高中生物发酵与食品生产综合题

植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。请按要求回答问题：

（1）以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有________________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是_____________________________________________________________。
（2）图1和图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。
①在分离珠被细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁，其原理是利用了酶的________。
②如果将图1中的1个精子与图2中的2个极核细胞融合，可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗，可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是__________________________________。

下图甲是以李子为原料生产果醋的生产工艺，乙曲线表示温度、酒精度对醋酸发酵的影响，请分析回答下列问题：

（1醋酸菌的代谢类型是          ，它与酵母菌在结构上最主要区别是                  。
（2）酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是                           。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用          来检验。在酸性条件下它与酒精反应呈现             色。
（3）根据乙图，醋酸发酵过程中，适宜的温度为          左右，适宜的酒精范围为         。
（4）酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是               。

生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。如图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：

（1）果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，所以，它属于________微生物。
（2）如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在__________。此时装置需要修改的地方是___________。果酒制果醋的反应式为___________。
（3）在果醋发酵过程中，用________证明是否有醋酸生成。
（4）葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这样做的原因是_______，请指出用该发酵装置的一个缺点_____。

生物技术实践与人们生产和生活密切相关，也为许多学生将来走进职业奠定知识基础和能力基础。请回答下列有关生物技术实践中的问题：
（1）在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中需要氧气的是          。为提高果酒的品质及节约生产成本，厂家已尝试使用固定化细胞技术来生产果酒，固定化酵母细胞常用方法是        。
（2）某种全自动洗衣机的水温有冷水、35℃温水、70℃热水   三种设置，洗涤方式有直接洗涤和浸泡20分钟后洗涤两种设置。如果用加酶洗衣粉洗涤有牛奶渍的棉质衣服，选择哪种水温和洗涤方式洗涤效果最好?            。
（3）PCR技术能把某一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。

（4）DNA指纹图谱可用于亲子鉴定。右图为某孩子、已故母亲和四位男性的DNA指纹图谱。请据图分析：F₁~F₄中，该小孩生学上的父亲最可能是       。

血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O₂和部分CO₂的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。

（1）将实验流程补充完整：A为                      ，B为                    。凝胶色谱法的基本原理是根据              而达到蛋白质分离的有效方法。
（2）洗涤红细胞的目的是去除              ，洗涤次数过少，无法除去            ；离心速度过高和时间过长会使                         一同沉淀。达不到分离的效果。洗涤干净的标志是                        。释放血红蛋白的过程中起作用的是                              。
（3）在洗脱过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液（pH为7．0）的目的是                                                   。如果红色区带                 ，说明色谱柱制作成功。

（4）右图为填充的凝胶色谱柱，据图回答以下问题：
①自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构由                 替代。
②装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，原因是             。
③洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体         （填“相同”或“不同”），洗脱时，对洗脱液的流速要求是                           。

回答下列有关植物组织培养的问题。
（1）用于植物组织培养的植物材料称为________。
（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为________。
（3）在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：

1）当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，______________________________；
2）________________________________________________________；
3）________________________________________________________；
（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是________；则植物激素X的名称是________________。
（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是_________________________。

下面图1是果酒和果醋醋制作实验流程，图2是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( 填文字【 】填序号，20分)：

（1）冲洗的主要目的是洗去      ，但注意不能反复，以防止菌种的流失。
（2）为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，可以添加______酶。
（3）为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种，可以使用_____培养基，如在培养基中加入__________可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。
（4）图2装置中的充气口在    发酵时关闭，在    发酵时连接充气泵，并不断向内充入          。
（5）排气口在果酒发酵时排出的气体是         ，在果醋发酵时排出的是      和          。

基因工程实验中经常需要对未知DNA序列进行测序，英国科学家Sanger因发明了链终止DNA测序法而获诺贝尔奖。其主要内容步骤是：先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置（如下图）。请分析回答：

