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专题19 生物技术实践- 高三生物模拟试卷分类汇编(1月刊)
展开这是一份专题19 生物技术实践- 高三生物模拟试卷分类汇编(1月刊),共142页。
25. (2021届广西北海市高三第一次模拟考试)某研究小组发现类产碱假单胞菌对黄脊竹蝗有较强的感染力,并可引起其发病死亡,该小组成员以此展开实验探究。回答下列问题:
(1)用来培养类产碱假单胞菌的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,在此培养基中,为微生物提供碳源的物质是_____。培养基配制时,灭菌和调pH的先后顺序为______________。对培养基进行灭菌所用的仪器是___________________。
(2)在培养类产碱假单胞菌的过程中,培养皿应倒置培养,其原因是________________________。
(3)进行实验时,若要频繁使用类产碱假单胞菌,可以采用_________________方法对其进行保存,这种方法的缺点是_______。
(4)研究发现;黄脊竹蝗幼虫在自然状态下感染类产碱假单胞菌后,于24小时后开始死亡,72小时达到死亡高峰,染病后出现行动迟缓,伴有轻微痉挛的现象。为验证此菌是蝗虫致死的原因,该研究小组成员从病死虫尸中提取并分离得到该菌,并用该菌_________________,观察到的现象是___________________。
【答案】 (1). 牛肉膏、蛋白胨 (2). 先调pH,后灭菌 (3). 高压蒸汽灭菌锅 (4). 防止皿盖上凝结的水珠滴落到培养基上造成污染 (5). 临时保藏 (6). 保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异 (7). 感染生理状况良好的黄脊竹蝗幼虫 (8). 感染后的幼虫出现行动迟缓,伴有轻微痉挛现象
【解析】
【分析】
1、培养基的成分包括碳源、氮源、水和无机盐。
2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基:其基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤。
3、菌种的保藏:甘油管藏法和临时保藏
【详解】(1)牛肉膏蛋白胨培养基中,为微生物提供碳源的是牛肉膏和蛋白胨;配制培养基需要先调节pH,在灭菌,以防止调节pH过程中引入杂菌;灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,所以需要用到高压灭菌锅。
(2)为了防止皿盖上凝结的水珠滴落到培养基上造成污染,所以培养皿应倒置培养。
(3)频繁使用类产碱假单胞菌,可以采用临时保藏的方法保存;该方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(4)为证明产碱假单胞菌是蝗虫致死的原因,需要从病死虫尸中提取并分离得到该菌,并用该菌感染生理状况良好的黄脊竹蝗幼虫,如果感染后的幼虫出现行动迟缓,伴有轻微痉挛现象,即可证明。
【点睛】本题考查微生物培养的基本知识,需要考生识记培养基的营养、配制方法及菌种的保藏方法。
(一)回答与利用大豆种子提取、分离并鉴定超氧化物歧化酶(SOD酶)的有关问题:
(1)浸泡24h后的大豆种子需放入高速组织捣碎机中捣碎,其原因是________;往捣碎后的组织中加入适量pH7.8磷酸缓冲液,并离心除去固形物,所得的上清液即为SOD酶粗提取液,推测pH7.8磷酸缓冲液除可作为SOD酶的溶剂外,还具有________作用。
(2)葡萄糖凝胶(Sephadex G-75)可用于分离、纯化SOD酶。可将适量葡萄糖凝胶装入注射器中制成________柱,并将其固定于支架上,再用________(仪器)滴加SOD酶粗提取液,保持一定的流速过柱,最后用缓冲液进行洗脱,洗脱液即为________。
(3)光照条件下核黄素与NBT反应生成蓝色产物,SOD酶则会抑制这一过程。可利用这一原理,使用分光光度计在560nm波长处测定光密度值(OD值),用于鉴定SOD酶的活力,相关的表格设计如下。
杯号
核黄素、NBT混合液(mL)
酶液(mL)
蒸馏水(mL)
条件
1
3
0
0.15
黑暗
2
3
0
0.15
光照
3
3
0.05
0.10
光照
4
3
0.10
0.05
光照
5
3
0.15
0
光照
表中1号杯的作用是________。实验中测得的OD值与加入的酶量在一定范围内呈________(正相关/负相关)。若将第4组加入的酶液改为澄清的SOD酶粗提取液(粗提取液中其他成分对测定结果的影响忽略不计),则OD值将________(偏大/不变/偏小)。
16. (2021届浙江省温州市高三一模生物试题11月)下列关于微生物培养和利用的叙述,正确的是( )
A. 配制尿素培养基过程中需使用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 分离转基因大肠杆菌时,须在培养基中添加青霉素以避免普通大肠杆菌的污染
C. 玻璃砂漏斗使用后需先用1mol/LHCL浸泡,再在121℃下用纸包好灭菌,干燥后保存
D. 欲将细菌培养物转移到新的培养基中,须使用接种环进行操作
【答案】A
【解析】
【分析】
1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、微生物培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、分离转基因大肠杆菌时,须在培养基中添加相应抗生素(四环素、氨苄青霉素等)以避免普通大肠杆菌的污染,B错误;
C、玻璃砂漏斗用后需用1mol/L的HCl浸泡,并 抽滤去酸,再用蒸馏水洗至洗出液呈中性,干燥后保存,C错误;
D、接种细菌可以用接种环或接种针等,D错误。
故选A。
21.(金太阳大联考2020-2021学年高三上学期模拟考试) 褐煤碳化程度低、易挥发、易自燃,易污染环境,不利于储存和远距离运输。利用微生物处理对褐煤进行气、液转化降解,形成清洁、经济有效的能源物质,对保护环境及油气安全供应有着重要意义。回答下列相关问题:
(1)为了筛选到能高效降解褐煤的细菌,应选择的采集样本的场所为_______________;筛选时采用的培养基应该以_______________为唯一碳源,可用______________________________法接种。
(2)研究者利用营养肉汁琼脂培养基(如下)进行实验,拟从4种备选细菌中筛选出对某地褐煤降解效率高的菌种。
蛋白胨
氯化钠
牛肉浸取物
琼脂
蒸馏水
5.0g
5.0g
3.0g
15.0g
1.0L
pH值调至7
①营养肉汁琼脂培养基中,蛋白胨的作用是____________________________,琼脂的作用是________________________________________________________。
②完成筛选的实验思路:在适宜条件下分别培养等量的4种备选细菌,分别加入____________________________,一段时间后__________________________________________。
【答案】 (1). 褐煤煤区 (2). 褐煤 (3). 平板划线(或稀释涂布平板) (4). 为细菌生长提供氮源、碳源和维生素 (5). 用作凝固剂 (6). 适量且等量取自某地的褐煤(煤浆) (7). 分别测定褐煤(煤浆)的降解率
【解析】
【分析】
微生物培养的关键是无菌操作,微生物培养过程中除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件,需对培养基和培养皿进行消毒,可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数。
【详解】(1)褐煤煤区存在能高效降解褐煤的细菌的可能性较大,因而易于筛选到能高效降解褐煤的细菌;筛选时采用的培养基应该以褐煤为唯一碳源,微生物接种常用平板划线法或稀释涂布平板法。
(2)①营养肉汁琼脂培养基中,蛋白胨能为细菌生长提供氮源、碳源和维生素,琼脂的作用是用作凝固剂。
②筛选的实验思路:在适宜条件下分别培养等量的4种备选细菌,分别加入适量且等量取自某地的褐煤(煤浆),一段时间后分别测定褐煤(煤浆)的降解率。
【点睛】本题主要考查微生物的培养和分离,考查学生的理解能力。
35. (湘豫名校联考2020-2021学年高三11月联考)某研究人员筛选到能高效降解尿素的细菌,培养基成分如下表所示。请回答下列问题:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4-7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
10g
1g
15g
(1)依据培养基的功能,该培养基属于___________,加入的琼脂的功能是___________。
(2)降解尿素的细菌中含有___________酶,该酶能催化尿素分解形成___________。
(3)土壤中的巴氏芽孢杆菌能高效降解尿素。为了从土样中筛选出巴氏芽孢杆菌,需将土样置于选择培养液中培养24h,目的是___________。此研究过程中的摇床转速为200r/min,推测培养巴氏芽泡杆菌过程中需要使用摇床的原因:________________________。
(4)某湖水中含有巴氏芽孢杆菌。请写出准确测定湖水中巴氏芽孢杆菌数量的实验思路:_________________________________。
【答案】 (1). 选择培养基 (2). 作凝固剂 (3). 脲 (4). 二氧化碳和氨 (5). 对巴氏芽孢杆菌扩大培养,使巴氏芽孢杆菌的浓度增加 (6). 有利于与空气、培养液中的营养物质充分接触,从而得到更多的巴氏芽孢杆菌 (7). 取湖水稀释后,涂布在选择培养基中,对照组涂布等量无菌水,培养后计数
【解析】
【分析】
培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,进而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】(1)按功能不同,培养基可分成两类,鉴别培养基和选择培养基,培养基中不加其它氮素,只把尿素作为唯一氮源,属于选择培养基,其目的是想从众多微生物中选出能分解尿素的目的菌。加入的琼脂的功能是作凝固剂。
(2)由分析可知,降解尿素的细菌中含有脲酶,该酶能催化尿素分解形成二氧化碳和氨。
(3)将土样置于选择培养液中培养24 h,对巴氏芽孢杆菌扩大培养,可使培养液中的巴氏芽孢杆菌大量增殖;使用摇床,有利于与空气、培养液中的营养物质充分接触,从而得到更多的巴氏芽孢杆菌。
(4)对湖水中的细菌进行准确计数,可取湖水稀释后,涂布在选择培养基中,对照组涂布等量无菌水,培养后计数。
【点睛】答题关键在于掌握分离分解尿素的微生物的原理及方法,并能根据该实验过程设计简单实验方案。
11. (云南省玉溪市一中2020-2021学年高三上学期期中)一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。
(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行稀释处理。现有一升土壤浸出液,用无菌吸管吸取1 mL液样至盛有9 mL无菌水的试管中,依次稀释103稀释度。各取0.1 mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每升原土壤浸出液样中菌体数为___________________ 。
(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,理由是________________ 。
(3)接种技术的核心是_____________________________________ 。培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是___________________________________________ 或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(4)在培养基上形成的菌落中,无透明圈菌落利用的氮源主要是___________ ,有透明圈菌落利用的氮源主要是_____________ ,据此可筛选出目的菌。实验结果如图显示的A~E五种菌株中,_____ 是最理想菌株。可将选取的所需菌种利用_____________________ 的方法长期保存。
【答案】 (1). 5.6×108 (2). 长期使用该除草剂的土壤中,能降解该除草剂的细菌的含量相对较髙,降解该除草剂的细菌的几率要高于普通环境 (3). 防止杂菌污染,保证培养物的纯度 (4). 培养基中缺少这些细菌可利用的氮源 (5). 氮气 (6). 该除草剂 (7). E (8). 甘油管藏
【解析】
【分析】
1.选择培养基:培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物生长。
2.每克样品中的菌落数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释的倍数。
【详解】(1)图中稀释的倍数是103,三个菌落的平均数=(55+56+57)÷3=56,则每毫升原土壤浸出液样中菌株数=56÷0.1×103=5.6×105个,所以每升土壤浸出液中的菌株数=5.6×105×103=5.6×108个。
(2)由于长期使用该除草剂的土壤中,能降解该除草剂的细菌的含量相对较髙,降解该除草剂的细菌的几率要高于普通环境,所以要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌。
(3)接种技术的核心是无菌操作,防止杂菌污染,保证培养物的纯度。培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长,原因是培养基缺少这些细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(4)由于该除草剂的培养基不透明,被菌落分解后可产生透明圈,无透明圈说明除草剂未被分解,菌落利用的氮源就只能是空气中的氮气了;而出现透明圈说明除草剂被分解,菌落是分解该除草剂的细菌繁殖产生的,氮源是该除草剂;E透明圈(或透明圈与菌落的比值)最大,说明其降解除草剂的能力最强,故是最理想菌株。选取的所需菌种可利用甘油管藏的方法长期保存。
【点睛】本题的知识点是微生物培养,筛选微生物的方法、微生物的数目的测定等方法,主要考查学生运用微生物的培养技术解决生活中问题的能力和对微生物实验室培养技术的综合应用能力。
19. (浙江省稽阳联谊学校2021届高三上学期期中联考)蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述正确的是( )
A. 蓝莓醋发酵过程前需要对醋酸杆菌扩大培养,需加入适量的酵母提取物,主要为菌种的生长提供多种维生素和氨源
B. 在制作蓝莓醋时,高压蒸汽灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋酸杆菌
C. 醋酸杆菌扩大培养时为防杂菌污染,培养基中可加入适量的抗生素
D. 制作蓝莓酒所用的温度比制作蓝莓醋略高
【答案】A
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
(2)在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸杆菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、蓝莓醋发酵过程前需要对醋杆菌扩大培养时需加入适量的酵母提取物主要为菌种的生长提供多种维生素(生长因子)和氮源,A正确;
B、在制作蓝莓醋时,果酒不需经过高压蒸汽灭菌处理,B错误;
C、培养基中可加入适量的抗生素会导致全部细菌死亡,包括菌种,C错误;
D、 制作蓝莓酒(25-28℃)所用的温度比制作蓝莓醋(30-35℃)略低,D错误。
故选A。
29. (浙江省稽阳联谊学校2021届高三上学期期中联考)回答下列(一) (二)小题;
(一)(浙江省稽阳联谊学校2021届高三上学期期中联考)酵母菌不仅应用于各种酒类的酿造和面包的制作,而且因富含各种营养物质,可以食用和药用,也可作为饲料及微生物的培养基成分。在利用酵母菌进行酿酒时,若要获得较高酒精度的酿造酒,需要含糖分较高的发酵基质,因此选育耐高糖酵母菌在实际生产过程中具有重要意义。
回答下列与培育耐高糖酵母菌有关的问题。
(1)出发菌株(用来育种处理的起始菌株)的获得:一般从_____
A.腐烂水果堆放处周围 B.肉类加工厂周围 C.生活污水池周围 D.养猪场周围获得土样,用无菌水稀释,备用。
(2)出发菌株的分离与诱变:利用_____将菌液涂布到平面培养基上,分离得到酵母菌株,并接种到液体培养基中进行扩大培养,再用紫外线和亚硝酸钠处理菌液,紫外线的作用是_____;其中扩大培养时需要振荡,目的是_____。
(3)耐糖酵母菌的筛选和检测:
诱变处理的酵母菌等量接种于装有含有_____ 酵母菌培养液的营养瓶中,设计多个重复,每天测量发酵瓶重量,并记录每日失重情况,6天后结束实验,计算总重量。选择失重情况作为检测指标的依据是_____。除了通过失重情况外还可测量_____(答2点即可)确定酵母菌的发酵能力。
显微镜下观察到高糖培养液中能正常发酵的酵母菌大小和形态与低糖培养液中的酵母菌基本一致,说明耐高糖酵母菌能通过_____适应高糖培养基。
【答案】 (1). A (2). 无菌的玻璃刮刀 (3). 作为物理诱变剂提高基因突变频率 (4). 使菌体与培养基充分接触,加快营养物质的吸收,增加培养基中的溶氧量 (5). 一系列浓度梯度葡萄糖 (6). 酵母菌厌氧呼吸产生CO2,释放出来使发酵瓶重量减少,所以可以通过测量失重情况,来判断酵母菌的发酵能力 (7). 酒精含量;残糖量 (8). 提高细胞溶胶浓度对抗高糖环境,避免过度失水 (9). EcoRⅠ和PstⅠ (10). 使目的基因进入植物细胞,并将其插入到染色体DNA上 (11). 液体培养基 (12). D (13). 核酸分子杂交技术/DNA分子杂交技术 (14). 除菌 (15). 成胚性的细胞系 (16). 植物细胞工程
【解析】
【分析】
可利用高糖溶液来筛选耐糖的酵母菌。构建的重组DNA要保证复制原点、标记基因等不会被破坏。
【详解】(一)(1)腐烂水果堆放处周围酵母菌数量较多,所以出发菌株(用来育种处理的起始菌株)一般是从腐烂水果堆放处周围获得。
(2)出发菌株的分离与诱变:菌种培养和筛选过程中需避免杂菌污染,可利用无菌的玻璃刮刀将菌液涂布到平面培养基上,分离得到酵母菌株,并接种到液体培养基中进行扩大培养,再用紫外线和亚硝酸钠处理菌液,紫外线的作用是作为物理诱变剂提高基因突变频率;其中扩大培养时需要振荡,目的是使菌体与培养基充分接触,加快营养物质的吸收,增加培养基中的溶氧量。
(3)耐糖酵母菌的筛选和检测:诱变处理的酵母菌等量接种于装有含有一系列浓度梯度葡萄糖酵母菌培养液的营养瓶中,设计多个重复,每天测量发酵瓶重量,并记录每日失重情况,6天后结束实验,计算总重量。由于酵母菌厌氧呼吸产生CO2,释放出来使发酵瓶重量减少,所以可以通过测量失重情况,来判断酵母菌的发酵能力。除了通过失重情况外还可测量酒精含量、残糖量等来确定酵母菌的发酵能力。显微镜下观察到高糖培养液中能正常发酵的酵母菌大小和形态与低糖培养液中的酵母菌基本一致,说明耐高糖酵母菌能通过提高细胞溶胶浓度对抗高糖环境,避免过度失水,以适应高糖培养基。
(2021届河北省衡水中学高三9月联考(新高考))变酸的酒表面和泡菜表面都可能长一层菌膜,某生物活动小组想对两种膜中所含菌的种类进行鉴定,回答下列问题:
(1)如果要通过观察菌落特征进行鉴定,可通过接种环在琼脂固体培养基表面进行_____操作,在最后一区分离到单个菌落;如要用涂布器进行接种,在涂布平板操作之前一般要进行_____操作。两种纯化分离的方式都必须在_____条件下进行。
(2)接种后的培养基放在恒温箱内培养一段时间,可结合菌落的__________等特征对菌的类型作出初步判断。培养时的对照组可设置为______________。
(3)研究表明,泡菜表面的菌是产膜酵母,为了观察产膜酵母对酿酒的影响。实验组除接种酿酒酵母外,还应接种一定量的产膜酵母,与实验组相比,对照组不接种_____________。
(4)变酸的酒表面的膜是由醋酸菌形成,该菌集中在酒表面与它对环境中_____的需求有关。醋酸菌能将乙醇变成_______,再继续转变成醋酸。
【答案】 (1). (平板)划线 (2). (梯度)稀释 (3). 无菌 (4). 形状、大小、颜色、隆起程度 (5). 未接种的空白培养基放在相同条件下培养 (6). 产膜酵母 (7). 氧 (8). 乙醛
【解析】
【分析】
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。
【详解】(1)平板划线法和稀释涂布平板法都可分离纯化微生物,平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,在数次划线后培养,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,这就是菌落。而稀释涂布平板法要得到单菌落,要将菌液进行系列梯度的稀释,然后进行涂布平板操作,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个菌落。不管是平板划线还是稀释涂布平板操作,都必须在无菌条件下进行。
(2)同种微生物表现出稳定的菌落特征,菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面是鉴定微生物的手段之一。未接种的空白培养基(对照组)放在相同条件下培养可检测灭菌是否合格。
(3)该实验的自变量为是否接种产膜酵母。
(4)醋酸菌是好氧性细菌,该菌集中在酒表面与它对环境中氧的需求有关,醋酸菌可将乙醇变成乙醛,再继续转变成醋酸。
【点睛】本题旨在考查微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定和培养基对微生物的选择利用,意在考查具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理,具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
(广东省汕头市金山中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题)Ag/TiO2作为一种常见的半导体光催化剂,在可见光照射下不仅可杀灭饮用水中的细菌等微生物,降解水中的有机化合物,还能循环利用,因此被广泛使用。某研究小组制备了Ag/TiO2空心微球,现欲探究不同载银量的Ag/TiO2空心微球的杀菌性能。
(1)培养大肠杆菌:制备适宜大肠杆菌生长的培养基,将培养基等置于______________中灭菌20min;在无菌环境中倒平板,待平板冷凝后,将平板倒置,是为了____________和防止培养基水分过度蒸发。将大肠杆菌制备成菌悬液,分离纯化。
(2)杀菌性能检测:挑取菌落制成菌悬液,用_________(工具)接种于无菌平板表面,使其均匀生长,布满平板;用浸透了_______________________________________________的小滤纸片(实验组)和浸透了________的小滤纸片(空白对照),分别放在涂好菌的平板的不同位置;将平板置于恒温箱中培养一段时间,观察记录滤纸片周围的___________________________。
【答案】 (1). 高压蒸汽灭菌锅 (2). 防止皿盖上的冷凝水滴落,污染培养基 (3). 涂布器 (4). 不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液 (5). 无菌水 (6). 滤纸片周围抑菌圈(透明圈)大小(直径)
【解析】
【分析】
1、统计菌落数目的方法:(1)稀释涂布平板法(间接),当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌;通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。(2)利用显微镜直接计数。
2、实验室的灭菌方法有多种,不同的器具、物品应采用不同的灭菌方法。
3、鉴别培养基是用于鉴别不同类型微生物的培养基。在培养基中加入某种特殊的化学物质,某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物,而这种代谢产物可以与培养基中的特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化,根据这种特征变化,可将该种微生物与其他微生物区别开来。
【详解】(1)高压蒸汽灭菌法的原理是:在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,压力不断上升,使水的沸点不断提高,从而锅内温度也随之增加。在0.1 MPa的压力下,锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下,可以很快杀死各种细菌。制备适宜大肠杆菌生长的培养基,培养基及培养皿均需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌20min,以免杂菌污染培养基。在无菌环境中倒平板,待平板冷却后,将平板倒置,是为了防止皿盖上的冷凝水滴落,污染培养基。
(2) 杀菌性能检测时应该在固体培养基上观察菌落的数量,因此需要用稀释涂布平板法分离大肠杆菌。操作时用涂布器接种于无菌平板表面,使其均匀生长,布满平板。由于本实验是探究不同载银量的Ag/TiO2空心微球的杀菌性能,因此需要在培养基中加入空心微球,同时再做一个空白对照实验,即用浸透了不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液的小滤纸片(实验组)和浸透了无菌水的小滤纸片(空白对照),分别放在涂好菌的平板的不同位置;将平板置于恒温箱中培养一段时间,观察记录滤纸片周围抑菌圈(透明圈)大小(直径)。
(山西省太原市2020-2021学年高三上学期期中生物试题)40. I.结核病是由结核分枝杆菌引起的传染病。结核分枝杆菌的细胞壁厚脂质含量高,能抵御不利自然环境,在干痰中可存活6-8个月,若黏附于尘埃上可保持传染性8-l0天。人体被感染后结核分枝杆菌可侵犯全身各组织器官,但以肺部感染最多。
(1)根据病原菌在体内的感染部位,推测结核分枝杆菌的代谢方式是_____。
(2)为探究不同抗生素对结核分枝杆菌的抑菌效果,研究者将从患者体内提取的病原菌进行分离培养。培养结核分枝杆菌的培养基主要含有天门冬氨酸、甘油、鸡蛋黄、KH2PO4、MgSO4等。
①此培养基成分中既能作为氮源同时提供特殊营养物质的是__________。
②将分离得到的结核分枝杆菌进行增殖培养后,取细菌培养液2滴涂布于固体培养基上,涂布时用到的实验器材有______________。
③将浸有相同浓度不同种类的抗生素圆纸片置于培养基表面,其中圆纸片A、B分别浸过抗生素A和抗生素B,圆纸片C浸过抗生素A、B的混合物,实验中圆纸片D用作实验对照,对圆纸片D的处理方法是_______________。37°C培养4周,实验结果如图甲。根据实验结果,说明圆纸片周围清晰区大小与抗生素抑菌效果的关系:_______________。
④图乙是细菌结构示意图,图中箭头表示不同抗生素的作用位置。请从抗生素对细菌产生的作用解释圆纸片C周围清晰区大于圆纸片A和B的原因:_____________。
Ⅱ.甜橙是重要的果品和香料植物,在我国具有广泛的分布,人们不仅可以用甜橙制备果酒,还可以从甜橙中提取甜橙油。回答下列问题:
(1)果酒制作的菌种是酵母菌,在分离和纯化酵母菌时对培养基要采用__________灭菌,在用液体培养基扩大培养酵母菌时,需要不断振荡和搅拌,其目的是________。制备甜橙果酒时,先要对甜橙榨汁并调整甜度,然后将调整好糖度的甜橙果汁放90°C恒温水浴锅内,其目的是_____________,若获得的发酵液中酒精浓度较低,而酵母菌的数量却很多,则导致该结果出现的原因可能是__________。
(2)从甜橙皮中提取甜橙油的一般方法为_______,利用该方法提取甜橙油时首先要用1.7%的石灰水浸泡6h,其目的是________,压榨后要分离甜橙油,分离过程中,采用______(至少填两种)等操作。
【答案】 (1). 异养需氧型 (2). 天门冬氨酸、蛋黄 (3). 涂布器、酒精灯 (4). 浸过无菌水 (5). 清晰区越大说明抗菌效果越好 (6). 圆纸片C中含抗生素A和抗生素B,抗生素A作用于细菌细胞壁后,打破细菌外周的保护屏障,有利于抗生素B进入细胞内部发挥作用,进而抑制细菌蛋白质的合成,两者联合作用增加了杀菌效果 (7). 高压蒸汽灭菌法 (8). 增加培养基中的氧气浓度,以促进酵母菌的繁殖 (9). 使酶失活 (10). 培养过程中密封性不好,而混入了氧气 (11). 压榨法 (12). 防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率 (13). 过滤、静置、离心
【解析】
【分析】
1.培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
2.微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3.酵母菌为兼性厌氧型,在有氧条件下可进行有氧呼吸,为其繁殖提供大量能量,在无氧环境中可进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
4.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取。蒸馏法的实验原理是利用水不能溶解芳香油,再把芳香油蒸发掉,再冷却得到就是芳香油,适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油;压榨法是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取;萃取法是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油,适用范围较广,要求原料的颗粒尽量小,能充分浸泡在有机溶剂里。
【详解】I.(1)根据“结核分枝杆菌可侵犯全身各组织器官,但以肺部感染最多”可知,结核分枝杆菌的代谢方式从同化作用看为异养型,从异化作用看属于需氧型,因此结核分枝杆菌代谢方式异养需氧型。
(2)①此培养基成分中既能作为氮源同时提供特殊营养物质的是天门冬氨酸和鸡蛋黄。
②“取细菌培养液2滴涂布于固体培养基上,然后将浸有相同浓度不同种类的抗生素圆纸片置于培养基表面”,需要涂布器,并需要酒精灯灭菌。
③实验中圆纸片D用作实验对照,为了保证单一变量,对圆纸片D的处理方法是浸过无菌水;根据实验结果,说明圆纸片周围清晰区大小与抗生素抑菌效果的关系是清晰区越大说明抗菌效果越好。
④根据对图2抗生素作用机制分析,圆纸片C周围清晰区大于圆纸片A和B的原因是圆纸片C中含抗生素A和抗生素B,抗生素A作用于细菌细胞壁后,打破细菌外周的保护屏障,有利于抗生素B进入细胞内部发挥作用,进而抑制细菌蛋白质的合成,两者联合作用增加了杀菌效果。
Ⅱ.(1)果酒制作的菌种是酵母菌,在分离和纯化酵母菌时,对培养基要采用高压蒸汽灭菌,在用液体培养基扩大培养酵母菌时,需要不断振荡和搅拌,其目的是增加培养基中的氧气浓度,以促进酵母菌的繁殖。制备甜橙果酒时,先要对甜橙榨汁并调整甜度,然后将调整好糖度的甜橙果汁放90℃恒温水浴锅内,其目的是灭菌并使酶失活,若获得的发酵液中酒精浓度较低,而酵母菌的数量却很多,则导致该结果出现的原因可能是培养过程中密封性不好,混入了氧气。
(2)由于橙皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏法时会发生部分水解,因此采用压榨法。利用该方法提取甜橙油时首先要用1.7%的石灰水浸泡6h,防止橘皮压榨时滑脱,可以提高出油率。分离过程中,常常采用过滤、静置、离心等操作。
(浙江省金华市十校2020-2021学年高三11月模拟考试生物试题)29. 人们对富含纤维素的木材废料、废纸、农作物残渣等进行简单堆积或焚烧,不仅浪费资源而且污染环境。 科学家从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,可利用该类细菌获取纤维素酶。 回答下列问题:
(1)从富含___________的土壤中采集土样,将土壤中微生物培养一段时间后,利用__________法将菌液接种筛选培养基上,挑取____________较大的单菌落作为初选高产菌株。 与平板培养基相比,通常情况下,用斜面培养基保存菌种的优点有_________________________________________(答出 2 点即可)。
(2)将初选菌株接种于液体培养基中扩大培养时采用振荡培养,其优点是_____________ 。 取菌液进行冷冻研磨、_______________________等方法处理可获得胞内酶。
(3)固定化纤维素酶经使用后,需用__________________洗涤,放置于4℃冰箱中。
(4)分解纤维素得到的糖类可以通过酒精发酵生产燃料乙醇,当发酵瓶中_______________ 即表示发酵完毕,若进行醋酸发酵,则需要_________________(填“提高”或“降低”)温度。
【答案】 (1). 纤维素 (2). 涂布分离/划线分离 (3). 菌落和透明圈直径 (4). 厚度增大,营养丰富,不容易干燥,开裂,体积小不占空间( 其他等案介理亦可) (5). 溶氧量增加,营养物质混匀,易形成均一的菌体悬液 (6). 酶解(其他答案合理亦可) (7). 10倍柱体积蒸馏水 (8). 无气泡产生 (9). 提高
【解析】
【分析】
1、纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
2、微生物培养的关键是无菌操作。微生物培养过程中除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件,需对培养基和培养皿进行消毒。可以通过稀释涂布平板法或平板划线法进行接种微生物。
3、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
4、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,酵母菌发酵温度控制在18~25℃。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
5、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,醋酸杆菌发酵需要的温度为28~32℃的范围内。
【详解】(1)在筛选纤维素分解菌的过程中,应在富含纤维素的土壤中采集土样,将土壤中微生物培养一段时间后,利用土壤样品稀释液涂布分离法接种于以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,由于纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,因此挑取菌落和透明圈直径较大的单菌落作为初选高产菌株。用斜面培养基保存菌种的优点有:厚度增大,营养丰富,不容易干燥,开裂,体积小不占空间。
(2)将初选菌株接种于液体培养基中扩大培养时采用振荡培养,振荡培养可以增加培养液中的溶氧量,使得营养物质混匀,易形成均一的菌体悬液。取菌液进行冷冻研磨、酶解等方法处理可获得胞内酶。
(3)固定化纤维素酶经使用后,需用10倍柱体积蒸馏水洗涤,放置于4℃冰箱中。
(4)分解纤维素得到的糖类可以通过酵母菌的酒精发酵生产燃料乙醇,酵母菌酒精发酵过程中的产物为酒精和二氧化碳,因此当发酵瓶中无气泡产生时即表示发酵完毕,酵母菌发酵温度控制在18~25℃,若进行醋酸发酵,需要醋酸菌的参与,醋酸菌发酵需要的温度为28~32℃的范围内,因此需要提高温度。
【点睛】本题考查微生物的选择和培养以及固定化酶的应用和果酒、果醋的发酵的知识点,要求学生掌握微生物选择培养的原则和筛选的依据,把握微生物的接种方法,识记液体培养基震荡培养的优点和固定化酶的应用,掌握果酒、果醋的制作原理和发酵过程,能够利用所学的知识点结合题意解决问题。
(山东省济南莱州市2020-2021学年高三上学期开学考试)5. 植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。刚果红(CR溶液)可以与纤维素反应形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有CR的培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈。为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了如下培养基(成分见下表):注:“+”表示有,“-”表示无。以下叙述错误的是( )
酵母膏
无机盐
纤维素粉
琼脂
CR溶液
水
培养基
+
+
+
-
+
+
A. 本培养基可用于分离和鉴别纤维素分解菌
B. 配制培养基时,在各种成分都熔化后灭菌前,要进行pH值的调整
C. 实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉
D. 在刚果红培养基平板上,可筛选到降解纤维素能力较强的菌株
【答案】A
【解析】
【分析】
1、选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
2、分解纤维素的微生物的分离的实验原理:
①土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。
②在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【详解】A、该培养基中没有琼脂,为液体培养基,不能用于分离和鉴别纤维素分解菌,A错误;
B、不同微生物生长所需的pH不同,配制培养基时,在各种成分都熔化后灭菌前,要进行pH值的调整,B正确;
C、实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,避免微生物污染环境或感染操作者,C正确;
D、在刚果红培养基平板上,可筛选到降解纤维素能力较强的菌株,D正确。
故选A。
(2021届山东省枣庄市高三第三次质量检测)11. 野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。以下是关于这种现象的说法,其中不合理的是( )
A. 操作过程中出现杂菌污染
B. 野生型突变为M、N菌株说明了基因突变是不定向的
C. 混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质
D. 混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
【答案】B
【解析】
【分析】
甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N由于各自不能够合成甲硫氨酸和苏氨酸导致无法在基本培养基上生长,而两者要单独在基本培养基中存活需要各自添加甲硫氨酸、苏氨酸。
【详解】A、若操作过程中出现杂菌污染,可能会出现能在基本培养基中单独存活的微生物,A正确;
B、基因突变具有不定向性,但不能解释在基本培养基上出现菌落的现象,与题干无关,B错误;
C、若混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质,导致其能合成各自所缺乏的氨基酸,分别转移到基本培养基上,能够长出菌落,C正确;
D、混合培养过程中,若菌株中已突变的基因再次发生突变,可能产生能合成各自所缺乏的氨基酸,分别转移到基本培养基上,能够长出菌落,D正确。
故选B。
单项选择题
(青岛三中2020-2021学年度第一学期第一学段模块考试)1 . 泡菜(乳酸发酵过的蔬菜)是许多亚洲国家的传统食品,在发酵液中通常发现的微生物包括乳酸菌、酵母和丝状真菌。如图表示这3种不同微生物群中活细胞数和卷心菜乳酸发酵过程中pH值的变化。发酵液中的溶解氧随时间下降,在第22天被完全耗尽。下列说法错误的是( )
A. pH值从第1天到第3天的下降主要由乳酸菌产生的乳酸引起
B. 酵母细胞从第10天到第22天的生长与发酵液中的氧气有关
C. 酵母细胞在第26天后开始产生酒精
D. 一些丝状真菌在低pH值下表现出较高的耐受性
【答案】C
【解析】
【分析】
分析图解:在泡菜制作过程中,乳酸菌的数量呈先上升后下降的趋势;由于乳酸菌发酵过程中不断产生乳酸,故pH呈下降趋势;酵母的数量也呈先上升后下降的趋势,丝状真菌的数量一致下降后基本保持不变。
【详解】A、从图可知,第1天到第3天pH下降主要由乳酸菌代谢产生乳酸引起,A正确;
B、酵母菌在有氧条件下大量繁殖,第10天到第22天,酵母菌大量繁殖,与发酵液中的氧气有关,B正确;
C、第22天发酵液中的溶解氧耗尽,因此酵母细胞在第26天之前就已经开始无氧呼吸产生酒精,C错误;
D、图中分析可知,低pH值,丝状真菌活细胞数较高,表现出较高的耐受性,D正确。
故选C。
2.
