
1.[2023·湖南師大附中三模]自生固氮菌是土壤中能獨立固定空氣中N2的細菌,將玉米種子用自生固氮菌拌種后播種,可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量??蒲腥藛T進行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測定的研究,部分實驗流程如下圖。回答下列問題:
(1)步驟①土樣應取自表層土壤的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下表為兩種培養(yǎng)基的配方,步驟④應選其中的________培養(yǎng)基,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步驟④所用的接種工具是________,若在④的平板上統(tǒng)計的菌落的平均數(shù)量為126個,則每克土壤中含有的固氮菌為________個。
(4)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴大培養(yǎng)48小時,經(jīng)離心后收集下層細胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進行固氮能力的測定,篩選出固氮能力最強的菌種CM12,為進一步鑒定其固氮能力,科研人員選用發(fā)芽一致的玉米種子進行3組盆栽實驗,30天后測定土壤微生物有機氮含量,結(jié)果如圖。
注:CK:對照處理組;N:尿素處理組(每盆土壤中50 mL有氮全營養(yǎng)液:成分為在1 000 mL無氮植物營養(yǎng)液中加入0.12 g尿素);CM12:自生固氮菌CM12處理組(每盆土壤澆50 mL,接種自生固氮菌的無氮植物營養(yǎng)液)。
①對照組(CK)的處理為________________________________。
②實驗結(jié)果表明:施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機氮含量。與CK組相比,CM12處理組土壤微生物有機氮含量增加了約____%。
③自生固氮菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應用范圍更廣,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[2023·湖南長郡中學模擬預測]甘肅某地由于TNT(主要成分為2,4-二硝基甲苯磺酸鹽)紅水蒸發(fā)池滲漏,對土壤造成嚴重污染,威脅到黃河上游的水質(zhì)安全。因此,TNT紅水污染土壤修復是目前亟待解決的環(huán)境問題。某實驗小組欲通過生物修復分離有效降解2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的菌株,進行了如下實驗。請回答下列問題:
(1)LB培養(yǎng)基的制備:取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸餾水中,此過程中胰蛋白胨提供的營養(yǎng)物質(zhì)是____________,用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.2,用________________在121 ℃條件下滅菌15分鐘。若要獲得本研究所用的固體培養(yǎng)基,需在上述培養(yǎng)基中加入________。
(2)菌株分離與鑒定:取____________________________土壤放入裝有100 mL無菌LB液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,在30 ℃和120 rpm的恒溫搖床上振蕩24小時,此過程的目的是____________。取1 mL培養(yǎng)液,采用____________法分離純化菌株。
(3)該實驗小組欲進一步探究菌株對2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解能力,請幫助設計實驗,寫出實驗思路:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)探究鹽度對菌株生長的影響研究發(fā)現(xiàn),純化的菌株在NaCl濃度為0%~3%之間對2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解率在96小時后達到90%,但當NaCl濃度達到5%后,降解率幾乎為0。研究中偶然發(fā)現(xiàn)菌株B1在NaCl濃度達到5%后,降解率卻達到50%,說明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.[2023·重慶市育才中學一模]楊梅果實風味獨特,酸甜適中,具有很高的營養(yǎng)價值和保健價值。下圖是制作楊梅酒和楊梅醋的流程圖。請回答下列問題。
