1、训练5生物技术实践1.山苍子油是提取柠檬醛的原料油之一，生产工艺如下：(l)备料时，将成熟的山苍子连柄摘下，不要弄破果皮，摊放在地板上时厚度不要超过10 cm。为避免原料发热腐烂，应_(填“经常翻晾”或“密封不动”)。(2)A表示_，这是植物芳香油提取的常用方法。装料时，锅内装水，在甑桶内装上原料，甑桶与锅之间的导气管连接处要用壳灰细末和桐油调制的粘合剂堵塞好，这种提取方法是依据_将A进行细致划分后的方法之一，称为_。(3)进行A步骤操作后，从冷凝器流出的乳浊液是_，此时再向乳浊液中加入_，分离出油层后，加入_吸水，再经_得到山苍子油。解析：(1)备料时，将成熟的山苍子连柄摘下，不要弄破果皮，
2、摊放在地板上时厚度不要超过10cm。为避免原料发热腐烂，应经常翻晾。(2)A表示水蒸气蒸馏，这是植物芳香油提取的常用方法。装料时，锅内装水，在甑桶内装上原料，甑桶与锅之间的导气管连接处要用壳灰细末和桐油调制的粘合剂堵塞好，这种提取方法是依据原料放置的位置将A进行细致划分后的方法之一，称为水气蒸馏法。(3)进行A步骤操作后，从冷凝器流出的乳浊液是山苍子油与水的混合物，此时再向乳浊液中加入NaCl，分离出油层后，加入无水NaSO4吸水，再经过滤得到山苍子油。答案：(l)经常翻晾(2)水蒸气蒸馏原料放置的位置水气蒸馏(3)山苍子油与水的混合物NaCl无水NaSO4过滤2在炎热的夏天，新鲜的肉若不及时
3、处理，不久其表面便因微生物生长出现黏液状物质。通过菌落特征可确认此微生物为细菌。请回答以下问题：(1)培养细菌常用到选择培养基，培养基中不加入_可以选择培养自养型微生物。(2)微生物接种最常用的是平板划线法和_法，后一种方法由于还可用于活菌计数，其原理是_；除了上述的活菌计数法外，_也是测定微生物数量的常用方法。(3)分解尿素的细菌的分离时需在培养基中加入_指示剂。而分解纤维素的微生物的分离时需在培养基中加入_染料来筛选。解析：(1)自养型微生物可以利用无机碳源合成有机物，因此培养基中不加入有机碳源可以选择培养自养型微生物。(2)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平
4、板法还可以用于活菌的计数，其原理是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落来源于稀释液中的一个活菌，通过统计菌落数，就能推测样品中的活菌数；此外微生物还可以用显微镜直接计数。(3)微生物的鉴定常用鉴别培养基，在尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，观察是否变红，可用来鉴定分解尿素的细菌；在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红，观察是否有透明圈产生，可用来鉴定纤维素分解菌。答案：(1) 有机碳源(2) 稀释涂布平板当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落来源于稀释液中的一个活菌，通过统计菌落数，就能推测样品中的活菌数显微镜直接计数(3) 酚红刚果红3乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和
5、半乳糖在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如图。回答下列问题：(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是_，在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要_，以获得纯净的培养物。(2)将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶。分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶_(填“快”或“慢”)，原因是_。(3)工业生产中，若要将乳糖酶固定化，一般_(填“适宜”或“不适宜”)采用包埋法，原因是_，与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是_。解析：(1)筛选产乳糖酶的微生物时应该用
6、以乳糖为唯一碳源的培养基；在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染，以获得纯净的培养物。 (2)将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶，分离过程中，由于相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢，因此比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢。 (3)由于酶分子很小，容易从包埋物中漏出，因此工业生产中，将乳糖酶固定化一般不适宜采用包埋法；与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是酶不易失活，可以重复使用，能提高产品质量。答案：(1)乳糖防止杂菌污染(2)慢相对分子质量小的蛋白质
