七、生物技术实践类
1．根据传统发酵技术的相关知识，回答下列问题：
(1)果酒的制作：
①制作果酒时，发酵瓶可用体积分数为70%的酒精进行________(填“消毒”或“灭菌”)。
②从微生物培养的角度分析，果汁能够为制作果酒所用的酵母菌提供水、________、________和无机盐。
(2)果醋的制作：
①制作果醋所用的微生物只有当________充足时，才能进行旺盛的生理活动。
②在制作果醋的过程中，要将温度严格控制在________℃。
(3)腐乳的制作：
①腐乳的制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。
②在制作腐乳的过程中，加盐和加酒所发挥的相同作用是________________________________________________________________________。
(4)泡菜的制作：
制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是________________________________________________________________________。
2．在19世纪，酿酒业在欧洲经济中占有重要地位。但是，酿出的葡萄酒经常莫名其妙变酸。根据所学生物知识，解答下列有关葡萄酒酿制和变酸的原理。
(1)在葡萄酒自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌。利用酵母菌进行酒精发酵时，一般将温度控制在________。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌________(填“可以”或“不可以”)生长繁殖。实验流程为：挑选葡萄→________→________→酒精发酵→果酒。
(2)醋酸菌是单细胞细菌，代谢类型是________________。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再变为________。
(3)果汁发酵后是否有酒精，可以用橙色的________________溶液来检验。在________性条件下，其与酒精发生化学反应，变成________色。
3．生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇，其技术流程为纤维素酶分解→酵母菌发酵→蒸馏→成品。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了从土壤中分离纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。请分析回答下列问题：
(1)最好选择________________________环境采集土样。
(2)配制培养基时，各种成分在熔化后分装前必须进行________，接种前要进行________________。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板________放置，这样做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以下是两种培养基配方：
A．培养基配方：
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4
·7H2O
纤维
素酶
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4 g
2.1 g
0.2 g
1 g
10.0 g
1.0 g
15.0 g
B.培养基配方：
KH2PO4
NaNO3
Na2HPO4
·7H2O
MgSO4
·7H2O
KCl
纤维
素粉
酵母膏
水解
酪素
0.9 g
1 g
1.2 g
0.5 g
0.5 g
5 g
0.5 g
0.5 g
如果要分离提纯土壤中的纤维素分解菌，应选择________(填编号)培养基配方，从功能上看该培养基属于________培养基。
(4)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基中加入____________________，将筛选获得的菌液稀释后用______________法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生______的菌落作为菌种进行扩大培养。
4．试图从土壤中筛选出能高效降解尿素的细菌(目的菌)，下表是该同学配制的培养基成分，请分析回答问题：
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
蒸馏水
1.4 g
2.1 g
0.2 g
10.0 g
1.0 g
15.0 g
定容到1000 mL
(1)此培养基能否用于植物组织培养？________，理由是___________________________________________________。
(2)一般对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，其中“高压”是为了________________________________________________________________________。
(3)“目的菌”生长所需的碳源来自培养基中的________________，固体培养时，常采用________________法接种，获得单菌落后继续筛选。
(4)该培养基具有选择作用的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若用该培养基来鉴定某种细菌是否能分解尿素，可在培养基中加入________指示剂，若指示剂变红，则说明在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的________将尿素分解为氨，pH升高。
5．莠去津是一种含氮的有机除草剂，在土壤中不易降解。为修复被莠去津污染的土壤，通过如图所示过程选育可高效降解莠去津的细菌(目的菌)。结合所学知识，回答下列问题：
(1)培养皿中的培养基比培养瓶中的培养基多添加了________作为凝固剂，从功能上讲，这两种培养基都属于________培养基。
(2)培养若干天后，应选择培养瓶中莠去津含量________的培养液进行接种，将培养液接种到培养皿中的培养基上可以对目的菌进行________。图中培养过程重复多次的主要目的是________________________________________________________________________。
(3)过程②如果还需要对培养瓶中的细菌进行计数，则应该使用的接种方法为________________，该过程使用的接种工具为________，培养皿中的一个菌落在生态学上可以称为一个________。
6．下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分
含量
蛋白胨
10.0 g
乳糖
5.0 g
蔗糖
5.0 g
K2HPO4
2.0 g
显色剂(伊红—美蓝)
0.2 g
琼脂
12.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)大肠杆菌的同化类型为________，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________。