制取發(fā)酵液:向楊梅汁中加入白砂糖,將糖的質(zhì)量分數(shù)調(diào)至8%,滅菌冷卻→酒精發(fā)酵:接種酵母菌,恒溫發(fā)酵→果醋發(fā)酵:加入酒精,接種醋酸菌→取樣檢測:對發(fā)酵產(chǎn)物進行檢測
(1)傳統(tǒng)發(fā)酵中,發(fā)酵液雖然未經(jīng)過嚴格的滅菌處理,但雜菌卻不能正常生長繁殖,這是由于果酒發(fā)酵的____________條件抑制了雜菌的生長。
(2)果酒制作過程中,酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的場所是____________,該階段應該將溫度控制在____________;溫度適宜時果酒發(fā)酵時間較短,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)楊梅醋的發(fā)酵過程中,除去必需的營養(yǎng)物質(zhì)外,還需要往發(fā)酵液中持續(xù)地通入____________________,發(fā)生的化學反應式是:__________________________________。
(4)下圖表示果酒發(fā)酵過程中,發(fā)酵液的糖度(葡萄糖的質(zhì)量分數(shù))和酒精度(酒精的體積分數(shù))隨時間變化的關系。發(fā)酵前24 h,糖度變化很小,酒精度上升很慢,其原因是____________________________________________。96 h后酒精度和糖度的變化都趨于平緩,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2023·黑龍江哈爾濱三中一模]下表是某同學列出的分離土壤中微生物的培養(yǎng)基配方,據(jù)此回答下列問題:
(1)從作用上看,該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基,提供氮源的物質(zhì)是________,細菌能利用該氮源是由于體內(nèi)能合成________酶。
(2)在對分離的能分解尿素的細菌進行鑒定時,還需在培養(yǎng)基中加入________指示劑。若指示劑變________,說明有目的菌株存在。
(3)為了測定微生物的數(shù)量,接種時應采用________________法,某同學在4個培養(yǎng)基上分別接種稀釋倍數(shù)為106的土壤樣液0.1 mL,培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為180、155、176、129個,則每毫升原土壤樣液中上述微生物的數(shù)量為________個,測定的活菌數(shù)比實際活菌數(shù)________(填“低”“高”或“基本一致”)。
重點選做題
5.[2023·江西南昌二模]酶是高效的生物催化劑,在現(xiàn)代生活中具有廣泛的應用。回答下列相關問題:
(1)制作果汁要解決兩個主要問題:一是果肉的________________,二是榨取的果汁________________,易發(fā)生沉淀。人們可以使用________________來解決上述兩個問題。
(2)洗衣粉中加入酶,可以有更好的去污能力。其中,______________和______________是最常用的兩種酶。洗衣粉中的酶使用過后難以重復使用,增加了生產(chǎn)成本。將酶固定在________的載體上,可以提高酶的使用率,降低成本。如果將生產(chǎn)酶的細胞固定,理論上也能起到類似的效果,固定細胞常用的載體有____________________________________________等,固定細胞常采用________法。
6.[2023·福建廈門一中??家荒蘋果樹腐爛病由真菌感染引起,為了開發(fā)生物防治該病的途徑,研究者擬從土壤中分離篩選出能抑制蘋果樹腐爛病菌生長的芽孢桿菌,實驗流程如下圖。
(1)配制培養(yǎng)基時,培養(yǎng)基的滅菌應該在調(diào)pH________(填“之前”或“之后”),培養(yǎng)基滅菌的常用方法是____________。
(2)圖中①過程取5g土壤加入________ mL無菌水中,②③過程用______________法獲得芽孢桿菌單菌落,若10-1、10-2懸液對應平板上菌落完全覆蓋培養(yǎng)基,10-3、10-4、10-5對應平板平均菌落數(shù)分別為589、112、12個,則取樣土壤中芽孢桿菌總數(shù)約________個。
(3)目的菌篩選時,應取直徑為5mm的蘋果腐爛病菌菌落移置于________(填“A”或“B”)處,將芽孢桿菌接種________(填“A”或“B”)處。
(4)檢測各抗菌株發(fā)酵濾液的抑菌效果進行進一步篩選,嘗試用于蘋果樹腐爛病防治。與化學防治相比,該方法的優(yōu)勢是______________________________________。
7.[2023·西藏日喀則統(tǒng)考一模]Ⅰ.無花果果肉綿軟、不易長期貯藏,因此將無花果加工成果酒,無疑為無花果的深加工提供了一條新的途徑。用無花果榨取果汁并制作果酒的簡要流程如下:
(1)利用無花果制作果汁時,使用果膠酶的目的是____________________________。
(2)酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種,其細胞內(nèi)將葡萄糖分解為酒精的酶存在于____________。根據(jù)實際經(jīng)驗,添加適量的糖能夠增加酒精度,原因是____________________________________________________________________。
Ⅱ.釀制成功的無花果果酒暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)醋酸味,興趣小組想要通過培養(yǎng)細菌的方法驗證醋酸桿菌的代謝類型。
(3)對培養(yǎng)基常用的滅菌方法是__________,接種細菌常用的方法是____________________________。
(4)該實驗小組成功分離出醋酸桿菌后,用移液器設定1 mL的接種量并分別接種于三個盛有等量液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,放置在搖床上培養(yǎng),設定搖床轉(zhuǎn)速分別為210 r/min、230 r/min、250 r/min,檢測結(jié)果如圖所示。從圖中數(shù)據(jù)你可以得出什么結(jié)論:______________________________________________________。由此可知醋酸桿菌的代謝類型為________(填“需氧型”或“厭氧型”或“兼性厭氧型”)。
8.[2023·四川成都石室中學校考模擬]泡菜是一種獨特且具有悠久歷史的發(fā)酵蔬菜制品,回答下列問題:
(1)泡菜發(fā)酵的原理是____________________________________。
(2)泡菜制作中,需注意控制食鹽用量以及________________,否則容易造成______________而導致亞硝酸鹽增加,影響泡菜品質(zhì)。
(3)泡菜發(fā)酵過程中,乳酸菌的呼吸作用本來無氣體產(chǎn)生,但是在實際腌制過程中,從外觀上可以看到泡菜瓶中有間歇性的氣泡沖出,壇蓋有響聲,其有氣泡的原因可能是__________________________________________________________。
(4)泡菜發(fā)酵過程中,為確定最佳取食時間,需檢測亞硝酸鹽含量?;卮鹣铝袉栴}:
補充檢測步驟:①配置溶液;②________;③制備樣品處理液;④__________。
檢測亞硝酸鹽含量的原理是:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與____________發(fā)生重氮化反應后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成________色染料。
9.[2023·江西宜春統(tǒng)考模擬]生物技術實踐會涉及微生物的篩選、物質(zhì)的提取等內(nèi)容。請回答下列問題:
(1)若以新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌,分離純化時,首先需要用蒸餾水對泡菜濾液進行________,在所用________培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。推測培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有鑒別乳酸菌和______________________,分離純化時應挑出________的菌落作為候選菌。
(2)若以茉莉花瓣為原料,采用水蒸氣蒸餾法可以提取茉莉油。如果在蒸餾過程中不進行冷卻,則茉莉油提取量會下降,原因是______________________________。水蒸氣蒸餾后得到油水混合物,在油水混合物中加入氯化鈉的目的是______________________。
(3)β-胡蘿卜素即維他命A,存在于在各種水果和蔬菜。胡蘿卜素可分別從胡蘿卜或產(chǎn)生胡蘿卜素的微生物體中提取獲得。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和________,以提高萃取效率,萃取過程中宜采用水浴方式加熱以防止溫度過高。天然胡蘿卜素可醫(yī)治維生素A缺乏癥,是因為__________________________。
10.[2024·四川內(nèi)江統(tǒng)考模擬]梔子果實因含有梔子黃而呈現(xiàn)橙黃色。梔子黃的主要成分是一類少有的水溶性類胡蘿卜素,可作為抗氧化劑和著色劑應用于食品工業(yè)中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)實驗中,提取梔子黃可選擇的萃取劑是________(填“乙醇”或“石油醚”),理由是______________________。
