【生物选修模块一:生物技术实践】
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋以及腐乳的历史,源远流长。请回答下列相关问题:
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是 微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,反应式为 ;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,一般将温度控制在 ℃。在缺氧、 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成 和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和 。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。
(3)醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。当缺少糖源时,醋酸菌将 变为 ,再将 变为醋酸。
某兴趣小组的同学在酿制果酒的过程中,在不同培养阶段进行抽样检测,甲图为显微镜下观察到的血球计数板的计数室中的酵母菌的分布情况,乙图为抽样检测得到的酵母菌数量、葡萄糖浓度、乙醇浓度绘制成的曲线图。请据图回答:
(1)甲图是采用血球计数板计数时,观察到的计数室中酵母菌细胞分布图。在实验中,计数时选取的中方格应位于计数室的 ,这些中方格内的酵母菌数量共 个。
(2)在酿制葡萄酒的过程中,需要每隔12小时左右将瓶盖拧松一次,其目的是 。乙图曲线BC段酵母菌的呼吸方式是 。
(3)葡萄酒制作完成后,可以用 来检测酒精的生成,酒精在酸性条件下与之反应呈现 色。
(4)如果在T3时接种醋酸杆菌,为控制培养条件,接种后应采取的主要猎施是 。请在乙图中画出接种醋酸杆菌后容器中醋酸浓度的变化曲线。该曲线对实验结果的描述属于 模型。
(5)在种植葡萄的土壤中和葡萄皮上往往有很多的野生酵母菌群,如果要从中分离纯化酵母菌,最常用的接种方法是 和 。
[生物——选修1:生物技术实践]
利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知识,回答以下问题:
(1)果酒和果醋的制作:
①酵母菌是酿制葡萄酒不可缺少的微生物,如果要获得优质野生酵母菌最好在葡萄园的土壤中采样,利用酵母菌发酵制作葡萄酒要控制的温度为 。果醋发酵利用的微生物是 。接种时升高温度到 ,且需要通气。
②果酒发酵装置内要留1/3空间,在发酵期的用途一是:初期提供有氧条件促进酵母菌的大量繁殖,二是:______。
③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因 是__________。
(2)腐乳的制作:
①腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的________。
②豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等,通过发酵,豆腐中营养物质的种类 (填“减少”或“增多”),且更易于消化和吸收。
(3)乳酸发酵:含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶,原因是_______________。
【生物—选修1:生物技术实践】(15 分)请回答下列与发酵技术和植物组织培养技术有关问题:
(1)腐乳一直受人们的喜爱,制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉,其代谢类型是________;吃腐乳时,会发现腐乳外部有一层致密的“皮”,其实质是微生物的__________,对人体无害;各地腐乳风味迥异,在原料和菌种相同时,可通过_____制作出不同风味的腐乳。
(2)俗话说“心急吃不了热豆腐”,泡菜也不能急着吃,从防癌的角度考虑,应等到_______时食用。
(3)人们常用化学药剂消毒法进行消毒,如碘氟擦拭伤口、氯气消毒水源;日常生活中也常用到_____,如有人每周都会将碗筷放在开水中烧泡一段时间; 实验室里使用接种室之前一般都要进行一项物理性的操作是_______,以杀死物体表面或空气中的微生物。
(4)对植物花药离体培养产生单倍体时,选材非常重要。为了选择单核期的花药,通常采用的方法是_____,若某些植物的花粉细胞核不易着色,则需采用的方法是_________。
【选修1:生物技术实践】为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。
培养基编号 |
浓度/(mg·L-1) |
m/% |
n/个 |
|
6-BA |
IAA |
|||
1 |
0.5 |
0 |
76.7 |
3.1 |
2 |
0.1 |
77.4 |
6.1 |
|
3 |
0.2 |
66.7 |
5.3 |
|
4 |
0.5 |
60.0 |
5.0 |
回答下列问题。
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中,6-BA属于________类生长调节剂。
(2)在该实验中,自变量是________,因变量是______________,自变量的取值范围是________。
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入________(填“6-BA”或“IAA”)。
胡萝卜素可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维部分,还可以促进眼内感光色素的生成,加强视力的形成;还可以预防夜盲症,加强眼睛变色的功能。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质,回答下列问题。
(1)胡萝卜素是________色结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用________作为溶剂,原因是________。
(2)从胡萝卜素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、________、________、过滤、浓缩。
(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将________和________控制在一定范围,原因是________。
为了探究6﹣BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6﹣BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表,回答下列问题:
培养基编号 |
浓度/mg•L﹣1 |
m/% |
n/个 |
|
6﹣BA |
IAA |
|||
1 |
0.5 |
0 |
76.7 |
3.1 |
2 |
0.1 |
77.4 |
6.1 |
|
3 |
0.2 |
66.7 |
5.3 |
|
4 |
0.5 |
60.0 |
5.0 |
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为 和 两类.上述培养基中,6﹣BA属于
类生长调节剂.
(2)在该实验中,自变量是 浓度 ,因变量是 ,自变量的取值范围是 .
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是 号培养基.
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入 (填“6﹣BA”或“IAA”).
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。根据图示回答下列问题:
(1)完成图1中的实验流程 。
(2)图2装置中的充气口在 时关闭,在 时连接充气泵,并连续不断地向内 。
(3)排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的,在果醋发酵时排出的是 。
(4)若在果汁中含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?