不定项选择题
(青岛九中2020-2021学年度第一学期高三期中考试) 1.下列关于一些传统发酵食品的制作的叙述,正确的是( )
A. 腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B. 制作腐乳利用了毛霉等产生蛋白酶
C. 制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D. 制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
【答案】ABC
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
4、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵,A正确;
B、制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶、脂肪酶,B正确;
C、制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精,C正确;
D、制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸,D错误。
故选ABC。
(青岛三中2020-2021学年度第一学期第一学段模块考试)2. 幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。下列有关叙述正确的是( )
A. 鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂和缓冲物质
B. 分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基
C. 对幽门螺杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
D. 可用牛肉膏蛋白胨培养基做对照证明法择培养基的选择作用
【答案】BD
【解析】
【分析】
1、脲酶可以将尿素分解成二氧化碳和氨气。
2、分离纯化细菌的方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】A、鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂,但不能加缓冲物质,A错误;
B、幽门螺杆菌可以合成脲酶,可以利用尿素,所以分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基,B正确;
C、对幽门螺杆菌进行分离和计数要用稀释涂布平板法,C错误;
D、为了证明选择培养基的选择作用,可用牛肉膏蛋白胨培养基做对照,D正确。
故选BD。
3.
21. (2021届广东省高三普通高中学业质量联合测评(11月大联考))某课题组拟从马铃薯中分离出内生固氮菌(内有固氮酶),并对其相关特性进行研究,实验步骤大致如下。回答下列问题。
(1)上述选择培养基_______(填“需要”或“不需要”)加入琼脂,在营养成分上最大的特点是________。进行选择培养时应注意将培养基_____放置。
(2)该实验过程中,需要在超净工作台进行操作的原因是___,马铃薯表面除菌不能选择高压蒸汽灭菌的原因是___。
(3)根据实验结果,课题组成员得出土豆中存在几种内生固氮菌,他们的判断依据是___。为进一步验证上述培养基上的菌落为固氮菌,还应进行___检测实验。
【答案】 (1). 需要 (2). 不含氮源 (3). 倒立 (4). 防止杂菌污染,干扰实验结果 (5). 防止杀死马铃薯内生固氮菌 (6). 实验得到的菌落存在不同特征 (7). 形态特征和理化性质
【解析】
【分析】
培养基的成分应包括水、无机盐、碳源、氮源及生长因子,且为选择出所需要菌种,需要控制培养基条件,使其他微生物不能生长,同时目的菌能生长良好,本实验拟从马铃薯中分离出内生固氮菌(内有固氮酶),故应控制氮源。
【详解】(1)本实验需要观察菌落,故应在固体培养基进行,则需要加入琼脂以形成固体培养基;在营养成分上最大的特点是不含氮源,该种培养基上目标菌种内生固氮菌(内有固氮酶)可以利用N2合成含氮有机物,其它微生物则无法存活;为防止冷凝水珠落入培养皿污染培养基,进行选择培养时应注意将培养基倒立放置。
(2)为避免杂菌污染,干扰实验结果,实验过程中,需要在超净工作台进行操作;同时为防止杀死马铃薯内生固氮菌,马铃薯表面除菌不能选择高压蒸汽灭菌。
(3)不同菌落有光滑、粗糙、波形、锯齿形等不同的形态特征,根据这些特征课题组成员可得出土豆中存在几种内生固氮菌;在上述培养基上存活的除固氮菌,可能存在依赖于固氮菌产生的含氮有机物生存的菌种,故为进一步验证菌落为固氮菌,还需将上述菌落纯化,分别在不含氮源的条件下培养,对其形态特征和理化性质进行鉴定检测,并用乙炔还原法测定固氮能力。
【点睛】本题考查了微生物的分离与培养的有关知识,要求学生识记培养基的成分以及配制原则,微生物的分离和培养方法,同时具有一定的实验设计和操作能力。
20. (2021届河北省衡水中学高三上学期二调考试生物试题)下列有关分解尿素的细菌,说法正确的是( )
A. 尿素固体培养基的平板中只有少量肉眼可见的菌体
B. 筛选分解尿素的细菌时,培养基中唯一的营养物质是尿素
C. 加有酚红的尿素培养基,兼有选择与鉴别目标菌种的功能
D. 脲酶需要经过内质网和高尔基体的加工后才具有生物学活性
【答案】C
【解析】
【分析】
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源等。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌后,若PH升高,指示剂将变红;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2。
【详解】A、尿素固体培养基的平板中会形成一些肉眼可见的菌落,A错误;
B、筛选分解尿素的细菌时,尿素是唯一氮源,但不是培养基中唯一的营养物质,B错误;
C、在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌后,如果pH升高指示剂将变红,可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素,所以加有酚红的尿素培养基,兼有选择与鉴别目标菌种的功能,C正确;
D、脲酶是细菌合成分泌的,不需要经过内质网和高尔基体的加工就具有生物学活性,D错误。
故选C。
34. (甘肃省兰州市西北师大附中2020-2021学年高三上学期期中生物试题)某研究性学习小组了解到泡菜中的乳酸菌除了在发酵中产生乳酸,还可以降解亚硝酸盐,该小组利用泡菜液进行了相关的研究。请回答下列问题:
(1)乳酸菌和酵母菌在结构上的主要区别是乳酸菌____________________。
(2)测定泡菜中亚硝酸盐的含量可以用__________法。提取亚硝酸盐的过程中,要加入氢氧化铝,其作用是____________________。
(3)小组成员用改良的MRS固体培养基分离乳酸菌,该培养基成分如下:
蛋白胨
牛肉膏
酵母膏
葡萄糖
CaCO3
琼脂
蒸馏水
其他成分略
10g
10g
10g
20g
20g
20g
1000mL
①该培养基因含碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙,从而在菌落周围形成溶钙圈,该培养基属于__________(填“选择”或“鉴别”)培养基。
②小组成员将泡菜液进行梯度稀释后,取0.1ml加入到50℃左右的培养基中摇匀,待凝固后,再在其上加盖一层固体培养基。在50℃左右操作的原因是__________加盖一层固体培养基的目的是__________。
③在恒温培养箱中培养72h后,挑取溶钙圈较大的菌落,用平板划线法进行进一步纯化。若图甲是接种培养后的菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为__________。
④乳酸菌在-20℃的冷冻箱中长期保存时,需要加入一定量的__________。
【答案】 (1). 无以核膜为界限细胞核 (2). 比色 (3). 吸附滤液中的色素等杂质,使滤液澄清 (4). 鉴别 (5). 此时培养基为液态且不烫手 (6). 隔绝空气(氧气),确保无氧环境 (7). 丙 (8). 甘油
【解析】
【分析】
泡菜制作的原理是乳酸菌发酵,制作的流程是原料的休整、洗涤、晾晒、切分等加工过程+泡菜盐水→加入调味料装坛→发酵→成品。由于在泡菜制作过程中,微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐,因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高,发酵后期亚硝酸盐又会被某些微生物氧化成硝酸盐,亚硝酸盐含量又会逐渐下降,因此在泡菜制作过程中要检测亚硝酸盐的含量,确定合适的取食时间。亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐反应呈现玫瑰红色,因此制作不同浓度的亚硝酸盐溶液制成标准显色液,再与泡菜溶液的显色情况进行比较从而确定泡菜中亚硝酸盐的含量。
【详解】(1)乳酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,两者的主要区别是乳酸菌没有以核膜为界限的成形的细胞核。
(2)根据以上分析已知,可以用比色法确定泡菜中亚硝酸盐的含量;在检测过程中添加氢氧化铝可以吸附滤液中的色素等杂质,使滤液澄清。
(3)①该培养基中,能够形成溶钙圈的是乳酸菌,从而将乳酸菌与其他微生物区别开来,因此该培养基属于鉴别培养基。
②根据题意分析,小组成员将泡菜液进行梯度稀释后,取0.1ml加入到50℃左右的培养基中摇匀,因为此时培养基为液态,且该温度不烫手,便于操作;待凝固后,再在其上加盖一层固体培养基,目的是隔绝空气(氧气),确保无氧环境。
③根据题意分析,挑取溶钙圈较大的菌落,用平板划线法进行进一步纯化,对应丙图为正确的平板划线法。甲图为划线以后长成的菌落,不是操作示意图。
④若要长期保存乳酸菌,菌液中常需要加入一定量的甘油,且要放置在-20℃的冷冻箱中。
【点睛】解答本题的关键是掌握泡菜的制作原理、亚硝酸盐的含量测定、微生物的培养和分离等知识点,回和梳理相关实验的原理、过程、结果等,进而结合题干要求分析答题。
35. (甘肃省兰州市西北师大附中2020-2021学年高三上学期期中生物试题)有机化工原料氯苯不易降解,会污染环境,现欲从土壤中分离高效降解氯苯的微生物。回答下列问题:
(1)为了获得能降解氯苯的微生物,可在被氯苯污染的土壤中取样,并应选用以 为碳源的培养液进行选择培养。除碳源外,培养液还应含有 、无机盐和蒸馏水等。
(2)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在1L含20mg氯苯的相同培养液中培养(其它营养物质充裕、条件适宜观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间,甲、乙、丙分别为33小时、15小时、46小时,则应选择微生物 作为菌种进行后续培养。
(3)若要测定培养液中选定菌种的菌体数,既可以在显微镜下用 直接计数,也可选用 法统计活菌数目,一般前者得到的结果 (填“>”、“<”、或“=”)后者。
(4)对选定的菌种进行细胞学检测,发现它没有具膜的细胞器,则该菌种属于 (填“原核”或“真核”)生物,其产生的降解氯苯的酶蛋白是在 上合成。
【答案】(1)氯苯 氮源
(2)乙
(3)血细胞计数板 稀释涂布平板 >
(4)原核 核糖体
【解析】
【分析】
【详解】(1)依题意可知:为了获得能降解氯苯的微生物,则需要保证培养基中以氯苯为唯一氮源。除碳源外,培养液还应含有氮源、无机盐和蒸馏水等。
(2)依题意可知:在微生物甲、乙、丙中,乙从实验开始到微生物停止生长所用的时间最短,说明乙降解氯苯的能力最强,所以应选择微生物乙作为菌种进行后续培养。
(3)测定培养液中选定菌种的菌体数,既可以在显微镜下用血细胞计数板直接计数,也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目。若用前者计数,因死菌与活菌不能区分,计数的结果偏大,而用后者计数,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此一般前者得到的结果大于后者。
(4)原核细胞没有具膜的细胞器,由原核细胞组成的生物为原核生物。因此对选定的菌种进行细胞学检测,发现它没有具膜的细胞器,则该菌种属于原核生物。酶蛋白合成的场所是核糖体。
45.(宁夏银川市六盘山高级中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题) 人类利用微生物发酵制作果酒、果醋历史源远流长。请回答下列问题:
(1)在制作果酒,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_________________。
(2)醋酸发酵会受到各种因素的影响,如图表示某科研小组所作实验的结果。
据图可知,醋酸发酵最适温度是___________;若酒精发酵后直接进行醋酸发酵,发酵瓶中直接转变为醋酸的物质是______________,较高浓度的酒精通常不适宜用来进行醋酸发酵,原因是________________,结合实际写出一种评价果醋优劣常用的办法:__________。
【答案】 (1). 防止空气中杂菌进入发酵瓶,造成污染,影响发酵 (2). 随着时间的推移,由于发酵液中营养物质减少、pH下降等原因,酵母菌呼吸作用减弱,产生的CO2减少 (3). 30℃ (4). 乙醛 (5). 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降 (6). 嗅闻和品尝
【解析】
【分析】
参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。属于真核细胞中的真菌,适宜生存的温度条件是18~25℃,前期需氧、后期不需氧。
分析题图:醋酸发酵的适宜的温度为30℃,适宜的酒精度范围为6.0%~6.5%。
【详解】(1)果酒发酵要不断排出二氧化碳,为防止空气中杂菌进入发酵瓶,造成污染,影响发酵,同时为保证发酵过程的安全,要适时拧松瓶盖,但不能完全打开;随着发酵时间的推移,由于发酵液中营养物质减少、pH下降等原因,导致酵母菌呼吸作用减弱,产生的CO2减少,因此,拧松瓶盖间隔时间延长。
(2)醋酸发酵会受到各种因素的影响,分析图中某科研小组所作实验的结果可知:根据题图可知,醋酸发酵的适宜的温度为30℃,适宜的酒精度范围为6.0%~6.5%;若酒精发酵后直接进行醋酸发酵,当糖源不足时醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛转变为醋酸(乙酸),故发酵瓶中直接转变为醋酸的物质是乙醛;较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降,因此较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵。评价生产出果醋风味及优劣最常用的方法是嗅闻和品尝。
【点睛】本题考查了果酒的制备的相关知识,考生要能够识记果酒发酵阶段需要定期拧松瓶盖,明确其目的和注意点;理解酵母菌后期数量减少的原因。
19.(浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟2020-2021学年高三上学期期中联考生物试题) 下图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程,下列叙述错误的是( )
A. 土样从有哺乳动物排泄物的地方取,获得目的菌种几率很高
B. 取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1mL,分别涂布于全营养LB固体培养基、尿素固体培养基上
C. 将实验组和对照组37℃恒温培养24至48h时,需将平板倒置
D. 在尿素固体培养基上生长的细菌都是以尿素为氮源的细菌
【答案】D
【解析】
【分析】
分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
【详解】A、在含哺乳动物排泄物的土壤中有较多含脲酶的细菌,因此土样从有哺乳动物排泄物的地方取,获得目的菌种几率很高,A正确;
B、取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1mL,分别涂布于全营养LB固体培养基、尿素固体培养基上,其中全营养LB固体培养基是对照,B正确;
C、将实验组和对照组37℃恒温培养24至48h时,需将平板倒置,C正确;
D、在尿素固体培养基上生长的细菌大多数是以尿素为氮源的细菌,还有一些利用空气中氮的微生物等,D错误。
故选D。
20.(浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟2020-2021学年高三上学期期中联考生物试题) 我国国标GBT20712-2006规定,火腿肠中亚硝酸盐最高允许为30mg/kg,取市售火腿10g,经适当处理后并定容至500mL,取10mL样品溶液,用光程为1cm的比色杯在波长为550nm处,测定光密度值,测得样品的光密度值为0.24(如图所示)。下列说法错误的是( )
A. 制作标准曲线时,需要配制一系列不同浓度的亚硝酸钠溶液
B. 测得图中样品中亚硝酸盐含量为10mg/kg,符合国家质量标准
C. 测定火腿中亚硝酸盐前,需要发生重氮化反应,产生对氨基苯磺酸
D. 试验中产生的白色沉淀为氢氧化铝,主要作用是吸附杂质,使待测液更加清澈
【答案】C
【解析】
【分析】
测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比,可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
【详解】A、制作标准曲线时,需要配置一些列不同浓度梯度的亚硝酸钠溶液,然后测定各自的吸光率,A正确;
B、图中测得的光密度值为0.24,对应的亚硝酸盐溶液浓度为0.2μg.mL-1,则样品中亚硝酸盐含量为0.2μg.mL-1×500mL÷10g=10μg.g-1,即10mg/Kg,B正确;
C、测定火腿中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,而非产生对氨基苯磺酸,C错误;
D、试验中产生的白色沉淀为氢氧化铝,主要作用是吸附杂质,减少对光的吸收,使待测液更加清澈,防止干扰实验结果,D正确。
故选C。
29(浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟2020-2021学年高三上学期期中联考生物试题). 回答下列(一)(二)有关的生物学问题:
(一)生物发酵是生物技术实践活动中的一项重要技术。某校同学利用生物发酵技术开展了以下活动:
(1)甲组同学利用如图装置制作蓝莓酒:发酵开始时,酵母菌的_____会使发酵瓶内出现负压。当发酵瓶中停止出现气泡,表示发酵完毕。静置一段时间后,上清液即为果酒,可用____________法取出。
(2)乙组同学使用甲组获得的蓝莓酒制作蓝莓醋:发酵前用加入了蛋白胨、酵母提取物和____________的液体培养基对醋化醋杆菌进行____________。若他们也想利用图装置发酵果醋,需进行的改变是________(说明A、B管变化)。
(3)丙组同学用萝卜制作泡菜:泡菜制作中起作用的微生物主要是______________________。若要测定泡菜中的亚硝酸盐含量,可用____________法测定,而用红萝卜腌制的泡菜则不能使用该方法定量测定亚硝酸盐的含量,原因是________________________。
(二)如图1为普通抗癌药物和单克隆抗体药物作用特点,图2为我国科学家设计的单克隆抗体偶联药物(ADC)作用机制,请分析回答下列问题:
(1)治疗癌症的生物导弹由__________组成,分子标靶治疗药物主要依靠细胞膜上的__________区分正常细胞和癌细胞,其中的单克隆抗体所起的作用是____________________。
(2)由图2可以看出,携带药物的单克隆抗体偶联药物(ADC)进入细胞的方式为__________,该过程消耗的能量直接由__________提供。药物能引起癌细胞凋亡,细胞凋亡是指__________。
(3)单克隆抗体制备中至少需要经过__________次细胞筛选,结合图1、图2可以看出,与常规抗癌药物相比,利用单克隆抗体制备的生物导弹治疗癌症具有的明显优点是__________。
【答案】 (1). 需(有)氧呼吸 (2). 虹吸 (3). 甘露醇 (4). 培养繁殖(扩大培养) (5). 打开A、B管的夹子,并通过A管不断通入无菌空气 (6). 乳酸菌、假丝酵母 (7). 光电比色 (8). 红萝卜中的色素对显色反应的干扰,影响光密度值的读数 (9). 单克隆抗体和抗癌药物(或只答“药物”) (10). 受体(糖蛋白) (11). (单克隆抗体)作为“瞄准”导向装置,将毒素或药物定向带到病原体或癌细胞原位而发挥作用(能答到“识别癌细胞”) (12). 胞吞 (13). ATP (14). 由基因决定的细胞自动结束生命的过程 (15). 两次 (16). 既不损失正常细胞又减少了用药剂量,疗效高、毒副作用小
【解析】
【分析】
1.泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸.
