[生物——选修1:生物技术实践]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____________________________________________.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__________色染料.
请回答PCR方面的有关问题:
(1)引物是扩增过程中必须加入的物质,从化学本质上说,引物是一小段_______________。
(2)引物是子链合成延伸的基础,如下图。
从理论上推测。第四轮循环产物中两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段所占DNA总数的比例为 。
(3)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)不合理(如下图),请说明理由 。
(4)在DNA聚合酶的作用下,两条子链的延伸方向都是 。
(5)假如引物都用3H标记,从理论上计算,所得DNA分子中含有3H标记的占 。
(6)与体内DNA复制相比,PCR反应体系除引物外,还需加入哪种特别的物质? 。
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。柠檬油的提取必经步骤如图。
请根据实验流程图回答下列问题:
(1)柠檬精油的提取适宜采用__________法将液相柠檬油从固液两相混合物中分离出来。
(2)A是什么?加入的目的是__________________________________________。
(3)C过程为什么?其目的是____________________________________。
(4)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,其突出的优点是_____________________________________________________________。
(5)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中蒸馏法的原因是:___________________________________。
下面是古代家庭酿酒的具体操作过程:先将米煮熟,待冷却至30℃时,加少许水和一定量的酒酿(做实验是用酵母菌菌种)与米饭混用后置于一瓷坛内(其他容器也可),在中间要挖一个洞,加盖后置于适当的地方保温(28℃),12h即成。现请你从以下几个方面对其发酵过程作一个简单的分析:
(1)在中间挖一个洞的目的是 。
(2)发酵坛没有密封,那么坛内无氧发酵的环境是由什么造成的?
。
写出发酵反应式 。
(3)在具体操作过程中,要根据米饭的多少加适量的酒酿,如把握不住,宁多而不能少,
如果加少了将引起什么后果? 。
(每空1分)柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,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。提取柠檬油的操作步骤如图。请根据实验流程图回答下列问题:
(1)新鲜的柠檬果皮中含有大量的______________和水分,如果直接压榨,出油率较低。
(2)压榨是个机械加压过程,要求既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要将__________挤压出来。
(3)A是________________,目的是破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高________。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,其目的是使________________。
(4)C过程为________________,目的是除去固体物和残渣。
(5)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中蒸馏的原因是:水中蒸馏会导致_______的问题。柠檬果皮精油的提取适宜采用_______法。
柠檬是我市安岳的特产,柠檬醋饮属绿色健康饮品,既保存了柠檬中的多种氨基酸、维生素等营养成分,又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂等养生保健功能,深受广大消费者青睐。如图为柠檬醋饮品的制作流程图,请据图回答问题。
(1)若得到的柠檬汁非常浑浊,解决的方法是 。
(2)生产中,为达最大效益,需要探究果胶酶的最适用量,该实验的自变量是 ,无关变量有 (至少两种)。
(3)过程②需要的微生物是 (填生物名称),属于 (填“需氧型”或“厌氧型”)生物
(4)为获得高纯度的果酒,需要对过程①所用的微生物进行分离和纯化,其过程为
第一步:配制培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的 等基本营养成分。原料称重溶解后,需进行 ,然后进行灭菌操作,常用的灭菌方法是 。
第二步:接种。接种微生物常用的两种方法是 。
第三步:培养。温度应控制在 。
第四步:挑选符合要求的菌落。
在DNA鉴定过程中,需大量的DNA,而 PCR技术可以使样品DNA扩增,获得大量DNA分子。下图表示这一过(图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。
(1)A过程表示 ,实现该过程的方法与细胞内的不同点是 。
(2)PCR原理是 。
(3)PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供模板、原料、 酶和 。
生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易发挥,宜选用____ _、____ _方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M的固体培养基的组成成分有KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、尿素、琼脂和蒸馏水,其中凝固剂是 ,氮源是 ,另外还应加入 作为碳源。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用_____法直接计数;为降低生物柴油生产技术,可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。
(14分)图1为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,图2为叶绿体中的色素分离装置示意图,请据图回答下列问题。
(1)图1中c的名称是______;a的作用是________,e为________,f 常用________,如果层析液没及e会导致_____________________________________。