(2)萃取的效率主要取決于萃取劑的__________________________。為了提高萃取梔子黃的效率,萃取前需對梔子果實進行的處理是____________。
(3)萃取過程中,應該避免明火加熱,采用水浴加熱,原因是____________________;同時還需在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置,目的是______________________。
11.[2023·四川遂寧射洪中學??寄M]研究顯示溶藻細菌對控制水華有非常重要的作用。研究人員從某池塘中采集水樣,加入無菌錐形瓶中,用搖床在37 ℃條件下振蕩培養(yǎng)20 min,使其均勻分散成菌懸液,再通過分離、純化、鑒定得到了溶藻細菌。請回答下列問題:
(1)分離前需用無菌移液管從菌懸液中吸取菌液1 mL,將其進行梯度稀釋100倍的具體操作是__________________________________________________________。
(2)水華為藍藻等暴發(fā)所致。研究人員嘗試利用溶藻細菌限制藍藻數(shù)量,相關實驗如圖甲所示(圖中①~⑥表示實驗步驟)。實驗組中每個培養(yǎng)皿做三個重復實驗。
請指出本實驗設計方案的不合理之處:____________,并補充完善:________________________________________。
(3)科研人員發(fā)現(xiàn)溶藻細菌中富含果膠酶,通過酶解法和吸水漲破法釋放出其中的果膠酶,分離該酶的方法有____________和電泳法,其中電泳法的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的______________________、大小以及形狀的不同,在電場中的________________不同而實現(xiàn)分離。
(4)本實驗中用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳對所提取的酶進行鑒定。根據(jù)如上圖的電泳結(jié)果,某同學得出“所提取的酶具有兩條鏈”的結(jié)論,此結(jié)論是否可靠,理由是____________________________________________________________________。
12.[2023·廣東惠州二模]果膠酶在食品、醫(yī)藥和紡織等領域有廣泛應用,科研人員從蘆葦植株中分離篩選出高產(chǎn)果膠酶的菌株4株,編號為Z1~Z4,并分別對菌株所產(chǎn)果膠酶的酶學特性進行了研究,酶活力測定結(jié)果如下表所示。根據(jù)資料回答下列問題:
注:Dp/Dc為透明圈的直徑(Dp)與菌落直徑(Dc)的比值,比值越大代表產(chǎn)生的果膠酶的量越多。
(1)為篩選產(chǎn)果膠酶的菌株,將蘆葦根部中間部分浸出液接種至以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬于________培養(yǎng)基。配制的培養(yǎng)基必須進行滅菌處理,目的是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由表可知,最理想的產(chǎn)果膠酶的菌株是________,依據(jù)是________________________________________。
(3)用果膠酶處理果泥時,需要控制反應的溫度,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究表明,目的菌株所產(chǎn)果膠酶在30~80 ℃都是穩(wěn)定且有活性的,如下圖所示?,F(xiàn)要縮小溫度范圍進一步探究果膠酶的最適溫度,請補充完善實驗思路:
①探究范圍:在40~50 ℃范圍內(nèi),設置一系列溫度梯度;
②實驗處理:___________________________________________________________
________________________________________________________________________,
其他條件相同且適宜;
③結(jié)果與結(jié)論:一段時間后檢測各試管中果膠的剩余量,______________________________________即為最適溫度。
整合訓練(十七)
