1、专题突破练14生物技术实践1.(2017河北衡水三调,37)为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素的耐药性情况”,某同学进行了如下实验。请分析回答下列问题。(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外,还应加入适量的和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间,要进行的操作是。(2)接种微生物的方法有很多,图1中过程所示的方法为。用该方法统计样本菌落数后,所得数据需要乘以10n后,才可表示乳酸菌的数量(单位:个/mL),这里的n=。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个培养皿,原因是。(3)为了检测乳酸菌对抗生素的敏感性,取该单菌落适当稀释,接种于固体培养基表面
2、,在37 培养箱中培养24 h,使其均匀生长,布满平板。将分别含有A、B、C三种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含抗生素A的滤纸片周围出现透明圈,说明该菌对抗生素A(填“敏感”或“不敏感”);含抗生素C的滤纸片周围的透明圈比含抗生素A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是。答案 (1)维生素调pH(2)稀释涂布平板法6分别计数3次,取平均值,使实验结果更加准确可靠(3)敏感抗生素C的耐药菌解析 (1)配制的乳酸菌的培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外,还应加入适量的维生素和琼脂。培养基的制作过程:计算、称量、溶化、灭菌、
3、倒平板。在溶化和灭菌之间要进行调pH的操作。(2)图中过程是梯度稀释,过程是涂布平板,故过程所示方法为稀释涂布平板法。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个培养皿,分别计数3次,取平均值,这样可以使实验结果更加准确可靠。由图可知,该样品是10 mL,然后经过过程稀释了10倍,又经过四次过程继续稀释了四次10倍,总共被稀释了100 000倍,故最后计算该样本菌落数后,需要100 000倍10=106,所以n=6。(3)在抗药性检测过程中,如果在菌落周围出现透明圈,说明抗生素A可抑制该细菌,该细菌对抗生素A敏感;含抗生素C的滤纸片周围的透明圈比含抗生素A的小,且透明圈中出现了一个菌落,
4、在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素C的耐药菌。2.(2017山东烟台一模,37)某实验小组欲从被豆油污染的土壤中筛选出高效降解脂肪的菌株。请依据题意回答下列问题。(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于培养基。(2)为避免培养基被污染,需将培养皿呈状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行处理。为了排除培养基被污染,需设置接种等量的培养基作为空白对照。(3)为了筛选出菌株,可将适量的试剂滴加在平板中的菌落周围,洗去浮色后,如果菌落周围出现,则说明此种菌能够分泌脂肪酶。(4)纯化菌种时,为了对活菌计数,常采用法接种于新的
5、培养基平板上。答案 (1)豆油(或脂肪)选择(2)倒置梯度稀释(或系列稀释)无菌水(3)苏丹(或苏丹)透明圈(4)稀释涂布平板3.(2017河南安阳一模,23)下图表示研究者从土壤中筛选分解尿素的细菌并计数的相关实验,请据图回答下列问题。(1)进行过程和的目的分别是 和;图中弧线箭头上“?”的具体操作是。(2)进行培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是。倒平板时,待平板冷却凝固后,应将平板倒过来放置,并用记号笔在皿底上标明培养的微生物名称、平板上培养样品的稀释度、制作者姓名、培养日期及培养基种类等信息。纯化菌种时为了得到单一菌落,常采用的接种方法是 。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中
6、加入。培养后,若出现色,说明其中含有能够分解尿素的细菌。(4)在实验中,研究者每隔24小时统计一次菌落数目,并选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止。答案 (1)选择培养增加分解尿素的细菌的数量挑出菌落(2)先调节pH,后灭菌平板划线法、稀释涂布平板法(3)酚红指示剂红(4)因培养时间不足导致遗漏细菌数目解析 (1)结合实验目的分析图解可知,过程是从土壤中筛选分解尿素的细菌,目的是选择培养,过程是扩大培养,目的是增加分解尿素的细菌的数量;图中弧线箭头上“?”的具体操作是挑出菌落。(2)进行培养基配制和灭菌时,先调节pH,后灭菌。纯化菌种时为了得到单一菌落,常采用的接种方法是平板划线法和
7、稀释涂布平板法。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养后,若出现红色,说明其中含有能够分解尿素的细菌。(4)在实验中,研究者每隔24小时统计一次菌落数目,并选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足导致遗漏细菌数目。4.现在大力提倡无纸化办公,但是每年仍然不可避免的要产生大量的废纸,废纸的主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的资源乙醇。下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程,请回答相关问题。(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以为碳源、并加入的培养基上筛选周围有的菌落。(2)在如上所述的筛选中获
8、得了三个菌落,对它们分别培养,并完成环节,且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同,则你认为三种酶液的活性(填“一定相同”“不一定相同”或“一定不同”)。(3)生产中可以满足环节的常见菌种是,为了确保获得产物乙醇,环节要注意。导学号50074049答案 (1)富含纤维素纤维素刚果红透明圈(2)不一定相同(3)酵母菌发酵装置的密闭性(或保证无氧条件等)解析 (1)富含纤维素的环境中纤维素分解菌较多,筛选纤维素分解菌时纤维素作为唯一碳源的选择培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。在培养基中加入刚果红,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
9、中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)三种酶液的活性不一定相同的原因是纤维素酶的活性不一定相同,需要对其活性进行鉴定。(3)满足环节的常见菌种是酵母菌,环节表示无氧发酵,即发酵装置密闭(或保证无氧条件等)。5.下图是以鲜苹果汁为原料,利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图,分析并回答问题。(1)在果汁加工过程中可添加酶提高出汁率和澄清度。(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时,要留有大约的空间。经过1012天后,在酸性条件下用重铬酸钾检测样液,如果颜色由色变为色,说明产生了酒精。(3)过程乙中使用的微生物是,可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌,其方法是;培养温度控制在范围内。(4