7、容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢(3)不适宜酶分子很小，容易从包埋物中漏出酶不易失活，可以重复使用，能提高产品质量4如图为传统酿酒的工艺流程图：根据对微生物发酵原理以及操作原理的理解回答下列问题：(1)在酿酒前对粮食种子(多为高粱)要进行适当粉碎成小颗粒状态，但是并不磨成面粉状态，这样做的原因是_，第二步高温蒸汽条件下蒸一段时间，其目的一方面是_，另一方面“糖化”的含义是_。(2)第三步晾至35左右时才可向粮食中加曲的原因是_。“加曲”实际上相当于向培养基中_。(3)密封后在酒缸中发酵12天左右，此间温度基本保持在_，原因是此温度是酵母菌等酿酒微生物的_。(4)发酵好后需要用蒸馏法获得酒精
8、，蒸馏的温度应控制在78，原因是_。蒸馏出的原浆酒酒精浓度高达95%以上，但成品白酒一般酒精浓度为4060度，“勾兑”的作用是向原浆酒中加_稀释，因此名酒产地要有好的水源地。解析：(1)在酿酒前对粮食种子(多为高粱)要进行适当粉碎成小颗粒状态，但是并不磨成面粉状态，这样做的原因是既要增大微生物与粮食中有机物的接触面，又要有一定透气性便于接种发酵和蒸馏，第二步高温蒸汽条件下蒸一段时间，其目的一方面是消灭杂菌，另一方面“糖化”的含义是使淀粉分子在高温下破坏分解有利于微生物利用。(2)第三步晾至35左右时才可向粮食中加曲，以防止温度过高烫死酒曲中的酵母菌等微生物。“加曲”实际上相当于向培养基中接种菌
9、种。(3)密封后在酒缸中发酵12天左右，此间温度基本保持在1825，原因是此温度是酵母菌等酿酒微生物的适宜温度。(4)发酵好后需要用蒸馏法获得酒精，78为酒精的沸点，蒸馏的温度应控制在78。“勾兑”的作用是向原浆酒中加水稀释，降低酒精浓度。答案：(1)既要增大微生物与粮食中有机物的接触面，又要有一定透气性便于接种发酵和蒸馏消灭杂菌(消毒灭菌)使淀粉分子在高温下破坏分解有利于微生物利用(2)防止温度过高烫死酒曲中的酵母菌等微生物接种菌种(3)1825适宜温度(4)该温度为酒精的沸点水5在某实验中选用YMA根瘤菌固体培养基来培养费氏中华根瘤菌(自生固氮菌)，配方如下表所示。物质甘露醇酵母粉MgSO
10、47H2OK2HPO4NaClCaCl2H2O剂量13.861 g4.683 g0.099 g0.359 g0.335 g0.010 g1 000 mL回答下列问题。(1)按物理性质，培养基可分为_和固体培养基；培养基的配置过程具有如下步骤：灭菌计算倒平板调pH称量溶化，正确是顺序为_。费氏中华根瘤菌以_作为碳源。(2)想要测定某一时期活菌数量，可选用_法进行计数。为了保证结果准确，一般选择菌落数在_的平板进行计数。(3)此实验防止污染的方法是_。解析：(1)按物理性质，培养基可分为液体培养基和固体培养基；实验室培养根瘤菌的培养基的操作步骤：计算称量溶化调pH灭菌倒平板。根瘤菌以甘露醇作为碳源
11、。(2)统计细胞数量的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法，而后者要借助显微镜且统计数目包括死亡的细菌；稀释涂布平板法的菌落数往往比活菌的数目低，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数。(3)费氏中华根瘤菌是自生固氮菌，可以以空气中的氮为氮源，所以在培养基中没有加入氮源，这样其他的微生物就不能在此培养基中长期生存。达到了防止污染的目的。答案：(1)液体培养基甘露醇(2)稀释涂布平板30300(3)在培养基中没有加入氮源，这样其他的微生物就不能在此培养基上长期生存6在缤彩纷呈的生物世界，微生物似乎显得过于微小与沉寂，它们在自然界却作用非凡，很多生命现象都与微生物有着千丝万缕
12、的联系。(1)幽门螺杆菌是急慢性胃炎的主要致病菌，可以通过微生物培养对其进行检测和诊断。将患者体内采集的样本制成菌液，培养在以尿素为唯一氮源的_(填“选择”或“鉴别”)培养基上进行“浓缩”。若培养基中加入酚红指示剂，则该菌落周围会岀现_环带，这与菌体内_酶的作用密切相关。(2)大肠杆菌数目是否超标可以作为食品卫生和水源污染度的检测指标，大肠杆菌的数目可以通过滤膜法来测定：将一定体积的样品过滤后，将滤膜放在添加_试剂的培养基上培养，大肠杆菌的菌落呈现_色，根据该菌落的个数判定饮用水是否污染。(3)酿造葡萄酒时，葡萄皮上有少量醋酸菌，在酒精发酵的旺盛阶段，醋酸菌_(填“能”或“不能”)将果汁中的糖