2.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
3..醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】(1)发酵开始时,酵母菌的有氧呼吸过程中可能消耗了葡萄糖以外的底物,消耗的氧气多余释放的二氧化碳,从而会使发酵瓶内出现负压;当发酵瓶中停止出现气泡,表示发酵完毕,静置一段时间后,上清液即为果酒,可用虹吸法将上清液取出,这样可避免杂质混入。
(2)乙组同学使用甲组获得的蓝莓酒制作蓝莓醋:发酵前用加入了蛋白胨、酵母提取物和甘露醇的液体培养基对醋化醋杆菌进行扩大培养,以便获得更多的菌种。如图装置适合进行无氧发酵,而醋酸发酵需在有氧条件下进行,所以需将夹子打开,并向A管(通气管)不断通入无菌空气,从而保证醋酸发酵过程中对氧气的需求。
(3)泡菜制作中起作用的微生物主要是乳酸菌和假丝酵母,分别产生有机酸和醇类物质。用光电比色法测定泡菜中的亚硝酸盐含量时,溶液呈紫红色,而红萝卜中的色素会对亚硝酸盐含量的测定产生干扰,因此用红萝卜腌制的泡菜则不能使用该方法定量测定亚硝酸盐的含量。
(二)(1)依据题意,生物导弹主要由单克隆抗体和抗癌药物两部分组成,细胞膜上具有识別功能的结构是糖蛋白,单克隆抗体的作用是特异性强,灵敏度高,能与相应的靶细胞膜上的受体发生特异性结合,从而将毒素或药物定向带到病原体或癌细胞,实现‘“瞄准”。
(2)单克隆抗体偶联药物(ADC)是一种大分子蛋白质,进入膜的方式为胞吞,该过程需要ATP直接供能。药物引发的细胞凋亡是一种基因决定的自动结束生命的过程。
(3)单克隆抗体制备中,需要经过两次筛选,先筛选出杂交瘤细胞,再筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,与传统常规抗癌药物相比,利用单克隆抗体制备的生物导弹治疗癌症既不损失正常细胞又减少了用药剂量,疗效高、毒副作用小。
【点睛】熟知微生物在生产中的应用原理是解答本题的关键,掌握单克隆抗体的制备流程及其在生活中的应用原理是解答本题的另一关键。
16. .(浙江省温州市2020-2021学年高三选考适应性测试生物试题) 下列关于微生物培养和利用的叙述,正确的是( )
A. 配制尿素培养基过程中需使用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 分离转基因大肠杆菌时,须在培养基中添加青霉素以避免普通大肠杆菌的污染
C. 玻璃砂漏斗使用后需先用1mol/LHCL浸泡,再在121℃下用纸包好灭菌,干燥后保存
D. 欲将细菌培养物转移到新的培养基中,须使用接种环进行操作
【答案】A
【解析】
分析】
1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、微生物培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、分离转基因大肠杆菌时,须在培养基中添加相应抗生素(四环素、氨苄青霉素等)以避免普通大肠杆菌的污染,B错误;
C、玻璃砂漏斗用后需用1mol/L的HCl浸泡,并 抽滤去酸,再用蒸馏水洗至洗出液呈中性,干燥后保存,C错误;
D、接种细菌可以用接种环或接种针等,D错误。
故选A。
(湛江市2021届高中毕业班调研测试题)21. 果醋、腐乳及酸甜香脆的酸豆角、酸黄瓜等常常是餐桌上令人喜爱的调味食品。这些食品都来自于传统发酵技术的应用。请结合所学知识回答相关问题:
(1)研究表明,多种微生物参与了腐乳的发酵,其中起主要作用的是一种称为_____的丝状真菌,其产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为______,脂肪酶可将脂肪分解为____,微生物的协同作用使普通豆腐变身成风味独特的腐乳。
(2)为了缩短酸豆角、酸黄瓜等泡菜的腌制时间,有人还会在坛中加入陈酸汤,其目的是________________。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行___________的过程。腌制的初期常常会有气泡冒出,随发酵的进行这一 现象逐渐消失,对这一现象的合理解释是___________。
(3)亚硝酸盐的含量影响酸汤的品质,在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量和_____等。绝大部分亚硝酸盐在人体内随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物_____________。
【答案】 (1). 毛霉 (2). 肽和氨基酸 (3). 甘油和脂肪酸 (4). 增加乳酸菌含量 (5). 无氧呼吸 (6). 刚入坛内。豆角表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长。乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2 (7). 腌制时间 (8). 亚硝胺
【解析】
【分析】
1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:
(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
温度过高,食盐用量不足10%、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
【详解】(1)多种微生物参与了腐乳的发酵。如青霉、酵母、曲霉、毛霉等。其中起主要作用的是毛霉。其产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸,微生物的协同作用使普通豆腐变身成风味独特的腐乳。
(2)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。在坛中加入陈酸汤的目的是增加乳酸菌含量;乳酸发酵利用了乳酸菌的无氧呼吸。发生在乳酸菌的细胞质基质中。酸豆角等腌制过程中,刚入坛内。豆角表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2,因此初期有气泡冒出,但气泡的产生会逐渐停止。
(3)发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等;亚硝酸盐只有在特定的条件下,才会转变成致癌物亚硝胺。
【点睛】本题考查泡菜和腐乳的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验步骤、实验条件等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(云贵川桂四省2021届高三联合考试)11. 利用乳酸菌发酵制作食品在我国有着悠久的历史,如制作泡菜和乳酸食品等。回答下列问题:
(1)腌制泡菜的过程中,发酵液不用严格灭菌也能成功腌制泡菜,原因是___________。
(2)若制作的泡菜较咸但不酸,则最可能的原因是__________,泡菜中的亚硝酸盐在特定条件下被转化成有致畸作用的_______,该物质能损伤DNA.使______基因发生突变而导致细胞癌变。
(3)利用固定化乳酸菌发酵产生乳酸,能提高产量.降低对培养基的依赖,常用_____法固定乳酸菌细胞。选用载体材料时,要考虑载体具有多孔性和合理的孔径,原因是____________。
(4)乳酸菌发酵时,除提供适宜的营养物质、温度、pH等条件.还需要保持_____的发醇环境。
【答案】 (1). 乳酸菌代谢产生的乳酸能降低发酵液的pH,抑制杂菌的生长繁殖 (2). 食盐用量过多,发酵液渗透压较高抑制了乳酸菌发酵 (3). 亚硝胺 (4). 原癌基因和抑癌 (5). 包埋 (6). 载体多孔有利于细胞与发酵液进行物质交换;载体孔径大,则细胞容易漏出 (7). 无氧
【解析】
【分析】
1.乳酸菌是厌氧菌,代谢类型是异养厌氧型。在无氧的条件下,将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产泡菜和酸奶。泡菜中的亚硝酸盐的含量可以用比色法进行测定,原理是在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐和对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色的染料,将显色反应后的样品与已知浓度标准显色液目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐含量。
2.固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶和细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化,细胞多采用包埋法固定化。
【详解】(1)乳酸菌代谢产生的乳酸能降低发酵液的pH,抑制杂菌的生长繁殖,因此腌制泡菜的过程中,发酵液不用严格灭菌也能成功腌制泡菜。
(2)泡菜制作过程中,一般按照清水与食盐的质量比为4:1的比例配制盐水,如果食盐用量过多,发酵液渗透压较高会抑制乳酸菌发酵,会导致泡菜咸而不酸。
亚硝酸盐在特定条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用),会转变为致癌物—亚硝胺。细胞癌变是指致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控的现象。
(3)用包埋法固定细胞时,载体具有多孔性能使细胞与发酵液充分地进行物质交换;载体孔径大,则细胞容易漏出。
(4)乳酸菌是严格厌氧菌,在发酵时应保持无氧环境。
【点睛】本题考查发酵技术在食品的制作中的应用以及原理、固定化技术,要求学生识记泡菜制作的原理、条件等知识点,能理论联系实际,对相关问题作出合理的解释,考查学生的理解能力和实验与探究能力。
(重庆市2021年普通高中学业水平选择性考试)25. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是__________(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经__________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌__________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径__________的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株__________进行后续相关研究,理由是__________。
【答案】 (1). ④ (2). 梯度稀释 (3). 4.6×105(或460000) (4). 诱变 (5). 脂肪(或油脂) (6). 较大 (7). B (8). 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
【解析】
【分析】
灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽胞.常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,使其均匀分布于平板中的培养基内,经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】(1)培养基一般进行高压蒸汽灭菌,接种环可用火焰灼烧灭菌,培养皿一般通过干热灭菌,涂布器应该用酒精引燃灭菌;故①②③正确,错误的是④。
(2)稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。
(3)根据题意,欲提高酵母菌产酶能力,可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射,该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。
(4)据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
【点睛】本题以微生物为背景,主要考查微生物的分离筛选、灭菌和计数等知识,意在强化考生对相关内容的识记与理解能力,重在考查基本原理等基础知识,难度不大。
(2020-2021学年度大同一中高三年级第六次质量监测)35. 苯酚是含酚工业废水的主要成分,具有致癌、致畸和致突变作用。苯酚降解菌能分解工业废水中的苯酚。回答下列问题。
(1)MP培养基的成分为KH2PO4 2.25g/L、K2HPO4 2.75g/L、(NH4)2SO4 1.0g/L、MgCl2 0.2g/L、NaCl 0.1g/L、FeCl 0.02g/L、CaCl2 0.01g/L。在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时,应在MP培养基的基础上,前者添加_________成分,后者添加________________成分,然后对培养基进行灭菌,灭菌的方法为____________________。
(2)将等量的污泥样液均分两份,分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中,摇床振荡培养,振荡培养的目的是___________________________。两种培养中,苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是________________,原因是________________。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,这说明___________。
【答案】 (1). 苯酚 (2). 苯酚和琼脂 (3). 高压蒸汽灭菌 (4). 使菌体与培养液、空气充分接触,利于菌体获得更多营养和生长 (5). MP培养基 (6). MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源 (7). 能降解苯酚的菌有多种
【解析】
【分析】
微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;选择分离过程中需要使用选择培养基,做到全过程无菌操作。
【详解】(1)在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时,采用以苯酚为唯一碳源的选择培养基筛选,在MP培养基的基础上,富集培养基添加苯酚成分,分离培养基为固体培养基,应添加苯酚和琼脂成分,然后对培养基进行灭菌,培养基常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌。
(2)振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触,利于菌体获得更多营养和生长。MP培养基和富集培养基两种培养基中,因MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源,故MP培养基中苯酚降解菌菌体密度较低。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,说明能降解苯酚的菌有多种。
【点睛】答题关键在于掌握微生物的分离和培养等相关知识,明确无菌技术和培养基的配制。
(陕西省安康市2020-2021学年高三上学期10月联考)30. 秸秆野外焚烧会污染环境,微生物降解技术能使秸秆尽快腐烂增加土壤肥力,利用其生产燃料乙醇,也可以变废为宝。回答下列问题:
(1)秸秆的主要成分是纤维素,纤维素是由其单体_____________转化而成的,是构成植物细胞___________的主要成分。
(2)纤维素分解菌能分泌纤维素酶。若将纤维素酶进行固定化,一般不采用包埋法,其原因是_____________________。
(3)自然界中许多真菌能产生胞外纤维素酶,从细胞结构的角度分析,真菌能产生胞外纤维素酶的原因可能是___________。若要分离出耐高温的能分解纤维素的真菌,可将培养基放在高温条件下进行培养,且培养基应以___________为唯一碳源。
(4)若将1mL菌悬液梯度稀释105倍,再取0.1mL接种到细菌固体培养基上,分别形成了263、278、269个菌落,则原菌悬液中每毫升有细菌_______个,该方法所得测量值一般比实际值偏低的原因是_______________________________________________________。
【答案】 (1). 葡萄糖 (2). 细胞壁 (3). 纤维素酶分子的体积小,容易从包埋材料中漏出 (4). 真菌是真核生物,含有内质网和高尔基体,能合成分泌蛋白 (5). 纤维素 (6). 2.7×108 (7). 当两个或多个细胞连在一起时平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】
组成纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
【详解】(1)纤维素是由单体-葡萄糖形成的多聚体,是构成植物细胞壁的主要成分。
(2)由于纤维素酶分子的体积小,容易从包埋材料中漏出,所以将纤维素酶进行固定化,一般不采用包埋法。
(3)纤维素酶属于胞外酶,由于真菌是真核生物,含有内质网和高尔基体,能合成并分泌蛋白,所以真菌能产生胞外纤维素酶。若要分离出耐高温的能分解纤维素的真菌,可将培养基放在高温条件下进行培养,且培养基应以纤维素为唯一碳源。
(4)若将1mL菌悬液梯度稀释105倍,再取0.1mL接种到细菌固体培养基上,分别形成了263、278、269个菌落,则原菌悬液中每毫升有细菌(263+278+269)÷3÷0.1×105=2.7×108个,由于当两个或多个细胞连在一起时平板上观察到的只是一个菌落,所以该方法所得测量值一般比实际值偏低。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养、测定某种微生物的数量等知识,要求考生识记培养基的成分;能采用稀释涂布平板法对微生物进行计数,并能对实验结果进行分析和简单的计算。
(江苏省镇江市镇江中学2020-2021学年高三上学期期中教学质量检测生物试题)作为“浆果之王”的蓝莓,营养价值丰富,鉴于其保鲜难度和成本,目前世界各国仍以加工为主,其加工途径十分广泛。下图是蓝莓醋发酵工艺流程图,请据图回答:
(1) 蓝莓汁的榨取过程中,一般选择成熟蓝莓果的原因是_________,清水冲洗后选择硫代硫酸钠进行消毒。
(2)清洗消毒后的蓝莓果用破碎机进行破碎,需将果肉破碎率达97%以上的原因是_________,在此期间还需添加适量的_________,用以提高蓝莓果浆的出汁率,改善蓝莓果酒的香气和品质。
(3)蓝莓酒发酵前,调整成分时需要添加_________糖,既能维持果汁的渗透压又能提高酒精度,利用酵母菌进行蓝莓酒发酵过程中温度应控制在_________℃。在蓝莓醋的发酵过程中,为了加快发酵速度,可以通过调节适宜的pH值、定期搅匀、_________等方式。
(4) 成熟蓝莓富含花青素,可增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥,某同学欲用石油醚为溶剂提取蓝莓中的花青素,他_________(选填 “能”或“不能”)成功。请说明理由________。
【答案】 (1). 含糖量高、营养充分、口感好 (2). 便于发酵过程中果肉与酵母菌充分接触 (3). 果胶酶 (4). 蔗糖 (5). 18~25 (6). 加大醋化醋杆菌的接种量(保证充足供氧、提高发酵温度、选择耐酒精能力强的醋化醋杆菌等) (7). 不能 (8). 花青素为水溶性色素,不溶于石油醚
【解析】
【分析】
1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】(1)蓝莓汁的榨取过程中,需要选择成熟蓝莓果,因为成熟的蓝莓果中含糖量高、营养充分、口感好,榨取的蓝莓汁发酵效果好。
(2)用破碎机将蓝莓果破碎时,需将果肉破碎率达97%以上,有利于发酵过程中果肉与酵母菌充分接触,在此期间还需添加适量的果胶酶,促进果胶的水解,用以提高蓝莓果浆的出汁率,改善蓝莓果酒的香气和品质。
(3)蓝莓酒发酵前,为了能提高酒精度,需要在果汁中添加蔗糖,使含糖量上升,既能维持果汁的渗透压又能提高酒精度,利用酵母菌进行蓝莓酒发酵过程中温度应控制在18~25℃。蓝莓醋的发酵过程中,为了加快发酵速度,可以适当提高发酵温度、选择适宜pH 值、定期搅匀,同时注意加大醋化醋杆菌的接种量、选择耐酒精能力强的醋化醋杆菌、提高发酵温度、保证充足供氧等。
(4) 花青素为水溶性色素,不溶于石油醚,所以,不能用石油醚为溶剂提取蓝莓中花青素。
【点睛】本题以果酒和果醋制作的流程为载体,考查果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒和果醋制作的原理,能正确分析发酵过程中各环节的作用,再结合所学的知识准确答题。
(江苏省镇江市镇江中学2020-2021学年高三上学期期中教学质量检测生物试题)菌种 M 和菌种 N 在发酵工程应用上具有不同的优越性,为了获得具有它们共同优良性状的融合菌,进行了下图所示的实验。已知菌种M 为组氨酸依赖(组氨酸合成相关基因突变为B-),菌种 N 为色氨酸依赖(色氨酸合成相关基因突变为 A-),下列分析错误的是( )
A. 菌种M 和N 可通过人工诱变和选择性培养筛选获得
B. 用 PEG 诱导融合之前需要去除菌种 M 和N 的细胞壁
C. 在培养基X 中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌
D. 从培养基X 中分离出的杂种融合菌P 对两种氨基酸均不依赖
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意可知,该实验目的是获得兼具M、N两种菌的优良性状的菌种P,菌种融合不是所有细菌都能够成功,故在培养基X上必然留下单独的M、N菌成为杂菌,故培养基X的作用是筛选出兼具M、N菌优良性状的融合菌。
【详解】A、人工诱变可获得不同类型的突变体,再利用选择培养基从中选取组氨酸依赖型和色氨酸依赖型的菌种,即为M、N菌种,A正确;
B、M、N菌均为有细胞结构的微生物,再由图示流程可知,M、N菌经处理后得到与之前形态不同的原生质体,再用PEG处理,所用M、N菌均有细胞壁结构,B正确;
C、培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞,同时含有M、N两种菌的基因,即基因型为A+B+,故培养基X中应不添加组氨酸和色氨酸,C错误;
D、培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞,同时含有M、N两种菌的基因,即基因型为A+B+,对组氨酸和色氨酸均不依赖,D正确;
故选C。
(江苏省泰州市2020-2021学年高三上学期期中调研测试生物试题)某实验小组尝试用鲜牛奶制作酸奶,并在制作酸奶的不同阶段对牛奶中的乳酸菌数量进行测定。请回答:
(1)鲜奶常采用______法消毒,这种消毒方法的好处是______。在酸奶发酵过程中需控制的气体条件是______。
(2)实验小组对牛奶中细菌进行计数,若其中一个平板经培养后的菌落分布如图所示,出现这种结果的原因是______。该接种方法计数结果易出现偏______的情况,原因是______。
(3)若用某一稀释度的牛奶接种的3个培养皿中菌落数分别为13个、33个、86个,出现这种结果的原因是______。该数据一般不可用,原因是______。
【答案】 (1). 巴氏消毒 (2). 鲜奶的营养成分不被破坏 (3). 无氧(隔绝空气) (4). 涂布不均匀 (5). 小 (6). 相邻的细菌可能形成一个菌落 (7). 吸取菌液进行涂布之前没有振荡,吸取的位置不同 (8). 不是每个培养皿中菌落数都在30-300之间,且菌落数相差太大
【解析】
【分析】
酸奶可用多种鲜奶制作,和泡菜制作的原理一样,都是乳酸菌发酵,都是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸。
【详解】(1)鲜奶不耐高温,常采用巴氏消毒法消毒,这种消毒方法的好处是鲜奶的营养成分不被破坏。在酸奶发酵过程中,乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸,故需控制的气体条件是无氧(隔绝空气)。
(2)实验小组对牛奶中细菌进行计数,若其中一个平板经培养后的菌落分布不均匀,出现这种结果的原因是涂布不均匀稀释涂布平板法计数时,由于相邻的细菌可能形成一个菌落,故结果易出现偏小的情况。
(3)若用某一稀释度的牛奶接种的3个培养皿中菌落数分别为13个、33个、86个,说明菌落数相差较大,出现这种结果的原因是吸取菌液进行涂布之前没有振荡,吸取的位置不同。该这种数据一般不可用,原因是,不是每个培养皿中菌落数都在30-300之间,且菌落数相差太大。
【点睛】了解发酵技术在食品的制作中的应用以及原理,掌握常见的微生物与食品制作的例子,是解题的关键。
(江苏省泰州市2020-2021学年高三上学期期中调研测试生物试题) 泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是( )
A. 初期由于含有氧气且pH较高,坛内存在其他微生物的生长
B. 中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,乳酸菌成为优势种
C. 后期由于乳酸含量继续增加,发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D. 整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加,故泡菜要尽早食用
【答案】D
【解析】
【分析】
泡菜发酵的三个阶段:
(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。
(2)发酵中期:乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,无氧状态稳定,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。
(3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止。
【详解】A、初期由于含有氧气且pH较高,坛内主要以不抗酸的大肠杆菌、酵母菌、霉菌等较为活跃,A正确;
B、中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的生长受到抑制,乳酸菌成为优势种,B正确;
C、发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止,C正确;
D、泡菜制作发酵过程中,随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加,亚硝化细菌的代谢逐渐被抑制,亚硝酸盐的产量减少,同时亚硝酸盐的分解增加,亚硝酸盐的含量会逐渐下降,D错误。
故选D。
【点睛】掌握泡菜的制作过程中微生物的种类变化和亚硝酸的含量变化是解答本题的关键。
(江苏省苏州市2020-2021学年高三上学期期中生物试题)生活在土壤中的硝化细菌能将土壤中的氨(NH3)一步步氧化为硝酸,硝化细菌能利用这个过程中化学反应释放出的化学能将二氧化碳和水合成为糖类。下图为从土壤中分离硝化细菌的过程示意图。请回答下列问题:
(1)生态系统中的碳循环在生物群落内部以________的形式进行传递,能加速碳循环的生态系统成分是________,氨(NH3)氧化为硝酸的过程中释放出的化学能被硝化细菌固定在它所制造的有机物中,这部分能量可用于硝化细菌的________和________。
(2)某生物兴趣小组计划从土壤中筛选出硝化细菌,其所使用的培养基成分应不含__________,该培养基在功能上属于________。
(3)某同学对土样采用如图1所示的梯度稀释后,用抽样检测的方法对5号试管中的培养液进行计数得到显微镜下的图像如图2,由此可知,每克土样中的细菌数为________个。
(4)部分同学采用如图3所示方法纯化硝化细菌,实验室对培养基灭菌常用的方法是______________________,倒平板操作中,待平板冷凝后通常需要____________,以免造成平板污染。与扩大培养时相比,配置图3中的培养基还需加入____________。
【答案】 (1). 有机物 (2). 消费者 (3). 呼吸作用 (4). 各项生命活动(生长、发育和繁殖) (5). 碳源 (6). 选择培养基 (7). 5.75×1011 (8). 高压蒸汽灭菌 (9). 平板倒置 (10). 琼脂
【解析】
【分析】
1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
2、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】(1)生态系统中碳循环在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行,在生物群落内部,主要以有机物的形式传递。生态系统中的消费者能维持自然界中生态平衡,加速生态系统的物质循环,帮助植物传粉、传播种子。硝化细菌能将土壤中的氨气氧化为亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸,利用这两个化学反应中释放出的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,并储存能量。硝化细菌固定的能量一部分被自己呼吸作用消耗掉,剩下的可用于生长、发育和繁殖,这部分能量称为净初级生产量。
(2)硝化细菌属于自养型生物,所需碳源为无机碳源CO2,其培养基中不需要加入碳源,只有能够利用无机碳为碳源的微生物才能生存,所以可以筛选出硝化细菌,这种培养基属于选择培养基。
(3)计数时应该统计方格内以及相邻两边及夹角中的细菌数量,因此图2中16个小方格内的硝化细菌数量为23个,由于培养期将样液稀释106倍,采用该血球计数板(规格为:1mm×1mm×0.1mm,16中方格×25小方格)计数,每克土样中的细菌数为23/16×400×1/0.1×1000×106/10=5.75×1011个。
(4)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是调整pH和灭菌,对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌。倒平板时要待平板冷凝后,将平板倒置,其主要原因是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染,还能促进培养基表面水分的挥发。该流程中扩大培养时使用的培养基与分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了琼脂,为固体培养基。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法;掌握鉴定微生物分解菌的原理,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(江苏省苏州市2020-2021学年高三上学期期中生物试题)下列有关传统果酒、果醋发酵的比较,错误的是( )
A. 果酒发酵的主要微生物属于真核生物,果醋发酵菌种属于原核生物
B. 两种发酵过程中都可以通过控制发酵温度实现对微生物类型的控制
C. 果酒发酵在有氧环境下进行,果醋发酵在无氧条件下进行
D. 果酒、果醋制作过程利用的都是微生物胞内酶
【答案】C
【解析】
【分析】
1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。2、果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。
【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌,酵母菌属于真核生物,果醋发酵菌种是醋酸菌,属于原核生物,A正确;
B、果酒、果醋发酵的菌种生活的温度条件不同,可以通过控制发酵温度实现对微生物类型的控制,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精,果酒发酵在无氧环境下进行,醋酸菌属于需氧生物,果醋发酵在有氧条件下进行,C错误;
D、果酒、果醋制作过程利用的都是微生物胞内酶,D正确。
故选C。
(江苏省南通市西藏民族中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题) 尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4 g
2.1 g
0.2 g
10 g
1 g
15 g
将表中物质溶解后,用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如图所示:
回答下列问题:
(1)该培养基为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型包括________________(答出两点即可)。能筛选出目的菌的原因是__________________。
(2)图中将细菌接种到固体培养基上时,采用的方法是__________________。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定:在培养基中加入________指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变成________色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是_____(填序号),需要消毒的是______(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿 ②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管 ③实验操作者的双手
(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行________处理后,才能倒掉。
【答案】 (1). 碳源、氮源(无机盐、水) (2). 该培养基以尿素为唯一氮源 (3). 稀释涂布平板法 (4). 酚红 (5). 红 (6). ①② (7). ③ (8). 灭菌
【解析】
【分析】
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。选择培养基的目的是筛选目的菌,在固体培养基上接种的方法通常是稀释涂布平板法和平板划线法。接种过程中培养基、接种器具要灭菌,操作者的双手和环境要消毒。
【详解】(1)该培养基为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型包括碳源、氮源(无机盐、水)。选择培养基的是指在培养基上加入某种化学试剂,以抑制不需要微生物的生长,促进所需要微生物的生长,该培养基以尿素为唯一氮源目的是筛选出能分解尿素的细菌。
(2)分析题图可知:图中将细菌接种到固体培养基上时,采用的方法是稀释涂布平板法。由于尿素分解菌体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨是酚红指示剂呈红色,故初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定时应在培养基中加入酚红指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变成红色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)①培养细菌用的培养基与培养皿、②玻棒、试管、锥形瓶和吸管需要进行灭菌处理;③实验操作者的双手需要进行消毒。
(4)为避免污染环境与操作者,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。
【点睛】对于微生物培养技术、选择培养基的选择作用、培养基为微生物提供的营养成分、常用的接种方法和具体操作过程的理解把握知识点间的内在联系是解题的关键。
(江苏省南通市西藏民族中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题)黑枸杞具有治疗心热病及心脏病、降低胆固醇、兴奋大脑神经、增强免疫功能等效果。请回答下列关于利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题:
(1)制作果酒时可选用图1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_______________。
(2)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用____________(功能)培养基,从微生物培养的角度分析,黑枸杞果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和____________。黑枸杞果汁发酵后是否有酒精产生,可以用____________________来检验。
(3)图2乙过程中使用的微生物主要是____________________,若从食醋中分离纯化该菌种,常用的接种方法是___________________。当氧气、糖源都充足时,该菌将黑枸杞果汁中的糖分解成________。
【答案】 (1). 先打开后关闭 (2). 既可以放气,又可避免污染 (3). 选择 (4). 氮源、碳源 (5). 酸性重铬酸钾溶液 (6). 醋酸菌 (7). 稀释涂布平板法或平板划线法 (8). 醋酸
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,在无氧环境中进行无氧呼吸产生酒精。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】(1)制作果酒时为适当提高果酒的生产速率,进气口应先打开让酵母菌进行有氧呼吸利于繁殖,后关闭让酵母菌进行无氧呼吸利于酒精发酵。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样既可以放气,又可以防止污染。
(2)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用选择培养基。微生物生长的基本营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐。果汁发酵后产生的酒精可以用酸性重铬酸钾溶液进行检测。
(3)醋酸发酵利用的菌种是醋酸菌。微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作、微生物的培养和分离,要求考生识记参与果酒、果醋和腐乳制作的微生物其代谢类型,掌握果酒、果醋制作的原理及条件;识记培养基的成分、种类及作用,掌握无菌技术及微生物常用的接种方法,能结合所学的知识准确判断各选项。
(江苏省南通市西藏民族中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题) 如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是( )
A. 发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B. 集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C. 发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D. 若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】A、酵母菌首先进行有氧呼吸,而后进行无氧呼吸,发酵过程中由于营养物质的减少、有害代谢产物的积累,pH的改变,酒精的产生速率逐渐减慢,A错误;
B、集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2,B错误;
C、发酵过程中酵母种群呈“S”型增长,而后减少,C错误;
D、若酵液表面出现菌膜,属于醋酸菌,需氧型微生物,可能是发酵瓶漏气引起的,D正确。
故选ABC。
【点睛】
(江苏省南通市西藏民族中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题) 下列关于微生物实验操作的叙述,正确的是( )
A. 培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B. 接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C. 接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
D. 菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】BCD
【解析】
【分析】
无菌技术指通过一定的物理、化学的手段,防止实验室培养物被外来微生物污染,保持微生物的纯培养的技术,其中包括在微生物的分离、转接、保存等过程中防止其他微生物污染的手段。
【详解】A、常见消毒和灭菌的方法:接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理;接种环等常用灼烧灭菌法处理;吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理;培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理,A错误;
B、为了防止杂菌污染,每次接种前后,接种环都要酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,B正确;
C、接种后,培养皿需要倒置,以防皿盖上水珠落入培养基造成污染,C正确;
D、分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于微生物的计数,所用培养基为固体培养基,D正确。
故选BCD。
(江苏省南通市西藏民族中学2020-2021学年高三上学期期中生物试题)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙述,正确的是( )
A. 向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破,释放出其中的DNA
B. 洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在氯化钠中的溶解度
C. 调节NaCl溶液浓度至0.14mol/L,过滤后取滤液进行后续步骤的操作
D. 用体积分数为95%的冷却酒精可以进一步纯化DNA
【答案】AD
【解析】
【分析】
1、DNA粗提取和鉴定的原理:
(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
2、DNA粗提取和鉴定的过程:
(1)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
(2)破碎细胞,获取含DNA的滤液:
动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
(3)去除滤液中的杂质:
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
(4)DNA的析出与鉴定:
①将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
②取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
【详解】动物细胞在蒸馏水中可吸水涨破,故向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破,释放出其中的DNA,A正确;洗涤剂能瓦解细胞膜,但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度,B错误;DNA在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最低,因此用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L时,应该除去滤液,保留析出物,对析出物进行后续步骤的操作,C错误;利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理,可以用体积分数为95%的冷却酒精进一步纯化DNA,D正确。
故选AD。
【点睛】本题考查DNA的粗提取和鉴定,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验步骤、实验采用的试剂及试剂的作用等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(江苏省南通市2020-2021学年高三上学期期中学情检测)红酸汤是苗族人民的传统食品,它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是( )
A. 红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B. 装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C. 装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D. 红酸汤的制作中发酵时间越长,口味越纯正
【答案】B
【解析】
【分析】
红酸汤制作需要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。
【详解】A、红酸汤制作过程中用到微生物主要是乳酸菌,A错误;
B、装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量,B正确;
C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢,C错误;
D、如果发酵时间过长,会影响口感,D错误。
故选B。
(2021届江苏基地学校高三第一次大联考)酿制果酒时常需要在培养基中添加一定浓度的葡萄糖液,若葡萄糖浓度过高会抑制酵母菌的生长,其原因最可能是( )
A. 酵母菌细胞呼吸加快,产热增多,抑制酶的活性
B. 培养基的渗透压增大,导致酵母菌细胞失水
C. 葡萄糖分解为丙酮酸,改变了培养液的pH值
D. 醋酸菌大量繁殖,抑制了酵母菌的繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】
酿制果酒需要酵母菌,它无氧呼吸时,进行酒精发酵,产生酒精,添加适宜浓度的葡萄糖可以作为酵母菌的能源物质。
【详解】A、葡萄糖浓度过高不会加快酵母菌的呼吸速率,呼吸速率受多种因素的影响,A错误;
B、葡萄糖浓度过高后,使培养基的渗透压增大,导致酵母菌细胞失水,生命活动受到抑制,B正确;
C、在进行呼吸作用时,葡萄糖会分解为丙酮酸,但丙酮酸只是中间产物,丙酮酸会被继续分解或者转化为乙醇和二氧化碳,所以丙酮酸不会改变培养液的pH值,C错误;
D、醋酸菌为需氧型细菌,在酒精发酵过程中,是缺氧环境,醋酸菌不会大量繁殖,D错误。
故选B。
(2021届江苏基地学校高三第一次大联考)叶总DNA的提取较为困难,若采集的鲜叶样品保存不当,将严重影响其DNA的提取率及纯度。科研人员以棉花新鲜嫩叶为对照,比较了不同贮藏条件(4℃冷鲜保存3d、-20℃冷冻保存3d和7d)对棉叶DNA提取率及纯度的影响,结果如下图。相关叙述正确是( )
注: 0D260反映溶液中核酸的浓度,OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上,纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8。
A. 利用不同浓度的NaCl溶液可初步去除部分杂质
B. 鲜叶提取的DNA与二苯胺试剂反应呈现的蓝色最深
C. 冷冻保存7d后提取的DNA中有些蛋白质或氨基酸未除尽
D. 冷冻保存3d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3d组
【答案】ACD
【解析】
【分析】
DNA的粗提取与鉴定的实验原理:
1、DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的,当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出;
2、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;
3、洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响;
4、蛋白质不能耐受较高温度,在80℃条件下会变性,而DNA对温度的耐受性较高;
5、DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、由于DNA在不同氯化钠溶液中的溶解度不同,因此可以采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法,可去除部分杂质,A正确;
B、冷冻3d处理后DNA提取率最高,因此用二苯胺试剂鉴定,颜色最深的是冷冻3d处理后提取的DNA,B错误;
C、冷冻保存7d后DNA纯度OD260/OD280低于1.8,提取的DNA中有些蛋白质或氨基酸未除尽,C正确;
D、图示显示,冷冻保存3d组的DNA提取率高于冷鲜保存3d组,两者DNA纯度相近,冷冻保存3d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3d组,D正确。
故选ACD。
(2021届江苏基地学校高三第一次大联考)咔唑(CA)是一种含氮有机物,是化工产品的中间体,对生物具有毒性,其结构稳定,释放到环境中后难以被降解。科研人员设计如下图所示的操作流程,从油田淤泥中分离筛选出降解咔唑的高效菌株。请回答:
(1)本实验选择从油田淤泥中分离降解咔唑的高效菌株的原因可能是____。
(2)配制CNFM培养基时,按照配方要求称量各种成分,其中以____作为唯一氮源,配制完成后调节培养基pH,并进行____法灭菌。从功能上看,该培养基属于____培养基。
(3)步骤③和⑤的接种方法分别是____、____。
(4)若要测定菌株B1对咔唑的降解率,可将菌液接入10mLCNFM培养基中作为实验组,以____作为对照组。一段时间后,测定____,计算降解率。
(5)科研人员继续用获得的菌株B1探究其对CA的耐受能力,分别将菌液接种在CA浓度分别为400mg/L、500mg/L、600mg/L、700mg/L和800mg/L的培养基中,得到如图所示结果。结果表明菌株B1能耐受的CA浓度为____左右。
【答案】 (1). 油田淤泥中富含咔唑,能聚集降解咔唑的菌株 (2). 咔唑(CA) (3). 高压蒸汽灭菌 (4). 选择 (5). 稀释涂布平板法 (6). 平板划线法 (7). 含相同浓度CA但不接种菌液的10mLCNFM培养基(或不接种菌液的10mLCNFM培养基) (8). 实验组残留的CA浓度和对照组的CA浓度(或实验组残留的CA浓度) (9). 700mg/L
【解析】
【分析】
微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)自然界中目的菌株的筛选要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,因此本实验选择从油田淤泥中分离降解咔唑的高效菌株的原因可能是油田淤泥中富含咔唑,能聚集降解咔唑的菌株。
(2)要分离降解咔唑的高效菌株,在配制CNFM培养基时,需加入咔唑(CA)作为唯一的氮源,配制完成后调节培养基pH,并进行高压蒸汽灭菌法灭菌。该培养基从功能上看属于选择培养基。
(3)由图中菌落在平板上的分布可知,步骤③和⑤的接种方法分别是稀释涂布平板法和平板划线法。
(4)若要测定菌株B1对咔唑的降解率,可将菌液接入10mLCNFM培养基中作为实验组,以含相同浓度CA但不接种菌液的10mLCNFM培养基(或不接种菌液的10mLCNFM培养基)作为对照组。一段时间后,测定残实验组残留的CA浓度和对照组的CA浓度(或实验组残留的CA浓度),计算降解率。
(5)探究获得的菌株B1对CA的耐受能力,自变量为CA浓度,因变量为残留的CA浓度,CA的降解速率能反映菌株B1对CA的耐受能力,在CA浓度为800mg/L的培养基中,CA的降解速率比较小,说明菌株B1对该浓度耐受比较弱,在CA浓度为400-700mg/L的培养基中,CA的降解速率比较快,说明菌株B1对该浓度耐受比较强,因此菌株B1能耐受的CA浓度为700mg/L左右。
【点睛】本题的知识点是分离高效降解有机污染物的细菌,要求首先分析题干了解分离高效降解有机污染物的内容,识记微生物常用的接种方法,掌握培养基的分类,根据题干情境准确作答。
(江苏省常州市2021届高三教育学会学业水平监测)下列关于筛选和培养高活性产絮酱油曲霉的叙述不合理的是( )
A. 筛选培养基中必须添加有机碳源
B. 筛选培养基中添加青霉素可以防止杂菌的生长
C. 分离得到的酱油曲霉需进一步确定其产絮活性
D. 产絮酱油曲霉菌种的分离和计数必须使用液体培养基
【答案】D
【解析】
【分析】
1、筛选某菌种的一般步骤是:采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
2、微生物筛选的关键是选择培养基的使用,通过选择培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【详解】A、产絮酱油曲霉是异养型真菌,筛选培养基中必须添加有机碳源,A正确;
B、筛选培养基中添加青霉素可以防止杂菌的生长,但对曲霉无影响,B正确;
C、分离得到酱油曲霉后,还需进一步确定其产絮活性,C正确;
D、产絮酱油曲霉菌种的分离和计数需使用固体培养基,D错误。
故选D。
(江苏省常州市2021届高三教育学会学业水平监测)如图是以桑葚为原料酿造桑葚酒、桑葚醋的装置,下列叙述错误的是( )
A. 发酵罐体和桑葚果汁都需严格灭菌
B. 制酒过程中罐内压力将大于一个大气压
C. 制醋过程中罐内的温度将明显高于制酒过程
D. 短暂关闭进气阀,醋酸杆菌将转为无氧呼吸
【答案】D
【解析】
【分析】
参与果酒制作微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精,发酵温度在18-25℃;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,发酵温度在30-35℃。
【详解】A、灭菌为防止杂菌的干扰,发酵罐体和桑葚果汁都需严格灭菌,A正确;
B、由于酵母菌无氧呼吸产生酒二氧化碳,制酒过程中罐内压力将大于大气压,B正确;
C、制醋的适宜温度为30-35℃,制酒的适宜温度为18-25℃,因此制醋过程中罐内的温度将明显高于制酒过程,C正确;
D、短暂关闭进气阀,醋酸杆菌可利用罐内的氧气,进行有氧呼吸,D错误。
故选D。
(江苏省常州市2021届高三教育学会学业水平监测)菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志,也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态,以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。下图是某样品培养简化流程图,请分析回答下列问题:
(1) 该营养琼脂培养基配制过程中,其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、____法灭菌等。然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温,选择此温度的理由是____。
(2) 实验过程中须将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min-1处理1 min,其目的是________。从水浴锅取出营养琼脂培养基倒平板适量,稍冷却后移液1 mL于培养皿进行涂布,涂布时可____,使涂布更均匀。
(3) 本实验用菌落计数的原理是基于____,运用这种方法统计的结果往往较实际值偏____。具体培养结果如下表。选取菌落数30~300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释梯度的平均菌落数符合此范围,以该培养皿菌落数×稀释倍数报告。当有两个梯度菌落值在30~300之间,报告结果由二者菌落数比值决定,若比值不大于2,则取平均数,且菌落数大于100取两位有效数字,两位之后的数值四舍五入;若比值大于2,则报告稀释度较低(稀释次数越多,稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写例次2、3中“?”处的菌落总数分别为____、____。
例次
不同稀释度平均菌落数
两稀释度菌
落数之比
菌落总数
/\[CFU/mL(g)\]
10-1
10-2
10-3
1
1 365
164
20
—
16 400
2
2 760
295
46
1.6
?
