我国的水果生产发展迅速,但由于收获的季节性强,易造成积压滞销,腐烂变质。将水果加工成果汁、果酒、果醋等,不仅可以解决水果丰收季节时的产、销、运输和保存等多方面的问题,而且提高了水果的附加值,满足不同人群的需求。果胶酶能够催化果胶分解,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,也使得浑浊的果汁变得澄清。请回答下列有关问题:
(1)每当到了丰收的季节,苹果堆满了仓库,但如果交通不便,就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出,而渐渐腐烂变质,苹果腐烂的原因是① ;② 。为了减少损失,提高产品的经济效益,人们想到了榨取果汁,要想使果汁尽可能榨出来,应加入果胶酶,在该物质的作用下,将果胶分解成可溶性的 。
(2)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤:①用搅拌器制苹果泥;②取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6,依次注入适量的30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水,恒温水浴;③每一烧杯中放入两支试管,分别装有等量苹果泥和果胶酶 ,保温3min;④向每组烧杯中的苹果泥试管中加入相应的等量的果胶酶,振荡试管,反应一段时间;⑤过滤,比较获得苹果汁的体积。
a.③过程中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中,用相同温度恒温处理然后再混合,这样处理的目的是 。
b.有人认为该实验缺乏对照,应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验,你认为有没有必要?原因是 。
c.若继续探究果胶酶的最适用量,则在实验过程中温度、 等因素应保持不变。(列举两例)
(3)某同学为探究温度对果胶酶活性的影响,在不同温度下,将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中,在反应同样时间后,再将反应液过滤同样时间,用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是 。
(4)若实验获得的最适温度为K,请在你所选的曲线图中标出K 点的位置。
某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间的对照表,请依据表中数据作答。
水温/℃ |
冷水 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
植物油 |
48 |
39 |
30 |
20 |
17 |
11 |
12 |
20 |
蓝墨水 |
93 |
86 |
80 |
72 |
68 |
67 |
81 |
105 |
奶渍 |
48 |
43 |
28 |
12 |
6 |
4 |
12 |
17 |
(1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是 ▲ 。
(2)在适宜温度范围内,加酶洗衣粉对衣物上的 ▲ 的洗涤效果最佳,
对 ▲ 的洗涤效果最差,其原因是 ▲ 。
(3)羊毛、蚕丝等织物 ▲ (填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤,因为 ▲ 。
已知淀粉酶可以水解淀粉为麦芽糖,蛋白酶可以水解蛋白质为多肽。为了研究酶之间的相互影响,某同学设计如下实验(实验中所涉及酶的化学本质都是蛋白质),请分析回答:
注:“+”表示用相关试剂进行检测
(1)该实验所依据的两个颜色变化原理是:a ;b 。
(2)请简述双缩脲试剂的使用方法 。
(3)实验过程中,试管1、2还要分别加入2mL的蒸馏水,其目的是 。
(4)①处预期的颜色变化为 ,理由是 。
葡萄汁和葡萄酒都具有一定的保健养生功效,随着人们生活水平的提高,我国葡萄汁、葡萄酒的需求逐年增长。请回答:
(1)葡萄可以用来制作葡萄汁、葡萄酒,为减少资源浪费,提高产品的附加值,可对葡萄作怎样的处理?
(2)若果汁中含有醋酸菌,当果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?