说明原因: 。
生物技术与我们的生活息息相关。请回答下列问题:
(1)PCR技术能把某DNA分子片断进行扩增,依据的原理是 ;每次循环需要经过 、复性、延伸三步。
(2)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。请写出酒精生成醋酸的化学反应式:_________________.
(3)制作泡菜时蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐.在_____________条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生___________反应后,与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成__________色溶液.
(4)进行月季花药离体培养,一般选择在五月初到五月中旬开的花.对于花粉而言,要采用__________期的花粉,为了鉴定该时期的花粉,常采用醋酸洋红法进行染色鉴定.若是某些植物花粉细胞不易着色,常采用____________法染色,能将花粉的细胞核染成____________色.
(5)分离、纯化菌种时为得到单菌落,常用 法和 法接种。
胡萝卜是生活中常见的植物,根据所学知识回答下列有关问题。
(1)胡萝卜的韧皮部细胞中含有核酸的细胞器有 ,胡萝卜植株叶肉细胞的叶绿体和线粒体中,部分蛋白质由细胞核基因指导合成,说明二者具有 (选填“自主”、“半自主”)细胞器的特点。
(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常选用石油醚作为溶剂。
(3)一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒的含水量成 比。
(4)对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时需要用 对照。
(5)用胡萝卜韧皮部进行植物组织培养所用的MS培养基通常要加入一定量的 等植物激素,以启动外植体的细胞分裂、脱分化和再分化。这两种激素的使用先后顺序和 都会影响植物组织培养的结果。
办公和学习产生大量废纸,其主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程,请回答相关问题:
(1)图中①环节所需的微生物若来自土壤,要统计土壤样品中该活菌的数目,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的活菌数。
(2)分解废纸中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 。
(3)④接种的微生物是 ,为降低乙醇生产成本,可利用 技术使酶能够重复使用。
(4)纸张加工过程中,有时要加入一些由植物芳香油制成的香精,芳香油的提取方法有 (请写出3种)等;也可以用植物色素使纸张着色,根据植物色素易溶于有机溶剂的特点,可以考虑使用 法提取植物色素。
根据传统发酵技术的相关知识,回答下列问题:
(1)果酒的制作
① 果酒的制作离不开酵母菌,在无氧条件下,酵母菌可以进行酒精发酵,请写出相应的反应式: 。
② 在葡萄糖的自然发酵过程中,起作用主要是附着在皮上的 。果汁发酵后是否有酒精产生,可以用 来检验。
(2)果醋的制作
① 制作果醋所用的微生物只有当 充足时,才能进行旺盛的生理活动。
② 在制作果醋的过程中,要将温度严格控制在 ℃。
(3)腐乳的制作
① 腐乳的制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是 。
② 在制作腐乳的过程中,加盐和加酒所发挥的相同作用是 。
(4)泡菜的制作
①制作泡菜时,所用盐水煮沸,其目的是 。
②在制作泡菜的过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和食盐用量等。
在啤酒生产过程中,发酵是重要的环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧逐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程,回答以下问题:
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是______________。
(2)麦芽汁需要经过消毒灭菌,杂菌与酵母菌之间的关系为____________。
(3)经检测酵母菌消耗的糖中,98%形成了酒精和其他发酵产物,其余2%则是用于____________。
(4)请分别写出由麦芽糖→葡萄糖,葡萄糖→酒精的反应方程式:___________;__________。
(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖,其相对分子质量为342)有98%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46)和其它发酵产物。设有500t麦芽汁,其中麦芽糖的质量分数为8%,发酵后最多能产生酒精浓度为3%(质量分数)的啤酒_______吨。
(6)题中的“白色泡沫”是指气体__________。该气体可使溴麝香草酚来水溶液由______变绿再变_____。
(7)酒精的检测:_______色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生反应,变成______色。
(8)科研人员先后两次从发酵罐中取样,测得甲样液的pH值为5.1,乙样液的pH值为4.7。但忘记了取样的先后顺序,你认为先取的是______样液(填甲或乙)。
(9)科研人员经检测发现,发酵罐中消耗的O2与产生的CO2之比为3:13,则发酵罐中经酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖(C6H12O6)占全部葡萄糖的_______。
【生物——选修1:生物技术实践】
Ⅰ.苯胺是一种致癌物质,土壤中有分解苯胺的异养型细菌,下表是筛选分解苯胺的异养型细菌的培养基配方。
KH2PO4 |
Na2HPO4 |
MgSO4·7H2O |
FeCl3 |
X |
维生素 |
琼脂 |
1.4 g |
2.1 g |
0.2 g |
0.1 g |
1 g |
微量 |
15 g |
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL |
(1)此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外,还能提供 和 ,该培养基从功能看属于 。
(2)下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图。则获得图A效果的接种方法是____________,图B效果的接种方法是____________。
Ⅱ.根据植物组织培养和生物有效成分的提取的知识回答下列问题:
(1)菊花的组织培养常用的培养基是 ,原理是 。
(2)从油菜籽中提取菜籽油最好采用 法,工业上提取胡萝卜素一般采用萃取法,鉴定该色素的方法是 法。
下图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。激素主要为_______和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是_____________,应用的技术是_____________,繁殖方式为__________
(3)A和B阶段主要进行的分裂方式是 ,A过程为_______,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞________等。
(4)B阶段需要光照,原因是 。
(5)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因____的结果。