3
2 890
271
60
2.2
?
【答案】 (1). 高压蒸汽 (2). 保证培养基处于溶化状态(在凝固之前接种且不致将培养物烫死) (3). 尽量使样品中的微生物细胞分散 (4). 转动培养皿 (5). 一个菌落代表一个活菌 (6). 小 (7). 38000 (8). 27100
【解析】
【分析】
各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及温度的要求。根据培养基中是否含有琼脂,即琼脂的多少可以将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基。制备固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
【详解】(1)配制培养基时应按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的pH,并进行高压蒸汽灭菌;然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温,用手触摸不烫手还便于操作,并能保证培养基处于溶化状态,且在凝固之前接种不致将培养物烫死。
(2) 实验过程中要将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min-1处理1 min,尽量使样品中的微生物细胞分散;为了使涂布更均匀,涂布时可转动培养皿。
(3) 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,因此一个菌落可代表一个活菌。但在培养过程中,可能不是一个活菌形成一个菌落,因此运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小。结合题干可知,报告菌落总数时,应选取菌落数30~300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当有两个梯度菌落值在30~300之间时,报告结果由二者菌落数比值决定,若比值不大于2,则取平均数,且菌落数大于100取两位有效数字,两位之后的数值四舍五入;若比值大于2,则报告稀释度较低的培养皿菌落数。因此例次2应选择10-2和10-3的菌落数,且295记为30,该培养皿菌落数为(30+46)÷2=38,故例次2的菌落总数为该培养皿菌落数×稀释倍数,既38×1000=38000,例次3应选取10-2的菌落数报告,则3菌落总数为271×100=27100。
【点睛】本题旨在考查微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定,意在考查具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行处理和报告,具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
(2021届高三年级第一学期期中调研考试)提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子,如提取DNA就要利用它与RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面的差异,去除其他成分。下列有关DNA的粗提取与鉴定的叙述,错误的是( )
A. 利用菜花组织提取DNA时加入蒸馏水并向同一方向搅拌可释放核DNA
B. 利用鸡血细胞提取DNA时初步析出DNA用的试剂是0.14mol/L的NaCl溶液
C. 鉴定DNA时将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并沸水浴加热
D. 收集、保存好剩余的二苯胺试剂,以备以后实验时继续使用
【答案】ACD
【解析】
【分析】
1、DNA粗提取和鉴定的原理:
(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
2、DNA粗提取和鉴定的过程:
(1)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
(2)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
(3)去除滤液中的杂质:方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同.方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
(4)DNA的析出与鉴定:①将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。②取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
【详解】A、菜花细胞是植物细胞,有细胞壁保护,因此向菜花组织中加入蒸馏水并搅拌不可释放核DNA,A错误;
B、利用鸡血细胞提取DNA时初步析出DNA用的试剂是0.14mol/L的NaCl溶液,B正确;
C、鉴定DNA时,应将丝状物先溶解到2mol/L的NaCl溶液中,然后再加入二苯胺试剂进行沸水浴,C错误;
D、二苯胺试剂不适宜长时间保存,需要现配现用,D错误。
故选ACD。
(南京市六校联合体2020-2021学年高三11月联考)关于“发酵食品加工的基本方法”的叙述中,错误的是( )
A. 果酒制作中,对葡萄进行多次反复冲洗以防止杂菌污染
B. 果酒制作过程中,若发酵条件控制不当果酒可能变酸
C. 果醋制作相对于果酒制作所需的发酵温度更高
D. 果醋制作过程中,应连续充入无菌空气以利于醋酸发酵
【答案】A
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。 (2)在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、果酒制作中,不能对葡萄进行多次反复冲洗,以防止菌种流失,A错误;
B、果酒制作过程中,若发酵条件控制不当,可能有醋酸菌混入进行醋酸发酵使果酒变酸,B正确;
果醋发酵最适温度为30-35℃,果酒发酵最适温度为18-25℃,因此果醋制作所需的发酵温度更高,C正确;
醋酸菌是好氧菌,果醋制作过程中,应连续充入无菌空气以利于醋酸发酵,D正确。
故选A。
(南京市六校联合体2020-2021学年高三11月联考)琼脂是一种多糖类物质,由于很少有微生物能将其降解而成为配制固体培养基常用的凝固剂之一。某实验室在处理一批已进行过微生物培养的废弃固体培养基时发现,培养基上的微生物几乎全部死亡,但在其中一个培养基上存在一个正常生长的细菌菌落,该实验室研究人员对此提出“该种细菌能利用琼脂”的假说。据此回答下列问题:
(1)若要证明该假说的正确性,应该在配制培养基时,选择以______为唯一碳源的固体培养基进行培养,配制好的培养基需通过______法进行灭菌。
(2)通过实验证明该假说是正确的,并且发现该琼脂分解菌能分泌脱色酶,分解糖蜜发酵废液的黑褐色色素。
①欲从获得的菌种中分离出分解黑褐色色素能力强的细菌,可在培养基中加入从糖蜜发酵废液中提取到的黑褐色色素,采用的接种方法是______。适宜条件下培养一段时间,发现菌落周围形成圆形凹穴和透明圈,形成的原因是______;应选择凹穴大且周围透明圈大的菌落进行扩大培养。
②由于该菌种在自然界中极为稀少,欲长期保存该菌种,可以采用______法,具体操作是在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌,然后将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在温度为______的冷冻箱中保存。
(3)实验中需要及时灭菌或消毒,才能保证实验结果的准确性,下列各项可以使用干热灭菌的是______(填标号)
A.实验者的皮肤 B.培养基 C.移液管 D.玻璃棒 E.培养皿
【答案】 (1). 琼脂 (2). 高压蒸汽灭菌 (3). 稀释涂布平板法(或平板划线法) (4). 琼脂分解菌分解琼脂出现凹穴,分解黑褐色色素形成透明圈 (5). 甘油管藏 (6). -20℃ (7). CDE
【解析】
【分析】
1、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2、为了保持菌种的净,需要进行菌种的保藏,对于频繁使用的困种,我们可以采用临时保藏的方法,首先,将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4°C的冰箱中保藏,对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中,装人1 mL甘油后灭菌,将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20°C的冷冻箱中保存。
【详解】(1)欲证明该种细菌可以利用琼脂,利用筛选微生物的原理,应该选择以琼脂为唯一碳源的固体培养基进行培养,如果该种细菌能在此培养基上生长,则结论是正确的,否则就是错误的,配制好的培养基以高压蒸汽灭菌;
(2)①该琼脂分解菌能分泌脱色酶,分解黑褐色色素,可在培养基中加入从糖蜜发酵废液中提取的黑褐色色素,采用稀释涂布平板法或平板划线接种菌种,由于琼脂分解菌分解琼脂所以在培养基上形成凹穴,能分解黑褐色色素所以周围形成透明圈。凹穴大,说明利用琼脂的能力强,透明圈大,说明分解色素的能力强;②对于需要长期保存的菌种,应用甘油管藏法(-20℃)长期保存;
(3)实验中可以使用干热灭菌的有吸管、金属用具、玻璃棒、培养皿等,实验者的皮肤采用化学试剂消毒的方法,培养基采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,故选CDE。
【点睛】本题主要考查微生物的培养和筛选的相关知识,意在考查考生识记培养基的营养要素以及制备培养基的流程,能挖掘题干信息依据培养基的分类,然后分析题干情境准确作答。
(南昌二中2021届上学期高三第四次考试)11. 琼脂是一种多糖类物质,由于很少有微生物能将其降解而成为配制固体培养基常用的凝固剂之一。某实验室在处理一批已进行过微生物培养的废弃固体培养基时发现,培养基上的微生物几乎全部死亡,但在其中一个培养基上存在一个正常生长的细菌菌落,该实验室研究人员对此提出“该种细菌能利用琼脂”的假说,据此回答问题:
(1)若要证明该假说的正确性,应该在配制培养基时,选择以______为唯一碳源的固体培养基进行培养,配制好的培养基需通过_____________法进行灭菌。
(2)通过实验证明该假说是正确的,并且发现该琼脂分解菌能分泌脱色酶,能分解糖蜜发酵废液的黑褐色色素。
①欲从获得的菌种中分离出分解黑褐色色素能力强的细菌,可在培养基中加入______,采用的接种方法是________。适宜条件下培养一段时间,发现菌落周围形成圆形凹穴和透明圈,形成的原因是________________,应选择凹穴大且周围透明圈大的菌落进行扩大培养。
②由于该菌种在自然界中极为稀少,欲长期保存该菌种,可以采用_________的方法,具体操作是在3mL的甘油瓶中装入1mL甘油后_______,然后将_____________________,与甘油充分混匀后,放在-20°C的冷冻箱中保存。
(3)实验中需要及时灭菌或消毒,才能保证实验结果的准确性,下列各项可以使用干热灭菌的是______。(填标号)
A.实验者的皮肤 B.培养基 C.吸管 D.金属用具 E.玻璃棒 F.培养皿
【答案】 (1). 琼脂 (2). 高压蒸汽灭菌 (3). 从糖蜜发酵废液中提取到的黑褐色色素 (4). 稀释涂布平板法(或平板划线法) (5). 琼脂分解菌分解琼脂出现凹穴,分解黑褐色色素形成透明圈 (6). 甘油管藏 (7). 灭菌 (8). 1mL培养的菌液转移到甘油瓶中 (9). CDEF
【解析】
【分析】
1、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2、微生物灭菌处理的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等,处理能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用干热灭菌法灭菌。微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。为了保持菌种的纯净,需要进行菌种的保藏。对于频繁使用的菌种,我们可以采用临时保藏的方法。首先,将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中,装人1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
【详解】(1)欲证明该种细菌可以利用琼脂,利用筛选微生物的原理,应该选择以琼脂为唯一碳源的固体培养基进行培养,如果该种细菌能在此培养基上生长,则结论是正确的,否则就是错误的。培养基常用高压蒸汽灭菌法。
(2)①该琼脂分解菌能分泌脱色酶,分解黑褐色色素,可在培养基中加入从糖蜜发酵废液中提取的黑褐色色素,采用稀释涂布平板法或平板划线接种菌种,由于琼脂分解菌分解琼脂,且能分解色素,所以在培养基上形成凹穴,周围形成透明圈:凹穴大,说明利用琼脂的能力强,透明圈大,说明分解色素的能力强。
②对于需要长期保存的菌种,采用的方法为甘油管藏法,具体操作是在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌,然后将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
(3)实验中可以使用干热灭菌的有吸管、金属用具、玻璃棒、培养皿等,实验者的皮肤采用化学试剂消毒的方法,培养基采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,故选CDEF。
【点睛】本题主要考查微生物的培养和筛选的相关知识,意在考查考生识记培养基的营养要素以及制备培养基的流程,能挖掘题干信息依据培养基的分类,然后分析题干情境准确作答。
(南昌二中2021届上学期高三第四次考试)41. 回答有关微生物培养有关的问题:
(1)厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。
A.配制培养基后需进行灭菌处理,常用的灭菌方法是_________。培养基中加入碳源是_______。
B.据图,菌落①与菌落②周围产生了透明圈,产生透明圈的原因是______________。
(2)某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方为:蛋白胨10克、葡萄糖5克、蔗糖5克、KH2PO42克、显色剂(伊红美蓝)0.2g、琼脂12克,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到l000mL。根据用途划分,该培养基属于____培养基,若要分离能分解尿素的细菌,需对培养基作出的两项调整是__________。
(3)对同一浓度的脲酶生产菌稀释液,分别用血细胞计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量____(填“多于“、“等于”或“小于”)后者,其原因是__________。
【答案】 (1). 高压蒸汽灭菌法 (2). 淀粉 (3). 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4). 鉴别 (5). 将蛋白质换为尿素,伊红美蓝换成酚红 (6). 多于 (7). 前者产脲酶菌丝分散的或活菌和死菌一起计数,后者存在多个产脲酶菌形成一个菌落的情况或只计数活菌
【解析】
【分析】
1、微生物培养基的种类:选择培养基和鉴别培养基。鉴定分解尿素的细菌,需要使用酚红指示剂。
2、配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】(1)A.培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。本实验目的是筛选高效降解淀粉的菌种,为了抑制不能分解淀粉的菌种的繁殖,培养基中需加入淀粉作为唯一碳源。
B.淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,因此会形成透明圈,图中菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落②能产生淀粉酶。
(2)该培养基中含有显色剂(伊红美蓝),可用于鉴别大肠杆菌,应该属于鉴别培养基。分离能分解尿素的细菌时应该以尿素为唯一氮源,因此需要将蛋白胨换成尿素;鉴定分解尿素的细菌,需要使用酚红指示剂,所以应该将伊红美蓝换成酚红。
(3)对同一浓度的脲酶生产菌稀释液,分别用血细胞计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量多于后者,其原因是前者产脲酶菌丝分散的或活菌和死菌一起计数,后者存在多个产脲酶菌形成一个菌落的情况或只计数活菌。
【点睛】本题考查微生物分离和培养等相关知识,要求考生识记培养基的组成成分、种类及功能;识记微生物计数的两种方法,能结合题干信息准确答题。
(2021届四川省成都市蓉城名校联盟高三第一次联考生物试题)11. 生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油,如下图所示:
(1)用于生产生物柴油植物油不易挥发,且易溶于有机溶剂,宜选用___________方法从油料作物中提取。加热时需安装冷凝回流装置,其目的是______________________________。
(2)筛选产生脂肪酶的微生物M时,宜用___________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是______________________。从功能上讲,这种培养基属于___________。
(3)从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测___________,以确定其应用价值。纯化后的脂肪酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越___________。为降低生物柴油生产成本,可利用___________技术使脂肪酶能够重复使用。
【答案】 (1). 萃取 (2). 防止有机溶剂的挥发 (3). 脂肪 (4). 凝固剂 (5). 选择培养基 (6). 酶活性 (7). 小 (8). 固定化酶
【解析】
【分析】
用于生产生物柴油的植物油不易挥发,且易溶于有机溶剂,宜选用萃取方法从油料作物中提取。
【详解】(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发,且易溶于有机溶剂,宜选用萃取方法从油料作物中提取。加热时需安装冷凝回流装置,其目的是防止有机溶剂的挥发.
