请回答下列与生物技术实践相关的问题：
（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。科学家利用培养基从土壤中筛选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种常用的接种方法有________和__________。
②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、__________________________。
（2）某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用组织培养技术大量繁殖，对组织培养的选材非常关键，植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至______期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有______法，某些植物的花粉不易着色，需采用___________法。
（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的作用是_________________________。
酵母菌作为一种常见的微生物，在传统和现代生物技术中得到了广泛的应用。请回答下列问题：
（1）酵母菌广泛分布在自然界中，科研人员为了分离、筛选蓝莓果酒专用酵母来改善蓝霉果酒的品质，进行了如下实验：
① 取不同品种的成熟蓝莓制果浆，置于适宜温度的恒温培养箱中自然发酵，直至产生大量气泡和明显酒味。取不同品种成熟蓝莓的原因是 。
②将蓝莓发酵液用 进行梯度稀释后，进行涂布平板操作（每个梯度3个平板），恒温培养2d，根据酵母菌菌落特征挑取单菌落。
③将挑取的单菌落扩大培养后，通过 法分离纯化，然后保存菌种。
④检测筛选菌株的发酵性能，根据实验结果推知， （品种）对乙醇和酸的耐受性最强，是较理想的酿酒菌种。
| 品 种 |
乙醇体积分数/% |
pH |
|||||||
| 8% |
10% |
12% |
14% |
15% |
4.00 |
2.98 |
2.03 |
1.48 |
|
| 葡萄酿酒酵母 |
++++ |
++++ |
+ |
- |
- |
++++ |
++++ |
- |
- |
| BL-21 |
++++ |
++++ |
+ |
- |
- |
++++ |
++++ |
- |
- |
| BF-09 |
++++ |
++++ |
++ |
- |
- |
++++ |
++++ |
+ |
- |
| BF-17 |
++++ |
++++ |
++ |
+ |
- |
++++ |
++++ |
++ |
- |
（注：+数量表示菌落数量的多少，-表示没有菌落生长）
（2）下图是固定化酵母发酵与游离酵母制作蓝莓果酒发酵的对比结果，从图中可以看出，两者发酵速率相近，但发酵前期游离发酵比固定发酵产生的酒精量多，主要原因是 ；后期游离酵母发酵速度减慢，除了底物浓度降低外，还可能是因为 。相较于固定化酶技术，固定化酵母细胞常用的方法是 ，固定化酵母发酵的主要优点是 。
固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答下列问题。
(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是____________________________________________________________。
(2)乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因是__________________________________________。
(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用________次，酶活力明显下降。
(4)固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为_____________________________________________________________。
工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：
| 温度/℃ |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
| 果汁量/mL |
8 |
13 |
15 |
25 |
15 |
12 |
11 |
10 |
根据上述实验，请分析回答下列问题：
(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。
(2)实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。当温度再升高时，果汁量降低，说明_____________________________。
(3)实验步骤①的目的是_____________________________________。
生物技术在人们的生产、生活中已经得到了广泛应用，如微生物发酵技术为我们制造了许多营养丰富的美味食品；植物色素的利用让食物变得更加温馨诱人；植物组织培养技术加快了优良品种的快速推广。请回答下列有关问题：
（1）自然界中的微生物必须经过 后才能应用于工业生产。在应用平板划线法接种时每次划线结束后仍然要灼烧接种环，原因是
（２）喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是 。
（３）高档洗衣粉中常加入一些有植物芳香油制成的香精，多是采用 方法获得。
（４）进行植物组织培养时，通常选用 进行培养可以获得不含病毒的脱毒苗。
（５）果汁发酵后，是否有酒精产生，可以用 来检验，现象是 。
（６）如果用葡萄酒来制葡萄醋，请写出反应式： 。
回答下列关于微生物和酶的问题。
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。
（1）①过程称为_______，Ⅰ号培养基称为_____________（按功能分）；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分_____。
A．琼脂 B．葡萄糖 C．硝酸铵 D．碳酸氢钠
（2）一般对配制的培养基采用_________灭菌，在灭菌______（前，后）将培养基分装到平皿中。若要测定②试管中每毫升嗜热菌活菌的数量，可用_______________的方法给I号培养基接种，用此法统计的活菌数比实际_________（大，小）。
（3）在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。下图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据。根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是______℃。
（4）据图判断下列叙述错误的是______。
A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性
B．曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
C．曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
D．曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题。
(1)由下图推知，该实验的目的是_____________________________________。
50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。
(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。
| 脸盆 编号 |
洗涤物 (等量) |
洗涤温 度/ ℃ |
洗衣粉 (等量) |
水量 /L |
洗净所需 时间/min |
| 1 |
油污布 |
45 |
加酶 |
2 |
4 |
| 2 |
油污布 |
45 |
普通 |
2 |
7 |
| 3 |
油污布 |
5 |
加酶 |
2 |
9 |
| 4 |
油污布 |
5 |
普通 |
2 |
8 |
①该实验设计体现了____________原则。
②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是________________________。
(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。
①棉纺品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
(4)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：____________________。
下面是某同学所做的实验。
| 组别 |
加入物质（等量） |
洗衣粉（等量） |
水温 |
褪污时间 |
| 1 |
油污布 |
普通 |
40 ℃ |
|
| 2 |
油污布 |
加酶 |
40 ℃ |
|
| 3 |
油污布 |
普通 |
5 ℃ |
|
| 4 |
油污布 |
加酶 |
5 ℃ |
|
请分析回答：
（1）该实验中的加酶洗衣粉所含有的酶制剂应该是_____________。
（2）该实验还应控制的无关变量有_____________。
（3）洗涤过程可以通过__________________来实现。
（4）该加酶洗衣粉的去污原理是_________________________________________________。
