阶段质量检测(十二) 生物技术实践

1、阶段质量检测(十二)生物技术实践(限时：45分钟)1移动床生物膜反应器(简称MBBR)是一种新型废(污)水生化处理技术，其核心处理装置如图所示。它的主要原理是污水连续经过装有填料的反应器时，附着在填料表面的微生物形成“生物膜”，通过控制条件使微生物大量繁殖，进而起到净化水质的作用。请分析并回答：(1)填料表面附着的细菌、真菌等微生物从生态系统成分来看，这两种微生物属于_。细菌、真菌等微生物的能量主要来源于_。(2)为了更好的判断MBBR的处理效果，需要很好的控制其中的微生物数量，因此需要时刻了解微生物中各种群的数量变化，对某种群数量的调查最简单直接的是采用_法，利用的仪器主要是_、_。若要调查

2、其中物种的丰富度则应采用_法。(3)为了提高此装置的污水处理能力，需要获得去污能力更强的细菌，若在自然界中发现某细菌具有很强的去污能力，则应采用_培养基进行筛选，同时在纯化过程中采用_、_。2(2016·广州调研)下图1是某课题组的实验结果(注：A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶)。请分析回答：(1)分析图1的实验结果可知，本实验研究的课题是_。(2)图1结果显示，在40 至60 范围内，热稳定性较好的酶是_。高温条件下，酶容易失活，其原因是_。(3)下表是图1所示实验结果统计表，由图1可知表中处应是_，处应是_。温度()A酶活性(mmol·s1)3.13.85.86

3、.35.42.90.9B酶活性(mmol·s1)1.12.23.93.41.90(4)图2表示30 时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线，其他条件相同，在图2中画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。(5)适宜条件下，取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀，一段时间后加入纤维素，几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热，结果试管中没有产生砖红色沉淀，原因是_。(6)制备纤维素酶的流程如图所示：图中方法和方法分别是_；用凝胶色谱法纯化酶的过程中，_的蛋白质会较快从层析柱中洗脱出来。3精油气味芬芳，可通过皮肤渗透进入血液循环，有效地调理身心，达到舒缓、净化的作用。下

4、面是利用植物组织培养技术培育薰衣草植株并提取薰衣草精油的过程示意图，请回答下列问题：外植体A丛芽生根正常植株原料油水混合物直接精油除水、过滤薰衣草精油。 (1)图中A表示_，是外植体通过_过程而来的。该过程启动的关键在于培养基中所加生长素和细胞分裂素的浓度、_以及_。 (2)提取薰衣草精油时，图中所示的方法为_，获得油水混合物后，在其中加入_试剂，分层后可获得直接精油，再加入_试剂，可进一步除水。 (3)橘皮精油的提取方法与上述提取方法_(填“相同”或“不相同”)。4美国科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。过程图解如下，回答下列有关问题： (1

5、)科学家所用的这种生物技术叫_。依据的理论基础是植物细胞具有_性。过程称为_，过程称为_，C经_和_过程形成D。(2)通过过程产生的愈伤组织细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上_，染色体上所含的遗传物质_，细胞的形态结构_。(均填“相同”或“不相同”)(3)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入_。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证_。(4)从育种的角度来看，植物组织培养与有性繁殖相比，优势主要有(列举两条)：_、_。(5)与植物组织培养的培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐

6、、糖类、维生素以及氨基酸之外，通常还要添加_。5现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果汁饮料、果酒、果醋越来越受到人们的青睐。请回答下列问题：(1)在果汁加工过程中可添加_来提高出汁率和澄清度。(2)苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了_的发酵作用，该过程需将温度控制在_。(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是_。(4)在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？_，理由是_。(5)若要提高果醋的产量，发酵过程中关键要提供_、_等条件。6尿素是一种重要的农业肥料，但若不经过细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤

7、中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)，培养基成分如下表所示，实验步骤如图所示，请回答下列问题：KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂1.4 g2.1 g0.2 g10 g1 g15 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL(1)此培养基能否用于植物组织培养？_，理由是_。(2)培养基中氮源是_，这种培养基在功能上属于_培养基，目的是只允许能合成_的微生物生长，其他微生物均不能生长。(3)欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用_法进行接种。(4)在以尿素为唯

8、一碳源的培养基中加入_，使指示剂变红色，而筛选纤维素分解菌的方法是_法。7腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的实验流程示意图，请回答下列相关问题：(1)从微生物培养的角度分析，豆腐就是毛霉等微生物的培养基，按照其状态称为_培养基。现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以_。(2)腐乳制作过程中，加盐的作用是_和_。(3)为了成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)，其生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的_和_，实验中需要振荡培养，原因是_。(4)采用固体培养基培养时，常采用_接种，获得单菌落后继续筛选。(5)实验结束后，

9、使用过的培养基应该进行_处理后，才能扔掉。8. (2016·青岛模拟)办公和学习产生大量废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：(1)图中环节所需的微生物若来自土壤，要统计土壤样品中该活菌的数目，宜采用_法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的_就能大约推测出样品中的活菌数。(2)分解废纸中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(3)接种的微生物是_，为降低乙醇生产成本，可利用_技术使酶能够重复使用。(4)纸张加

