泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品,但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3~0.5 g时,会引起中毒,达到3 g时,会引起死亡。我国卫生标准规定,亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20 mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实,某中学生物活动小组设计实验,探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
(1)请补充实验设计的空缺内容:
①制作泡菜的原理:______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②测量指标及方法:亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成________色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应,然后通过________颜色,可以估测出泡菜液样中亚硝酸盐的含量。
③确定浓度梯度:经过查找资料和初步实验,发现当食盐浓度为3%以下时,制作的泡菜溶液发生腐败,而当食盐浓度在8%以上时,制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此,分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。
④制作泡菜:将实验材料分成3组制作泡菜,除了实验材料的质量相同外,还要保证每组泡菜的____________相同。
(2)如图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图,根据此图实验结果,请你给出制作泡菜的最佳指导意见。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为一种绿色杀虫剂。提取的必经步骤如图所示,请根据实验流程图回答下列问题。
(1)柠檬果皮精油的提取适宜采用________法,此种方法是通过________将液相柠檬油从固液两相混合物中分离出来。
(2)A是________,目的是__________________________________________________。
(3)B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是
________________________________________________________________________。
(4)C过程为________,目的是______________________________________________。
(5)采用柠檬油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点________________________________________________________________________。
(6)柠檬油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值,提取柠檬油不采取水蒸气蒸馏法的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图示回答下列问题:
(1)完成图甲中的实验流程,则矩形框内应为__________________________________。
(2)果酒和果醋的制作分别利用了________和________(填生物名称)两种微生物的发酵原理。由果酒转变成果醋的制作时,需要改变的环境条件是____________和______________,主要原因是______________________________________________
_________________________________________________________________(答出两点)。
(3)图乙装置中的充气口在____________过程中要关闭,而排气口在该过程中应开放,目的是用来排出____________产生的________。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是__________________________________________________________。
(4)果汁发酵后是否有酒精产生,可用____________来检验,在酸性条件下呈现________色证明有酒精产生。
(5)葡萄是否需要灭菌?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在生物技术实践过程中,往往需要注意某些实验步骤的操作,请将下列实验中的注意事项填写完整:
⑴在腐乳的制作时,用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用 消毒;在血红蛋白的提取和分离中,若红细胞的洗涤次数过少,将无法除去 。
⑵在提取植物细胞的DNA时,需要先用洗涤剂溶解 。在花药离体培养中剥离花药时,要彻底去除 ,因为与其相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
⑶在“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”课题中,往往需要稀释土壤溶液,为了避免杂菌污染,此过程每一步都要在 旁操作。在固定化酵母细胞中加热溶解海藻酸钠时,最好采用 的方法。胡萝卜素提取的萃取过程应采用 加热,因为有机溶剂都是易燃物。
⑷为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液和蒸馏水等在使用前必须进行 。
某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究,操作如下:某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg,再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水,将坛密封,置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量,后来定时测定,结果如下图。请问:
(1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是:
。
在腌制过程中,会出现坛中溶液量增加,这是由于 。
(2)在腌制泡菜的过程中,起主要作用的微生物是 ,用水封坛的作用是 ;
(3)该小组对实验数据的处理方法是否合理?__________________。说明理由:___________________________________________________________________________________________
___________________________________________。
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是________,其原理是:在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料,将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(5)实验中三只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异,最可能的原因是:____________________________________________________________________。
回答下列有关泡菜制作的习题:
(1)制作泡菜时,用盐水煮沸,其目的是____________________。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,加入陈泡菜液的目的是________________________。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行__________的过程。该过程发生在乳酸菌的______________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________、__________和__________等。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,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:_____________________________________________________________。
PCR技术是一种DNA的扩增技术,操作步骤简介如下:
第一步:准备反应式溶液和模块DNA。
A.配制聚合酶链式反应溶液:
配方:按如下比例进行配制:蒸馏水100、缓冲溶液15、氯化镁溶液8、引物13、引物23、DNA聚合酶、矿物油1(防止聚合酶在冻结时受伤害);dATP、dGTP、dCTP、dTTP每一种各加5。
B.准备要拷贝的DNA:
提取准备要拷贝的DNA
(如可以用一牙签轻刮口腔内壁,将牙签放入蒸馏水中摇动。加热蒸馏水沸腾,使细胞破碎放出DNA。用离心机离心后,去除蒸馏水中较大的细胞碎片。这时上清液中就有了较纯的DNA。)
第二步:聚合酶链式反应。
①将要拷贝的DNA“B”放入反应液“A”中。
②水浴加热。首先,94 ℃,使DNA双螺旋解旋,历时1 min;然后,56 ℃,使引物结合到DNA上,历时90 s;最后,72 ℃,用聚合酶使DNA拷贝,历时90 s。③重复步骤②。每重复一次,即完成一次拷贝。
分析回答下列问题:
(1)以上材料可以说明( )
A.DNA的复制必须在活细胞内才能完成
B.DNA能指导蛋白质的合成
C.在合适的条件下,非细胞环境也能进行DNA复制
D.PCR技术是一种无性生殖技术
(2)为什么要加入两种引物。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
引物的作用是什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)PCR技术中用到的DNA聚合酶,取自生长在温泉中的一种细菌,就PCR技术来讲,你认为使用这种细菌中提取的酶较普通的动植物体内提取的DNA聚合酶的优势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
下图简单表示了葡萄酒的酿制过程。请据图分析回答问题:
(1)葡萄酒的酿制原理是先通气进行有氧呼吸,以增加酵母菌的数量,然后进行________获得葡萄酒。
(2)随着发酵程度的加深,液体密度会逐渐变低(可用密度计测量),其原因是_________________________________________。
(3)生产出的葡萄酒呈深红色,这种有色物质来源于______。
(4)在甲装置中进行搅拌的目的是________;甲与乙装置中放出的气体主要是________。
(5)如果加入的葡萄糖过多,反而抑制了酵母菌的生长,得不到目的产物,原因是________________________________。
2011年3月,日本大地震遇难人员遗体无法确认身份的,事后的遗体辨认可借助于DNA杂交技术,即从遗体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取DNA,然后借助DNA杂交技术对遗体进行确认。据此回答:
(1)为了确保辨认的准确性,需要克隆出较多的DNA样品,这需借助PCR技术。使用PCR技术的具体操作顺序是:按配方准备好各组分→____________→离心使反应液集中在离心管底部→设计好PCR仪的循环程序→进行PCR反应。
请写出上述实验操作顺序空格中的实验步骤: _______,该步操作应特别注意的问题是__________________________________。
(2)如表所示为分别从死者遗体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体上的同一区段DNA单链的碱基序列,根据碱基互补配对情况进行判断,A、B、C三组DNA中不是同一人的是____________。
(3)为什么从死者体细胞与死者家属提供的其生前生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对?