（5）能说明加酶洗衣粉洗涤效果较好的实验组合是_____________，能说明酶的活性受温度影响的实验组合是_____________。
(16分)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2％的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“／”表示不加)
请回答下列问题：
(1)磨浆机的作用是 。
(2)若要验证果胶酶的作用，应把 两个烧杯同时取出并 ，观察并比较 。预期的实验现象与结果是： 。
(3)比较烧杯甲、丙、丁可知： 能影响酶的活性。
(4)表中①处的内容是 。
(5)请你设计一张表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶最适用量”的实验结果。
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答以下与发酵有关的问题：
（1）某同学利用柑橘制作果酒，考虑到柑橘的糖含量不足，在制作过程中加入一定量的糖，加糖的主要目的是_____________________________________。为保证发酵过程的安全，发酵阶段需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其主要目的是_________________________，实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长，其原因是_________________。
工业生产果酒时，为有利于水果的压榨、果酒清澈，透明无沉淀，可加入 酶。
（2）喝剩果酒放置时间长后酒味变酸的原因是 。
（3）某学习小组同学用固定化的酵母细胞发酵无菌麦芽汁制作酒，发酵条件符合操作要求，10天后检查发酵瓶发现麦芽汁几乎无酒味，请分析发酵失败可能的原因：
①
②
（4）该小组同学用琼脂作载体，用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶催化效果。实验结果如下：（注：假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同）
| |
1号试管 |
2号试管 |
| 固定化淀粉酶 |
√ |
|
| 普通α-淀粉酶 |
|
√ |
| 淀粉溶液 |
√ |
√ |
| 60℃保温5分钟，取出冷却至室温，滴加碘液 |
||
| 现象 |
变蓝 |
不变蓝 |
①该实验设计体现了 原则。
②分析1号试管变蓝的原因： 。
（5）在血红蛋白的提取和分离实验中，从红细胞中释放出血红蛋白常用的方法是________
__________________________________，纯化蛋白质常用的方法是___________________。
如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请回答下列问题：
(1)图1中X溶液为________，其作用是使________。
(2)图1中制备的凝胶珠用________洗涤后再转移到图2装置中。图2发酵过程中搅拌的目的是为了使________。
(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用________加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液________后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。
(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别利用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28℃下发酵48 h后的酒精产量见下表：
| 海藻酸钠(%) |
|
2.5 |
3 |
2 |
2.5 |
3 |
2 |
2.5 |
3 |
| X溶液(%) |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
| 固定化酵母颗粒强度(g/30个) |
930 |
950 |
990 |
1 030 |
1 100 |
1 140 |
1 170 |
1 170 |
1 160 |
| 酒精量(%) |
6.7 |
6.5 |
6.5 |
6.7 |
6.4 |
6.2 |
6.7 |
6.4 |
6.3 |
从表中可以看出，随着X溶液浓度的增加，________增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液浓度分别是________。
根据材料回答下列有关问题：
Ⅰ.某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果。(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶的活性和酶的数量)
(1)从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更________________________________________________________________________。
(2)从图2可以看出：海藻酸钠浓度为________时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是：_____________________________________________。
Ⅱ：某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：
①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；
③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水/无菌水中，配制成溶液；
④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成的海藻酸钠液中，充分搅拌混合均匀；
⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。
(1)请你改正其中两处错误的操作：
第一处________________________________________________________________________；
第二处________________________________________________________________________。
(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是________________________________________________________________________。
(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度____________________(过低/过高)。
随着环境污染的加剧和石油危机的出现,越来越多的国家使用乙醇作为燃料,玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇,已知秸秆的主要成分是纤维素,回答下列问题:
(1)人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解,纤维素分解菌多分布在 的土壤中,该微生物产生的纤维素酶是一种复合酶,一般包括三种成分: , 和 。前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
(2)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制 培养基,该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的 。
(3)经过梯度稀释后,要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上,在该培养基中需要加入的特殊染料是 ,当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生 来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布平板之后需要对涂布器进行 处理(填“消毒”或“灭菌”)。
(4)产生葡萄糖后需要用到 (微生物种类)发酵产生酒精,还可以使用 检测产物是否为酒精,该试剂在酸性条件下可与酒精反应,溶液呈灰绿色。
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）下表的培养液pH均为7．0，若要筛选微生物L，则不能选择表中的 培养液。（多选）
（2）为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落，可采用 法将初筛菌液接种在固体培养基上。
（3）扩大培养微生物L时，通过增加营养物质的比例 （可以/不可以）提高种群密度，分析说明
原因 。
（4）在乳糖酶提取纯化的过程中，应及时检测 。将酶固定化后，则有利于酶的 。
（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上图，推测菌株 更适合用于发酵,理由是 。
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_____________℃。
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