13、发酵为醋酸。原因主要有两方面：_；_。解析：(1)由于细菌在分解尿素的过程中会合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，即在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，pH升高，则该菌落周围会岀现红色环带。将患者体内采集的样本制成菌液，培养在以尿素为唯一氮源的选择培养基上进行“浓缩”。(2)可用伊红美蓝培养基对大肠杆菌进行鉴定，在该培养基中，大肠杆菌菌落呈现黑色。(3)由于醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境，且醋酸菌需要在温度3035条件下才能转化成醋酸，而发酵罐中温度是1825，因此酿造葡萄酒时，葡萄皮上有少量醋酸菌，在
14、酒精发酵的旺盛阶段，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。答案：(1)选择红色脲(2)伊红美蓝黑(3)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境醋酸菌需要在温度3035条件下才能转化成醋酸，而发酵罐中温度是18257生物降解法是常用的降解农药的方法，某研究小组为分离出能降解敌敌畏(一种有毒的有机农药)的细菌进行了以下相关操作。回答下列问题：(1)分离原理：土壤中的细菌能合成_，这种物质在把敌敌畏分解成无机物过程中发挥重要作用。(2)实验流程：从富含敌敌畏的环境中釆集土样配制成土壤菌液。从稀释10倍的菌液中取1mL菌液，加入_中，获得稀释100倍的悬液，如此操作直到稀释1 000倍。配制以_为唯一碳
15、源的培养基并灭菌，灭菌后倒平板冷却后需将平板倒置，目的是_。用_法接种细菌，该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的_，统计的菌落数通常比实际数目低的原因是_。解析：(1)土壤中的细菌能将敌敌畏分解成无机物，说明该细菌能合成(分解敌敌畏的)酶。(2)从稀释10倍的菌液中取1 mL菌液，加入9 mL无菌水，就可以将菌液稀释到100倍。要将能分解敌敌畏的细菌分离出来，则培养基中要配制以敌敌畏为唯一碳源的培养基，为防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染，灭菌后倒平板冷却后需将平板倒置。接种该细菌采用稀释涂布平板法，该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的稀释度，当两个或多个细胞连在一起时，平板上
16、观察到的只是一个菌落，故统计的菌落数通常比实际数目低。答案：(1)(分解敌敌畏的)酶(2)9 mL无菌水敌敌畏防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染稀释涂布平板稀释度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8请回答下列生物技术的有关问题：(1)制作果醋和葡萄酒使用的微生物在结构上有所不同，主要是前者_。各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制_来实现的。(2)从土壤中分离筛选能高效分解尿素的细菌，首先要将选取的一定量的土壤溶解在无菌水中，进行_后，才能够接种到培养基表面上，接种时所用的接种工具是_。(3)生姜精油是传统的保健良方，调和在洗发露中，可去头风、止头痛，
17、提取生姜精油的流程如下：植物体生姜油水混合物初级精油除水、过滤生姜精油。提取生姜精油时，采用_获得油水混合物，然后在其中加入_试剂，分层后可获得初级精油，再加入_试剂，可进一步除水。解析：(1)果醋制作过程中的发酵菌种是醋酸菌，是原核生物，无细胞核，制作葡萄酒过程中使用的微生物是酵母菌，是真核生物，二者在结构上的主要区别是前者无成形的细胞核或无核膜；各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制发酵的条件来实现的。(2)从土壤中分离筛选能高效分解尿素的细菌时，为防止土壤浸出液浓度过高，不能获得单菌落，首先要将选取的一定量的土壤溶解在无菌水中，进行梯度稀释后，才能够接种到培养基表面上；
18、接种时所用的接种工具是涂布器。(3)水蒸气蒸馏法是植物精油提取的常用方法。提取生姜精油时，采用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，然后在其中加入氯化钠试剂，增加盐的浓度，就会出现明显的分层，分层后可获得初级精油，再加入无水硫酸钠吸水，放置过夜，再过滤除去固体硫酸钠就可以得到生姜精油。答案：(1)无成形的细胞核或无核膜发酵的条件(2)梯度稀释涂布器(3)水蒸气蒸馏法氯化钠无水硫酸钠9腐乳营养价值丰富，目前主要作为嗜好性的调味品食用，但因其较高的盐含量严重阻碍其摄入量及功能性的发挥，从而不能使腐乳发挥出它的保健功能，为此研发人员开发出了保持产品质量和风味的低盐腐乳。回答下列问题：(1)腐乳成熟过程中发挥主