(2)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是________________________，因此需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)，操作者的双手需要进行清洗和________________。空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使____________，还能破坏DNA的结构。
(3)根据用途划分，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中________换成________，若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红—美蓝换成____________。
(4)培养大肠杆菌时，常用的接种方法是____________________和____________________。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为________。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时，所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是________(多选)。
A．制作果酒 B．由果酒制作果醋
C．制作泡菜 D．制作腐乳
7．如图为番茄组织培养过程的流程图解，请据图回答下列问题。
(1)图中的叶组织块要经过________(填“消毒”或“灭菌”)后，才能接种。在工作台上接种时，为了避免微生物污染，接种过程要在________旁进行。
(2)该过程所用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的MS培养基中，常常需要添加________________。用于植物组织培养的培养基必须彻底灭菌，常采用的灭菌方法是________________________________________________________________________。
(3)图中b表示番茄组织培养中的________过程。在过程c中，若愈伤组织在培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)番茄叶组织块能够形成番茄幼苗所依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．废纸的主要成分是木质纤维，工业上可通过微生物利用纤维素生产乙醇，基本工作流程如下图。请回答有关问题：
(1)欲从土壤中获得微生物A，应在以________为唯一碳源、并加入含________的培养基上进行培养，筛选周围有________的菌落。
(2)该流程中需要利用微生物A所产生的________酶对纤维质原料进行水解。可溶解纤维素的产量与该酶的活性有直接关系，衡量此酶活性的指标可用________________________________________________________________________
____________________表示。
(3)发酵阶段需要的微生物B是________，生产酒精需要控制的条件是________________。
(4)在发酵液中提取、纯化乙醇，常用的方法是________________________________________________________________________。
9．根据实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程简图(图丙)回答问题：
(1)图甲所示装置可用于提取________________(填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。
(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应________________________________________________________________________；
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是________________________________________________________________________。
(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图，其中冲洗的目的是________________。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之________(填“前”或“后”)进行的。为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的________酶。
(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用________培养基。从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和________________。
(5)在酒精发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵成醋酸。
10．玫瑰精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料。提取玫瑰精油的实验流程如图甲所示，请回答问题：
(1)提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法，原理是利用________将其携带出来。
(2)图中A表示________过程，缺少该步骤会导致精油提取量减少，原因是____________________________________。B表示________________。
(3)在油水混合物中加入NaCl的目的是__________________。在分离出的油层中加入无水Na2SO4的目的是_____________________________。
(4)玫瑰花中玫瑰精油的相对含量随花生长发育时期的变化趋势如图乙所示。分析提取玫瑰精油时采摘花的最合适时间为第________天左右。
图乙
(5)玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用________________技术实现玫瑰的快速繁殖。
11．(2014·广州综测二)氧化硫硫杆菌(TT03)是一种化能自养细菌，它能将硫单质氧化为硫酸，常用于改良盐碱地，而盐碱地中的重金属离子会影响改良效果。以下是有关硫酸锌对TT03产酸量影响的研究：
试剂与仪器：蒸馏水，两种浓度的硫酸锌溶液，液体培养基，恒温摇床等。
(1)实验步骤：
第一步：在液体培养基中先加入等量硫单质、再分别加入等量蒸馏水和两种浓度硫酸锌溶液并标记。
第二步：对配制好的培养基进行________。
第三步：各组接种________________后放入恒温摇床中培养7天。