1.解析:(1)固氮菌一般是異養(yǎng)需氧型,所以在富含有機質(zhì)的土壤表層,有更多的固氮菌生長,故步驟①土樣取自當?shù)乇韺油寥馈?2)表格為兩種培養(yǎng)基的配方,步驟④應選其中的Ashby培養(yǎng)基,原因是該培養(yǎng)基不含氮源,具有選擇作用,自生固氮菌可以利用空氣中的氮氣作為氮源,LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源,不具有選擇作用。(3)實驗采用的是稀釋涂布平板法,所以步驟④中所用的接種工具是涂布器。若在④的平板上統(tǒng)計的菌落的平均數(shù)量為126個,則每克土壤中含有的固氮菌為126÷0.1×104=1.26×107個。(4)①對照組的目的是排除無關變量對實驗的影響,故對照組(CK)的處理為每盆土壤澆50mL無氮植物營養(yǎng)液。②由柱狀圖可知,空白對照組中土壤微生物有機氮含量為10,CM12處理組土壤微生物有機氮含量為22,故與對照組相比,CM12處理組土壤微生物有機氮含量增加值大概為(22-10)÷10×100%=120%。③自生固氮菌比共生固氮菌(如根瘤菌)的應用范圍更廣,原因是自生固氮菌能在土壤中獨立固氮,不受宿主的限制。
答案:(1)在富含有機質(zhì)的土壤表層,有更多的固氮菌生長(或固氮菌一般為需氧型,生活在土壤表層)
(2)Ashby培養(yǎng)基 該培養(yǎng)基不含氮源,具有選擇作用,自生固氮菌可以利用空氣中的氮氣作為氮源,LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源,不具有選擇作用
(3)涂布器 1.26×107
(4)每盆土壤澆50mL無氮植物營養(yǎng)液 120 自生固氮菌能在土壤中獨立固氮,不受宿主的限制
2.解析:(1)蛋白胨既可以提供碳源,也可以提供氮源;用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.2,在121℃條件下用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌15分鐘;若要獲得本研究所用的固體培養(yǎng)基,需在上述培養(yǎng)基中加入瓊脂。(2)自然界中目的菌株的篩選依據(jù):根據(jù)它對生存環(huán)境的要求,到相應的環(huán)境中去尋找,本實驗要分離有效降解2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的菌株,因此取甘肅某TNT紅水污染場地污染土壤放入裝有100mL無菌LB液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,在30℃和120rpm的恒溫搖床上振蕩24小時,此過程的目的是富集培養(yǎng),讓微生物的數(shù)目增加;取1mL培養(yǎng)液,采用稀釋涂布平板法分離純化菌株。(3)要分析菌株對2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解能力,可以取人工配制的一定濃度的2,4-二硝基甲苯磺酸鹽(TNT)溶液加入錐形瓶中,之后再在錐形瓶中加入一定量的純化菌液,每隔一定時間取樣,測定2,4-二硝基甲苯磺酸鹽濃度。(4)由題干可知,純化菌株在NaCl濃度為0%~3%之間對2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解率在96小時后達到90%,但當NaCl濃度達到5%后,降解率幾乎為0。而偶然發(fā)現(xiàn)菌株B1在NaCl濃度達到5%后,降解率達到50%,說明菌株B1具有一定的耐鹽能力,能在較高鹽濃度條件下降解2,4-二硝基甲苯磺酸鹽。
答案:(1)碳源和氮源 高壓蒸汽滅菌鍋 瓊脂
(2)甘肅某TNT紅水污染場地污染 富集培養(yǎng) 稀釋涂布平板
(3)取人工配制的一定濃度的2,4-二硝基甲苯磺酸鹽(TNT)溶液加入錐形瓶中,之后再在錐形瓶中加入一定量的純化菌液,每隔一定時間取樣,測定2,4-二硝基甲苯磺酸鹽濃度
(4)菌株B1具有一定的耐鹽能力,能在較高鹽濃度條件下降解2,4-二硝基甲苯磺酸鹽
3.解析:(1)分析題意可知,果酒發(fā)酵時需要無氧條件,且發(fā)酵液pH值會逐漸降低,即發(fā)酵液變酸,這種缺氧、酸性條件能抑制雜菌的生長。(2)酵母菌是真核生物,其無氧呼吸產(chǎn)生酒精的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。利用酵母菌進行發(fā)酵時,應將溫度控制在18~25℃,在此溫度條件下,酵母菌內(nèi)與果酒發(fā)酵相關的酶活性高,發(fā)酵速度快。(3)醋酸菌是一種好氧細菌,故楊梅醋的發(fā)酵過程中,需要向發(fā)酵液中持續(xù)通入無菌氧氣(無菌空氣),此時發(fā)生的化學反應式是C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。(4)分析題圖可知,隨著發(fā)酵的進行,發(fā)酵液的糖度逐漸降低,酒精度逐漸升高然后保持相對穩(wěn)定。發(fā)酵前24h,酵母菌主要進行有氧呼吸,大量增殖,消耗葡萄糖較少,因此糖度變化很小,酒精度上升很慢。隨著發(fā)酵的進行,酵母菌進行無氧呼吸消耗葡萄糖產(chǎn)生酒精,96h后,營養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡,高濃度的酒精和代謝廢物會抑制酵母菌的代謝而影響發(fā)酵,導致酒精度和糖度的變化都趨于平緩。
答案:(1)無氧、酸性