,原因是 。
(3)为研究发酵中酵母菌的生长状况,常要取样统计分析并测定pH值,判断取样先后顺序的主要依据是 。
(4)葡萄梗的主要成分是木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌缺乏相应的分解酶系,如纤维素酶、半纤维素酶等而无法直接利用。请你提出一种解决该问题的有效方法: 。
(5)为提高葡萄酒的品质并降低生产成本,许多厂家使用固定化酵母细胞进行发酵。下面是制备固定化酵母细胞的实验过程:
A.将干酵母与蒸馏水混合并搅拌,使酵母菌活化 |
B.将无水氯化钙溶解在蒸馏水中,配成氯化钙溶液 |
C.用酒精灯大火连续加热海藻酸钠溶液 |
D.向溶化后冷却至室温的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞,充分搅拌并混合均匀转入注射器 |
E.将与酵母混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中,观察凝胶珠形成
请你改正其中错误的操作: 。
纤维素酶对于能否实现乙醇工业化生产、处理服装面料等具有重要的意义,研究者初步筛选到能合成纤维素酶的菌株MC-1,以下是该菌株的鉴定过程。
(1)为了获得能合成纤维素酶的单菌落,可采用 法将初筛菌液接种在固体培养基上,这种培养基属于 培养基。
(2)关于制备固体培养基的叙述,错误的是
A.制作固体培养基时可以加入琼脂 |
B.操作的顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 |
C.待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板 |
D.待平板冷却凝固约5-10min后将平板倒过来放置 |
(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染? 。
(4)下表的培养液pH均为4.8,若对MC-1中纤维素酶的活力进行测定,则不能选择表中的 的培养液。(多选)
(5)分离获得了具有较高纤维素酶活性的菌株MC-1,为了在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株,最可行的做法是 。
(6)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菌;若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入________染料,培养后,培养基中出现透明圈,就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。
果酒、面包制作需要酵母菌,酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养,培养液中酵母菌种群的增长情况与发酵食品的制作有密切关系。
(1)酵母菌与醋酸杆菌相比,在结构上的主要区别是 。
(2)土壤是酵母菌的大本营,若从含有酵母菌、醋酸菌、青霉菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌,最简便的方案是在 条件下选择培养。
(3)通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数,血球计数板每个大方格由400个小方格组成,容积为0.1mm3。如果一个小方格内酵母菌过多,难以计数,应先 后再计数。若多次重复计数后,算得每个小方格中平均有5个酵母菌,则10mL该培养液中酵母菌总数有 个。
(4)酵母细胞多采用__________法固定化。固定酵母细胞时首先将干酵母放入_________中活化,若制得凝胶珠颜色过浅,可能因为 。
Ⅰ、提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理和化学方法分离具有不同理化性质的生物大分子。在DNA粗提取实验中,利用DNA不溶于____________而蛋白质可以溶,从而将蛋白质和DNA分开;在以鸡血为实验材料时,在鸡血溶液中加入一定量_________________搅拌后滤取滤液即可;若以洋葱为材料,切碎后加入一定量的_______________进行充分地搅拌和研磨,再从滤液中获取DNA。
Ⅱ、以色列科学家最近开发出一种新型转基因番茄,科学家向番茄中导入了一种柠檬的OB基因,该基因能够制造一种香叶醇合酶,从而使番茄产生类似柠檬的芳香气味。
请据此回答问题:
(1)科学家的做法如F:
获取柠檬OB基因,方法有____________、____________、_____________等;获取该基因后,再把OB基因与___________进行重组,将该重组DNA导入番茄的叶肉细胞;转基因成功的叶肉细胞还需依赖____________技术发育成一棵完整的植株。由叶肉细胞发育成植株的大致过程是______________________________。
从分子水平检测该番茄细胞中是否产生了香叶醇合酶常用的方法是_______________。
(2)请根据以下信息从环境和食品安全方面对这种新型番茄作合理评价:
①该新型转基因番茄外表仅有一点淡红,这是由于它的番茄红素较少,而番茄红素是 一种抗氧化物质,对人体有益;
②该品种可以产生高浓度的挥发性萜类物质,具有防腐杀菌作用,因而其生长过程中 需要的农药和杀虫剂较少;
③在食用了该转基因番茄后,82人中有29人表示倾向于吃传统品种的番茄。
_____________________________________________________________________。
酵母菌是是人类文明史中被应用得最早的微生物,可在缺氧环境下生存,目前已知有 1000多种酵母。根据所学知识,回答下列问题:
(1)在氧气充足时,酵母菌将糖类转化而成的______________________,使面包和馒头形成蜂窝状蓬松组织;基因工程中,也常用酵母菌作为转入基因的受体细胞,是因为 _______________________.
