【生物——选修1:生物技术实践】
植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:
(1)分解秸秆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___________。
(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的___________。
(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):
注:“+”表示有,“-”表示无。
据表判断,培养基甲________ (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是________;培养基乙________ (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是________;
[生物——选修1:生物技术实践]为从土壤中筛选能有效降解有机化合物X的细菌,研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选出能高效降解化合物X的细菌(目的菌)。下图是从土壤中筛选出该细菌的过程示意图,下表是分离纯化的结果。请回答下列问题:
(1)培养基中的有机化合物X主要为目的菌提供 等营养要素。从土壤中富集能有效降解有机化合物X的细菌时,应选用 (填“固体”或“液体”)培养基。
(2)配制成10-1浓度稀释液时,用无菌移液管从富集液的上清液中吸取1mL,移人盛有___ _ mL无菌水的试管中,并依次配制10 -2~10 -10的梯度稀释液。
(3)在分离、纯化过程中,图中②、③过程接种的方法分别为____、 。在倒平板前,应对玻璃器皿和培养基灭菌,灭菌方法是 。
(4)分析菌种的分离纯化结果,应选择为 号菌落进行扩大生产,原因是 。
(5)实验过程中还需配制空白培养基作为对照,其目的是____。
茶饮料主打“健康牌”,极少添加人工合成的色素、香精等添加剂,更多利用从植物中提取的天然成分。请回答:
(1)红茶菌液是一种传统的活菌饮料,由酵母菌、醋酸菌和乳酸菌共同发酵产生。纯化菌种时,在固体培养基上常用 ________ 法接种菌种。在接种活菌前,将红茶糖液煮沸后冷却,煮沸的目的是_______。
(2)茶饮料所用的胡萝卜素,通常采用____________法从胡萝卜中提取;提取后常用____________法对提取物中的胡萝卜素进行鉴定。
(3)茶饮料所用的植物芳香油的提取流程如下:茉莉花+水→过程A→油水混合物→油层分离与粗提取→过程B→过滤→茉莉油。过程A表示____________,过程B表示向粗提精油中加入____________,目的是____________。
【生物—选修模块1:生物技术实践】
请回答与微生物分离和培养有关的问题:
(1)稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是___________(填序号)。为减少误差,在设置平板是一般要______或以上数目平板;若统计出在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个,所用稀释液的体积为0.2ml,则每克样品中的菌落数为_______________。
①土壤取样
②称取10g土壤加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液
③吸取0.1ml溶液进行涂布平板
④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度
(2)无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。其中对培养基和培养皿进行灭菌的常用方法分别是___________、__________;要求实验操作应在_____________进行,以避免周围环境中微生物的污染。
(3)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌,而寻找耐热菌要从高温热泉中,这说明寻找目的菌的方法是:______________。
研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。
(1)柚皮易焦糊,宜采用_________法提取柚皮精油,新鲜的橘皮要用浸泡处理,该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。
(2)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供__________。电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度___________。
(3)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
(2)橘皮油也可用萃取法来提取,原因是 。分析下图,提高萃取效果的方法是 、 。
在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。
(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行____ __处理。
(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,上述培养皿中培养基为__ __体培养基。对培养基进行灭菌,常采用的方法是______________。实验操作者的双手用________消毒。
(3)在第2次及其后划线总从上次划线末端开始的原因是________________。
(4)培养后发现,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是__________或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(5)在固体培养基上形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源主要是___________,有透明带菌落利用的氮源主要是____________,据此可筛选出目的菌。
微生物培养与分离技术是生物学中重要的实验技术。根据有关微生物的知识,分析回答问题:
(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化和A:__ __、B:___ __等过程,上述过程中需要在超净工作台上操作的是_______。
(2)纯化菌种时为得到单菌落,常采用的接种方法是平板划线法和D:___ __法,其中需用接种环进行操作的是__________。
(3)为达到筛选土壤中分解尿素细菌目的,平板内固体培养基应以尿素作为唯一的_ __,培养基中加入_____ ___指示剂培养后,若变红以鉴定其中含有所需细菌。若筛选纤维素分解菌,在选择培养后须进行E:___ _和F:___ ___过程,一般通过观察_____ __的有无挑选出所需菌种。
猪饲料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中,猪由于缺乏有关酶,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。下图为对植酸酶进行不同处理时其活性与温度的关系。
(1)生产中从土壤中筛选出产酶菌株,土壤悬液首先经80℃处理15分钟,其目的是筛选______。
(2)在产酶菌株的筛选过程中,固体培养基中添加不溶于水的植酸钙,植酸钙被植酸酶分解后可以在培养基上产生透明圈,可根据透明圈的__________选择目的菌株。
(3)所得菌株还需要进一步测定植酸酶的活性,活性的测定可以用__________作为底物,活性可用_________表示。
(4)在生产中_________(填“未固定”或“固定化”)植酸酶更适于添加到猪饲料中,使用的最适温度为_____________℃。
