［生物——选修1 现代生物技术实践］
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题：
（1）果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类_______微生物。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，其反应式为______。在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为__________。
（2）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在__________。在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。在发酵过程中，随着__________的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在__________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。
（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。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量__________。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成________；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为_______，再进一步转变为__________。醋酸菌的最适生长温度为__________。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可以用化学试剂__________来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现__________色。
细菌、病毒等病原微生物给人类的健康带来了极大的危害，千百年来，人们一直在努力寻找能够与这些病原微生物抗衡的药物。直到1928年英国的细菌学家弗莱明（A.Fleming）通过实验发现了青霉菌分泌的青霉素能有效地杀死细菌，1941年英国剑桥大学毕业的科学家弗洛理（H.W.Florey）和钱恩（E.B.Chain）研究出了大规模生产青霉素的方法，并于1943年用于临床治疗，才使得成千上万的人得到救治。鉴于弗莱明、弗洛理、钱恩在青霉素研究和开发方面做出的巨大贡献，三人共享了1945年的诺贝尔医学和生理学奖。青霉素的研制成功，激发了微生物学和医学史上规模最大的科学探索活动，开创了抗菌药物开发的新纪元，各种抗生素的研制、开发和利用蓬勃发展。目前，人们经常使用的抗生素有200多种，在人类控制感染性疾病等方面起到了重要的作用。
请回答下列问题：
（1）微生物在代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物，根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系，青霉素属于___________。高产青霉素菌株是通过________技术培育而获得的。
（2）青霉素不仅应用在医疗方面，在基因工程技术中仍有广泛的应用。请举一例说明青霉素在基因工程操作步骤中的应用：____________________________________________
（3）抗生素是指微生物在代谢过程中产生的，能抑制或杀灭其他种类微生物的化学物质。抗生素类药物刚刚开始使用时，人们普遍地认为它能有效地杀灭细菌而对人体无害。但是，近60年的实践说明，细菌可以针对一种甚至几种抗生素产生耐药性。以前用抗生素容易对付的结核杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌等，现在已经产生了对一种或几种抗生素的耐药性，医生有时也无计可施，现在这个名单正在变得越来越长。细菌为什么会产生抗药性呢？
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（4）下列使用抗生素的事例有可能是你和你的家人经历过的，请你分析其合理性。
①甲患了流行性感冒立即使用抗生素，他认为早用抗生素可以更早地痊愈。
②乙在生病时，为了更快地控制病情，自行在医嘱的基础上加大服药计量。
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（5）在生活中，你能否为你的父母设计一个小实验，证明青霉素能有效地抑制和杀灭细菌？
①你将选择什么样的实验材料？ ②简要写出操作过程。③请预期实验结果。
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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，长期使用可导致土壤污染。
（1）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要在长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌，从物理性质、用途方面来看，上述培养皿中培养基的特点是__________。
②在划线培养时，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。
③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。
（2）为了生产用于治理该除草剂污染的微生物制剂，
科研工作者研究了目的菌群体生长的规律，绘制
出该细菌的生长速率曲线（如右图）。下列有关
说法正确的是______。
| A．上述目的菌是在恒定容积的液体培养基中培养的 |
| B．扩大培养最好选择b时期的细菌接种，但此期最后阶段细菌数量已减少 |
| C．c时期的细菌不再进行繁殖，有芽孢生成 |
| D．d时期生活的细菌已经不能再合成初级代谢产物 |
（3）右图为目的菌合成某种氨基酸的代
谢调节示意图（甲、乙、丙表示物
质）：从微生物代谢的调节来看，
酶I是_________酶；从物质结构的
角度来说调节方式②的实质是
___________。
【生物技术实践】
科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白，这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。
（1）分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的、大小及形状不同，在电场中的不同而实现分离。
（2）可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的抗菌特性。抗菌实验中所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供和。
（3）分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的，确定该蛋白质的抗菌效果。
（4）细菌培养常用的接种方法有和。实验结束后，对使用过的培养基应进行处理。
为了检测饮用水中是否含有大肠杆菌，培养基的配方如下表：
| 蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4 |
蒸馏水 |
| 10g |
5g |
5g |
2g |
1000mL |
（1）表中漏掉的物质是___________，根据培养基的物理性质，该培养基应为_______。
（2）该培养基所含的碳源有____________________，其功能是____________________。配制培养基时，必须注意各种营养物质的__________和__________。
（3）不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是___________。
（4）当大肠杆菌体内某代谢产物X含量过高时，X会与酶Y结合，导致Y的结构__________变化，Y的活性降低。人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传特性、__________等。
(7分)多氯联苯是人工合成的含碳有机氯化物，用途很广（润滑油、油漆、油墨等都含有）。其是一种致癌因子。某研究小组依照下列实验方案筛选出能降解多氯联苯的微生物： 
（1）配制④的固体培养基时，除添加③中液体培养基成分外，还应添加1%的____________。
（2）设置⑥的目的是___________________。⑥与⑦培养基的主要区别在于 ；使用 法可以在④上获得单菌落。①一③重复培养的目的是_____________________________.