(2)筛选产生脂肪酶的微生物M时,宜用脂肪作为培养基中的唯一碳源,因其可分解脂肪,这是一类选择培养基。培养基中琼脂的作用是凝固剂。
(3)从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测酶活性,以确定其应用价值。纯化后的脂肪酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越小。为降低生物柴油生产成本,可利用固定化酶技术使脂肪酶能够重复使用。
【点睛】本题考查植物油的提取,酶活性检测,熟记相关知识点即可。
(甘肃省兰州市一中2020-2021学年高三上学期期中理综生物)11. 回答下列有关问题:
Ⅰ利用微生物发酵可以制作很多美食,如泡菜等。泡菜制作中盐和水的质量比是___________。泡菜中的亚硝酸盐含量过多会对人体产生危害,通常用___________法检测亚硝酸盐含量。 检测过程中使用了很多溶液,其中Al(OH)3的作用是___________。
Ⅱ某校生物研究性学习小组的同学欲调查某冷饮店的冰块中大肠杆菌的含量。具体实验步骤如下:
第一步:配置培养基(成分:蛋白胨、氯化钠、乳糖、水、琼脂和X)
第二步:制作无菌平板;
第三步:设置空白对照组和实验组,对照组接种①,实验组接种②。
第四步:将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题:
(1)为了方便大肠杆菌的鉴定,需要在培养基中添加成分X是______________________,在该培养基表面,大肠杆菌的菌落呈现______________________(填颜色)
(2)完善步骤三,①是______________________,②是______________________。
(3)将1 mL冰块水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为___________。
【答案】 (1). 1:4
(2). 比色 (3). 使泡菜提取滤液变得无色透明 (4). 伊红美蓝 (5). 黑色 (6). 适量无菌水 (7). 等量冰块水 (8). 3.8×107
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、伊红-美蓝培养基是一种鉴别培养基,可用来鉴别大肠杆菌,当大肠杆菌分解乳糖产酸时,细菌带正电荷被染成红色,再与美蓝结合形成紫黑色菌落,并带有金属光泽;倒平板法需要固体培养基,通过添加琼脂作为凝固剂来将液体培养基转化为固体培养基。
【详解】Ⅰ泡菜制作中盐和水的比例是1:4。泡菜中的亚硝酸盐含量过多会对人体产生危害,通常用比色法检测亚硝酸盐含量。 检测过程中使用了很多溶液,其中Al(OH)3的作用是使泡菜提取滤液变得无色透明。
Ⅱ(1)伊红-美蓝培养基是一种鉴别培养基,是用来鉴别大肠杆菌的,若有大肠杆菌,则培养基会变成紫黑色,并带有金属光泽。
(2)空白对照就要使对照组无菌,实验组加入鉴定对象冰块水,故对照组接种适量无菌水,实验组接种等量冰块水;
(3)将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为[(39+38+37)/3]×100×10×103=3.8×107。
【点睛】本题考查泡菜的制作和微生物的培养和分离,要求考生识记培养基的成分、种类及作用,能结合题中信息准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
(宁夏石嘴山市三中2020-2021学年高三补习班上学期期中生物试题)66. 联系传统发酵技术的应用,回答下列问题:
(1)酿造葡萄酒时,在葡萄榨汁前,葡萄要先进行_____再除去枝梗,可以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)若用如图装置制作葡萄酒,要先用_____对装置进行消毒,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~25 ℃环境中,每天拧开_____多次,排出发酵过程产生的气体。装置中d处设计成弯曲形状的目的是_____。
(3)若要利用步骤(2)产生的酒精制作果醋,需要通过适当的方法往瓶中加入_____,拧开_____通入无菌_____,然后将装置放在30~35 ℃的环境发酵。
(4)家庭制作腐乳时,腐乳独特的风味主要与毛霉等微生物产生的_____有关。
(5)在泡菜腌制过程中,坛子、蔬菜并未进行严格灭菌,但是发酵过程中一般不会出现杂菌大量繁殖的原因是_____。
【答案】 (1). 清洗 (2). 70%左右的酒精 (3). 气阀b (4). 防止排气时空气中微生物的污染 (5). 醋酸菌 (6). 气阀a (7). 氧气 (8). 蛋白酶和脂肪酶 (9). 乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌
【解析】
【分析】
1、果酒制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约13的空间,并封闭充气口;②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行,及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪,都是大分子有机化合物,难以消化、吸收,毛霉、酵母菌等多种微生物分泌的蛋白酶,能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸,在多种微生物的协同下,豆腐转变成腐乳。
【详解】(1)为防止除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,葡萄糖需要先冲洗再出去枝梗。
(2)发酵装置需要用70%的酒精消毒,再装入葡萄汁,发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,因此每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理,即为了防止排气时空气中微生物的污染。
(3)利用果酒制作果醋,需要向瓶中加入醋酸菌,醋酸菌是需氧型微生物,所以拧开气阀a,通入无菌氧气。
(4)家庭制作腐乳时,依赖毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。
(5)制作泡菜时,由于乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌,所以即使装置没有严格灭菌,也不会出现杂菌大量繁殖的现象。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作过程的知识点,要求学生掌握果酒的制作的原理、过程以及发酵过程中的注意事项是该题的重点,识记果酒的制作过程是解决重点的关键。
(甘肃省天水市甘谷县高三上学期第四次检测)35. 进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理时间,降低处理成本。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于对湿垃圾(包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物)的处理。请分析回答:
(1)科研小组将能够合成脂肪酶的细菌进行大量培养。需要用____________(固体、液体)培养基来培养、来生产脂肪酶,对培养基灭菌的方法是_______________。
(2)科研小组从土壤中分离分解纤维素的微生物,需要将其接种到仅含有_________为唯一碳源的培养基进行培养,制作鉴别培养基选用_____________染色,通过是否产生_________来筛选纤维素分解菌。
(3)若要检测样品中的纤维素分解菌的数量,应采用____________法接种。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是____________________________。将1 mL 土壤溶液分别稀释10倍和100倍,每种稀释度各3个平板,分别接入0.1 mL 稀释液,经适当培养后,6个平板上的菌落数分别为59、57、58、2、7和5,据此可得出每升土壤溶液中的活菌数为________个。
【答案】 (1). 液体 (2). 高压蒸汽灭菌 (3). 纤维素 (4). 刚果红 (5). 透明圈 (6). 稀释涂布平板 (7). 当两个或多个细胞连在一起时,在平板上形成的只是一个菌落 (8). 5.8×106
【解析】
【分析】
纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解成葡萄糖。纤维素分解菌素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
【详解】(1)科研小组将能够合成脂肪酶的细菌进行大量培养,大量培养细菌需要用到液体培养基,因为液体培养基能够给细菌提供充足的营养,对培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌的方法来进行。
(2)为了分离分解纤维素的微生物,需要从富含纤维素的环境取种,然后将其接种到以纤维表为唯一碳源的培养,用刚果红染色法制作鉴别培养基选,然后通过产生透明圈的大小来筛选纤维素分解菌。
(3)若要检测样品中的纤维素分解菌的数量,一般采用稀释涂布平板法。用该方法当两个或多个细胞连在一起时,在平板上形成的只是一个菌落,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。稀释涂布平板法中,一般选用30-300个菌落数进行计数,因此采用稀释10倍和菌落数分别为59、57、 58的进行计算,据此可得出每升土壤溶液中的活菌数为= (59+57 +58)÷3×10÷(0.1×10-3)=5.8×106个。
【点睛】熟知相关基础知识是解答本题的关键,能够理解固定化酶的优点以及制作方法是解答本题的另一关键。
(2021届江西省南昌市二中高三上学期第五次考试)11. 纤维素类物质是地球上产量巨大而又未得到充分利用的可再生资源。纤维素酶是一组能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称, 在食品、饲料、医药、纺织、洗涤剂和造纸等众多的工业领域有广泛的应用价值。请分析回答下列问题:
(1)纤维素酶是由至少3种组分组成复合酶,其中葡萄糖苷酶的作用是__________。
(2)纤维素酶的反应速度表示方法为__________________。
(3)要将纤维素酶反复利用,通常要用固定化酶技术。与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是_______________________,还能被反复利用。若将纤维素酶进行固定,一般不采用包埋法,原因是_________________。
(4)研究发现洗衣粉中纤维素酶的作用是使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的污垢能够与洗衣粉充分接触,达到更好的去污效果。加酶洗衣粉中常用的酶制剂除了纤维素酶外,还有_____________。已知某种含纤维素酶的洗衣粉的适宜洗涤温度范围是25-45℃,利用浅色污布作实验材料探究该种含纤维素酶洗衣粉的最适温度,并通过浅色污布洗净所需的时间表示洗衣粉的洗涤效果。该实验的自变量应该如何设置:_________________。无关变量是___________(写3项即可)。
【答案】 (1). 将纤维二糖分解成葡萄糖 (2). 单位时间内、单位体积中纤维素的减少量或葡萄糖的增加量 (3). 既能与反应物接触,又能与产物分离 (4). 酶分子较小,容易从包埋材料中漏出来 (5). 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶 (6). 在25-45℃范围内设置等温度梯度的温度 (7). 加入洗衣粉的量,污布的污染情况,洗涤强度
【解析】
分析】
1、纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。通常利用刚果红染色法筛选纤维素分解菌,这种方法能够通过在培养基中加入刚果红,观察是否产生透明圈直接对微生物进行筛选。能产纤维素酶的微生物应多分布于富含纤维素的环境。
2、固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法;固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用;固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
【详解】(1)纤维素酶至少包括三种组分,即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,其中葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。
(2)纤维素酶能将纤维素分解为葡萄糖,反应速度是以单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。纤维素酶的反应速度表示方法为单位时间内、单位体积中纤维素的减少量或葡萄糖的增加量。
(3)固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用;由于纤维素酶分子较小,容易从包埋的材料中漏出来,所以将纤维素酶进行固定,一般不采用包埋法。
(4)加酶洗衣粉中常用的酶制剂除了纤维素酶外,还有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶。已知某种含纤维素酶的洗衣粉的适宜洗涤温度范围是25-45℃,利用浅色污布作实验材料探究该种含纤维素酶洗衣粉的最适温度,并通过浅色污布洗净所需的时间表示洗衣粉的洗涤效果。该实验的自变量为温度,具体设置方法为:在25-45℃范围内设置等温度梯度的温度。无关变量是加入洗衣粉的量,污布的污染情况,洗涤强度。
【点睛】本题考查纤维素酶、固定化酶、酶的作用特点及实验设计等相关知识,意在考直考生理解所学知识要点,运用所学知识综合分析问题和解决问题的。
(2021届云南省昆明市云师大附中高考适应性月考)11. 请根据“血红蛋白的提取和分离”实验,回答下列问题:
(1)血红蛋白因含有______________(该物质中含Fe2+)而呈红色,这有利于对提取过程进行监测。
(2)在进行样品处理时首先要使用__________对红细胞进行洗涤,目的是______________。在该过程中,若________________会使白细胞一同沉淀,达不到分离的效果。
(3)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中,加入___________使红细胞破裂,释放出血红蛋白,再通过离心的方法将血红蛋白从混合液中分离出来。
(4)将收集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析,透析的原理是_________________。
(5)通过凝胶色谱法将样品进-一步纯化。装填色谱柱时不能有气泡存在,因为________,降低分离效果。
(6)最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。 加入SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率完全取决于_________________。
【答案】 (1). 血红素 (2). 生理盐水(质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液) (3). 去除杂蛋白(去除血浆蛋白) (4). 离心速度过高和时间过长 (5). 蒸馏水和甲苯 (6). 透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内 (7). 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序 (8). 分子的大小
【解析】
【分析】
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白。(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。(4)纯度鉴定:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】(1)血红蛋白由4条肽链组成,包括2条α肽链和2条β肽链,血红蛋白因含有血红素而呈红色,这有利于对提取过程进行监测。
(2)在进行样品处理时首先要使用生理盐水(质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液)对红细胞进行洗涤,目的是去除杂蛋白(去除血浆蛋白),直至上清液不再呈现黄色,表明红细胞已经洗涤干净。若离心速度过高和时间过长会使红细胞与白细胞一同沉淀,达不到分离的效果。
(3)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中,加蒸馏水让细胞吸水膨胀破裂。细胞膜主要成分是磷脂,易溶于甲苯等有机溶剂,加入甲苯能加快红细胞破碎并释放出血红蛋白,再通过离心的方法将血红蛋白从混合液中分离出来。
(4)在样品粗分离操作中,将收集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析,透析的目的是去除分子量较小的杂质,其原理是透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。
(5)在装填色谱柱时不能有气泡存在,因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。
(6)最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定,SDS消除了净电荷对迁移率的影响, 加入SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率完全取决于分子的大小。
【点睛】本题考查血红蛋白的提取和分离,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(安徽省滁州市定远县11月质量检测)28. DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻
优势代谢
类型
生长速率(g/L 天)
固体培养基上菌落直径
DHA 含量(%。)
A藻
自养
0.06
小
0.7
B藻
异养
0.14
大
无
据表回答:
(1)选育的融合藻应具有A藻______________与B藻 ______________的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得______________。
(3)通过以下a、b、c三步筛选融合藻,步骤______________可淘汰B藻,步骤______________可淘汰生长速成率较慢的藻落,再通过步骤______________获取生产所需的融合藻。
步骤a:观察藻落的大小
步骤b:用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤c:测定DHA含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如下图。
与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下______________。
甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是____________。
【答案】 (1). 产生DHA、自养特性 (2). 快速生长 (3). 原生质体 (4). b (5). a (6). c (7). 融合藻既能光能自养又能异养 (8). 融合藻利用光能和简单的无机物即能生长,不需要添加葡萄糖,可降低成本,也可防止杂菌生长
【解析】
【详解】(1)由表格信息可知选育的融合藻要具有A藻的自养特性且能产生DHA,还有具有B藻的生长速率快的特点。
(2)藻类具有细胞壁,用纤维素酶可除去其细胞壁又不会损伤原生质体,由此可推知用纤维素酶处理的目的是获得原生质体。
(3)用不含有机碳源(碳源-生物生长的碳素来源)的培养进行光照培养可淘汰B藻和BB融合型藻类,观察藻落的大小,可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过测定DHA含量的步骤获取生产所需的融合藻。
(4)与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在光照、添加葡萄糖的培养条件下融合藻既能光能自养,又能异养,甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,因为融合藻利用光能和简单的无机物即能生长,不需添加葡萄糖,可降低成本,同时也可防止杂菌生长(因为多数细菌是异养型的)。
(贵州省铜仁市思南中学上学期期中)30. 在使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题:
(1)为统计样品中活菌的数目,常将样品用__________法接种于培养基表面。运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是___________。
(2)为了检验该致病菌对于抗生素的敏感性,在该病菌菌落均匀生长的平板的不同位置,分别放置含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片,培养一段时间后,在四个滤纸片周围出现透明圈由大到小依次是A>C>D>B,由此推断,该病人目前适合使用的抗生素______。含C的滤纸片周围透明圈比含A的小,最可能的原因是_____________导致的结果;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现一个菌落,这种菌落的出现可能是由于接种过程不严格导致的,也可能是产生了抗生素D的耐药菌,这种变异的特点是_________________(至少列举两个)。
(3)实验中培养基需用______________灭菌,接种环用_____灭菌,接种过程也在酒精灯火焰旁进行。
【答案】 (1). 稀释涂布平板 (2). 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (3). A (4). 该致病菌对C的敏感性比对A的弱 (5). 普遍性、低频性、随机的、不定向的、多害少利性(写出任意两点即可,少写不给分) (6). 高压蒸汽 (7). 灼烧
【解析】
【分析】
(1)接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法.接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。
(2)根据材料分析,透明圈的出现,说明该菌不能生长。
(3)常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌和干热灭菌。
【详解】(1)为统计样品中活菌的数目,常将样品用稀释涂布平板法接种于培养基表面.当两个或多个细胞连在一起时,平板山观察到的只是一个菌落,因此运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。
(2)在抗药性检验过程中,如果在菌落周围出现透明的圆圈,说明此种抗生素可抑制该细菌;透明圈的大小表示着此种抗生素抗菌的强弱,由于四个滤纸片周围出现透明圈由大到小依次是A>C>D>B,可以推断出抗生素A对该致病菌的效果最好,含C的滤纸片周围透明圈比含A的小,说明该致病菌对C的敏感性较A的弱;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现一个菌落,这种菌落的出现可能是由于接种过程不严格导致的,也可能是产生了抗生素D的耐药菌,这种变异属于基因突变,基因突变具有普遍性、低频性、随机的、不定向的、多害少利性等特点。
(3)实验中培养基需用高压蒸汽灭菌、接种环用灼烧灭菌、接种过程也在酒精灯火焰旁进行。
【点睛】本题主要考查微生物的筛选与分离,培养基的制作过程等知识,意在提高学生对相关知识点的识记与理解.
(四川省成都市新津中学月考)11. 生物技术与人类生活息息相关,比如利用微生物发酵制作的腐乳味道鲜美,易于消化和吸收,泡菜酸甜香脆,能令人胃口大开;利用酶技术大规模地应用于食品、医药等多个领域,降低成本,提高品质。回答下列问题:
(1)豆腐乳是通过微生物发酵而成,与发酵前相比,发酵后的腐乳营养价值______(填提高或降低)了,影响豆腐乳风味和品质的因素有____________(答出两点即可)
(2)在测定泡菜亚硝酸盐含量的实验中,通常运用的方法是__________,其中在配制溶液时氢氧化铝乳液的作用是_________________
(3)海藻酸钠是固定化细胞中常用的载体,在固定化酵母细胞的实验中,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,则说明____________________
(4)酶活性是指___________________,目前,还没有一种固定化技术能普遍适用于所有的酶,原因是____________、____________(答出两点即可)
【答案】 (1). 提高 (2). 盐的用量;发酵时间;发酵温度;豆腐的含水量;香辛料的种类和用量;酒的种类和用量等 (3). 比色法 (4). 除去滤液中的色素,使滤液变得无色透明 (5). 海藻酸钠浓度过低,固定的酵母细胞过少 (6). 酶催化一定化学反应的能力 (7). 不同酶的分子结构不同 (8). 不同酶理化性质不同(或不同酶对理化因素的耐受程度不同)
【解析】
【分析】
1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比,可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
【详解】(1)豆腐乳是通过微生物发酵而成,与发酵前相比,发酵后的腐乳中氨基酸、脂肪酸增多,营养价值提高了;影响豆腐乳风味和品质的因素有盐的用量、发酵时间、发酵温度、豆腐的含水量、香辛料的种类和用量、酒的种类和用量等。
(2)在测定泡菜亚硝酸盐含量的实验中,通常运用的方法是比色法,其中在配置溶液时氢氧化铝乳液的作用是除去滤液中的色素,使滤液变得无色透明。
(3)固定化酵母细胞实验中,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,固定的酵母细胞过少。
(4)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,目前,还没有一种固定化技术普遍适用于所有酶,原因是不同酶的分结构不同;不同酶理化性质不同(或不同酶对理化因素的耐受程度不同)。
【点睛】本题考查腐乳的制作、固定化酶、泡菜的制作等,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(浙江省宁波市上学期选考适应性考试)13. 土壤中有些细菌可以降解焦化厂淤泥中的污染物S,下图是分离、纯化和筛选高效降解S的优质菌株的过程,下列叙述正确的是( )
A. 甲是土样经高温灭菌后用无菌水配置的土壤稀释液
B. 丙是添加了琼脂的选择性培养基
C. 在涂布平板上长出的菌落,可通过划线法进行计数
D. 经多次稀释和筛选,形成的单菌落中所有细胞的遗传物质都相同
【答案】B
【解析】
【分析】
平板划线法和稀释涂布平板法是两种常用的接种方法,其中稀释涂布平板法还可用来计数。据图可知,实验采用稀释涂布平板法对菌种进行分离纯化。
【详解】A、土样不能用高温灭菌,这样会杀死土样中目的菌,A错误;
B、固体培养基中才能形成菌落,故丙是固体培养基,制备时加入了琼脂,B正确;
C、平板划线法是常用的接种方法,但不能用来计数,C错误;
D、菌落往往是由一个细菌繁殖而成的子细胞群体,该实验中筛选出的菌落中的菌种降解能力可能不同,故细胞的遗传物质不一定相同,D错误。
故选B。
(浙江省宁波市上学期选考适应性考试)29. 回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与酿酒和制醋有关的问题:
(1)用干酵母作为发酵菌酿制果酒时,需先将适量干酵母放在小烧杯中,加入少量温水(<40℃)和一小撮蔗糖制成_______,待其出现_______,表明干酵母已活化。
(2)发酵过程中,最初2~3天内可能看不到发酵液中冒出气泡,这是因为酵母菌进行_______使发酵瓶内出现负压。为了掌握发酵进程,需测定发酵液中酵母菌的活菌数量、发酵液密度和酒精浓度等。酒精在酸性条件下,可被重铬酸钾氧化产生绿色的三价铬,故可采用_______法对发酵液中的酒精浓度进行测定。样品处理过程中,需先用活性碳进行脱色,其目的是_______。
(3)用果酒酿制果醋时,发酵瓶中先装八分满的经_______处理的锯末,然后加入含有醋杆菌的_______使醋杆菌附着在锯末上,成为固定化醋杆菌。采用固定化醋杆菌而不是固定化酶进行醋酸发酵的主要原因是_______。
(二)回答与基因工程和克隆技术有关的问题:
(1)构建重组DNA分子时,使用两种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA片段和载体DNA,然后在DNA连接酶的催化下拼接;优点是可防止目的基因和切割后的载体DNA_______及反向拼接。影响拼接效率的主要因素,除了反应溶液的盐离子浓度、温度、渗透压等环境因素外,还有_______(答出2点即可)。
(2)如培育转基因植物,可选择_______培养获得的细胞系作为受体细胞,则可快速获得稳定遗传的转基因植物。如要利用转基因动物的乳腺作为生物反应器来生产基因工程药品,则一般选择_______细胞作为受体细胞,用显微注射的方法导入重组DNA分子,完成_______过程。相比细菌基因工程,以转胰岛素原基因动物的乳腺作为反应器来生产人胰岛素的优点有:乳腺细胞含有内质网和高尔基体,_______;表达的胰岛素随乳汁及时排出体外,便于提取纯化等。
(3)如要在分子水平判断目的基因在受体细胞中是否表达,可检测细胞内是否含相应的_______或蛋白质分子,若检测后者可用_______技术获得特异性探针,与提取的蛋白质杂交。
【答案】 (1). 酵母悬液 (2). 气泡 (3). 需氧呼吸 (4). 光电比色法 (5). 排除果酒原有颜色的干扰 (6). 灭菌 (7). 酒—水混合物(液) (8). 醋酸发酵需要多种酶参与,固定化醋杵菌含多种酶,能实现连续发酵、连续生产的目的 (9). 自身环化 (10). 目的基因的浓度、载体DNA的浓度、反应时间、酶的用量 (11). 花粉离体 (12). 受精卵 (13). 转化 (14). 可以将无活性的胰岛素原加工成有生物活性的胰岛素 (15). mRNA (16). 单克隆抗体(或细胞融合技术或细胞杂交技术或杂交瘤技术)
【解析】
【分析】
本题主要考查生物选修课本中的果酒和果醋的制作、基因工程和克隆技术等,回忆果酒和果醋的制作原理、过程和注意事项,了解基因工程的三个基本工具和四个基本步骤,据此分析答题。
【详解】(一)
(1)酿制果酒所用的酵母悬液是由干酵母、适量蔗糖加上温水配制而成的,当其出现气泡时,说明干酵母已活化。
(2)发酵过程中,最初2~3天内,酵母菌进行需氧呼吸使发酵瓶内出现负压,所以可能看不到发酵液中冒出气泡。酵母菌厌氧呼吸产生的酒精可以用酸性重铬酸钾进行检测,产生绿色的三价铬,因此可以采用光电比色法对发酵液中的酒精浓度进行测定;样品处理过程中,需先用活性碳进行脱色,以排除果酒原有颜色的干扰。
(3)用果酒酿制果醋时,发酵瓶中先装八分满的经灭菌处理的锯末,然后加入含有醋杆菌的酒-水混合物使醋杆菌附着在锯末上,成为固定化醋杆菌;由于醋酸发酵需要多种酶参与,固定化醋杵菌含多种酶,能实现连续发酵、连续生产的目的,因此醋酸发酵时采用的是固定化醋杆菌而不是固定化酶。
(二)
(1)在重组DNA分子步骤中,采用不同的限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体DNA,可以防止目的基因和切割后的载体DNA自身环化及反向拼接;影响拼接效率的主要因素有反应溶液的盐离子浓度、温度、渗透压、目的基因的浓度、载体DNA的浓度、反应时间、酶的用量等。
(2)培育转基因植物时,若要获得稳定遗传的转基因植物,应该选取花粉离体培养获得的细胞系作为受体细胞;若要利用转基因动物的乳腺作为生物反应器来生产基因工程药品,则一般选择受精卵作为受体细胞,用显微注射的方法导入重组DNA分子,完成转化过程。乳腺细胞含有内质网和高尔基体,可以将无活性的胰岛素原加工成有生物活性的胰岛素,且其产生的胰岛素能够随乳汁及时排出,因此采用以转胰岛素原基因动物的乳腺作为反应器来生产人胰岛素比细菌(原核生物)更具优势。
(3)基因表达过程包括转录和翻译,产物分别是mRNA和蛋白质,因此如要在分子水平判断目的基因在受体细胞中是否表达,可检测细胞内是否含相应的mRNA或蛋白质分子;检测产生的蛋白质分子可以用单克隆抗体技术获得特异性探针,与提取的蛋白质杂交。
【点睛】解答本题的关键是掌握果酒和果醋的制作原理和过程、基因工程的过程和工具、克隆的实质等知识点,能够对果酒和果醋的制作过程中的一些实验现象进行合理的分析,并能够对基因工程中的限制酶的应用进行分析,进而结合题干要求分析答题。
(浙江省山水联盟高三12月联考)19. 下列关于生物技术实践的叙述,不正确的是( )
A. 甘露醇可以作为醋化醋杆菌的碳源
B. 含有脲酶的培养基筛选分解尿素的细菌
C. 果酒发酵产物中的乙醇可以抑制杂菌生长
D. 黑曲霉菌培养基的PH比农杆菌的低
【答案】B
【解析】
【分析】
培养基的概念及营养构成
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、醋化醋杆菌的培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是作为碳源,A正确;
B、筛选分解尿素的细菌需要用以尿素为唯一氮源的培养基来筛选,B错误;
C、乙醇可用于消毒,据此可推测果酒发酵产物中的乙醇可以抑制杂菌生长,C正确;
D、结合分析可知,培养黑曲霉菌需要将培养基的pH调至酸性,而农杆菌为细菌,因此黑曲霉菌培养基的pH更低,D正确。
故选B。
【点睛】
(浙江省山水联盟高三12月联考)29. 回答下列(一)(二)小题。
(一)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题:
(1)腌制过程主要利用乳酸菌和假丝酵母对蔬菜中糖类和其他营养物质进行发酵,产生__________等物质,使泡菜美味可口。
(2)在制作过程初始阶段通过____________、____________和密封等措施控制其他杂菌的繁殖,以保证产品的质量和风味口感。制作过程可以通过______________________________(写出两点)加快发酵进程。
(3)发酵合适时间之后取食泡菜的原因______________________________。(写出两点)
(4)泡菜腌制过程中会产生亚硝酸,亚硝酸盐对人体有害,需要测定泡菜中亚硝酸盐含量。测定时,亚硝酸钠标准溶液和泡菜样品溶液均在适宜____________条件下,与显色剂在暗处充分反应生成紫红色产物,用1cm光程的比色杯在550nm处测定各自光密度值。
(5)泡菜风味口感与菌种类型密切有关。欲研究某泡菜中乳酸菌类型,将泡菜汁过滤用无菌水适度稀释,用____________法接种于多个MRS菌专用培养基的平板上,观察比较各平板上单菌落的形态、大小和颜色,进行初步鉴定,菌落特征相似的菌种可采用____________等方法进一步鉴定。
(二)利用现代生物科学技术培育动植物新品种,请回答下列相关问题。
植物甲含有A基因,其编码的蛋白质中富含赖氨酸。科学家通过基因工程培育出的相应转基因奶牛和转基因玉米,使它们都能合成富含赖氨酸的蛋白质。
(1)培育转A基因奶牛过程中,已获得若干成功导入A基因的胚胎干细胞,必须经过______得到重组细胞,重组细胞经过______、胚胎体外培养、胚胎移植后,由受体分娩出转基因奶牛,最后__________表明基因A在奶牛体内成功表达。
(2)培育转基因玉米过程中,将携带了目的基因的农杆菌和玉米薄壁组织细胞共培养时,需用酚类化合物对玉米细胞进行处理。选用玉米薄壁组织细胞作为受体细胞的理由_______________(写出两点)。选用酚类化合物对玉米细胞进行处理的作用是________________________。
(3)经过培养基中成分的诱导,单个成功导入A基因的玉米薄壁细胞依次到______、球形胚、心形胚和胚状体,最后发育出完整的转基因玉米。欲使A基因只在玉米籽粒中稳定高效表达,必须研究清楚A基因表达的______的启动和关闭机制。
(4)为克隆繁殖转基因玉米,多次继代培养后,培养物胚胎发生和器官形成能力下降的原因最不可能的是__________
A.细胞发生不可逆的染色体畸变、细胞核变异
B.细胞或组织中激素平衡被打破
C.细胞对外源生长物质的敏感性不变
D.其他原因产生了缺乏成胚性的细胞系
【答案】 (1). 有机酸和醇类 (2). 加盐 (3). 加白酒 (4). 用开水浸泡蔬菜、加入一些已经研制过的泡菜汁 (5). 亚硝酸盐含量低,泡菜酸度适口 (6). 酸性 (7). 涂布分离 (8). 镜检、革兰氏染液染色或生化特性检测 (9). 核移植 (10). 胚激活 (11). 奶牛乳汁中含有富含赖氨酸的蛋白质 (12). 薄壁细胞易于吸收和接纳外源DNA、全能性容易表达 (13). 吸引农杆菌对玉米细胞进行侵染 (14). 细胞团 (15). 分子开关 (16). C
【解析】
【分析】
1、(1)泡菜的制作原理泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。(2)测定亚硝酸盐含量的原理在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比,可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取; ②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
【详解】(一)(1)泡菜腌制过程中,假丝酵母和乳酸菌等主要微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵,产物有有机酸、醇类物质等,使泡菜美味可口,同时也会产生对人体有害的物质要硝酸盐。
(2)在生产过程初始阶段通过多种措施控制其他杂菌的繁殖,如加盐、加白酒和加水密封,以保证产品的质量。制作过程可以通过用开水浸泡蔬菜或加入一些已经研制过的泡菜汁以扩增的一定量的发酵菌种加快发酵进程。
(3)泡菜腌制过程中,会有人体有害的物质要硝酸盐的产生,随着发酵的进行,亚硝酸盐分解减少,发酵合适时间过短亚硝酸盐含量高,时间过长会使泡菜过咸,口感差,因此发酵合适时间之后取食泡菜的原因是亚硝酸盐含量低,泡菜酸度适口。
(4)测定亚硝酸钠含量时,亚硝酸钠标准溶液和泡菜样品溶液在酸性条件下,与显色剂在暗处充分反应生成紫红色产物。
(5)培养观察分离不同微生物菌落的差异,常用稀释涂布平板法接种微生物,观察比较各平板上单菌落的形态、大小和颜色,进行初步鉴定,对于菌落特征相似的菌种可采用显微镜镜检或革兰氏染液染色或生化特性检测的方法进一步鉴定。