10、)在的条件下,如果缺少糖源,乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛,再将其变为醋酸。答案 (1)纤维素酶和果胶(单答果胶酶可,单答纤维素酶不可)(2)1/3橙灰绿(3)醋酸(杆)菌高压蒸汽灭菌3035(4)氧气充足(有氧)解析 (1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊,因此为了提高出汁率和澄清度,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)过程甲是果酒的制作,选用的菌种为酵母菌;鲜苹果汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,以使发酵瓶中留有一定量的空气,让酵母菌早期进行有氧呼吸,快速繁殖,以增加酵母菌的数量,当氧气消耗完后进行无氧呼吸产生酒精
11、。在酸性条件下,橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。(3)过程乙是果醋的制作,使用的微生物是醋酸(杆)菌;在纯化菌种时,常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌;醋酸(杆)菌的最适生长温度为3035 ,因此在果醋的制作过程中,需将培养温度控制在3035 范围内。(4)当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。6.生活中有许多微生物技术的应用,请分析回答下列问题。(1)家庭酿酒时先将米煮熟,其目的是。冷却到30 后才能加酒药的原因是。如果时常开坛盖取酒,不久酒就会变酸,其原因是。(2)腐乳制作过程中,豆腐相当于微生物生长的。豆腐变为味道鲜美的腐乳的原因是,制作腐乳的实验流程
12、是。(3)在制作泡菜过程中,主要起作用的微生物是,在盐酸酸化条件下,检测泡菜中亚硝酸盐的含量时,使用对氨基苯磺酸溶液和溶液检测,泡菜溶液会出现玫瑰红色。答案 (1)灭菌太高的温度会抑制甚至杀死酵母菌醋酸菌在有氧条件下,将酒精变为醋酸(2)培养基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;脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制(3)乳酸菌N-1-萘基乙二胺盐酸盐解析 (1)家庭酿酒时先将米煮熟,其目的是:借助高温,灭菌。太高的温度会抑制甚至杀死酵母菌,因此要冷却后才能加入“酒药”。醋酸菌会在有氧条件下,先将乙醇变为乙醛,再将乙醛
13、变为醋酸,即将酒精变为醋酸,所以如果时常开坛盖取酒,不久酒就会变酸。(2)腐乳制作过程中,豆腐可为微生物的生长提供水、无机盐、碳源和氮源等,因此相当于微生物生长的培养基。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,脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸,使得豆腐变为味道鲜美的腐乳。制作腐乳的实验流程是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。(3)在制作泡菜过程中,主要起作用的微生物是乳酸菌;在盐酸酸化条件下,检测泡菜中亚硝酸盐的含量时,使用对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液检测,泡菜溶液会出现玫瑰红色。7.农村中泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、
14、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处,适宜的环境温度为2830 。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,据此分析,回答下列问题。(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是。(2)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是 。(3)制作过程中,需要加入盐水,其中清水与盐的比例应为,加入“陈泡菜水”的作用是。(4)若要获得优良乳酸菌菌种,应选用培养基培养。培养基中应含有、水和无机盐,同时需要在培养基中添加。培养时还需提供 条件。答案 (1)消毒(2)盐过多抑制了乳酸菌发酵(3)41提供乳酸菌菌种(4)碳源氮源维生素无氧解析 (1)泡菜
15、的制作过程中,用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒。(2)泡菜的制作原理是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸,若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是加入的盐过多,抑制了乳酸菌发酵,产生的乳酸过少。(3)制作过程中,需要加入盐水,其中清水与盐的比例应为41,加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种。(4)乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,用选择培养基获得优良乳酸菌菌种时,培养基中应含有碳源、氮源、水和无机盐,同时需要在培养基中添加维生素。培养时还需提供无氧条件。8.(2017东北三省三校一联,37)为了对柑橘综合利用,某研究人员做了以下实验:请回答以下问题。(1)橘皮精油色,主要成分是。本实验用到的植物芳香油提取
16、方法为。(2)若要计算提取精油的出油率,需要称量的质量。对比发现方法1的出油率稍低,但是发现其香气、色泽更接近于鲜橘,原因是方法2会使,所以通常先采用方法1提取,并将方法1之后的残渣用方法2进一步提取。(3)通常使用方法1时,可以提前使用浸泡。浸泡的时间通常是以上。(4)使用方法2提取时发现,柑橘皮的破碎度越高,即颗粒越小,出油率越高,原因是。答案 (1)无柠檬烯水蒸气蒸馏法和压榨法(2)果皮橘皮精油在用水蒸气蒸馏时发生部分水解(3)石灰水10 h(4)原料(相对表)面积大,随水蒸气蒸馏速度快(与溶剂接触的面积越大)(橘皮精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短,故容易渗出)9.(20
17、17河南百校联盟3月联考,37)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,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。答案 (1)无成形的
18、细胞核发酵的条件(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;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;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。