第四步：________________________________________________________________________。
实验结果：如图所示。
(2)分析回答：
①TT03将CO2和H2O合成有机物所需能量来源于____________________________。
②培养TT03的液体培养基与培养大肠杆菌的液体培养基组成成分上最大的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③分析上图可知，硫酸锌对TT03产酸的影响是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究人员用相同的方法继续研究醋酸铅对TT03产酸量的影响，请设计出记录实验结果的表格。
12．(2014·四川泸州三诊)螺旋藻是一种多细胞蓝藻，其蛋白质含量高，营养丰富均衡，被称为“人类明天最理想的保健食品”。
(1)与多数微生物的实验室培养不同，在螺旋藻的液体培养基中可以不添加________类营养物质。
(2)目前，基因工程改良螺旋藻尚存在困难，原因之一是其基因图谱未完全构建，螺旋藻的基因主要存在于________(细胞结构)中；原因之二是没有合适的工具酶，即限制酶和________________。
(3)在用凝胶色谱法分离纯化螺旋藻中的某些蛋白质时，其原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。如图是用凝胶色谱法分离藻蓝蛋白粗品的洗脱曲线(横轴表示将某成分洗脱出来所需的洗脱液体积，纵轴表示该组分在某光下的吸收光度值)。实验中常用到的洗脱液是________________，分析曲线可得，分离得到的这5种蛋白质中，相对分子质量最小的是________(序号)。
(4)螺旋藻含有丰富的胡萝卜素，提取螺旋藻中的胡萝卜素的实验流程如下图：
在干燥过程中，应控制好温度和____________，防止胡萝卜素分解。在萃取时，应选择与水____________(混溶/不混溶)的萃取剂，应该避免明火加热而采用____________。在浓缩前需要进行____________。实验提取到的胡萝卜素粗品可以通过____________进行鉴定。
七、生物技术实践类
1．(1)①消毒 ②碳源 氮源 (2)①氧气 30～35
(3)①毛霉 ②抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质
(4)杀灭杂菌
2．(1)18～25 ℃ 可以 冲洗 榨汁 (2)异养需氧型 乙醛 醋酸
(3)重铬酸钾 酸 灰绿
3．(1)纤维素含量丰富的土壤 (2)调整pH 高压蒸汽灭菌 倒过来 防止冷凝水污染培养基 (3)B 选择 (4)刚果红染液 涂布平板 透明圈
4．(1)不能 缺少多种必需的矿质元素(微量元素)和植物激素(生长素、细胞分裂素) (2)杀死培养基中的细菌芽孢和孢子 (3)葡萄糖 平板划线(或稀释涂布平板) (4)在该培养基中唯一的氮源是尿素，只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长和繁殖(该培养基为以尿素为唯一氮源的选择培养基) (5)酚红 脲酶
5．(1)琼脂 选择
(2)最少 纯化 选择最高效的目的菌
(3)稀释涂布平板法 涂布器 种群
6．解析：(1)由于培养大肠杆菌菌群的培养基配方中含有有机物，说明大肠杆菌的同化类型为异养型。(2)在微生物的实验室培养中，需对培养基和培养皿进行灭菌处理，对操作者的双手需要进行清洗和消毒，而空气中的细菌可用紫外线杀灭，从而防止外来杂菌的入侵，来获得纯净的培养物。(3)该培养基中加入了显色剂伊红—美蓝，因而该培养基属于鉴别培养基；若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中蛋白胨换成尿素，鉴定分解尿素的细菌常用酚红指示剂。(4)培养微生物常用的接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法。(5)大肠杆菌为原核生物，制作果酒用的酵母菌为真核生物；由果酒制作果醋常用的醋酸菌为原核生物；制作泡菜用的乳酸菌为原核生物；多种微生物参与了豆腐的发酵，而起主要作用的毛霉为真核生物。
答案：(1)异养型 分解者 (2)防止外来杂菌的入侵 灭菌 消毒 蛋白质变性 (3)鉴别 蛋白胨 尿素 酚红指示剂 (4)平板划线法 稀释涂布平板法 菌落 (5)BC
7．(1)消毒 酒精灯 (2)有机物 植物激素(生长素和细胞分裂素) 高压蒸汽灭菌 (3)脱分化 培养基中生长素的用量与细胞分裂素的用量的比值偏低 (4)植物细胞具有全能性(番茄叶片细胞具有全能性)
8．(1)纤维素 刚果红 透明圈
(2)纤维素 单位时间内产物的增加量(单位时间内底物的减少量)
(3)酵母菌 无氧(密闭、密封) (4)蒸馏
9．(1)玫瑰精油
(2)先打开后关闭 既可以放气，又可防止污染
(3)洗去浮尘 后 果胶
(4)选择 碳源、氮源
(5)不能
10．(1)水蒸气 (2)冷凝 部分精油会随水蒸气挥发而流失 分离油层 (3)加速油水分层 吸收多余的水分 (4)a (5)植物组织培养
11．解析：(1)欲进行硫酸锌对TT03产酸量影响的研究，需首先培养TT03。先将配制好的培养基灭菌，然后在各组接种等量的TT03，再后放入恒温摇床中培养7天。每天测定并记录各组的硫酸含量。(2)①由题意可知，TT03是一种化能自养细菌，它能将硫单质氧化为硫酸，并从中得到化学能将CO2和H2
O合成有机物。②结合化能合成作用与异养型生物的特点，从营养物质的角度作答：培养TT03的液体培养基含硫单质而不含有机碳，培养大肠杆菌的液体培养基必需含有机碳。③分析题图可以得到硫酸锌对TT03产酸的两点影响：首先低浓度(100mg/L)的硫酸锌对其无影响，而高浓度(1 000mg/L)的硫酸锌起抑制作用；其次随培养时间的延长抑制作用减弱。(3)要掌握用曲线和表格等不同方式方法记录实验结果。审清题意：对实验数据(结果)归纳整理，将曲线信息转换成表格的形式。理解题目需要测量的实验数据，合理设计表格(尤其表头，且要注意准确书写单位)，记录实验结果。
答案：(1)灭菌 等量的TT03 每天测定并记录各组的硫酸含量
(2)①氧化硫单质时释放的化学能 ②前者(培养TT03的液体培养基)含硫单质而不含有机碳，后者(培养大肠杆菌的液体培养基)必需含有机碳 ③低浓度(100 mg/L)的硫酸锌对其无影响(或影响不明显)，而高浓度(1 000 mg/L)的硫酸锌起抑制作用，(且随培养时间的延长抑制作用减弱)。
(3)
时间
品种
起始
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
第7天
蒸馏水组
100 mg/L醋酸铅组
1 000 mg/L醋酸铅组
12.解析：(1)螺旋藻为多细胞的蓝藻，属于自养生物，因而在螺旋藻的液体培养基中可以不添加有机物。(2)螺旋藻为原核生物，其基因主要存在于拟核中。(3)用凝胶色谱法分离纯化螺旋藻中的某些蛋白质时，常用到的洗脱液是磷酸缓冲液。(4)提取螺旋藻中的胡萝卜素的过程中，干燥时，应控制好温度和时间，防止胡萝卜素分解；在萃取时，应选择与水不混溶的萃取剂；在浓缩前需要进行过滤；实验提取到的胡萝卜素粗品可以通过纸层析法进行鉴定。
答案：(1)碳源(有机物) (2)拟核 DNA连接酶
(3)磷酸缓冲液 5 (4)时间 不混溶 水浴加热 过滤 纸层析
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