(二)(1)胚胎干细胞不能发育成完整个体,必须经过细胞核移植得到重组细胞,重组细胞再经过胚激活、胚胎体外培养、再将胚胎移植到受体母牛子宫内后,由受体分娩出转基因奶牛,如果转基因奶牛乳汁中含有富含赖氨酸的蛋白质表明基因A在奶牛体内成功表达。
(2)农杆菌细胞中的Ti质粒上的T-DNA(可转移DNA)能进入玉米细胞并整合到玉米染色体DNA上,因此在利用农杆菌转化法转基因时,需将目的基因插入到质粒的T-DNA中。将携带了目的基因的农杆菌和玉米薄壁组织细胞共培养时,需用酚类化合物对玉米细胞进行处理。选用玉米薄壁组织细胞作为受体细胞的理由薄壁细胞易于吸收和接纳外源DNA、全能性容易表达、以吸引农杆菌对玉米细胞进行侵染。
(3)经过培养基中成分的诱导,组织培养发育过程依次是导入A基因的玉米薄壁细胞、愈伤组织(细胞团)、球形胚、心形胚和胚状体、完整的转基因玉米。基因表达的分子开关(启动子、终止子)的启动和关闭机制使A基因只在玉米籽粒中稳定高效表达。
(4)利用该玉米的培养细胞所诱导出的再生植株,在多次传代培养后,会丧失全能性的表达能力。长期培养中,培养物的胚胎发生和器官发生能力下降,可能的原因:①有染色体畸变,细胞核变异或非整倍体产生,且其结果是不可逆的;②细胞或组织中激素平衡被打破;③细胞对外源生长物质的敏感性发生该改变;④由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系,C错误。
故选C。
【点睛】本题考查发酵工程、基因工程、细胞工程以及胚胎工程的相关知识,意在考查考生运用所学基础知识,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
(2021届广西柳州市高三第一次模拟理综生物试题)1. 蛋白质是生命活动不可缺少的物质。随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中氧气和二氧化碳的运输。
(1)分离血红蛋白的方法是凝胶色谱法,其原理是根据________来分离蛋白质。
(2)在血红蛋白样品处理和粗分离中需要用到很多试剂,如在红细跑的洗涤中需要用到生理盐水直至上清液不再呈现黄色;在血红蛋白的释放过程中需用到蒸馏水和40%体积的____,目的是使红细胞破裂释放血红蛋白;在透析过程中需要将透析袋放入200mol/L的______________中。
(3)本实验用的是交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-75),其中“G”表示__________,“75”表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸收水分7.5g。在装填凝胶时色谱柱内不能出现气泡的原因是___________,给色谱柱添加样品的方法是___________。
(4)判断纯化的蛋白质是否达到要求,选用的检测方法是______________。
【答案】 (1). 相对分子质量的大小 (2). 甲苯 (3). 磷酸缓冲液 (4). 凝胶的交联程度,膨胀程度及分离范围 (5). 因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离程度 (6). 使吸管管口沿管壁环绕移动 (7). SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
【解析】
【分析】
血红蛋白的提取和分离常常选用凝胶色谱法进行分离,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。分离的步骤可以分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。纯度鉴定时常常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法来进行。
【详解】(1)凝胶色谱法分离蛋白质的原理是根据蛋白质相对分子质量的大小不同来分离的,不同的蛋白质分子穿过凝胶时速度不同,进而进行分离;
(2)血红蛋白释放时,需要加入蒸馏水到原血液的体积,再加入40%体积的甲苯,可以使得红细胞破裂,释放出内容物;在透析时,需要将透析袋放入200mol/L的磷酸缓冲液中;
(3)本实验用的是交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-75),其中“G”表示凝胶的交联程度,膨胀程度及分离范围;在凝胶填装时,不能出现气泡,气泡可以搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果;为防止破坏凝胶表面,给色谱柱添加样品的方式是使吸管管口沿管壁环绕移动加样;
(4)一般使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来进行纯度鉴定。
【点睛】该题重点考察了血红蛋白的分离纯化过程,考察较为基础,识记该过程中使用的试剂、操作步骤和注意事项是本题的解题关键。
(北京市丰台区2020-2021学年高三上学期期中生物试题)2. 乳链菌肽是由某些乳酸球菌产生的一种小肽(34个氨基酸),对许多革兰氏阳性菌,包括对食品造成严重危害的主要腐败菌和某些致病菌有强烈的抑制作用,可被动物消化道内α-胰凝乳蛋白酶分解。研究人员从新鲜牛奶中获得多株产乳链菌肽的菌株,进行了如下实验:
(1)将革兰氏阳性菌涂布于平板上,滴加等量备选菌株产生的乳链菌肽后进行培养。选取乳链菌肽周围形成_____的菌株R做进一步研究。
(2)为了排除R菌株是由实验室中已有的乳链菌肽产生菌M和N污染造成的,根据绝大多数乳酸球菌都含有的质粒DNA分子量各不相同的特性,提取三种菌株的质粒DNA,并进行电泳,观察电泳条带的_____。实验证明菌株R是与已有菌株不同的新菌株。
(3)为了解乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式究竟是抑制细菌生长、溶菌性杀死细菌(细胞破裂)、非溶菌性杀死细菌。将乳链菌肽加入革兰氏阳性菌菌液中,随着发酵时间的延长,检测革兰氏阳性菌的活菌数、除去菌体的上清液中核酸含量,如图所示。研究人员还从(1)实验的抑菌圈中挑取琼脂块进行液体培养,结果未见生长。
对照组的操作为_____。对革兰氏阳性菌活菌的计数方法为_____。对照组的种群数量变化呈_____型。以上实验表明乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式为_____,理由是_____。
(4)乳链菌肽与抗生素青霉素相比,优点是_____,且对人体无过敏等不良反应,乳链菌肽在生产中的应用价值是_____。
(5)在以上研究的基础上,提出一项能进一步深入研究的问题:_____。
【答案】 (1). (最大)抑菌圈 (2). 位置 (3). 加入等量灭活乳链菌肽的革兰氏阳性菌菌液 (4). 稀释涂布平板法 (5). S (6). 非溶菌性杀死细菌 (7). 曲线3活菌数降为零(或从透明抑菌圈中挑取琼脂块进行液体培养,结果未见生长),说明是杀死细菌;除去菌体的上清液中核酸含量没有明显变化,说明不是溶菌 (8). 乳链菌肽可在在消化道内被蛋白酶分解,不会进入人体内环境 (9). 可作为食品防腐剂 (10). 乳链菌肽发挥抑菌活性的作用机制、革兰氏阳性菌的抗性机制、乳链菌肽的生物合成、乳链菌肽的高产机制等。
【解析】
【分析】
测定培养液中微生物的数目,可采用显微镜直接计数(或血细胞计数板计数)法对培养液中的微生物直接计数,也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上,培养一段时间后,通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目。由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌,采用第二种方法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高,第二种方法统计的数目比实际活菌数目低。
选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】(1)革兰氏阳性菌对食品造成严重危害的主要腐败菌和某些致病菌有强烈的抑制作用,将革兰氏阳性菌涂布于平板上,滴加等量备选菌株产生的乳链菌肽后进行培养。选取乳链菌肽周围形成最大抑菌圈的菌株R做进一步研究。
(2)为了排除R菌株是由实验室中已有乳链菌肽产生菌M和N污染造成的,根据绝大多数乳酸球菌都含有的质粒DNA分子量各不相同的特性,提取三种菌株的质粒DNA,并进行电泳,观察电泳条带的位置,实验证明菌株R是与已有菌株不同的新菌株。
(3)为了解乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式究竟是抑制细菌生长、溶菌性杀死细菌(细胞破裂)、非溶菌性杀死细菌,实验组中加入乳链菌肽的革兰氏阳性菌菌液,对照组为加入等量灭活乳链菌肽的革兰氏阳性菌菌液,用稀释涂布平板法对革兰氏阳性菌活菌进行计数,由图可知,对照组的种群数量变化呈S型。由于曲线3活菌数降为零(或从透明抑菌圈中挑取琼脂块进行液体培养,结果未见生长),说明是杀死细菌;除去菌体的上清液中核酸含量没有明显变化,说明不是溶菌。
(4)乳链菌肽与抗生素青霉素相比,优点是乳链菌肽可在在消化道内被蛋白酶分解,不会进入人体内环境,且对人体无过敏等不良反应,乳链菌肽在生产中的应用价值是可作为食品防腐剂。
(5)在以上研究的基础上,提出一项能进一步深入研究的问题:乳链菌肽发挥抑菌活性的作用机制、革兰氏阳性菌的抗性机制、乳链菌肽的生物合成、乳链菌肽的高产机制等。
【点睛】熟知查微生物的分离和培养的相关知识是解答本题的关键,本题考查学生对所学知识的理解,以及从题干和图形中获取有效信息的能力,
(鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2020-2021学年高三上学期期中生物试题)3. 以下有关生物技术实践的叙述中,正确的是( )
A. 煮沸杀菌是生活中常用的灭菌方法,常用于培养皿、牛奶等的灭菌
B. 制作牛肉膏蛋白胨固体培养基时操作顺序为计算、称量、熔化、灭菌、调pH
C. 用稀释涂布平板法测定某土壤浸出液中活菌数目时,测定值可能比实际值大
D. 以尿素为唯一氮源并加入酚红指示剂的培养基可分离并鉴定土壤中分解尿素的细菌
【答案】D
【解析】
【分析】
筛选分解尿素的细菌,尿素作为氮源,葡萄糖作为碳源,琼脂作为凝固剂;分解尿素的细菌,能将尿素分解成氨,pH升高,酚红指示剂将变红。
【详解】A、培养皿常用高压蒸汽灭菌法灭菌,A错误;
B、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基时操作顺序为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板,B错误;
C、用稀释涂布平板法测定某土壤浸出液中活菌数目时,可能有多个菌体长成的菌落连成一个,统计时认为是由一个活菌形成的菌落,统计结果会比实际值小,C错误;
D、细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌后,若pH升高,指示剂变红,就可以准确地鉴定该细菌能够分解尿素,D正确。
故选D。
(湖南省长沙市长郡中学2020-2021学年高三上学期第三次月考生物试题)4. 酵母菌与人们的日常生活密切相关,也是现代生物技术研究常用的生物。
(1)利用酵母菌发酵产生酒精的过程中,要先充气后闭气,原因是_____请写出该过程的反应式:_____。
(2)利用玉米秸秆生产酒精时,水解秸秆所用的纤维素酶可来自微生物,分离产生该酶的微生物时,所需要的培养基为_____(按功能分),培养基中的碳源为_____。
(3)制作固定化酵母细胞时,充分混合均匀的酵母细胞溶液可以在饱和的_____溶液中形成凝胶珠,若形成凝胶珠颜色过浅则说明_____。酵母细胞的固定化技术是包埋法,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是_____。
【答案】 (1). 先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒 (2). (3). 选择培养基 (4). 纤维素 (5). CaCl2 (6). 固定化酵母细胞数目较少 (7). 酶分子很小,容易从包埋材料中漏出
【解析】
【分析】
固定化细胞制作过程中的注意事项:
(1)配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊;
(2)海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡;
(3)制备固定化酵母细胞:高度适宜,并匀速滴入;
(4)刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合,否则温度过高会导致酵母菌死亡。
【详解】(1)利用酵母菌发酵产生酒精过程中,先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,该过程的反应式:和。
(2)利用分离产生纤维素酶的微生物时,应用选择培养基,即培养基中的碳源为纤维素,能分解纤维素的微生物能在培养基上生存。
(3)制作固定化酵母细胞时,凝胶珠是将海藻酸钠和酵母细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的。若形成凝胶珠颜色过浅,则说明固定化酵母细胞数目较少。酵母细胞的固定化技术是包理法,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是酶分子很小,容易从包埋材料中漏出。
【点睛】本题考查细胞固定化技术与果酒的制作过程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
(浙江省绍兴市2020-2021学年高三11月选考科目诊断性考试生物试题)5. 微生物发酵可用于食品加工。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄酒发酵的温度若超过30℃,则需要采取适当的降温措施
B. 制作果酒时,向果汁中加入一定量蔗糖,可提高果酒酒精含量
C. 制作果醋时,应持续向发酵装置中通入洁净空气
D. 从果醋中分离出的菌种可用于制作酸奶
【答案】D
【解析】
【分析】
醋酸菌属于异养需氧菌,酵母菌属于异养兼性厌氧菌,乳酸菌属于异养厌氧菌。
【详解】A、酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,若发酵过程中温度高于30℃,则需及时采取降温措施,主要是为了防止酒的风味不佳,A正确;
B、制作果酒时,向果汁中加入一定量蔗糖,既可以增加糖的含量 , 又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量,B正确;
C、醋酸菌为需氧菌, 制作果醋时,应持续向发酵装置中通入无菌空气,C正确;
D、从果醋中分离出的菌种属于需氧菌,不能产生乳酸,所以不能用于制作酸奶,D错误。
故选D。
(浙江省绍兴市2020-2021学年高三11月选考科目诊断性考试生物试题)6.回答分离胞外α-淀粉酶分泌型菌种及α-淀粉酶的利用有关的问题:
(1)从土壤中分离胞外α-淀粉酶分泌型菌种时,常从米酒厂周围取土样,其原因主要是此处土样中____________。利用涂布法分离菌种时,需先将土壤样本配制成土壤稀释液,再进行梯度稀释,取样时应尽量____________。将土壤稀释液接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上,接种过程应在超净台上的酒精灯火焰旁进行,这是由于燃烧产生的上升气流可以减少____________的可 能性。接种后的培养基应____________在恒温培养箱中培养。
(2)通过向培养基表面滴加碘液,挑选出水解圈直径与菌落直径比值大的单菌落,以获得____________的菌种进行扩大培养。从培养液中分离获得α-淀粉酶,用石英砂进行____________,装柱制成固定化酶。欲检测固定化α-淀粉酶活性,取亲和层析洗脱液加指示剂,并以____________加指示剂作 为对照,观察颜色。使用后的α-淀粉酶柱需经____________后放置在4℃冰箱中备用。
【答案】 (1). 淀粉含量高,含产α-淀粉酶的菌种较多 (2). 只取悬液 (3). 空气中微生物落入培养基 (4). 倒置 (5). 分泌α-淀粉酶活性较高 (6). 吸附 (7). 淀粉溶液 (8). 蒸馏水洗涤
【详解】(一)(1)因为米酒厂周围淀粉含量多,故其周围含有的胞外α-淀粉酶分泌型菌种最多。因此筛选胞外α-淀粉酶分泌型菌种,一般从米酒厂周围取土样。利用涂布法分离菌种时,需先将土壤样本配制成土壤稀释液,再进行梯度稀释,取样时应尽量只取悬液。微生物接种过程应在超净台上的酒精灯火焰旁进行,这是由于燃烧产生的上升气流可以减少空气中微生物落入培养基的可 能性。接种后的培养基应倒置在恒温培养箱中培养。
(2)碘液遇淀粉变蓝,滴加碘液后不变蓝,说明淀粉被分解了,所以通过向培养基表面滴加碘液,挑选出水解圈直径与菌落直径比值大的单菌落,以获得分泌α-淀粉酶活性较高的菌种进行扩大培养。从培养液中分离获得α-淀粉酶,用石英砂进行吸附,装柱制成固定化酶。欲检测固定化α-淀粉酶活性,取亲和层析洗脱液加指示剂,并以淀粉溶液加指示剂作为对照,观察颜色。使用后的α-淀粉酶柱需经蒸馏水洗涤后放置在4℃冰箱中备用。
(2020年重庆一中高2021届高三上期第一次月考)下列与微生物有关的叙述正确的是( )
A. 同一种物质可能既作为碳源又作为氮源,所有碳源都能提供能量
B. 微生物培养前,需对培养基进行消毒
C. 在做分离分解尿素的细菌实验时,A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落,A同学出现这种结果的原因一定是由于土样不同
D. 在分离纤维素分解菌的实验中,两种刚果红染色法的结果是均会出现透明圈
【答案】D
【解析】
【分析】
常用的刚果红染色法有两种:一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,此法需用氯化钠溶液洗去浮色,二是在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红,此法则不需要用氯化钠溶液洗去浮色,两种染色法中若纤维素被纤维素酶分解,则均会出现透明圈。
【详解】A、同一种物质可以即作碳源又作氮源,如牛肉膏,自养微生物利用的无机物碳源不提供能量,A错误;
B、微生物培养前,需对培养基进行高压蒸汽灭菌,B错误;
C、由题意知,该同学与其他同学获得的菌落数差异很大,可能的原因是采用的土样不同,培养基灭菌不彻底,培养基被污染或者是实验过程中没有进行无菌操作,C错误;
D、在分离纤维素分解菌的实验中,两种刚果红染色法的结果是均会出现透明圈,D正确。
故选D。
(2020年重庆一中高2021届高三上期第一次月考)下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理的叙述,错误的是( )
A. 为了防止血液凝固,应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠
B. SDS能使蛋白质完全变性,使电泳迁移率完全取决于电荷的性质和多少
C. 利用0.9%的NaCl对血红蛋白溶液透析12小时,可以去除小分子杂质
D. 在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品
【答案】BCD
【解析】
【分析】
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液。粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】A、为了防止血液凝固,应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠,A正确;
B、在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小,B错误;
C、利用磷酸缓冲液对血红蛋白溶液的透析12小时,可以去除小分子杂质,C错误;
D、在凝胶柱中加入蛋白样品后,等样品完全进入凝胶层后才能连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品,D错误。
故选BCD。
(2020年重庆一中高2021届高三上期第一次月考)请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题:
(1)将实验流程按先后顺序补充完整:A:_____、B:_____。
(2)凝胶色谱法的基本原理是根据_____分离蛋白质。
(3)洗涤红细胞的目的是去除_____,洗涤干净的标志是_____。
(4)下列样品的加入和洗脱的正确顺序是_____。
(5)在装填色谱柱时不得有气泡存在,因为_____。在凝胶色谱操作过程中,不能发生的情况,一旦发生这种情况,需重新装填凝胶色谱柱。如果红色区带_____说明色谱柱制作成功。
【答案】 (1). 血红蛋白的释放样品的加入和洗脱 (2). 相对分子质量的大小 (3). 杂蛋白(或血浆蛋白) (4). 离心后的上清液中没有黄色。 (5). ④①②③ (6). 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果 (7). 洗脱液流干、露出凝胶颗粒 (8). 均匀一致地移动
【解析】
【分析】
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白。(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】(1)样品处理包括:红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液,凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。
(2)凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部,移动速度较快,相对分子质量较小的蛋白质不能进入凝胶内部,移动速度较慢。
(3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,以利于后续步聚的分离纯化。洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠,其比例是每100 mL血液加入3.0 g柠檬酸钠。
(4)纯化血红蛋白时,步骤依次是调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质,故顺序为④①②③。
(5)在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡产生,因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱顺序,降低分离效果。在凝胶色谱操作过程中不能发生洗脱液流干、露出凝胶蛋白颗粒的现象。如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。
【点睛】本题考查血红蛋白的提取和分离,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(2020年重庆一中高2021届高三上期第一次月考)如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,回答下列问题:
(1)图中cDNA文库_____(填“大于”“等于”或“小于”)基因组文库。
(2)①过程提取的DNA需要_____的切割, B过程是_____。
(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用_____扩增的方法,其原理是_____。
(4)目的基因获取之后,需要进行_____,其组成必须有_____以及标记基因等,此步骤是基因工程的核心。
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是_____,其能否在此植物体内稳定遗传的关键是_____。
【答案】 (1). 小于 (2). 限制酶 (3). 逆转录 (4). PCR技术 (5). DNA复制 (6). 基因表达载体的构建 (7). 启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答) (8). 农杆菌转化法 (9). 目的基因是否整合到植物细胞的染色体上
【解析】
【分析】
分析题图:图示是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程,其中①是从酵母菌细胞中提取DNA的过程;A表示从基因组文库中筛选含有目的基因的菌株;B表示逆转录过程;C表示从cDNA文库中筛选出含有目的基因的菌株。
【详解】(1)cDNA文库含的是部分基因,而基因组文库含的是全部的基因,故cDNA文库小于基因组文库。
(2)从酵母菌中提取目的基因需要用限制性核酸内切酶进行切割,B过程是由mRNA逆转录获得DNA的过程,需要逆转录酶。
(3)要在短时间内获得大量的目的基因需要用PCR技术进行扩增即可。其利用的原理是DNA复制。
(4)目的基因获取之后,需要进行基因表达载体的构建,而载体上必须含有启动子、终止子、目的基因和标记基因,它是基因工程的核心。
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是农杆菌转化法。其能否在此植物体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞的染色体上,可以用DNA分子杂交进行检测,如果有杂交带说明成功。
【点睛】本题结合从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程图解,考查基因工程的相关知识,要识记基因工程的原理、工具及操作步骤,能准确判断图中各数字或字母的含义,再结合所学的知识答题。
(江苏省2020-2021学年高三上学期新高考质量检测模拟生物试题)[生物——选修1:生物技术实践]
Ag/TiO2作为一种常见的半导体光催化剂,在可见光照射下不仅可杀灭饮用水中的细菌等微生物,降解水中的有机化合物,还能循环利用,因此被广泛使用。某研究小组制备了Ag/TiO2空心微球,现欲探究不同载银量的Ag/TiO2空心微球的杀菌性能。
(1)培养大肠杆菌:制备适宜大肠杆菌生长的培养基,将培养基等置于_______中灭菌20min;在无菌环境中倒平板,待平板冷凝后,将平板倒置,是为了_________和防止培养基水分过度蒸发。将大肠杆菌制备成菌悬液,分离纯化。
(2)杀菌性能检测:挑取菌落制成菌悬液,用______(工具)接种于无菌平板表面,使其均匀生长,布满平板;用浸透了______的小滤纸片(实验组)和浸透了______的小滤纸片(空白对照),分别放在涂好菌的平板的不同位置;将平板置于恒温箱中培养一段时间,观察记录滤纸片周围的________。
(3)测定饮用水所含大肠杆菌数目,还有一种特别的方法:将已知体积的饮用水过滤后,将_______放在加入____________的培养基上(大肠杆菌菌落呈黑色),根据黑色菌落的数目,可计算出水样中大肠杆菌的数量。
【答案】 (1). 高压蒸汽灭菌锅 (2). 防止皿盖上的冷凝水滴落,污染培养基 (3). 涂布器 (4). 不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液 (5). 无菌水 (6). 滤纸片周围抑菌圈(透明圈)大小(直径) (7). 滤膜 (8). 伊红美蓝
【解析】
【详解】试题分析:本题以一种常见的半导体光催化剂为素材,考查了微生物的培养与分离的相关知识。需要学生掌握以下知识点:1、统计菌落数目的方法:(1)稀释涂布平板法(间接),①当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌;②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。 (2)利用显微镜直接计数。2、实验室的灭菌方法有多种,不同的器具、物品应采用不同的灭菌方法。3、鉴别培养基是用于鉴别不同类型微生物的培养基。在培养基中加入某种特殊的化学物质,某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物,而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征性变化,根据这种特征性变化,可将该种微生物与其他微生物区分开来。
(1)高压蒸汽灭菌法的原理是:在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,压力不断上升,使水的沸点不断提高,从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下,锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下,可以很快杀死各种细菌,制备适宜大肠杆菌生长的培养基用的培养皿、培养基均需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌20分钟,以避免杂菌污染培养基。在无菌环境中倒平板,待平板冷凝后,将平板倒置,是为了防止皿盖上的冷凝水滴落,污染培养基。
(2)杀菌性能检测时应该在固体培养基上观察菌落的数量,因此需要用稀释涂布平板法分离大肠杆菌,操作时用涂布器接种于无菌平板表面,使其均匀生长,布满平板。由于本实验是探究不同载银量的Ag /TiO2 空心微球的杀菌性能,因此需要在培养基中加入空心微球,同时再做一个空白对照实验,即用浸透了不同载银量的Ag /TiO2空心微球悬浊液的小滤纸片(实验组)和浸透了无菌水的小滤纸片(空白对照),分别放在涂好菌的平板的不同位置;将平板置于恒温箱中培养一段时间,观察记录滤纸片周围抑菌圈(透明圈)大小(直径)。
(3)测定饮用水所含的大肠杆菌数还可以用滤膜法。滤膜法的大致流程:用滤膜过滤待测水样,这样水样中的细菌留在滤膜上,将滤膜放在加入伊红美蓝培养基上培养,统计黑色菌落数目。这种计数方法较实际值有误差的原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此实际统计到的大肠杆菌数目偏少。
(甘肃省武威六中2020-2021学年高三上学期第二次过关考试生物试题)《舌尖上的中国》一经播出受到广大观众的热捧,其中介绍的腐乳和泡菜是我国独特的传统发酵食品,几百年来深受老百姓的喜爱。腐乳是用豆腐发酵制成的,民间老法生产腐乳为自然发酵,现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵。现代化生产流程如图。请回答下列问题:
(1)民间制作腐乳时毛霉来自 _____________________。
(2)当豆腐上长出毛霉后,对豆腐要进行A处理,是指___________________。腐乳制作的后期要加入酒和多种香辛料配制的卤汤,其中酒的含量一般控制在12%左右,原因_________________。
(3)泡菜发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是________________________。
(4)检测亚硝酸盐含量的方法是_________________。在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_____________后,与______________________盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
(5)补充测定亚硝酸盐含量的步骤:①配置溶液;②制备标准显色液;③________;④比色。
【答案】 (1). 空气中的毛霉孢子 (2). 加盐腌制 (3). 酒精浓度过高则腐乳的成熟时间会延长;酒精浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败 (4). 发酵的不同时期亚硝酸盐含量会发生变化,及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机 (5). 比色法 (6). 重氮化反应 (7). N-1-萘基乙二胺 (8). 制备样品处理液
【解析】
【分析】
由题意和图示呈现的信息可知,该题考查学生对腐乳的制作、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 民间制作腐乳时,毛霉来自空气中的毛霉孢子。
(2) 制作腐乳的实验流程为:豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。可见,流程图中的A处理是指加盐腌制。由于酒精浓度过高则腐乳的成熟时间会延长,酒精浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败,所以腐乳制作的后期,在用酒和多种香辛料配制卤汤时,需将酒的含量一般控制在12%左右。
(3) 利用乳酸菌制作泡菜的过程中,在泡菜腌制的最初几天,亚硝酸盐的含量逐渐升高到最大值,但随着腌制时间的延长,乳酸菌大量繁殖产生的乳酸会抑制硝酸盐还原菌的繁殖,致使泡菜中亚硝酸盐的含量下降,即发酵的不同时期亚硝酸盐含量会发生变化,因此应定期测定亚硝酸盐的含量,以便把握取食泡菜的最佳时机。
(4) 检测亚硝酸盐含量的方法是比色法,其原理是:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
(5) 测定亚硝酸盐含量的操作步骤是:①配置溶液;②制备标准显色液;③制备样品处理液;④比色。
【点睛】识记并理解腐乳的制作与泡菜的制作的原理、流程、注意事项及影响因素等相关基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上,从题意和题图中提取信息并对相关的问题情境进行作答。
(甘肃省天水市一中2020-2021学年高三上学期第一学段考试生物试题)传统发酵食品多通过自然接种或人工接种微生物的方法来得到发酵产品,果酒、果醋是最常见的发酵产物。回答下列有关问题。
(1)与酵母菌相比,果醋制作过程中所需的醋酸杆菌在结构上最显著的特点是________。
(2)酿苹果酒的过程中,乙醇是在酵母菌细胞的________形成的,苹果汁中的糖源对酵母菌的作用是________。产醋阶段需要________(填“升高”或“降低”)反应温度。
(3)利用毛霉腌制腐乳时,要随着豆腐层的加高而增加盐的用量,原因是_______________;卤汤中酒的含量应控制在 12%左右,原因是___________。
(4)在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的条件,如___________________等(答出3点即可),若条件不适,容易造成细菌的大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【答案】 (1). 没有以核膜为界限的细胞核 (2). 细胞质基质; (3). 用于合成酵母菌的细胞物质和一些代谢产物,也是酵母菌的能源物质; (4). 升高 (5). 盐可抑制微生物生长,越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大; (6). 酒精含量过高,腐乳成熟时间延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,豆腐腐败 (7). 腌制的时间、温度和食盐用量
【解析】
【分析】
1、 参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】(1)原核细胞和真核细胞的本质区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
(2)乙醇是在酵母菌细胞的细胞质基质中形成的,苹果汁中的糖源可用于合成酵母菌的细胞物质和一些代谢产物,也是酵母菌的能源物质。果酒发酵的适宜温度是18~25°C,果醋发酵的适宜温度是30~ 35°C,因此,产醋阶段需要升高反应温度。
(3)在利用毛霉腌制腐乳时,盐可抑制微生物生长,越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚一些,以防止杂菌污染。卤汤中酒的含量应控制在12%左右,酒的含量过低,不足以抑制微生物的生长,豆腐腐败;含量过高,腐乳成熟的时间会延长。
(4)在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作、泡菜的制作、腐乳的制作等知识,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、 实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(2021届辽宁省沈阳市高三上学期测评考试生物试题)下面有关微生物培养、分离等的叙述,错误的是( )
A. 检验自来水中大肠杆菌数是否超标,可用稀释涂布平板法来分离并计数
B. 检测同种水样中细菌的数量时,牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数大于选择培养基
C. 配制培养基时要注意各种营养成分,必须含有碳源、氮源、无机盐、水及生长因子
D. 对于经常使用的菌种可采用试管固体斜面临时保存,但该方法保存的菌种易变异
【答案】C
【解析】
【分析】
培养基的概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面形成单个菌落。
【详解】A、当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌,A正确;
B、检测同种水样中细菌的数量时,由于选择培养基具有选择作用,因此会导致牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数大于选择培养基,B正确;
C、培养基不一定都含有碳源,氮源,如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源,分离自生固氮菌的培养基中,不需加入氮源,C错误;
D、对于经常使用的菌种可采用试管固体斜面临时保存,该方法保存的菌种易被污染或产生变异,D正确。
故选C。
(2021届辽宁省沈阳市高三上学期测评考试生物试题)阿萨伊果是一种产自南美洲的棕榈树果实。阿萨伊果发酵酒营养丰富,具有很好的开发前景。阿萨伊果汁中含糖量为8%~10%,酒精度能达到4.5%vol~5.5%vol。因不同微生物对SO2的耐受力不同,其中细菌最为敏感,所以SO2在酿酒中常作为杀菌剂使用。下面是用阿萨伊果酿酒的流程及相关操作:
阿萨伊果→挑选→清洗→榨汁→SO2处理→配料(一般加入白砂糖,加糖量应控制在10%~12%)→接种酿酒酵母→发酵→过滤→调配→灌装→成品(酒精度≥10.0%vol)下面相关分析正确的是( )
A. 酿酒酵母对SO2耐受力比细菌强
B. 酒精发酵过程中会因醋酸菌污染而发生醋酸发酵
C. 在发酵的初期,酿酒酵母的代谢产物为CO2和H2O
D. 酒精的鉴定可采用酸性重铬酸钾溶液,颜色由灰绿色变成橙黄色