(2)请指出图2的三处错误______________、_________________、________________。
(3)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有____________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是______________________。
(4)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。
(5)从薄荷叶中提取薄荷油时________(能、不能)采用从玫瑰花
中提取玫瑰精油的方法,理由是_____________________。
(10分,每空1分)请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题:
(1)微生物培养基一般都含有:水和无机盐以及
(2)在微生物接种过程中,试管口需要通过酒精灯火焰,其目的是 。
(3)某同学用稀释涂布平板法测定一个土壤样品中的细菌数(取10g该土壤加90ml无菌水制成稀释液)。在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为:121、212、256.则每克该土壤样品中的菌落数为 。
(4)分离分解尿素的微生物的实验流程包括:土壤取样、梯度稀释、样品涂布到 培养基上、挑选 。
(5)植物组织培养技术基本操作的正确顺序是( )
①外植体消毒 ②制备MS培养基 ③接种 ④培养 ⑤栽培 ⑥移栽
A.①→②→③→④→⑤→⑥ | B.②→①→③→④→⑤→⑥ |
C.②→①→③→④→⑥→⑤ | D.①→②→③→④→⑥→⑤ |
(6)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是 。
(7)通过电泳法分离提纯蛋白质时,影响蛋白质迁移速率的因素是蛋白质分子的带电性质、
分子大小以及 。
(8)写出酵母菌有氧呼吸反应式: 。
(9)写出醋酸菌将乙醇转化为醋酸的反应简式: 。
如图简单表示了葡萄酒的酿制过程,请据图分析:
(1)葡萄酒的酿制原理是先通气进行 ,以增加酵母菌的数量,然后再 获得葡萄酒。
(2)是否有酒精产生,可以在 条件下用 试剂来检测。
(3)下列叙述中不正确的是( )
A.在甲中进行搅拌是为了增加氧溶量 |
B.在甲中,酵母菌的能量来源将全部消耗 |
C.甲与乙放出的气体主要是二氧化碳 |
D.揭开丙容器的盖子,可能会有醋酸产生 |
(4)验证果胶酶在果汁生产中的作用 :在课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号编组”之后,有下列两种操作:
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:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6…10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由: 。
(4分)商品化植酸酶主要来自微生物,首先筛选出产酶的菌株,然后制备植酸酶,请根据下面的流程图回答问题:
(1)Ⅰ中的主要成分有哪些?____________________________________________________________________
Ⅱ中包含哪些成分?____________________________________________________________________
(2)请写出一种纯化得到植酸酶的方法:____________________________________________________________________
其依据是____________________________________________________________________
下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。
(1)图中实验材料A可以是 等,研磨前加入的B应是 。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后,再向滤液中加入2moL/L的NaCl溶液的目的
是 ,再过滤得到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是 。
(3)在“DNA的粗提取和鉴定”实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的四种溶液中,经搅拌后过滤,获得4种滤液,含DNA最少的是滤液 。
1 |
B液中 |
搅拌研磨后过滤 |
滤液E |
2 |
2mol/L的NaCl溶液 |
搅拌后过滤 |
滤液F |
3 |
O.014mol/L的NaCl溶液中 |
搅拌后过滤 |
滤液G |
4 |
冷却的95%的酒精溶液中 |
搅拌后过滤 |
滤液H |
(4)DNA鉴定的原理是 。
(11分)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:
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→
↓ ↓
果酒 果醋
图1 图2
(1)完成图1中的实验流程。
(2)冲洗的主要目的是洗去浮尘,冲洗应特别注意不能 ,以防止菌种的流失。(3)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 。
(4) 写出与图1有关的反应方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若在果汁中只含有醋酸菌,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:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为______。醋酸发酵时温度一般应控制为_____。
DNA在氯化钠溶液中溶解度有二重性,随着氯化钠溶液的变化而变化。
(1)请在下列氯化钠溶液中选出溶解度能使DNA析出最彻底的一种( )和溶解度最高的一种( )
A.0.14mol/l | B.2mol/l | C.0.15mol/l | D.0.3mol/l |
(2)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,利用这一原理可以____________,可以推测溶于酒精中的物质可能有____________。
(3)利用DNA与_____变蓝色的特性,将该物质作为鉴定______的试剂。其实验过程要点是向放有_____的试管中加热4ml的____。混合均匀后,将试管置于___5min,待试管______,观察试管中溶液颜色的变化,这个实验也说明DNA耐___温。