常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精,但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答:
(1)为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该将器皿 。右图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙指示的结构依次是 。
(2)在制作牛肉膏蛋白胨培养基时,要求将称好的牛肉膏连同 一同放入烧杯,加入少量的水,加热。
(3)用高压灭菌锅灭菌后的培养基,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你可以用 办法来估计培养基的此温度。
(4)取从自然界中采集的葡萄,然后在超净台上将葡萄置于0.1% 水溶液中进行表面消毒5min,再用 将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后进行纯化培养。下图甲是经上述纯化培养的结果,在培养基上接种时划线的顺序是依次是 。(用编号表示)。研究者在经过甲接种后得到了一个经培养后菌落分布如图乙所示的平板,推测接种时可能的操作失误是 。
(5)下表为某学生在筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时所配置的培养基配方,请指出其中的明显不足之处 。
K2HP04 |
FeS04 |
MgS04.7H20 |
NaNO3 |
KCl |
蔗糖 |
木糖 |
琼脂 |
蒸馏水 |
0.1g |
0.001g |
0.05g |
0.3g |
0.05g |
3.0g |
3.0g |
2.og |
100ml |
(6)再将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上,并将所得的重组质粒导入酵母菌时,应选择缺乏 能力的酿酒酵母作为受体菌。
(7)将经上述流程培养获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的进行,若该酿酒酵母能够存活,说明它能 ,即说明所需菌株培育成功。
人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)下列操作必需在严格无菌条件下进行的是 。
A.称量牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分
B.利用平板划线法接种细菌
C.用酒精擦拭双手
D.溶化牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分
(2)按功能分,筛选该菌株时所用的培养基称为 ;该培养基中必须添加的成分有 (多选)等。
A.琼脂 B.葡萄糖 C.硝酸铵 D.纤维素
(3)此菌株在培养过程中能被利福平抑制,下列微生物中也能被利福平抑制的一组是( )(多选)
A.支原体
B.手口足病毒
C.自生固氮菌
D.小球藻
E.根霉
F.硝化细菌
G.产甲烷菌
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是 。
请阅读下列材料并回答有关问题:
猪饲料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中,猪由于缺乏有关酶,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。下图为对植酸酶进行不同处理时其活性与温度的关系。
(1)生产中从土壤中筛选出产酶菌株,土壤悬液首先经80℃处理15分钟,其目的是筛选出______。
(2)在产酶菌株的筛选过程中,固体培养基中的添加不溶于水的植酸钙,植酸钙被植酸酶分解后可以培养上产生透明圈,可根据透明圈的____________选择目的菌株。
(3)所得菌株还需要进一步测定植酸酶的活性,活性的测定可以用_____________作为底物,活性可用_____________表示。
(4)在生产中____________________(填“未固定”或“固定化”)植酸酶更适于添加到猪饲料中,使用的最适温度为_____________℃。
乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是 。从功能上讲,这种培养基属于 。
(2)培养微生物L前,宜采用 方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越 .
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的 确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括 、 、离子吸附法及交联法等。
【生物——选修1 生物技术实践】有些科学家欲从污染的土壤中分离筛选出能够高效降解原油的菌株进行大规模培养并应用。请回答问题:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于 培养基。筛选过程中,虽然土壤中微生物含量非常丰富,但在此培养基上长出的微生物菌落非常少,甚至有时一个培养皿中一个菌落都没有,这是因为 。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即 和 。
(3)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、 和 。
请回答下列有关微生物培养和分离的问题。
(1)筛选石油分解菌一般要经过如下的步骤:海水取样→______→梯度稀释→将样品涂布到培养基上→挑选菌落,其中第二步的目的是______。
(2)培养微生物时,获得纯洁培养物的关键是_________。为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在_________附近进行。采用固体平板培养细菌时,为防止冷凝水影响细菌的生长,需将培养皿____培养。
(3)在菌种保藏时,对于我们频繁使用的菌种一般采用临时保藏的方法,但这种方法有两个缺点:__________________;_________________。
(4)做完实验将培养基倒掉之前,一定要进行______处理。
(5)现有5种酵母菌的营养缺陷型菌株1、2、3、4、5,它们不能合成生长所必需的物质G,已知A、B、C、D、E都是合成G物质的必需中间产物,但不知这些物质合成的顺序, 于是在培养基中分别加入这几种物质并分析了这几种物质对各种营养缺陷型菌株生长的影响结果如下表所示。
根据以上结果,推测这几种物质的合成顺序应是________________。
请利用相关的知识回答下列问题:
(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是______________。为了缩短制作时间,可在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入少量陈泡菜液的作用是_______________。泡菜发酵过程中会产生多种酸,其中主要的是乳酸,还有少量的亚硝酸。从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,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_____________。
(2)实验材料的选择直接关系到实验的成败。菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部_______的侧枝;月季的花药培养时间一般选在月季的_________期,一般来说,选择_____________期的花粉,花药培养成功率最高。
(3)平板划线操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物_______________;划线操作结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌______________。