【答案】AC
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型.果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:醋酸菌是-种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A.用SO2处理后能进行正常发酵,说明SO2不能杀死酿酒酵母,即酿酒酵母对SO耐受力比细菌强,A正确;
B.因酒精发酵过程中缺氧、产生酒精和酸性环境,大多数微生物不能繁殖,B错误;
C.在发酵初期,酵母菌以有氧呼吸为主,代谢产物为CO2和H2O,此时应适当加大通气量,使醇母菌能够快速繁殖,C正确;
D.酒精可使酸性重铬酸钾溶液由橙黄色变成灰绿色,D错误。
故选AC。
25. (2021届湖南省永州市高三第一次模拟生物试题)家用酸酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能利用酶A分解木糖产生酒精,某兴趣小组对能够产生酶A的酵母菌进行分离计数,回答下列问题:
(1)从酵母菌中分离纯化的酶A可以用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量__________________。
(2)为了从自然界中获得分解木糖的醇母菌,首先要配制__________________的选择培养基。
(3)甲同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是_____________________________________。
(4)测定微生物数量常用的方法有稀释涂布平板法计数法和____________________,统计菌落数目时,要选取菌落数目稳定时的记录作为结果,理由是_________________________________________________。
(5)乙同学提取了含酵母菌的木糖培养液80g,加入无菌水稀释至1000mL。3个适宜的培养基中分别接种0.1mL上述稀释液,然后置于适宜的条件下进行培养,最后统计出3个平板上酵母菌菌落数分别为116、118、126,则1g原木糖培养液中醇母菌数量约为________________个。应用稀释涂布平板法统计样品中活菌数目的原理是_______________________。
【答案】 (1). 越小 (2). 以木糖为唯一碳源 (3). 未将锅内冷空气排尽 (4). 显微镜直接计数法 (5). 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 (6). 1.5×104 (7). 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌
【解析】
【分析】
1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、稀释涂布平板法能用于微生物的计数,其计算公式为:1毫升(克)样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(毫升),M代表稀释倍数;用稀释涂布平板法对微生物计数往往比活菌的实际数目低,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落。
【详解】(1)常利用凝胶色谱法分离蛋白质,纯化后的酶A可以用电泳法检测其分子量大小,在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越小。
(2)实验目的是获得分解木糖的酵母菌,故应要配制以木糖为唯一碳源的选择培养基。
(3)在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是冷空气没有排除充分。
(4)测定微生物数量常用的方法有稀释涂布平板法计数法和显微镜直接计数法;为防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目,要选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
(5)统计培养的菌落数目时应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,如果经过培养后稀释倍数为103的3个平板上菌落数分别为116、118、126,则平板上平均菌落数=(116+118+126)÷3=120个,则1g原木糖培养液中酵母菌数=(C÷V)×M=(120÷0.1)×103÷80=1.5×104个;稀释涂布平板法统计样品中活菌数目的原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记几种微生物常用的两种方法;掌握培养基的制备步骤;识记微生物计数方法及注意事项,能结合所学的知识准确答题。
30. (2021届重庆市巴蜀中学高三上学期适应性月考生物试题(二))酶是细胞合成的生物催化剂,几乎所有的生命活动都离不开酶。随着生物技术的发展,酶制剂的广泛应用给社会带来了较大的经济效益。请回答下列有关问题:
(1)酶活性是指__________________________________________。在制作果汁过程中,加入适量的果胶酶可将不溶于水的果胶分解成可溶性的____________________________,使浑浊的果汁变得澄清。
(2)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请分析这______________(填是或否)运用了固定化酶技术,并说明理由________________________________________________________。
(3)固定化细胞通常采用______________法固定化,原因是____________________________;从操作的角度分析,固定化______________(填酶或细胞)法对酶活性影响较小。目前,还没有一种固定化技术普遍适用于所有酶,原因可能是__________________________________________。
【答案】 (1). 酶催化一定化学反应的能力 (2). 半乳糖醛酸 (3). 否 (4). 因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用 (5). 包埋 (6). 细胞体积大难以被吸附或结合 (7). 细胞 (8). 不同酶的结构不同或不同酶理化性质不同或不同酶对理化因素的耐受程度不同
【解析】
【分析】
(1)果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。
(2)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更合适采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大,而酶分子小;体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。在催化反应中,它以固相状态作用于底物,反应完成后,容易与水溶性反应物和产物分离,可被反复使用。
【详解】(1)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力。在制作果汁过程中,加入适量的果胶酶可将不溶于水的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。
(2)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥作用。该过程未运用固定化酶技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用。
(3)固定化细胞通常采用包埋法固定化,原因是细胞体积大难以被吸附或结合;从操作的角度分析,固定化细胞对酶活性影响较小。目前,还没有一种固定化技术普遍适用于所有酶,原因可能是不同酶的结构不同或不同酶理化性质不同或不同酶对理化因素的耐受程度不同。
【点睛】本题考查学生学会设计实验探究影响酶活性的因素,了解加酶洗衣粉添加的酶制剂并选择合适的材料探究加酶洗衣粉的洗涤效果,了解固定化细胞的优点和应用,把握知识的内在联系,形成知识网络,并结合题干信息综合解答问题。
29. (内蒙古自治区2020-2021学年高三10月大联考生物试题)生物技术拥有巨大的发展空间,给人们的生活带来了深刻的变化。请回答下列问题:
(1)无菌技术是实验室获得纯净培养物的重要措施,无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还可以_____;实验过程中防止被其他外来微生物污染的措施有_____(至少答两点)。
(2)微生物的分离和纯化在生物技术发展中起了重要作用。从土壤中分离纯化细菌常用的接种方法是_____和_____两种。通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_____。
(3)橙子的果肉可用于制备果酒和果醋。用橙子加工橙汁过程中加入_____可使混浊的果汁变得澄清,酿制的橙子酒没有酒味只有醋味,可能的原因是_____。
(4)某同学计划统计橙子酒中发酵菌的总数,他选用稀释104、105、106倍稀释液进行涂布,每种稀释液设置3个培养皿。从对照实验的角度看,还应设置一组对照组是_____,设置对照组的目的是_____。
【答案】 (1). 避免操作者自身被微生物污染 (2). 对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒、将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌(或实验操作应该在酒精灯火焰附近进行、操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触) (3). 平板划线法 (4). 稀释涂布平板法 (5). 鉴定 (6). 果胶酶 (7). 发酵时处于通气状态,醋酸菌将橙汁中的糖分解成醋酸,或是将乙醇转变成醋酸 (8). 不接种(或接种等量无菌水)的空白培养基 (9). 检验培养基灭菌是否合格(或证明培养基制备过程中是否被杂菌污染)
【解析】
【分析】
1、无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还可以避免操作者自身被微生物污染。为防止杂菌污染需要对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒,将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌,实验操作应该在酒精灯火焰附近进行,操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。
2、分离纯化微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法两种。
3、不同微生物形成的菌落特征不同,可以根据菌落特征进行菌种的鉴定。
4、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
(2)在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
5、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。
【详解】(1)无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还可以避免操作者自身被微生物污染。为防止杂菌污染需要对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒,将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌,实验操作应该在酒精灯火焰附近进行,操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。
(2) 从土壤中分离纯化细菌常用接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法两种。通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。
(3) 果胶酶能分解植物细胞壁和胞间层,用橙子加工橙汁过程中加入果胶酶可使混浊的果汁变得澄清。果醋发酵需要有氧环境,果酒发酵需要无氧环境,因此酿制的橙子酒没有酒味只有醋味,可能的原因是发酵时处于通气状态,醋酸菌将橙汁中的糖分解成醋酸,或是将乙醇转变成醋酸。
(4) 从对照实验的角度看,还应设置-组对照组是不接种(或接种等量无菌水)的空白培养基,目的是检验培养基灭菌是否合格(或证明培养基制备过程中是否被杂菌污染)。
【点睛】本题考查微生物的培养和分离、无菌技术、果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其特点;掌握果酒和果醋制作的原理、条件等,能结合所学的知识回答问题。
16. (浙江省衢州、湖州、丽水四地2020-2021学年高三11月教学质量检测生物试题)下图为分离以尿素为氮源的微生物的实验结果,下列叙述正确的是( )
A. 图中采用菌液划线分离法接种
B. 图中①和②表示尿素培养基长出的菌落
C. 图中③④培养基中菌落生长代谢时,会释放CO2
D. 实验结果表明,自然界中能合成脲酶的微生物比例较高
【答案】C
【解析】
【分析】
1、选择培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氨源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、微生物常见的接种的方法
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、根据实验结果可知,图中采用的接种方法为稀释涂布平板法,A错误;
B、图中①和②的菌落的特征可知,①稀释度为10-6的菌落数明显多于②稀释度为10-7时的菌落数,很可能是由于杂菌污染导致结果的出现,而不是分离出以尿素为氮源的微生物,B错误;
C、③④已经分离出单个细菌繁殖而来的尿素分解菌的菌落,尿素分解菌含有脲酶,能够催化尿素分解成氨、二氧化碳和水,C正确;
D、根据实验结果,无法判断自然界中能合成脲酶的微生物比例较高,D错误。
故选C。
22. (浙江省衢州、湖州、丽水四地2020-2021学年高三11月教学质量检测生物试题)下列关于培养基的叙述错误的是( )
A. LB培养基中的蛋白胨可为微生物提供氮源
B. 蔗糖可作为MS培养基中的碳源并调节渗透压
C. 动物细胞培养时,培养基需添加经高压蒸汽灭菌的动物血清
D. 培养胚胎干细胞时,一般需在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
据微生物生长所必需的营养:碳源、氮源、无机盐、水和生长因子。因微生物不同,对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求也不相同,可以根据微生物的生长需求制备特殊的选择培养基,来获得单一纯种。
【详解】A、蛋白胨可以为微生物的生长提供氮源,A正确;
B、配置MS培养基中添加蔗糖的目的是提供碳源,同时调节渗透压,B正确;
C、血清不能进行高压锅蒸汽灭菌,C错误;
D、培养胚胎干细胞时,一般要在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞,目的是促进细胞生长(增殖),抑制细胞分化,D正确。
故选C。
29. (浙江省衢州、湖州、丽水四地2020-2021学年高三11月教学质量检测生物试题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与微生物培养及应用有关的问题:
(1)酿酒和制醋是古老的生物技术,与此有关的微生物分别是__。培养和分离这些微生物时需对各种用具进行灭菌,置于超净台上的用具可采用紫外线照射,原因是紫外线能__。
(2)米酒酿造过程中,常利用黑曲霉使淀粉糖化,原因是黑曲霉能分泌α-淀粉酶、β-淀粉酶及糖化淀粉酶,将淀粉分解,发酵物味道将会变__。米饭糖化后可用于发酵,发酵温度控制在__范围,酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将糖发酵为醋,理由是__。但如果米酒存放时间过长,酒味将会__。
(3)以稀释的米酒为原料发酵制作米醋,发酵可用扩大培养后的醋化醋杆菌接种到发酵瓶,也可以用__代替。为进一步测定果醋中还原糖的含量,可以在发酵产物中加入__,用光电比色法测定红黄色产物的光密度值,并将测定值与__比对,计算其含量。
(二)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
(1)用化学合成方法得到抗虫基因B,在__酶的作用下,将目的基因与农杆菌的__构建成重组DNA分子。为提高形成重组DNA分子的成功率,可选择__以防止自身环化和反向连接。
(2)将转化后的农杆菌与水稻幼苗叶片共培养一段时间后,取出幼苗叶片转移至含抗生素的发芽培养基上,每隔3天换一次培养基,直至培养基不产生__。待长出__后,分株转移至生根培养基。提取再生植株的DNA,采用__技术鉴定遗传物质是否成功重组。
(3)科研人员发现培育出的抗虫品种自交的后代中,抗虫植株均有某抗病性状,原因可能是:
①__。
②__。
【答案】 (1). 酵母菌和醋杆菌 (2). 破坏微生物DNA和蛋白质的结构 (3). 甜 (4). 18-25℃ (5). 醋杆菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧环境,醋杆菌无法生存 (6). 变淡、变酸 (7). 醋曲 (8). 本尼迪特试剂 (9). 一系列不同浓度还原糖的标准曲线(测定值) (10). 限制性核酸内切酶和DNA连接(酶) (11). Ti质粒 (12). 不同的限制性核酸内切酶 (13). 农杆菌 (14). 丛状苗 (15). PCR扩增相关基因(或核酸分子杂交、或PCR) (16). 该抗虫品种是抗病基因纯合子 (17). 抗虫基因与抗病基因位于同一条染色体上
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
(2)在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(一)回答与微生物培养及应用有关的问题:
(1)果酒制作的微生物是酵母菌,果醋制作的微生物是醋酸菌。紫外线能破坏微生物DNA和蛋白质的结构,因而可采用紫外线照射对各种用具进行灭菌。
(2)米酒酿造过程中,黑曲霉分泌的α-淀粉酶、β-淀粉酶及糖化淀粉酶,将淀粉分解成麦芽糖,发酵物味道将会变甜。米饭糖化后可用于发酵,发酵温度控制在18-25℃范围。酒精发酵旺盛时,为无氧环境,醋酸菌是好氧细菌,醋酸菌无法生存,醋酸菌不能将糖发酵为醋。但如果米酒存放时间过长,空气中的醋酸菌能利用酒精生成醋酸,使酒味变淡、变酸。
(3)以稀释的米酒为原料发酵制作米醋,发酵可用扩大培养后的醋化醋杆菌接种到发酵瓶,也可以用醋曲代替。为进一步测定果醋中还原糖的含量,可以在发酵产物中加入本尼迪特试剂,用光电比色法测定红黄色产物的光密度值,并将测定值与一系列不同浓度还原糖的标准曲线(测定值)比对,计算其含量。
(二)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
(1)基因工程中的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,常常用质粒作为运载体将目的基因导入受体细胞。用化学合成方法得到抗虫基因B,在限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用下,将目的基因与农杆菌的Ti质粒构建成重组DNA分子。为提高形成重组DNA分子的成功率,可选择不同的限制性核酸内切酶以防止自身环化和反向连接。
(2)将转化后的农杆菌与水稻幼苗叶片共培养一段时间后,取出幼苗叶片转移至含抗生素的发芽培养基上,每隔3天换一次培养基,直至培养基不产生农杆菌。待长出丛状苗后,分株转移至生根培养基。提取再生植株的DNA,采用 PCR扩增相关基因(或核酸分子杂交、或PCR)技术鉴定遗传物质是否成功重组。
(3)科研人员发现培育出的抗虫品种自交的后代中,抗虫植株均有某抗病性状,原因可能是:
①该抗虫品种是抗病基因纯合子。
②抗虫基因与抗病基因位于同一条染色体上。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养、果酒和果醋的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验条件等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。此外本题还考查了基因工程等生物技术及其应用等知识,掌握基因工程的操作程序及其应用,了解植物细胞工程技术。
7. (浙江省绍兴市2020-2021学年高三11月选考科目诊断性考试生物试题)微生物发酵可用于食品加工。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄酒发酵的温度若超过30℃,则需要采取适当的降温措施
B. 制作果酒时,向果汁中加入一定量蔗糖,可提高果酒酒精含量
C. 制作果醋时,应持续向发酵装置中通入洁净空气
D. 从果醋中分离出的菌种可用于制作酸奶
【答案】D
【解析】
【分析】
醋酸菌属于异养需氧菌,酵母菌属于异养兼性厌氧菌,乳酸菌属于异养厌氧菌。
【详解】A、酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,若发酵过程中温度高于30℃,则需及时采取降温措施,主要是为了防止酒的风味不佳,A正确;
B、制作果酒时,向果汁中加入一定量蔗糖,既可以增加糖的含量 , 又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量,B正确;
C、醋酸菌为需氧菌, 制作果醋时,应持续向发酵装置中通入无菌空气,C正确;
D、从果醋中分离出的菌种属于需氧菌,不能产生乳酸,所以不能用于制作酸奶,D错误。
故选D。
29. (浙江省绍兴市2020-2021学年高三11月选考科目诊断性考试生物试题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答分离胞外α-淀粉酶分泌型菌种及α-淀粉酶的利用有关的问题:
(1)从土壤中分离胞外α-淀粉酶分泌型菌种时,常从米酒厂周围取土样,其原因主要是此处土样中____________。利用涂布法分离菌种时,需先将土壤样本配制成土壤稀释液,再进行梯度稀释,取样时应尽量____________。将土壤稀释液接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上,接种过程应在超净台上的酒精灯火焰旁进行,这是由于燃烧产生的上升气流可以减少____________的可 能性。接种后的培养基应____________在恒温培养箱中培养。
(2)通过向培养基表面滴加碘液,挑选出水解圈直径与菌落直径比值大的单菌落,以获得____________的菌种进行扩大培养。从培养液中分离获得α-淀粉酶,用石英砂进行____________,装柱制成固定化酶。欲检测固定化α-淀粉酶活性,取亲和层析洗脱液加指示剂,并以____________加指示剂作 为对照,观察颜色。使用后的α-淀粉酶柱需经____________后放置在4℃冰箱中备用。
(二)下图表示利用原生质体培养技术的植物细胞工程。
回答以下问题:
(1)过程①表示在较高渗溶液中,使用含____________酶的酶解液处理消毒后的植物幼叶,获得原生质体。处理时,叶片通常除去下表皮或切成细条状,其目的是____________。
(2)过程②中,外源基因所在DNA与Ti质粒通常具有相同的____________,以便被剪切后在DNA连接酶作用下形成重组质粒。可先用CaCl2处理,促使重组质粒进入____________菌,再利用其感染原生质体完成导入。若外源DNA转入原生质体的效率不高,则可采用____________的外源基因导入法。经遗传改造后的原生质体在等渗溶液中培养,使其____________,成为完整的植物细胞。
(3)过程③需要____________渗透压以促进细胞分裂生长。胚性细胞经分裂、分化、器官____________和____________,成胚后继续发育成为完整植株。
【答案】 (1). 淀粉含量高,含产α-淀粉酶的菌种较多 (2). 只取悬液 (3). 空气中微生物落入培养基 (4). 倒置 (5). 分泌α-淀粉酶活性较高 (6). 吸附 (7). 淀粉溶液 (8). 蒸馏水洗涤 (9). 纤维素酶和果胶 (10). 使酶解液充分渗入叶片组织中 (11). 限制性核酸内切酶识别序列 (12). 农杆菌 (13). 显微注射 (14). 再生细胞壁 (15). (进一步)降低 (16). 发生 (17). 形态建成
【解析】
【分析】
植物体细胞杂交的具体过程:
【详解】(一)(1)因为米酒厂周围淀粉含量多,故其周围含有的胞外α-淀粉酶分泌型菌种最多。因此筛选胞外α-淀粉酶分泌型菌种,一般从米酒厂周围取土样。利用涂布法分离菌种时,需先将土壤样本配制成土壤稀释液,再进行梯度稀释,取样时应尽量只取悬液。微生物接种过程应在超净台上的酒精灯火焰旁进行,这是由于燃烧产生的上升气流可以减少空气中微生物落入培养基的可 能性。接种后的培养基应倒置在恒温培养箱中培养。
(2)碘液遇淀粉变蓝,滴加碘液后不变蓝,说明淀粉被分解了,所以通过向培养基表面滴加碘液,挑选出水解圈直径与菌落直径比值大的单菌落,以获得分泌α-淀粉酶活性较高的菌种进行扩大培养。从培养液中分离获得α-淀粉酶,用石英砂进行吸附,装柱制成固定化酶。欲检测固定化α-淀粉酶活性,取亲和层析洗脱液加指示剂,并以淀粉溶液加指示剂作为对照,观察颜色。使用后的α-淀粉酶柱需经蒸馏水洗涤后放置在4℃冰箱中备用。
(二)(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以过程①表示在较高渗溶液中,使用含纤维素酶和果胶酶的酶解液处理消毒后的植物幼叶,获得原生质体。处理时,叶片通常除去下表皮或切成细条状,其目的是使酶解液充分渗入叶片组织中。
(2)过程②中,外源基因所在DNA与Ti质粒通常具有相同的限制性核酸内切酶序列,以便被限制酶剪切后在DNA连接酶作用下形成重组质粒。将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,故可先用CaCl2处理,促使重组质粒进入农杆菌,再利用其感染原生质体完成导入。若外源DNA转入原生质体的效率不高,则可采用显微注射外源基因导入法。经遗传改造后的原生质体在等渗溶液中培养,使其再生细胞壁,并经过植物组织培养,成为完整的植物细胞。
(3)过程③需要进一步降低渗透压以促进细胞分裂生长。胚性细胞经分裂、分化、器官发生和形态建成,成胚后继续发育成为完整植株。
【点睛】本题考查菌种的分离和植物体细胞杂交的相关知识,意在考查考生对所学知识的综合应用能力。
21. (广东省 2021届高三综合能力测试试题)棉花黄萎病是一种由棉花黄萎病菌引起的病害,严重影响棉花产量。科研人员通过筛选出对棉花黄萎病菌有较强拮抗作用的微生物,制备生物农药,用于防治棉花黄萎病。其实验主要流程如下∶
①棉花黄萎病菌的分离纯化和菌种保存;②土壤根系微生物的分离纯化和菌种保存;
③抑菌圈试验筛选较强拮抗作用的根系微生物菌株和菌种保存。
回答下列有关问题∶
(1)分离纯化棉花黄萎病菌时需配置相应的培养基,培养基为其生长繁殖提供____等营养物质,接种前,需将灭菌的培养基放置一段时间,目的是_____。
分离土壤根系微生物时,先用____对土壤溶液进行梯度稀释,再涂布平板。涂布前进行梯度稀释的理由是__。培养一段时间后,平板上可观察到______等不同的菌落。根据根系微生物菌落特征,挑选相应单菌落进一步纯化培养。
(2)抑制圈是一个以待测微生物菌落为圆心的圆,其周围细菌生长受到抑制而形成的透明圈。科研人员配置了含有黄萎病菌的琼脂平板。为比较不同根系微生物纯化菌液对棉花黄萎病菌的拮抗作用效果,请简要写出实验思路,预期实验结果及结论______。
【答案】 (1). 碳源、氮源、无机盐和水 (2). 检测培养基灭菌是否合格 (3). 无菌水 (4). 若不稀释,土壤溶液中微生物浓度较高,直接培养很难分离得到单菌落 (5). 形态、大小、颜色 (6). 在含黄萎病菌琼脂平板上滴加等量不同的根系微生物纯化菌液,在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并比较抑菌圈的大小,抑菌圈越大则说明拮抗作用越强
【解析】
【分析】
微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)培养基为目的培养菌的生长繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质;接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,这样做的目的是需将灭菌的培养基放置一段时间,目的是检测培养基灭菌是否合格。
对土壤溶液进行梯度稀释时,为防止外来菌种干扰实验,应用无菌水进行稀释;为了将聚集在以一起的菌种分散成单个菌细胞,涂布前需进行梯度稀释,否则,土壤溶液中微生物浓度较高,直接培养很难分离得到单菌落。菌落的特征包括形态、大小、颜色、光泽度、透明度,隆起程度等。
(2)若要比较不同根系微生物纯化菌液对棉花黄萎病菌的拮抗作用效果,根据题意,可以利用抑菌圈的大小表示抑菌能力的强弱,因此,实验思路是在含黄萎病菌琼脂平板上滴加等量不同的根系微生物纯化菌液,为了保证各组的无关变量相同且适宜,需要在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后观察并比较抑菌圈的大小,抑菌圈越大则说明拮抗作用越强。
【点睛】本题考查了微生物分离与培养的有关知识,要求考生识记微生物分离与纯化的方法,并利用已有知识基础解决问题的能力。
11. (2021届四川省眉山市仁寿一中南校区高三第四次调研考试)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基 中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:
(1)乳酸菌属于_____核生物,其细胞呼吸第二阶段_____(填“是”或“否”)释放能量。
(2)分离纯化乳酸菌时,首先需要用_____对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是_____。
(3)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_____和_____。分离纯化时应挑选出_____的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的_____(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
【答案】 (1). 原 (2). 否 (3). 无菌水 (4). 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落 (5). 鉴别乳酸菌 (6). 中和产生的乳酸 (7). 具有透明圈 (8). 甘油
【解析】
【分析】
1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、接种微生物常用的两种方法:
①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。
②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
3、菌种保存
临时保存法
甘油管藏法
适用对象
频繁使用的菌种
长期保存的菌种
培养及类型
固体斜面培养基
液体培养基
温度
4℃
-20℃
方法
菌落长成后于冰箱中保存,每3~6个月将菌种从旧的培养基转移到新鲜培养基上
将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后于冷冻箱内保存
缺点
菌种易被污染或产生变异
\\
【详解】(1)乳酸菌属于原核生物,进行无氧呼吸,第一阶段是葡萄糖初步水解产生丙酮酸,释放出少量的能量,第二阶段产生乳酸,此阶段不释放能量,能量储存在乳酸中。(2)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
(3)在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用是中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的鉴别和分离;分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。因此,分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。
(4)长期保存菌种用甘油管藏法。因此,乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的甘油。
【点睛】本题考查腐乳的制作、泡菜的制作、微生物的分离和培养,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
14. (华中师大一附中 2020—2021 学年度上学期高三期中检测)下列有关生物技术实践的叙述,错误的是( )
A. 利用平板划线法分离纯化大肠杆菌时,只能分离大肠杆菌但不能对其进行计数
B. 高压蒸汽灭菌会有大量水分蒸发,因此培养基应在灭菌后调 pH
C. 膳食中大部分亚硝酸盐在人体以过客的形式随尿排出,一般不会危害身体健康
D. 利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同,粗提取 DNA
【答案】B
【解析】
【分析】
分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。筛选或分类微生物时需要使用固体培养基进行平板划线法或稀释涂布平板法接种,其中稀释涂布平板法还可以用来进行微生物的计数。
【详解】A、平板划线法不能用于计数活菌,只能用于分离菌种;稀释涂布平板法可以用来计数活菌,A正确;
B、灭菌完成后调pH,会使已是无菌状态的培养基染菌,故培养基应在灭菌前调pH,B错误;
C、膳食中大部分亚硝酸盐在人体中会随尿排出,一般不会危害身体健康,C正确;
D、DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同,利用这一原理可以进行DNA的粗提取 ,D正确。
故选B。
14. (华中师大一附中 2020—2021 学年度上学期高三期中检测)下列有关生物技术实践的叙述,错误的是( )
A. 利用平板划线法分离纯化大肠杆菌时,只能分离大肠杆菌但不能对其进行计数
B. 高压蒸汽灭菌会有大量水分蒸发,因此培养基应在灭菌后调 pH
C. 膳食中大部分亚硝酸盐在人体以过客的形式随尿排出,一般不会危害身体健康
D. 利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同,粗提取 DNA
【答案】B
【解析】
【分析】
分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。筛选或分类微生物时需要使用固体培养基进行平板划线法或稀释涂布平板法接种,其中稀释涂布平板法还可以用来进行微生物的计数。
【详解】A、平板划线法不能用于计数活菌,只能用于分离菌种;稀释涂布平板法可以用来计数活菌,A正确;
B、灭菌完成后调pH,会使已是无菌状态的培养基染菌,故培养基应在灭菌前调pH,B错误;
C、膳食中大部分亚硝酸盐在人体中会随尿排出,一般不会危害身体健康,C正确;
D、DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同,利用这一原理可以进行DNA的粗提取 ,D正确。
故选B。
17. (辽宁省朝阳市建平县2020-2021学年高三上学期联合考试)下图分别表示泡菜制作过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的是(
A. 据图1可知,泡菜制作过程中乳酸南的数量呈“J”型增长
B. 图2中,发酵初期乳酸产生量较少,可能与氧含量较低有关
C. 据图3可知,发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D. 发酵温度过高会导致亚硝酸盐的含量增加
【答案】D
【解析】
【分析】
泡菜在腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化:
①发酵初期:以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主。该时期利用了氧气,产生了厌氧环境,乳酸菌才开始活动此时乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量有所增加。
②发酵中期:由于乳酸菌产生了大量乳酸,其他细菌活动受到抑制,只有乳酸菌活动增强,此时期乳酸菌数量达到最高峰,乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降,所以在整个发酵过程中,亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。
③发酵后期:由于乳酸的积累,酸度继续增长,乳酸菌活动也受到抑制,乳酸菌数量下降,而硝酸盐还原菌完全被抑制。
在发酵过程中温度过高、盐用量过低、发酵时间过长,会导致亚硝酸盐含量不断增加。
【详解】A、据图1可知,泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为"S"型,且后期乳酸菌数量还下降了,A错误;
B、乳酸菌是厌氧菌,图2中发酵初期乳酸产生量较少,可能与氧含量较高有关,抑制乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸,B错误;
C、据图3可知,发酵中期亚硝酸盐含量最高,不是取食泡菜的最佳时间,C错误;
D、发酵温度过高会导致亚硝酸盐的含量增加,D正确。
故选D。
【点睛】
18. (辽宁省朝阳市建平县2020-2021学年高三上学期联合考试)苹果醋具有开胃、增强消化的功能,下图是工业生产苹果醋的流程图。下列叙述错误的是( )
排选苹果→蒸煮→榨汁→果酒和果醋发酵→装瓶
A. 蒸煮可以杀死附着于苹果表面的杂菌
B. 果酒和果酷发酵要先后加入酵母菌和醋酸闲
C. 发酵过程中要严格控制通气,并保持无氧和低温
D. 果酒发酵过程中,发酵装置要适时放气
【答案】C
【解析】
【分析】
参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型.果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、蒸煮可以杀死附着于苹果表面的一部分杂菌,A正确;
B、果酒和果酷发酵要先制酒在制醋,故先后加入酵母菌和醋酸菌,B正确;
C、醋酸菌是好氧细菌,果醋发酵时要在有氧条件,C错误;