19、要作用的微生物是毛霉，毛霉通过分泌_酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质，腐乳制作过程中需要加盐腌制，其作用是_。(2)该研发小组首先将毛霉置于试管斜面培养基中进行培养，制作斜面培养基时对培养基灭菌的常用方法是_，将试管倾斜的目的是_。含有毛霉的培养基在25下培养23天后，获得大量的毛霉孢子(毛霉的繁殖体，单细胞)，然后制成毛霉孢子悬浮液，对悬浮液中的毛霉孢子的数据进行计数时可用到的工具是_。研发人员制好的孢子悬浮液可放入喷枪中备用，然后将豆腐切成小块并用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时，其目的是_，再用喷枪将孢子悬浮液喷洒在笼屉内壁。(3)为了检测低盐腐乳的营养价值，可以检测
20、腐乳中_(填“氨基酸态氮”或“蛋白质态氮”)的含量，一般来说，该物质含量越多，说明腐乳的营养价值越高。解析：(1)腐乳成熟过程中发挥主要作用的微生物是毛霉，毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质，腐乳制作过程中需要加盐腌制，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，并抑制微生物的生长。(2)该研发小组首先将毛霉置于试管斜面培养基中进行培养，制作斜面培养基时对培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法，将试管倾斜的目的是增大接种面积。含有毛霉的培养基在25下培养23天后，获得大量的毛霉孢子(毛霉的繁殖体，单细胞)，然后制成毛霉孢子悬浮液，对悬浮液中的毛霉孢子的数据
21、进行计数时可用到的工具是血球计数板。研发人员制好的孢子悬浮液可放入喷枪中备用，然后将豆腐切成小块并用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时，其目的是对豆腐块和笼屉进行灭菌处理，再用喷枪将孢子悬浮液喷洒在笼屉内壁。(3)腐乳制作的原理主要是利用微生物产生的蛋白酶、脂肪酶，蛋白质最终被水解为氨基酸，氨基酸态氮含量可代表蛋白质的分解情况，故为了检测低盐腐乳的营养价值，可以检测腐乳中氨基酸态氮的含量，一般来说，该物质含量越多，说明腐乳的营养价值越高。答案：(1)脂肪酶和蛋白析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，并抑制微生物的生长(2)高压蒸汽灭菌法增大接种面积血球计数板对豆腐块和笼屉进行灭菌处理(3)氨基酸态氮10有同
22、学发现生产面筋(小麦中的蛋白质)会产生大量的淀粉，这些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。下图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合已有知识回答以下问题：(1)为了节约成本，使微生物能重复使用常采用_法固定微生物，原因是_。(2)固定化细胞可以用海藻酸钠，其作用是_，加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体的原因是_；该操作还需要使用氯化钙溶液，其作用是_。(3)整个操作过程需要在无杂菌的条件下进行，对使用到的玻璃器具一般用_法灭菌。从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是_。(从两个方面回答)解析：(1)因为细胞体积大，难以吸附或结合，通常细胞用包埋法固定化。(2)在包埋法固定细胞中
23、，选用海藻酸钠作载体包埋细胞(或微生物或酵母菌和醋酸菌)，为了避免因为温度高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死亡 ，加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体。该操作还需要使用氯化钙溶液，其作用是促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)。(3)对玻璃器具一般用干热灭菌进行灭菌，生产酒精的原理是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精发酵的适宜温度为1825，生产醋酸的醋酸菌是需氧型的，进行有氧呼吸产生醋酸，醋酸菌的最适生长温度是3035，因此从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是温度由1825调整为3035，氧气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)。答案：(1)包埋法细胞体积大，难以吸附或结合(2)包埋细胞(或微生物或酵母菌和醋酸菌)防止温度高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死亡促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)(3)干热灭菌温度由1825调整为3035氧气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)