(2)細胞質(zhì)基質(zhì) 18~25℃ 此時與果酒發(fā)酵相關的酶活性高,發(fā)酵速度快
(3)無菌氧氣(無菌空氣) C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
(4)此階段酵母菌主要進行有氧呼吸,大量增殖 營養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡,高濃度的酒精和代謝廢物會抑制酵母菌的代謝而影響發(fā)酵
4.解析:(1)該培養(yǎng)基從用途上屬于選擇培養(yǎng)基,其中提供氮源的是尿素。尿素的分解需要脲酶催化,因此,能利用尿素為唯一氮源的分解菌能在細胞內(nèi)合成分解尿素的脲酶。(2)在對分離的能分解尿素的細菌進行鑒定時,還需在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,若指示劑變紅,說明有目的菌株存在。(3)純化微生物可以用稀釋涂布法和平板劃線法,其中稀釋涂布平板法能用于微生物的計數(shù)。1毫升原土壤樣液中上述微生物數(shù)量=(180+155+176+129)÷4×106÷0.1=1.6×109個;用稀釋涂布平板法進行微生物的計數(shù),但統(tǒng)計的數(shù)量比實際數(shù)量會偏低,原因是當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。
答案:(1)選擇 尿素 脲(或催化尿素分解的)
(2)酚紅 紅
(3)稀釋涂布平板 1.6×109 低
5.解析:(1)制作果汁要解決兩個主要問題:一是果肉的出汁率低、耗時長,二是榨取的果汁渾濁、黏度高,易發(fā)生沉淀。人們可以使用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁來解決上述兩個問題。(2)洗衣粉中需要加入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶四類,其中堿性蛋白酶和堿性脂肪酶應用最廣泛、效果最明顯。固定化酶技術是酶固定在不溶于水的載體上,這樣酶就可以反復利用,提高酶的使用率,降低成本。如果將生產(chǎn)酶的細胞固定,理論上也能起到類似的效果,固定細胞常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、聚丙烯酰胺等。因為細胞體積較大,難以被吸附或結(jié)合,故固定細胞常采用包埋法。
答案:(1)出汁率低、耗時長 渾濁、黏度高 纖維素酶、果膠酶
(2)堿性蛋白酶 堿性脂肪酶 不溶于水 明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、聚丙烯酰胺 包埋
6.解析:(1)倒平板之前應先將培養(yǎng)基進行滅菌,培養(yǎng)基的滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌法。為避免混淆應在培養(yǎng)皿的皿底做標記,并將培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)。(2)要獲得稀釋了10倍的土壤懸液,應該將5g土壤加入45mL無菌水中充分振蕩。由圖可知在不同的稀釋度下取0.1mL接種到三個平板上,這種接種方法是稀釋涂布平板法。根據(jù)平板上的菌落計數(shù),選取菌落數(shù)為30~300的平板計數(shù),土壤中芽孢桿菌總數(shù)為1.12×106÷0.2÷0.1=5.6×107。(3)目的菌篩選時,應取直徑為5mm的蘋果腐爛病菌菌落移置于A處,將芽孢桿菌接種B處,以便篩選出目的菌株。(4)與化學防治相比,該生物防治方法的優(yōu)勢是:降低環(huán)境污染;減少化學試劑的殘留;對其他動物影響小等。
答案:(1)之后 高壓蒸汽滅菌法
(2)45 稀釋涂布平板法 5.6×107
(3)A B
(4)降低環(huán)境污染;減少化學試劑的殘留;對其他動物影響小等
7.解析:(1)果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,可將構成細胞壁的果膠分解為可溶性的物質(zhì),因此制作果汁時加入果膠酶的目的是增加果汁的體積和提高澄清度。(2)將葡萄糖分解成酒精是無氧呼吸,場所是細胞質(zhì)基質(zhì),因此將葡萄糖分解為酒精的酶存在于酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)中。糖可為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì),還可作為酵母菌酒精發(fā)酵的原料,因此增大糖量有利于酵母菌的無氧呼吸,產(chǎn)生更多酒精。(3)對培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法;接種細菌常用的方法是平板劃線法、稀釋涂布平板法。(4)據(jù)圖可知,在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),搖床轉(zhuǎn)速越高,該細菌種群密度越大,說明該細菌繁殖的速度和總量越大。依據(jù)題意,在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),搖床轉(zhuǎn)速越高,提供的氧氣就越充足,醋酸桿菌繁殖速度越快,說明其代謝類型為需氧型。