10、工过程中，有时要加入一些由植物芳香油制成的香精，芳香油的提取方法有_等(至少写出2种)；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用_法提取植物色素。答案1解析：(1)填料表面附着的细菌、真菌起到净化水质的作用，表明这两种微生物属于分解者。细菌、真菌等微生物的能量主要来源于污水中有机物的化学能。(2)微生物种群数量的调查一般采用抽样调查法，利用血细胞计数板和显微镜来计数。物种丰富度调查采用取样器取样法。(3)对微生物采用选择培养基进行筛选，微生物的纯化采用平板划线法和稀释涂布平板法。答案：(1)分解者污水中有机物的化学能(2)抽样调查血细胞计数板显微镜取样器取样(

11、3)选择平板划线法稀释涂布平板法2解析：(1)分析图1横坐标为温度(自变量)，纵坐标为酶的活性，发生变化的是A酶和B酶的活性，因此本实验研究的是探究温度对A酶和B酶活性的影响。(2)图1结果显示，在40 至60 范围内A酶的活性比较大，因此热稳定性较好；A酶和B酶的化学本质是蛋白质，高温时其空间结构被破坏，丧失生理活性。(3)根据数据在时A酶的活性为5.8，对应的温度为40；在处A酶的活性为6.3，对应的温度为50，故B酶的活性为5.0。(4)在相同温度下A酶的活性比B酶的大，因此相同浓度的底物需要的时间更短。(5)A酶和蛋白酶溶液混合并摇匀，蛋白酶会将A酶分解，使得A酶丧失活性。(6)图中方

12、法和方法分别是离心法和透析法，用凝胶色谱法纯化酶的过程中，相对分子质量较大的蛋白质会较快从层析柱中洗脱出来。答案：(1)探究温度对A酶和B酶活性的影响 (2)A酶高温使酶的空间结构破坏(3)405.0(4)如图(注：起点一致，终点提前)(5)A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解(6)离心法、透析法相对分子质量较大3解析：(1)图中A表示愈伤组织，是外植体通过脱分化过程而来的。该过程启动的关键在于培养基中所加生长素和细胞分裂素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例。 (2)提取薰衣草精油时，采用水蒸气蒸馏法，获得油水混合物后，在其中加入NaCl试剂，有利于分层，加入无水Na2SO4试剂，可进一步除水

13、。 (3)橘皮精油的提取方法采用的是压榨法。答案：(1)愈伤组织脱分化使用的先后顺序用量的比例(2)水蒸气蒸馏法NaCl无水Na2SO4(3)不相同4解析：(1)图中利用成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞培养成植株的方法称为植物组织培养；依据的原理是植物细胞的全能性，包括脱分化和再分化，再分化过程中包括细胞分裂和细胞分化。(2)植物组织培养属于无性繁殖，细胞分裂方式是有丝分裂，则脱分化过程染色体数目及染色体上的遗传物质均不变，但愈伤组织的形态与外植体不同。(3)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入植物激素，同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界

14、条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证无菌条件。(4)植物组织培养的应用：快速繁殖、培育无病毒植株和制作人工种子。(5)动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸之外，通常还要添加动物血清。答案：(1)植物组织培养全能脱分化再分化细胞分裂 细胞分化(2)相同相同不相同(3)植物激素无菌条件(4)快速繁殖、培育无病毒植株和制作人工种子等(答出两条即可)(5)动物血清5解析：(1)植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理使纤维素和果胶水解可以提高果汁的澄清度和出汁率。(2)苹果醋制作的原理是醋酸菌在氧气充足的条件下将糖类或酒精转化成醋酸，醋酸菌的适宜温度范

15、围是3035 。(3)醋酸菌在氧气充足的条件下可以将酒精转化成醋酸，所以喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸。(4)果酒发酵为无氧环境，醋酸菌是好氧菌，因此在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将果汁中的糖发酵为醋酸。(5)若要提高果醋的产量，发酵过程中关键要提供充足的氧气，控制适宜的温度和pH。答案：(1)纤维素酶和果胶酶(2)醋酸菌3035 (3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸(4)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧环境，醋酸菌无法生存(5)有氧环境适宜的温度和pH6解析：(1)该培养基的成分中没有植物激素，因此不能用于植物组织培养。(2)

16、培养基中加入尿素的目的是筛选到能高效降解尿素的细菌，目的细菌能够产生脲酶，高效降解尿素，不能分解尿素的细菌将因缺少氮源无法生长繁殖，因此从功能上看，该培养基属于选择培养基。(3)从土壤中分离获取上述特定微生物，常采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(4)鉴定尿素分解菌常采用酚红指示剂染色，使指示剂变红色。筛选纤维素分解菌的方法常采用刚果红染色法，目的菌落周围会出现透明圈。答案：(1)不能缺少植物激素(2)尿素选择脲酶(3)稀释涂布平板法或平板划线(4)酚红刚果红染色7解析：(1)制作腐乳时豆腐相当于毛霉等微生物的固体培养基。传统腐乳制作中所需的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是将

17、优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。(2)腐乳制作过程中，加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂；同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(3)为了成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)，其生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的尿素和葡萄糖；实验中需要振荡培养，目的是为目的菌提供氧气。(4)常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后，才能扔掉。答案：(1)固体避免其他菌种的污染，保证产品的质量(2)析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质(3)尿素葡萄糖为目的菌提供氧气(4)稀释涂布平板法(或平板划线法)(5)灭菌8解析：(1)接种微生物的方法一般有平板划线法和稀释涂布平板法，要统计土壤样品中该活菌的数目，宜采用稀释涂布平板法接种，根据土壤样品的稀释