 |
| 1.4g |
2.1g |
0.2g |
1.0g |
10.0g |
1.0g |
15.0g |
（1）根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌?_____（能／不能），原因是__________________________________。
（2）要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用 法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的__________________就能大约推测出样品中活菌数。
（3）初步分离脲酶通常用 法，如下图，试管中收集到的液体最先出现的是___________。鉴定分离出的脲酶纯化程度，一般采用_______法。
（4）该同学设想：由活性脲酶和尿素混合，制成“加酶尿素"，尿素肥效一定更高。为了提高“加酶尿素"中脲酶的利用率，应当采用 技术。
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。
| 水温/℃ |
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）酶的活性受表面活性剂等影响，直接将酶添加到洗衣粉中不久就失活。科学家通过基因工程生产出了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。
（5）除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。（写出两种）
某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40℃时的洗涤效果最好，由此得（ ）
| A．40℃为该酶的最适温度 | B．40℃不是该酶的最适温度 |
| C．40℃酶活性最高 | D．不能确定该酶的最适温度 |
下列属于固定化酶方法的特点的是 （ ）
| A．有利于酶与产物分离 | B．制成的加酶洗衣服可以被反复利用 |
| C．能自由出入依附的载体 | D．能催化一系列的酶促反应 |
下面是某同学所做的生啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答相关的问题：
实验原理：利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁，生成啤酒。
实验步骤：第一步：啤酒酵母细胞活化。取一克干酵母，放入50mL的小烧杯中，加蒸馏水10mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置一小时，使其活化。
第二步：配制海藻酸钠溶液。取0.7g海藻酸钠，放入另一只50mI的小烧杯中，加蒸馏水10mL，并搅拌，直至溶化，用蒸馏水定容至10mL。加热时，注意火候。
第三步：海藻酸钠与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。
第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05mol/LCaCl2。溶液。制成凝胶珠。
第五步：倒去CaCl2溶液，加无菌水洗涤三次后，将凝胶珠放入500mL三角瓶中，加入300mL麦芽汁溶液，置于25℃下封口，发酵五天后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
（1）啤酒酵母细胞活化的作用是 。第二步中注意火候指的是 。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？ 。
（2）凝胶珠的组成是海藻酸钠与 。海藻酸钠的主要作用是 。
（3）上述固定化细胞的方法称为 ，形成的凝胶珠颜色为 色。
（4）与固定化酶相比，该方法的优点是 。
（5）要想反复使用固定化啤酒酵母细胞，实验过程要在严格的 条件下进行。
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹
果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等
。
[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤
(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
（2）取两个100mL洁净的烧杯，编为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上：A B
| 操作顺序 |
项 目 |
烧杯1 |
烧杯2 |
| ① |
在烧杯中加入苹果泥 |
20mL |
20mL |
| ② |
A |
2mL |
/ |
| ③ |
注入蒸馏水 |
/ |
B |
| ④ |
在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌 |
10min |
10min |
（3）取出两个烧杯，同时进行过滤。观察（或比较） 并记录结果。
实验结果的预测及结论：
如果是 ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
[课题二]探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH
实验方法及步骤
本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……、10。
方法二：分别将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH调至4、5、6……、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
（1）请问哪种方法更为科学________________，并说明理由________________。
（2）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使________，以减少实验误差。
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。根据你对酶特性的了解，在图中选择一个最可能是实验结果的曲线_____________。
若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标“m”的位置。
生物技术在人们的生产、生活中已经
得到广泛应用，如微生物发酵技术为我们制造了许多营养丰富的美味食品；植物色素的利用让食物变得更加温馨诱人；植物组织培养技术加快了优良品种的推广；普通洗衣粉已经逐渐被加酶、加香洗衣粉所替代。请回
答下列有关问题：
（1）自然界中的微生物必须经过＿＿＿＿＿＿＿＿后才能应用于工业生产。在应用平板划线法接种时每次划线结束后仍然灼烧接种环，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
（2）果汁生产中常用的果胶酶广泛存在于植物果实和
微生物中。从微生物分离获得的酶通常需要检测＿＿＿＿＿＿，以便更好地将酶用于生产实践。目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，如果将酶固定在载体上，还可以被重复利用，这种方法制成的酶叫＿＿＿＿＿＿。
（3）高档洗衣粉中常加入一些由植物芳香油制成的香精，多是采用＿＿＿方法获得的；食品着色常使用从植
物体内提取的植物色素，实验室常用＿＿＿法提取植物色素。
目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是（ ）
| A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感 |
| B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境 |
| C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性 |
| D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用 |
某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。
（1）制备固定化酵母细胞常用＿＿＿＿法。
（2）制备固定化酵母细胞的过程为：
① 使干酵母与＿＿＿＿混合并搅拌，使酵母菌活化；
② 将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成 CaCl2溶液；
③ 用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；
④ 海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；
⑤ 用注射器将＿＿＿＿＿＿＿＿的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。
（3）该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。 a 是固定化酵母， b 是反应柱。
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
② 要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是＿＿＿＿活塞 1 和＿＿＿＿活塞 2。
③ 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在＿＿＿＿条件下进行。
④ 装置中的长导管起的作用是＿＿＿＿。
下列关于生物技术实践的叙述中，错误的是( )
| A．加酶洗衣粉中添加的酶包括纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶等 |
| B．与斐林试剂检测相比，用尿糖试纸检测尿液中的葡萄糖，特异性更强、灵敏度更高 |
| C．利用PCR技术扩增目的基因时，引物Ⅰ和引物Ⅱ的碱基序列应互补 |
| D．腐乳制作过程中，添加料酒、香辛料和盐，均可以抑制杂菌的生长 |
固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。下图甲、乙、丙为部分研究结果。下列有关叙述中，错误的是( )
A．由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强 |
| B．由乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好 |
C．由 丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降 |
D．固定化酶的酶活 力较高，主要原因是增加了酶与底物的接触面积 |
（多选）下图为利用生长在麦麸上的黑曲霉制备纤维素酶的流程图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．菌体培养中应做好灭菌操作以确保培 养菌体的单一性 |
| B．透析后的弃去物其主要成分是大分子杂质 |
| C．含酶的粗提取物中含多种蛋白质 |
| D．纯化常用的方法是凝胶色谱法 |
有如下图所示的探究性实验装置共6个，6个装置中分别加入葡萄糖饱和溶液和两个凝胶珠，实验开始时，小液滴都在c点（刻度管足够长，瓶内氧气充足）。6个装置分别置于0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃温度下10分钟后记录各个装置中的小液滴位置，并描绘出坐标曲线图（如甲曲线）
（1）实验的目的是 ，自变量是 。
（2）瓶中氢氧化钠溶液的作用是 ，小液滴移动的距离表示 。
（3）实践上如果通过固定化醋酸菌生产醋酸，那么制备的凝胶珠大小与固定化酵母菌生产酒精相比，应该注意什么问题?为什么?
（4）如果制备固定化醋酸菌细胞实验中，海藻酸钠浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10分钟后的曲线乙。
（5）工业生产中利用固定化细胞技术进行生产，从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞的时间（至少两点）?
粤公网安备 44130202000953号