答案:(1)增加果汁的體積和提高澄清度
(2)細胞質(zhì)基質(zhì) 糖可為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì),還可作為酵母菌酒精發(fā)酵的原料
(3)高壓蒸汽滅菌法 平板劃線法、稀釋涂布平板法
(4)在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),搖床轉(zhuǎn)速越高,該細菌繁殖的速度和總量越大 需氧型
8.解析:(1)泡菜發(fā)酵的原理是在無氧情況下,乳酸菌(厭氧菌)將葡萄糖分解成乳酸。(2)泡菜制作中,需注意控制食鹽用量以及腌制時間、溫度,否則容易造成細菌大量繁殖而導致亞硝酸鹽增加,影響泡菜品質(zhì),所以泡菜制作過程中需要定期測定亞硝酸鹽的含量,一般采用比色法,將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液進行目測對比,可以大致估算出亞硝酸鹽的含量。(3)在制作過程中,從外觀上可以看到泡菜瓶中有間歇性的氣泡沖出,壇蓋有響聲,其原因可能是泡菜中除乳酸菌外,還有酵母菌和大腸桿菌等,酵母菌能將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳等物質(zhì),使得壇里的氣壓大于外界氣壓,從而會有多余的空氣排出壇子,造成聲響。(4)亞硝酸鹽含量測定的步驟:配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色(目測比較)。測定原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準顯色液進行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。
答案:(1)在無氧情況下,乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸
(2)腌制時間、溫度 細菌大量繁殖
(3)泡菜中除乳酸菌外,還有酵母菌和大腸桿菌等,酵母菌能將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳等
(4)制備標準顯色液 比色(目測比較) 對氨基苯磺酸 玫瑰紅
9.解析:(1)分離純化乳酸菌時,由于泡菜濾液中乳酸菌的濃度高,直接分離很難分離到單個菌落,因此需要先用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋,且用固體培養(yǎng)基進行分離純化。乳酸菌在代謝過程中會產(chǎn)生乳酸,在分離純化乳酸菌時,可以用碳酸鈣中和乳酸菌代謝過程產(chǎn)生的乳酸。由題意可知,培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣,所以在平板上形成具有透明圈的菌落,這樣有利于乳酸菌菌落的識別和分離,因此分離純化時應挑選出在平板上有透明圈的菌落作為候選菌。(2)茉莉油具有揮發(fā)性,所以如果在蒸餾過程中不進行冷卻,則茉莉油提取量會下降,原因是部分茉莉油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失。為了將油水混合物分開,向油水混合物中加入NaCl,增加鹽濃度,可以使茉莉油與水出現(xiàn)明顯的分層。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和干燥,以提高萃取效率。一分子的β-胡蘿卜素可氧化成兩分子維生素A,所以天然胡蘿卜素可醫(yī)治維生素A缺乏癥,是因為胡蘿卜素可被氧化為維生素A。
答案:(1)梯度稀釋 固體 中和乳酸菌產(chǎn)生的乳酸 具有透明圈
(2)部分茉莉油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失 使茉莉油與水出現(xiàn)明顯的分層
(3)干燥 胡蘿卜素可被氧化為維生素A
10.解析:(1)分析題意可知,梔子黃的主要成分是一類少有的水溶性類胡蘿卜素,乙醇是水溶性有機溶劑,故可用乙醇提取梔子黃。(2)萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量,同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響;為了提高萃取梔子黃的效率,萃取前需對梔子果實進行的處理是粉碎和干燥,以提高萃取效率。(3)由于有機溶劑都是易燃物,直接使用明火加熱容易引起燃燒爆炸,所以萃取過程中應采用水浴加熱,操作過程中應該避免明火加熱,采用水浴加熱;為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā),還需要在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置。