(2)作为单细胞生物,酵母菌体内遗传物质主要在_____________上,而醋酸菌的遗传物质主要在_______________上。
(3)进行酵母菌的培养时,鉴定培养基的制作是否合格的方法是:将制备好的培养基放在_________中保温1-2天看有无______________,如果_________说明制作合格,反之则不合格。
(4)如果要通过PCR技术扩增酵母菌的DNA,除了所要扩增的DNA模板处,还需要__________、____________、__________,同时通过控制温度等条件使DNA反复复制。
(5)酵母菌中的许多酶在生产中用途很广,人们常采用固定细胞技术以达到最佳催化效果。步骤如下:
①酵母细胞活化 ②配制CaCl2溶液 ③配置海藻酸钠溶液
④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ⑤固定化
酵母细胞在_________状态下,处于休眠状态。活化就是使其恢复正常生活状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时会_____________;影响实验成败的关键步骤是_________ (填序号):观察形成凝胶珠的颜色和形状,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明____________________, 实验失败。
某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。
(1) 酵母细胞的固定采用的方法是 。如果反应物是大分子,应选择
方法。
(2) 请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤:
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。
②海藻酸钠溶解应用小火间断加热,这样做的目的是 。
③海藻酸钠溶液必须 才能加入酵母细胞。
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴人氯化钙溶液中形成凝胶珠,凝胶珠
的颜色是 ;形状是 ; 氯化钙溶液的作用是
PCR技术是把某一DNA片段在实验条件下,合成许许多多相同片段的一种方法,利用这种技术能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或者DNA分子片段,“人类基因组计划”的研究中常用到这种技术。请结合有关知识,回答有关此技术的一些问题:
(1)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增,依据的原理是:
(2)在实验条件下,DNA分子进行扩增,除了所要扩增的DNA片段处,还需要 、和 、 等条件。
(7分)随着技术的发展,固定化酶和固定化细胞技术日益广泛地应用于生产实践,如在利用玉米秸秆生产燃料酒精的工艺中(如下图),玉米秸秆的预处理、水解过程中就应用了固定化纤维素酶,使玉米秸秆转化为发酵所需的葡萄糖。
某工厂技术人员拟在糠液发酵生成酒精的流程中使用固定化酵母菌。
(1)玉米秸秆的预处理、水解过程一般不用固定化细胞技术,原因是 。
(2)固定化酵母细胞过程中,氯化钙的作用是 ,若配制的海藻酸钠溶液浓度过低,会导致 。
(3)技术人员在试验中,将活化的鲜酵母换成相当量的酵母菌凝胶珠(质量优良),其他条件保持不变,结果发现,酒精生产时间延长,产量降低。技术人员分析后认为,由于固定化细胞在存在状态上与游离的细胞不同,其最适pH可能发生了变化。某同学进行固定化酵母细胞的最适pH是否改变的实验探究,实验设计思路如下。
实验步骤:
实验用具:烧杯、右图装置若干套、活化的鲜酵母液、同种酵母菌制成的凝胶珠、适宜浓度的葡萄糖液、配制好的pH分别为4、5、6、7、8的缓冲液。
①取右图装置5套,加入等量的葡萄糖液,编号A、B、C、D、E;
②调节各锥形瓶中葡萄糖液pH分别为4、5、6、7、8;
③各锥形瓶加入等量的酵母菌凝胶珠;
④放在相同的适宜条件下,一段时间后观察并记录各瓶红色液滴移动距离。
上述设计的实验步骤存在着两处明显的问题,请指出并改正:
按改正后的实验步骤,设计实验结果记录表。
下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验,请据表回答:
脸盆编号 |
洗涤物 (等量) |
洗涤 温度 |
洗衣粉 (等量) |
水 量 |
洗净褪色所需时间 |
l |
油污布 |
37℃ |
加酶 |
2 L |
4 min |
2 |
油污布 |
37℃ |
普通 |
2 L |
7 min |
3 |
油污布 |
5℃ |
加酶 |
2 L |
9 min |
4 |
油污布 |
5℃ |
普通 |
2 L |
8 min |
该实验可证明:
(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是 。
(2)能说明酶活性受温度影响的实验是 。
(3)加酶洗衣粉目前常用的酶制剂有 。
(4)使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点:
① 能使蛋白质水解,因此,蛋白质纤维类(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉洗涤;
②使用加酶洗衣粉时。必须注意洗涤用水的 ;碱性蛋白酶在35~50℃时活性最强,在低温下或者70℃以上就会失效;
③加酶洗衣粉不宜长期存放,存放时间过长会导致 。
制备固定化酵母细胞的实验步骤是:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。根据材料回答下列问题:
(1)活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复 状态。
(2)配制海藻酸钠溶液时,最好采用小火间断加热的方法,以防止发生 现象。
(3)这种固定化酵母细胞的方法属于 法,一般固定酶时不采用这种方法,原因是 。
(4)海藻酸钠溶液必须冷却至室温后才能和酵母混合,原因是 。
(5)该实验中CaCl2溶液的作用是 。