D、果酒发酵过程中,发酵装置要适时放气,排出呼吸作用产生的二氧化碳,D正确。
故选C。
20. (辽宁省朝阳市建平县2020-2021学年高三上学期联合考试)下图表示研究人员在实验室中使用的简单的分批培养细菌的方法,下列叙述正确的是( )
A. 对于短期保存的菌种,可将菌液加入甘油后放在冷冻箱中冷藏
B. 尿素分解菌可以利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶
C. 液体选择培养基通常可用于选择培养,增加目标菌种的浓度
D. 将三角瓶放在摇床上振荡培养能提高溶氧量和养料的利用率
【答案】BCD
【解析】
【分析】
菌种的保藏方法主要有临时保藏法和永久保藏法。菌种的临时保藏是将菌种接种于固体斜面培养基中,然后再放入4°C的冰箱中保存,对于需要长期保存的菌种,可以放在-20°C低温环境中用甘油管藏法保存。尿素分解菌合成的脲酶可将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,从而使酚红指示剂变红,所以可用酚红指示剂鉴定尿素分解菌。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。
【详解】A、对于需要长期保存的菌种,可以放在-20°C低温环境中用甘油管藏法保存,A错误;
B、尿素分解菌合成的脲酶可将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,从而使酚红指示剂变红,故可用酚红指示剂鉴定尿素分解菌。B正确;
C、液体选择培养基具有进行通气培养、振荡培养的优点,通常可用于选择培养,增加日标菌种的浓度,C正确;
D、在静止的条件下,在液体选择培养基中的菌体周围形成透过养分的壁障,养分的摄入受到阻碍。由于在通气或在振荡的条件下,可消除这种阻碍以及增加供氧量,故将三角瓶放在摇床上振荡培养有利于细菌生长, D正确。
故选BCD。
30. (海原一中2020-2021学年第一学期第二次月考)杀虫脒,又名氯苯脒,是一种有机氮农药,具有高效、广谱、杀虫、杀螨的作用,但长期使用容易导致土壤污染,为探究能降解杀虫脒的细菌进行了以下实验。
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、_____、水、无机盐等,该实验所用的培养基只能以杀虫脒作为唯一氮源,其原因是______________,从功能上讲,该培养基属于______培养基。
(2)微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法在功能上的区别是____________________。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________________________。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和______。对于需要长期保存的菌种,可以采用______的方法。
【答案】 (1). 氮源 (2). 只有能利用杀虫脒的微生物才能正常生长和繁殖 (3). 选择 (4). 稀释涂布平板法可以用于统计样品中活菌数目 (5). 强 (6). 高压蒸汽灭菌 (7). 甘油管藏
【解析】
【分析】
微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,有的微生物培养基中还需要添加生长因子等物质。微生物的培养的关键是无菌操作,接种后的培养皿应该倒置培养。分类或筛选微生物常用的接种方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。可以根据菌落的特征进行初步的鉴定或分类。稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。
【详解】(1)微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,从功能上讲,本题中的培养基为选择培养基,因为该培养基以杀虫脒作为唯一氮源,其目的是让能利用杀虫脒的微生物正常生长和繁殖,其他微生物不能生长繁殖。
(2)平板划线法和稀释涂布平板法是最常用的两种接种方法,都能用来接种分离、纯化微生物,但是,稀释涂布平板法除了接种还能用于统计样品中活菌数目。
(3)微生物把有机物质经过代谢降解,变成简单有机物或无机物质的过程,在菌落周围所形成的结构,分解圈越大说明该菌株的分解能力强,也就是需要的高效菌株。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法,甘油管保藏法是利用微生物在甘油中生长和代谢受到抑制的原理达到保藏目的。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。
【点睛】本题主要考查微生物的营养物质、培养基的制作与培养及微生物的菌落鉴定等知识,意在强化学生对微生物的实验室培养的相关知识的识记、理解与掌握。
6. (浙江省嘉兴市2020-2021学年高三12月教学测试)下列关于泡菜的腌制与亚硝酸盐测定的叙述,错误的是( )
A. 所用的盐水经煮沸,可除去水中的氧气并杀灭其他杂菌
B. 泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌
C. 样品处理过程中运用了物理和化学方法去除杂质
D. 在制作标准曲线时,需将清水加入比色杯中进行空白对照
【答案】D
【解析】
【分析】
泡菜的制备需要选择假丝酵母和乳酸菌来发酵,尤其是乳酸菌,其可以进行无氧呼吸产生乳酸,因此泡菜酸的口感来自于乳酸。盐水煮沸可以杀菌除氧。识记泡菜的制备过程和比色法鉴定亚硝酸盐的含量是本题的解题关键。
【详解】A、盐水煮沸,可除去水中的氧气并杀灭其他杂菌,A正确;
B、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌,其中乳酸菌可以进行无氧呼吸产生乳酸,B正确;
C、对样品的处理包括物理处理和化学处理,C正确;
D、在制作标准曲线时,需要取一只比色管,加入对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,再添加蒸馏水,作为空白对照,D错误。
故选D。
29. (浙江省嘉兴市2020-2021学年高三12月教学测试)回答下列(一)、(二)小题:
(一)苹果树腐烂病由真菌感染引起,为了开发生物防治该病的途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,实验流程如下图。
回答下列问题:
(1)芽孢杆菌的繁殖需要特定的pH,对培养基调pH是在灭菌之____(填“前”或“后”),原因是____ 。
(2)该实验用____法分离筛选芽孢杆菌,分离过程中每个稀释度下需用____精确地取0.1ml土壤稀释液到培养基上,其中稀释100倍的土壤稀释液培养后平均长出了20个芽孢杆菌菌落,则该样本土壤中约含芽孢杆菌____个/克。
(3)目的菌筛选时,应取直径较大的____菌落移置于A处,B处接种____。培养3~5天,通过观察比较____,从而筛选出抑菌率最高的菌株。
(二)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶存在于一些植物和微生物中,可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入水稻内,可增强水稻抗真菌病的能力。
回答下列问题:
(1)在进行基因工程操作时,首先要获取目的基因,可用基因文库法和____;若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,用于检测目的基因的表达情况,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,选用嫩叶的原因是____。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是____。
(2)上图中,属于基因工程核心步骤的是过程____(填数字编号)。将几丁质酶基因导入水稻受体细胞时需要通过农杆菌转化法,其中Ti质粒的T-DNA可整合到植物细胞中的____上。与过程④相比,过程⑤所用培养基的微量元素的含量____(填“较高”或“较低”)。
(3)经诱导,愈伤组织可分化产生芽和根的____组织,进而形成完整植株。导入了几丁质酶基因的植物细胞,如果植物生长发育必需的基因被破坏,就不能发育为完整植株,植物生长发育必需的基因被破坏的原因往往是____ 。
【答案】 (1). 前 (2). 避免在调节pH值过程中培养基被污染 (3). 涂布分离 (4). 移液器 (5). 20000 (6). 真菌 (7). 芽孢杆菌 (8). 不同区域病菌的生长情况 (9). 化学方法合成 (10). 嫩叶组织细胞易破碎 (11). 防止RNA降解 (12). ① (13). 染色体 (14). 较低 (15). 顶端分生 (16). 目的基因插入了植物生长发育必需的基因
【解析】
【分析】
1、实验室常用的灭菌方法(1)灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;(2)干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;(3)高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
2、微生物常见的接种的方法(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(一)(1)芽孢杆菌繁殖需要特定的pH,配制培养基时,培养基的灭菌应该在倒平板之前,这样可以避免在调节pH值过程中培养基被污染。
(2)该实验用涂布分离法分离筛选芽孢杆菌,分离过程中每个稀释度下需用移液器精确地取0.1ml土壤稀释液到培养基上;其中稀释100倍的土壤稀释液培养后平均长出了20个芽孢杆菌菌落,则该样本土壤中约含芽孢杆菌100×20÷0.1=20000个/克。
(3)通过实验对照原则和单因素变量原则,分析可知,目的菌筛选时,应取直径较大的真菌菌落移置于A处,B处接种芽孢杆菌。培养3~5天,通过观察比较不同区域病菌的生长情况,从而筛选出抑菌率最高的菌株。
(二)(1)在进行基因工程操作时,首先要获取目的基因,可用基因文库法和化学方法合成法;由于嫩叶组织细胞易破碎,因此在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是防止提取的mRNA被RNA酶分解。
(2)属于基因工程核心步骤的是过程①基因表达载体的构建。将几丁质酶基因导入水稻受体细胞时需要通过农杆菌转化法,其中Ti质粒的T-DNA可整合到植物细胞中的染色体上。与过程④再分化过程相比,过程⑤所用培养基的微量元素的含量较低。
(3)经诱导,愈伤组织可分化产生芽和根的顶端分生组织,进而形成完整植株。导入了几丁质酶基因的植物细胞,如果植物生长发育必需的基因被破坏,就不能发育为完整植株,植物生长发育必需的基因被破坏的原因往往是目的基因插入了植物生长发育必需的基因。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养、基因工程,要求考生掌握灭菌、接种和实验设计原则及基因工程等相关知识,结合题干信息完成试题的解答。
19. (诸暨市2020年12月高三诊断性考试试题)幽门螺杆菌是急慢性胃炎和胃溃疡的主要致病菌,它能将尿素分解成氨气等物质。若从携带者胃黏膜样本中分离幽门螺杆菌,相关实验步骤和方法合理的是( )
A. 配置培养基时应以尿素为唯一碳源
B. 可利用酚红指示剂鉴定幽门螺杆菌的菌落
C. 培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
D. 样本可用蒸馏水稀释后涂布平板,统计样本中活菌数量
【答案】B
【解析】
【分析】
1、鉴定分解尿素的细菌:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够产生脲酶,并分解尿素。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着划线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、实验室常用的消毒方法:煮沸消毒、化学药物消毒、紫外线消毒。实验室常用的灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【详解】A、选择培养基中应以尿素为唯一氮源,A错误;
B、在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够产生脲酶,并分解尿素,为幽门螺杆菌的菌落,B正确;
C、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理,C错误;
D、稀释涂布平板法的样本需要用无菌水进行稀释,D错误。
故选B。
29. (诸暨市2020年12月高三诊断性考试试题)(一)葡萄盛产的季节人们常会将葡萄制作成葡萄酒。
(1)夏天,葡萄酒暴露在空气中会变酸,这是因为当氧气_____(填“充足”或“缺乏”)、糖源_____(填“充足”或“缺乏”)时,醋杆菌能利用乙醇产生醋酸。
(2)利用酵母菌酿制葡萄酒时,发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果,原因是_____。葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%,原因是_____。优质的葡萄酒在较长的储存时间内,生成了各种_____物质,使得酒味醇厚,芳香扑鼻。
(3)某同学拟用比色法测定不同发酵时间葡萄酒中酒精的含量,首先用_____和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管,用比色计测定后,绘制出_____。再分别吸取一定量的不同发酵时间的葡萄酒,加入等量的显色剂,得到样品管,用比色计测得_____。最后计算得到酒精含量。
(二)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白具有良好的杀虫效果,且具有高效、安全的优点,为培育转Bt基因的抗虫植物,科学家们进行了如下实验:
(1)首先用限制酶Hind III处理苏云金芽孢杆菌的DNA,得到多个DNA片段,分别与质粒连接,获得重组DNA分子,并将这些重组DNA分子导入经_____处理的大肠杆菌中,由此构建了苏云金芽孢杆菌的_____。
(2)研究人员利用抗Bt毒蛋白的抗体,挑选出成功_____的大肠杆菌菌株。经检测发现挑选出的菌株中仅插入了Bt基因的一部分序列(计为Bt-1序列),并非完整基因。为了获得完整的Bt基因,研究人员根据Bt-1序列制成了DNA探针X.又使用限制酶PstI切割苏云金芽孢杆菌的DNA,得到多个DNA片段。利用探针X通过_____技术可筛选出含有Bt基因序列的DNA片段,进行测序(计为Bt-2序列)。
(3)为了将Bt-1和Bt-2两段DNA分子连接起来,研究人员用限制酶_____和DNA连接酶处理两段序列,获得包含完整Bt基因的重组DNA分子计为Bt-3。
(4)将Bt-3序列与含有卡那霉素抗性基因的质粒重组后经_____导入植物细胞。为筛选出成功导入重组DNA的细胞,需确定适宜的卡那霉素浓度。研究人员进行了相关实验,结果如下表。该实验中接种的外植体应为_____(普通植物细胞/导入重组DNA的植物细胞),最终确定加入的卡那霉素浓度为_____mg·L-1 。
Kan浓度/mg•L-1
接种外植体数
形成愈伤组织数
外植体状况
0
55
49
正常形成愈伤组织
25
66
2
只膨大、不易形成愈伤组织
35
66
0
变褐色死亡
50
64
0
变褐色死亡
【答案】 (1). 充足 (2). 缺乏 (3). 在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖,而其他微生物的生长繁殖受抑制 (4). 乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动 (5). 酯类 (6). 酒精标准溶液 (7). 标准曲线 (8). 光密度值 (9). CaCL2 (10). 基因文库 (11). 表达BT基因 (12). DNA分子杂交 (13). Hind III 或 Pst I (14). 农杆菌转化法 (15). 普通植物细胞 (16). 35mg.L-1
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O2酶→ 6CO2+12H2O+能量;(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6酶→ 2CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、DNA分子杂交的基础是,具有互补碱基序列的DNA分子,可以通过碱基对之间形成氢键等,形成稳定的双链区。其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的 DNA(或RNA)片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子。DNA分子杂交技术常用于基因工程中检测目标基因是否导入受体细胞。
4、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(一)(1)根据上述分析可知,夏天,葡萄酒暴露在空气中会变酸,这是因为当氧气充足、糖源缺乏时,醋酸菌能利用乙醇产生醋酸。
(2)由于酵母菌进行旺盛的发酵时发酵液属于缺氧、酸性环境,而在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖,而其他微生物的生长繁殖受抑制,所以利用酵母菌酿制葡萄酒时,发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果。由于乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动,故葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%,优质的葡萄酒在储存较长的时间,会生成各种酯类物质,使得酒味醇厚,芳香扑鼻。
(3)用比色法测定酒精的含量,首先用酒精标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管,用比色计测定后,绘制出标准曲线,再分别吸取一定量的不同发酵时间的葡萄酒,加入等量的显色剂,得到样品管,用比色计测得光密度值,最后计算得到酒精含量。
(二)(1)用Ca2+处理大肠杆菌,使大肠杆菌处于感受态,有利于重组DNA分子的导入,由此构建了苏云金芽孢杆菌的部分基因组文库。
(2)利用抗Bt毒蛋白的抗体,运用抗原—抗体杂交技术,可以挑选出成功表达BT基因的大肠杆菌菌株。利用基因探针X通过DNA分子杂交技术可筛选出含有Bt基因序列的DNA片段,进行测序。
(3)分析图可知,Bt-1和 Bt-2具有部分相同序列,若用限制酶Hind III处理两段序列,可以将Bt-2切开,获得相同序列和不同序列两部分,再用DNA连接酶连接Bt-1和Bt-2的不同序列部分,即得到重组的Bt-3。同理,用限制酶PstI处理,可以将Bt-1切开,获得相同序列和不同序列两部分,再用DNA连接酶连接Bt-2和Bt-1的不同序列部分,也可得到重组的Bt-3。
(4)将基因表达载体导入受体细胞常用农杆菌转化法导入植物细胞。成功导入重组DNA的细胞,能够抗卡那霉素的能力大于普通植物细胞,此时需确定普通植物细胞抗卡那霉素的浓度,所以实验中接种的外植体应为普通植物细胞,最终确定加入的卡那霉素浓度为35mg·L-1 。
【点睛】本题考查果酒和果醋制作、获得完整Bt基因的方法的相关知识,要求考生识记参与果酒制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒制作的原理及条件,掌握目的基因的获取方法、检测方法等相关技术,并能结合实际加以运用,难度中等。
1. (四川省成都市2020-2021学年高新区高三(上)期中生物试卷)尿素是一种重要的农业氮肥,通过土壤中某些细菌分解为氨后,被植物吸收利用。某微生物的培养基配方如下:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
(1)配制上述培养基的过程中,其基本步骤是:计算、称量、溶化、______,培养基常用的灭菌方法是______。
(2)根据培养基的成分分析,其从物理形态上看属于______培养基,该培养基上生长的细菌是否都能分解尿素?______(填“是”或“否”),原因是______。
(3)接种尿素分解菌后的培养基需要倒置培养,原因是______。
(4)为对分离得到的菌种作进一步的鉴定,常在固体培养基中加入______指示剂并接种培养,若菌落周围颜色变成______,可以初步确定该种细菌为目标菌。
【答案】灭菌、倒平板 高压蒸汽灭菌法 物理 否 培养基中含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,能利用蛋白胨作为氮源的微生物也能生长(或培养基中含蛋白胨,蛋白胨中含有氮元素,也能为微生物提供氮源;固氮微生物或利用氨作为氮源的微生物也能生长) 防止培养皿盖上的冷凝水滴入培养基,也可以避免培养基中的水分过快的挥发 酚红 红色
【解析】解:(1)配制培养基的基本步骤是:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(2)根据培养基的成分分析,其从物理形态上看属于物理培养基,因为该培养基中含有凝固剂琼脂,由于培养基中含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,能利用蛋白胨作为氮源的微生物也能生长,故该培养基上生长的细菌不都能分解尿素。
(3)接种尿素分解菌后的培养基需要倒置培养,是为了防止培养皿盖上的冷凝水滴入培养基,也可以避免培养基中的水分过快的挥发。
(4)为对分离得到的菌种作进一步的鉴定,常在固体培养基中加入酚红指示剂并接种培养,若菌落周围颜色变成红色,可以初步确定该种细菌为目标菌。
故答案为:
(1)灭菌、倒平板 高压蒸汽灭菌法
(2)物理 否 培养基中含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,能利用蛋白胨作为氮源的微生物也能生长(或培养基中含蛋白胨,蛋白胨中含有氮元素,也能为微生物提供氮源;固氮微生物或利用氨作为氮源的微生物也能生长)
(3)防止培养皿盖上的冷凝水滴入培养基,也可以避免培养基中的水分过快的挥发
(4)酚红 红色
1、选择培养基的概念是:在微生物学中,将允许特定微生物种类生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基,由于分解尿素的细菌都能合成脲酶,脲酶能催化尿素水解,因此在以尿素为唯一氮源的培养基上,分解尿素的菌能以尿素为氮源生长,而不能分解尿素的菌因缺乏氮源而无法生长.
2、常用的接种微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液涂布到固体琼脂培养基上,进行培养,在稀释度足够高的菌液里,将聚集在一起的微生物分散成单个细胞,获得由单个细胞繁殖而来的菌落.
本题旨在考查学生对选择培养基的选择作用、稀释涂布平板法和平板划线法接种微生物、微生物培养的无菌操作等技术的熟练掌握和应用,难度一般。
13. (辽宁省2020~2021学年新高考联合调研考试)传统发酵技术在生活生产实践中广泛应用。下列有关叙述错误的是( )
A. 家庭制作果酒、果醋通常不是纯种发酵
B. 利用乳酸菌制作酸奶的过程中不需要通气培养,应密封发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 泡菜制作的过程中,乳酸菌能在缺氧条件下产生乳酸
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是传统发酵技术在生活生产实践中广泛应用,包括果酒和果醋的制作、酸奶的发酵、泡菜的制作等,回忆这些发酵过程中利用的菌种的类型及其代谢类型、原理、过程和实验的注意事项等,据此分析答题。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋过程中所用的菌种都来源于自然环境,因此不是纯种发酵,A正确;
B、乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程应一直处于密闭状态,否则会导致发酵失败,B正确;
C、果醋制作过程中,醋酸菌有氧呼吸产生CO2和水,CO2溶于水形成碳酸,随着CO2浓度的增加,溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生CO2与酒精,CO2溶于水形成碳酸,随着CO2浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低的,C错误;
D、泡菜发酵的实验原理是乳酸菌在无氧条件下将糖分解为乳酸,D正确。
故选C。
20. (辽宁省2020~2021学年新高考联合调研考试)淀粉分解菌是能分解淀粉的一类微生物,在自然条件下,淀粉分解菌和其他各种细菌混杂生活在土壤中。筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如下图),实验结果见下表。下列有关本实验的叙述,正确的是( )
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,直接将菌液涂布在固体培养基上
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
【答案】AD
【解析】
【分析】
1、培养基的营养构成①各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐;②不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、据图分析:图示接种方法为稀释涂布平板法,菌种Ⅰ分解淀粉的能力更强。
【详解】A、筛选淀粉分解菌的培养基中,除淀粉提供碳源外,还需要氮源、水、无机盐等营养物质,A正确;
B、筛选分离淀粉分解菌时需要将菌液进行一定程度的稀释才能涂布培养,B错误;
C、据图分析可知,两个菌落均产生了透明圈,说明两种细菌均能将淀粉酶分泌至细胞外,C错误;
D、据表分析可知,H/C值越大,分解淀粉能力越强,该值的大小反映了两种细菌分解淀粉能力的差异,D正确。
故选AD。
21.(广东省2021届第一学期高三年级第二次质量检测) 某生物兴趣小组的同学计划调查某快餐店的冰块中大肠杆菌的含量。
具体实验步骤如下:
第一步:配制培养基(成分:蛋白胨、氯化钠、乳糖、水、X和Y)。
第二步:制作无菌平板。
第三步:设置空白对照组和实验组,对照组接种①,实验组接种②。
第四步:将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题:
(1)培养基中的乳糖可以为大肠杆菌提供_________。为了方便大肠杆菌的鉴定,需要在培养基中添加成分X_________,在该培养基表面,大肠杆菌的菌落呈现_________(填颜色)。为了完成步骤二,该培养基中的成分Y通常是_________。
(2)完善步骤三,①是_________,②是_________。
(3)在纯化大肠杆菌前,将灭菌后的空平板先培养一段时间,目的是_________________。划线的某个平板培养后,第一划线区域长满了菌落,第二划线区域却无菌落产生,可能的原因是________________________。
【答案】 (1). 碳源 (2). 伊红美蓝 (3). 黑色 (4). 琼脂 (5). 适量无菌水 (6). 取自该快餐店的等量冰块水 (7). 检测培养基平板灭菌是否合格 (8). 接种环灼烧后未冷却便进行划线(或划线未从第一区域末端开始)
【解析】
【分析】
本题主要考查细菌培养的有关知识。依红-美蓝培养基是一种鉴别培养基,可用来鉴别大肠杆菌,当大肠杆菌分解乳糖产酸时,细菌带正电荷被染成红色,再与美蓝结合形成紫黑色菌落,并带有金属光泽;倒平板法需要固体培养基,通过添加琼脂作为凝固剂来将液体培养基转化为固体培养基。
【详解】(1)培养基中的乳糖可以为大肠杆菌提供碳源;依红-美蓝培养基是一种鉴别培养基,是用来鉴别大肠杆菌的,若有大肠杆菌,则培养基会变成紫黑色,并带有金属光泽,故X是伊红美蓝;培养基中加入Y琼脂,将液体营养物质凝固,倒在培养皿中,冷却为固体培养基。
(2)空白对照就要使对照组无菌,实验组加入鉴定对象冰块水,故对照组接种适量无菌水,实验组接种等量冰块水。
(3)在纯化大肠杆菌前,将灭菌后的空平板先培养一段时间,目的是检测培养基平板灭菌是否合格。划线的某个平板培养后,第一划线区域长满了菌落,第二划线区域却无菌落产生,可能的原因是接种环灼烧后未冷却便进行划线(或划线未从第一区域末端开始)。
【点睛】本题较简单,记住细菌培养的相关知识就能顺利答题。
11.(四川省遂宁市2021届高三零诊考试理综-生物试题) 鞣酸酶又叫单宁酶,是一类能够水解单宁酸生成没食子酸和葡萄糖的水解酶。该酶可由霉菌,如黑曲霉、米曲霉生产。可用于处理啤酒中单宁、蛋白质,使其澄清透明。也可用于鲜柿脱涩处理,消除其苦涩味。
注:①选择培养基成分:蔗糖、磷酸氢二钾、硫酸镁、琼脂、单宁酸、溴酚蓝②溴酚蓝在单宁酸环境中为蓝紫色,在没食子酸环境中为黄色,据此分析回答下列问题。
(1)菌种的分离筛选:将从柿子果园所取的土样置于富集培养液的三角瓶中,30℃、摇床培养48h。稀释适量倍数后,采用涂布平板法接种于选择培养基上。该选择培养基按物理性质分属于____培养基。根据选择培养基的____(现象)作为挑取单宁酶产生菌的标志。富集培养时摇床起到的作用是____。
(2)粗酶液制备:向培养菌种的三角瓶中按照培养基体积:缓冲液体积=1:1的量加入pH=5.0的柠檬酸—柠檬酸钠缓冲液,在28℃条件下摇床震荡,用定性滤纸过滤,所得滤液即为粗酶液。实际生产中,粗酶液中的单宁酶往往与其它物质混合在一起。因此,可以先通过凝胶色谱法也称____法纯化,再通过____法鉴定单宁酶的纯度。
(3)酶活力测定:从生物体提取的酶首先要检测酶的活力,一个酶活力单位用____来表示,测定时对温度和PH的控制是____。在处理啤酒中单宁的过程中,使用固定化酶技术时一般不选用包埋法的原因是____。
【答案】 (1). 固体 (2). 黄色圈(变色圈)直径的大小 (3). 增加培养液中的溶解氧使得培养液中的营养物质与微生物充分接触 (4). 分配色谱法 (5). ( SDS-聚丙烯酰胺凝胶)电泳 (6). 1U (7). 温度25℃,PH适宜 (8). 酶体积小,容易从包埋材料中漏出
【解析】
【分析】
1.凝胶色谱法: 凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一-些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的,如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进人凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
2.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
3.固定化酶技术的优点是使酶既能与反应物充分接触,又能与产物分离,从而提高产物的品质。常用的方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
1U表示一个酶活力单位,是指在温度为25℃,其他反应条件,如pH最适的情况下,在一分钟内转化1mmol的底物所需的酶量。
【详解】(1)菌种的分离筛选:将从柿子果园所取的土样置于富集培养液的三角瓶中,30℃、摇床培养48h。稀释适量倍数后,采用涂布平板法接种于选择培养基上。该选择培养基按物理性质分属于固体培养基。结合题意分析可知选择培养基中加入了单宁酸和溴酚蓝,从而使培养基表现为蓝紫色,当单宁酸被分解为没食子酸时表现为黄色,据此可知,根据选择培养基的黄色圈(变色圈)直径的大小作为挑取单宁酶产生菌的标志,黄色圈越大说明单宁酶产生量或活性高。富集培养时摇床的使用能增加培养液中的溶解氧并且使得培养液中的营养物质与微生物充分接触,从而使菌种快速繁殖。
(2)粗酶液制备:向培养菌种的三角瓶中按照培养基体积:缓冲液体积=1:1的量加入pH=5.0的柠檬酸—柠檬酸钠缓冲液,在28℃条件下摇床震荡,用定性滤纸过滤,所得滤液即为粗酶液。实际生产中,粗酶液中的单宁酶往往与其它物质混合在一起。因此需要通过凝胶色谱法也称分配色谱法法纯化酶液,再通过( SDS-聚丙烯酰胺凝胶)电泳法鉴定单宁酶的纯度。
(3)酶活力测定:从生物体提取的酶首先要检测酶的活力,1U表示一个酶活力单位,活力测定时对温度和PH的要求是温度25℃,PH适宜,在该条件下进行测定。在处理啤酒中单宁的过程中,使用固定化酶技术时,由于酶体积小,容易从包埋材料中漏出,所以一般不选用包埋法进行固定,一般采用物理吸附法或化学结合法来实现。
【点睛】熟知酶的提取、纯化和鉴定的原理是解答本题的关键,固定化酶技术也是本题的考查点,提取本题中选择培养基的选择原理是解答本题的另一关键,从而考查学生提取信息整合信息的能力。
45. (吉林省长春市实验中学2020-2021学年上学期期中考试)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出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看,属于固体培养基,配制时要加入________作为凝固剂,从用途来看属于选择培养基,应以________作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是__________。
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时,烧杯中加入琼脂后要不停地________,防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为____________________。
(4)①过程是__________,②过程所使用的接种方法是________________法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈,挑选相应的菌落,接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后,再对菌种进行_______培养。
【答案】 (1). 琼脂 (2). 淀粉 (3). C (4). 搅拌 (5). 高压蒸气灭菌 (6). 稀释 (7). 涂布分离 (8). 淀粉酶 (9). 扩大
【解析】
【分析】
【详解】(1)固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌,故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
(3)配置培养基时加热溶化时,要注意加入琼脂后要不断搅拌,防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。
(4)仔细观察题图可知,过程①是菌液稀释,Ⅰ号培养基上菌落均匀分布,因此过程②是采用涂布法接种的。
(5)能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉,其菌落周围会出现透明圈,取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种,以后可以扩大培养用于生产。
44. (黑龙江省大庆实验中学2020—2021学年度上学期期中考试)根据所学内容,回答下列问题:
(1)在制作果汁过程中,加入适量的果胶酶可将不溶于水的果胶分解成可溶性的_____________________ ,使浑浊的果汁变得澄清。
(2)用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因______________________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜____________________,以提高萃取效率;萃取的效率主要取决于____________________________;鉴定粗提取的胡萝卜素用______________法。
(4)橘皮油无色透明,具有诱人的橘香味,主要成分是________________,橘皮精油的提取原料是橘皮,但水中蒸馏橘皮易焦糊,通常采用_______________法提取橘皮精油。
(5)水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取常用的方法,它的原理是____________________,冷却后,混合物又会重新分离出油层和水层。
【答案】 (1). 半乳糖醛酸 (2). 温度影响果胶酶的活性,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高 (3). 粉碎干燥 (4). 萃取剂的性质和使用量 (5). 纸层析法 (6). 柠檬烯 (7). 压榨 (8). 利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来,形成油水混合物
【解析】
【分析】
1、果胶酶的种类:多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶分解酶,果胶酶能分解植物的细胞壁,瓦解植物细胞之间的胞间层,能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,从而提高果汁的出汁率和澄清度。
2、温度、pH都通过影响酶的活性,从而影响化学反应速率。酶催化作用的发挥需要适宜的温度和适宜的pH条件。
【详解】(1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,可将不溶于水的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,因此能提高果汁的澄清度。
(2)温度是影响果胶酶活性的因素之一,为了提高出汁率,需要将温度控制在果胶酶的最适温度,使得果胶酶活性最高,从而提高出汁率。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜粉碎干燥,以提高萃取效率;萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量;鉴定粗提取的胡萝卜素用纸层析法。
(4)橘皮油无色透明,具有诱人的橘香味,主要成分是柠檬烯,橘皮精油的提取原料是橘皮,但水中蒸馏橘皮易焦糊,通常采用压榨法提取橘皮精油。
(5)水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取常用的方法,它的原理是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分离出油层和水层。
【点睛】熟知果胶酶的种类及其催化作用的特点是解答本题的关键,掌握固定化酶的方法以及该技术的优势是解答本题的另一关键。
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