答案:(1)乙醇 乙醇是水溶性有機溶劑
(2)性質(zhì)和使用量 粉碎和干燥
(3)直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸 防止加熱時有機溶劑揮發(fā)
11.解析:(1)吸取菌液1mL,轉(zhuǎn)移至9mL無菌水中,這樣即稀釋了10倍,再從這10mL稀釋液中吸取1mL,轉(zhuǎn)移至另一試管的9mL無菌水中,這樣即稀釋了100倍。(2)本實驗缺少對照組,應設置多個培養(yǎng)皿,各滴加等量的、不含溶藻細菌的培養(yǎng)液,以保證實驗結(jié)果的準確性。(3)凝膠色譜法根據(jù)被分離的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小,利用具有網(wǎng)狀結(jié)構的凝膠,來進行分離;電泳的原理是蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、形狀、帶電情況不同,在電場中遷移速度不同,蛋白質(zhì)在電場中的運動速度取決于其電荷性質(zhì)和大小,電荷越大、分子量越小的蛋白質(zhì)運動速度越快,反之則越慢。(4)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入的SDS使蛋白質(zhì)變性形成單鏈,并消除肽鏈本身所帶電荷對遷移的影響,使遷移速度只取決于相對分子大小,圖中兩條帶只能得出提取蛋白質(zhì)含有兩種大小不同的肽鏈,不一定是兩條,因此“所提取的酶具有兩條鏈”這一結(jié)論不可靠。
答案:(1)吸取菌液1mL,轉(zhuǎn)移至9mL無菌水中,再從這10mL中吸取1mL,轉(zhuǎn)移至9mL無菌水中
(2)缺少對照組 應設置多個培養(yǎng)皿,各滴加等量的、不含溶藻細菌的培養(yǎng)液
(3)凝膠色譜法 帶電性質(zhì)差異(帶電情況) 遷移速度
(4)不可靠,只能得出提取蛋白質(zhì)含有兩種大小不同的肽鏈,不一定是兩條
12.解析:(1)果膠酶的作用是分解果膠,因此為篩選產(chǎn)果膠酶的菌株,將蘆葦根部中間部分浸出液接種至以果膠為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng);依據(jù)培養(yǎng)基的分類,因為此培養(yǎng)基的碳源只有果膠,因此該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基;對培養(yǎng)基進行滅菌處理的目的是為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子),防止雜菌污染。(2)由于Dp/Dc為透明圈的直徑(Dp)與菌落直徑(Dc)的比值,比值越大代表產(chǎn)生的果膠酶的量越多,根據(jù)題表結(jié)果可知:最理想的產(chǎn)果膠酶的菌株是Z4,而且Z4的果膠酶活力也是最強的。(3)由于溫度對果膠酶活性有影響,在最適溫度下酶的活性最高,出汁率才最高,因此用果膠酶處理果泥時,需要控制反應的溫度。(4)根據(jù)題圖可知:該實驗的自變量為溫度,因變量為酶的活性,酶的活性越高代表果膠被果膠酶分解的越多,果膠的剩余量就越少;因此應分別將等量的果膠酶和果膠在設定的溫度下保溫一段時間后混合進行反應,觀察果膠的剩余量,果膠剩余量最少的試管所對應的溫度為最適溫度。
答案:(1)果膠 選擇 為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子),防止雜菌污染
(2)Z4 Z4菌株的Dp/Dc值和果膠酶活力均最大
(3)溫度對果膠酶活性有影響,在最適溫度下酶活性最高,出汁率最高
(4)分別將等量的果膠酶和果膠在設定的溫度下保溫一段時間后混合進行反應 果膠剩余量最少的試管所對應的溫度
培養(yǎng)基類型
培養(yǎng)基組分
Ashby培養(yǎng)基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂
LB培養(yǎng)基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸餾水、瓊脂
培養(yǎng)基配方
含量
KH2PO4
1.4 g
Na2HPO4
2.1 g
MgSO4·7H2O
0.2 g
葡萄糖
10.0 g
尿素
1.0 g
瓊脂
15.0 g
將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1 000 mL
菌株
平板篩選(Dp/Dc)
果膠酶活力/(U·mL-1)
Z1
1.50
24.89
Z2
1.40
22.57
Z3
1.16
37.04
Z4
1.56
40.52
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