（3）实验中培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气所采用的灭菌、消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A．⑤③②①④ B．①②③④⑤ C．⑥②③④① D．③④②①⑥
（4）日本科学家发现了一种生有超过身长1/10“大嘴”的细菌，可以大口吞噬物质，于是联想到可以通过生物技术手段高效降解多氯联苯等污染物。下列技术中最可能使用的是：
A、PCR技术 B、固定化细胞技术 C、单克隆抗体技术 D、基因工程技术
回答与利用酵母菌制作果酒相关的下列问题：
（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是 。
（2）酵母菌异化作用的类型是 ；利用酵母菌制作果酒的原理可用反应式 表示。
（3）现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是 。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可用 来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现 。
(选做)【生物——选修1生物技术实践】
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1～2次，其目的是 。
(3)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、挑选菌落。
(4)在植物组织培养过程中，往往需要使用植物激素启动细胞分裂，人为地控制细胞的 。
(5)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 。
(6)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题：
①能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是 。
②在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是 。
［生物——选修1生物技术实践］
请回答下列有关生物技术实践的问题：
（1）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基能从地壤中选择出能分解纤维素的细菌。这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。
①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌的常用方法有 和 。
②使用纤维素酶和化学方法均能分解纤维素，说出使用酶解法处理的优点： 。
（2）酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒。
①果汁发酵后是否产生酒精，可以用 来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈 色。
②酵母菌细胞固定化可大大提高生产效率。固定酵母菌细胞时首先需要将干酵母放入 中活化；若制得的凝胶珠着色过浅，可能是 。
（3）突变菌往往带有一些特殊的基因，在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物作用是 ，加入DNA聚合酶的作用是 。
（4）加酶洗衣粉中有的加有香精，高档洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有 等。
（5）虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、 。
酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答问题：
A．酵母细胞的固定化
（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是 。
（2）如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明 。
若凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是 。
（3）本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是
（4）利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出两点） 。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：
（1）作为受体大肠杆菌应__________________________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入 。
（2）图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入____________________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
① 。
② 。
(8分)【生物——生物技术实践】如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是 。
(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为 ，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是 。
(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因：
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是
。
图示酵母菌的结构模式和生殖图。据图回答：
（1）从细胞核的构造看，酵母菌属于_______生物。其细胞和细菌细胞最主要差别是 。
（2）[2]的主要化学成分为 ，其完成功能的结构基础是 。
（3）图中的酵母菌正在进行 ________生殖。
（4）用_______染料使染色体着色，发现一种酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是_______倍体。
（5）酵母菌细胞分裂的意义是 。
据新闻媒体2005年报道，自6月24日四川资阳市发生不明原因疾病以来，截至7月23日中午12时，资阳市和内江市累计发病58例，目前国家卫生部和农业部都已经确认，导致发病和死亡的罪魁祸首是猪链球菌2号。这是一种人畜共患病，猪链球菌感染不仅可致猪患败血症肺炎、脑膜炎、关节炎及心内膜炎，而且可感染特定人群发病，并可致死亡，危害严重。
根据以上内容完成问题。
（1）猪链球菌属于________生物，它的遗传物质是________。
（2）猪链球菌与支原体相比，在大小上的区别是________，在结构上的区别是________。
（3）猪链球菌对人来说属于免疫学中的________物质，其原因是因为它具有________等性质。
（4）对患者可考虑采用哪一类药物进行治疗？在实验室中为确定该药物是否有效，你的实验方法是什么？（不得使用动物作实验材料）
大肠杆菌（E.coli）是遗传学上明星试验材料之一，常在生物技术上用作“工程菌”。我国科学家早在1992年即成功得到能产生乙肝疫苗的转基因大肠杆菌，在一定的培养基上通过发酵工艺批量生产乙肝疫苗。下图是大肠杆菌群体的生长曲线。请分析完成下列问题：
（1）大肠杆菌的生殖方式是________，其同化作用类型是________。
（2）CD段称为稳定期，其含义是________________________________。
（3）疫苗产量最高的时期是________，为延长此期，可采用的两项基本措施是：①________ ________________________；②________________________________。
（4）若把大肠杆菌接种到含葡萄糖和乳糖的培养基中，只有葡萄糖全被消耗后大肠杆菌才合成半乳糖苷酶来利用乳糖。这一事实表明半乳糖苷酶属于________酶。
（5）请在右上图中画出大肠杆菌的生长速率随温度的变化曲线。
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