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___________________________________________________
自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始,基因工程正式问世了,人们对DNA的关注也越来越多。分析并回答下列问题:
(1)从生物组织中提取DNA时,若要获取含有DNA的滤液,需破碎细胞;若为鸡的成熟红细胞,可以加入一定量的蒸馏水,原因是细胞________而涨破;若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。
(2)利用DNA和RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,可以将它们分离。如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为________时最小,可以使DNA与其他杂质初步分离。
(3)为了纯化提取的DNA,可以用95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液,可以推测溶于酒精中的物质可能有________。
(4)一般DNA的鉴定试剂为________,沸水浴后溶液中有DNA则颜色为________。
(4分)Ⅰ.测定亚硝酸盐含量时,要配制标准显色液,即吸取0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL、1.00 mL和1.50 mL亚硝酸钠溶液,分别置于50 mL比色管中,再另取1支空比色管。向各管中分别加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液,混匀,静置3- 5 min后,各加入1.0 mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,最后加蒸馏水补足50 mL。
Ⅱ.用样品处理液代替亚硝酸钠溶液,做一个50 mL的样品显色管,15 min后与标准管对比。
请分析回答下列问题。
(1)本实验所用测定亚硝酸盐含量的方法为 。
(2)Ⅰ中空比色管起 作用。
(3)关于亚硝酸盐含量测定原理的正确描述是 。
A.重氮化酸化显色比色 |
B.重氮化酸化比色显色 |
C.酸化重氮化显色比色 |
D.酸化重氮化比色显色 |
(4)Ⅱ中为什么要15 min后对比?
回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题:
(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似,具有 的性质,因此适合选用 法来提取。用此方法收集到的液体 (是/不是)纯的薄荷油,原因是 。在此过程中,影响薄荷油提取量的主要因素有 。
(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是 法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是: 粉碎、干燥、 。
(3)下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是 ,对照组是 。实验得出的结论是 。
葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题:
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是___ 。该微生物为___ (真核/原核)生物,呼吸作用类型为___ 。
(2)该微生物通过厌氧呼吸可分解___ ,产生的终产物是___ 。
(3)为研究发酵罐中酵母菌的生长状况,常要取样统计分析,并测定pH值。若某研究员将样品的次序搞乱了,那么,判断取样先后顺序的主要依据是___ 。
(4)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是___ ,导致发酵中出现的主要异常现象是___ 。丙同学的错误是___ ,导致发酵中出现的主要异常现象是___ 。
(5)上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、___ 、___ 。
分)请回答制作果酒和果醋的有关问题。
(1)果酒和果醋的制作依次利用了 和 两种微生物,两者在结构上最主要区别是 ;从代谢类型上看,两者的相同之处是 。
(2)在设计发酵装置时,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,其原因是 。
(3)果酒发酵时间一般为10~12d,但也可能因为 等外界条件而发生改变,可定期取发酵液与、 试剂反应检查发酵情况,如发酵液中含有酒精则溶液呈现 。
(4)果酒进一步发酵能获得果醋,酒变醋的原理是 。
(5)在变醋的酒的表面可以观察到菌膜,其形成原因是 。
(15分)
(1)传统发酵技术应用十分广泛,果酒和果醋就是常见例子。当发酵装置由果酒酿造转为果醋酿造时,首先要提高 ,其次要注意通入 。
(2)微生物培养基通常在压力为100kPa,温度为 ℃条件下,灭菌15至30min,然后待培养基冷却至 ℃时,在酒精灯火焰附近倒平板。
(3)菊花的组织培养,一般选择的 的茎上部新萌生的侧枝;进行菊花组织培养时,一般将pH控制在 左右,温度控制在18至22℃,并每天光照12h。植物激素中,生长素和细胞分裂素是关键性激素。
(4)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,柑橘芳香油的制备通常使用 法。为提高出油率,需要将柑橘皮干燥去水,并用 浸泡。