（1）若在活细胞内发生图中“加热变性”的结果，必需有            的参与。
（2）假设一条模板链中含N个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，通过上述操作能得到        种长度不同的脱氧核苷酸链。
（3）所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而分离开来，主要是依据它们的                         差异。
（4）若用上述测序方法读出新链中碱基G的位置，则必须加入带标记的         类似物。
（5）采用上述链终止法测定某一双链DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作            次。

豆腐乳的品种很多，红方腐乳因加入红曲而呈红色，味厚醇香；糟方腐乳加入酒精而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。
（1）腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是             。
（2）豆腐发酵主要利用了微生物产生的                      ，通过发酵，豆腐中营养物种类             ，且更易于被人体消化和吸收。
（3）在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、香辛料和           等。
（4）含水量为             左右的豆腐适于制作腐乳。

草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低，品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：

请回答：
（1）培育无病毒草莓苗时，一般选取            作为外植体，其依据是                。
（2）过程①是指         ，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和     ，在配制好的培养基中，常常需要添加          ，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2—5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是            。
（3）过程②发生的原因是              。愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是                                         。

下图是花药第培养产生花粉植株的两种途径的示意图，请据图回答下列问题：

（1）图中的花粉应选自                        的时期，花药培养成功率最高。
（2）这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于                         。
（3）图中A、B分别表示            、             。要使B顺利分化形成，培养基中添加的植物激素用量的比例应是                                  。

(10分)药用植物是一类具有特殊用途的经济植物，对人类健康具有重要的医疗和保健作用。^;药用植物的品种改良工作引起了科研人员的重视。请问答下列问题：
(1) 科研人员用惹苡花粉培养出单倍体植株,此实验的原理是利用了_______。为鉴定单倍体植株，可制作______________进行染色体观察。
(2) 川芎易受病毒侵染造成大幅度减产，日本学者用川芎的_______作为外植体进行脱毒培养，在适宜浓度的_______诱导下，外植体经_______和_______形成脱毒川芎。
(3) 科研人员试图通过_______技术将中药柴胡的药效成分基因转入胡萝卜。他们将柴胡的原生质体与胡萝卜原生质体进行融合，通过组织培养M终获得了再生愈伤组织。
(4) 莨菪中分离得到的天仙子胺6(3羧化酶基因转人颠茄中，转基因植株能够产生大量的东莨菪碱。这项技术的应用在一定程度上打破了种间的______________。若从分子水平上检测天仙子胺6β羧化酶基因是否成功在颠茄细胞中转录，可采用______________技术，用放射性同位素标记的基因探针与______________进行杂交。

【生物 ——选修1：生物技术实践】
下图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。

（1）选择花药时一般要通过          来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。一般来说，在                     期，细胞核由中央移向细胞的一侧。为此，通常会选
择                   的花蕾，成功率最高。
（2）胚状体也叫                   ，一般是由某些脱分化的细胞转变而来，在形态上具有与                 发育成的胚非常相似的结构，胚芽、胚轴、胚根等结构完整，具有发育成完整个体的能力。
（3）上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将花粉在诱导培养基上先形成               ，再将其诱导分化成植株。
（4）某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入            指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌；若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入           染料，培养几种菌后，培养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。
（5）在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，采取的措施是            ，如果                          ，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。

(12分)(1)实验分组：
甲组：培养液+Y细胞+ -TdR(标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组：培养液+Y细胞+ -TdR+X(生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。
（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。（与说明，答题时用X、CRD、³H-TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）
请回答：
（1）实验目的：_____                                            
（2）预测实验结果及结论：
①如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用。
②                                                                 
③                                                                  。
（3）实验中采用³H-TdR的原因：__                                       
____                                                                  。

下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：
(1)食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：
第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成糊精，然后进一步分解成葡萄糖，过一过程可用______________(填淀粉指示剂)来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。
第二步：用酵母菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是_________________。
第三步：用__________________菌将乙醇转化成乙酸，这一过程_____________氧气。
(2)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是_____________，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用____________法，因为亚硝酸盐与氨基苯磺酸的反应产物能与N－1－萘基乙二胺偶联成____________色化合物。