1、单元检测卷(十)生物技术实践1(2019山西平遥中学高三模拟)山楂酒具有活血、补气、健脾等功效,对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。以下为山楂酒制作的有关过程。分析回答以下问题。主要原料山楂设备榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等制作过程山楂经充分水洗,用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中,经710 d的发酵,即成果酒。将经过发酵的果酒滤出,倒入发酵容器内,储存在地下室里,进行30 d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿,陈酿期间,要坚持倒桶(换桶),并保持酒桶常满,即得原汁山楂酒。(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)_。(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是_,在山楂酒制作中菌
2、种的主要来源是_。(3)发酵的温度应该在_ ,在发酵过程中要先通气后密封,先通气的原因是_。(4)检验是否产生酒精可在_条件下,用_试剂检测。(5)若要进一步制作果醋,应在发酵液中加入_菌种。答案(1)C6H12O62C2H5OH2CO2(2)酵母菌山楂果皮上的野生酵母菌(3)1825酵母菌在有氧条件下大量繁殖,增加菌种数量(4)酸性重铬酸钾(5)醋酸菌解析(1)山楂酒的制作需要微生物无氧呼吸产生酒精,反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2。(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是酵母菌,菌种的主要来源是山楂果皮携带的野生的酵母菌。(3)20 左右最适合酵母菌生长繁殖,所以发酵的温度应该在1
3、825 ,先通气后密封,原因是酵母菌在有氧条件下大量繁殖,增加菌种数量。(4)酒精可使酸性的重铬酸钾试剂由橙色变为灰绿色。(5)果醋发酵的菌种为醋酸菌。2(2019湖南四校高三摸底联考)银杏酒以高粱和银杏叶为主要原料制作而成,适合中老年人群饮用。请回答:(1)在酿制银杏酒的开始时一般要先通气,其目的是_。(2)在酿制时,不需要对高粱、银杏叶等进行严格的消毒处理也能抑制杂菌生长,这是因为在_。(3)制作成功的银杏酒(低度)若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是_。写出该过程发生的反应式_。(4)银杏叶中的银杏黄酮常采用萃取法提取,萃取时要求温度_(填“
4、高”或“低”),时间_(填“短”或“长”)。采取以上措施的原因是_。答案(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖(2)缺氧呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而受到抑制(合理即可)(3)空气中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为3035 C2H5OHO2CH3COOHH2O(4)高长萃取时温度高,时间长,有利于充分溶解有效成分(合理即可)解析(1)酿酒时先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖。(2)在酿酒发酵过程中,酵母菌无氧呼吸产生的CO2使发酵液呈酸性,且处于无氧气的状态,在该环境中酵母菌可以生存,但是绝大多数微生物不能适应该环境而受到抑制,因
5、此不用对高粱、银杏叶进行严格消毒也能抑制杂菌生长。(3)酒味消失而出现醋酸味,说明存在醋酸发酵,空气中含有醋酸菌,醋酸菌的最适生长温度为3035 ,夏季温度较高适合醋酸菌生长,醋酸菌是一种好氧细菌,在氧气充足的情况下,醋酸菌能将酒精转变成醋酸和水。(4)采用萃取法提取银杏黄酮时,温度高,时间长,有利于充分溶解有效成分。3(2019内蒙古赤峰二中高三月考)近年来,纪录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮,其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。根据相关知识,回答关于果酒、果醋和腐乳制作的相关问题。(1)醋酸杆菌属于_核生物,其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。(2)在果
6、酒制作中,温度是重要的控制条件,_左右的温度最适合酵母菌繁殖,酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用_溶液进行检验。(3)下图为腐乳制作的实验流程示意图:图中A代表_,毛霉菌在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”)。配制卤汤中酒的含量一般控制在_左右,酒精含量过低,_,可能导致豆腐腐败。答案(1)原不含有(2)20 (酸性)重铬酸钾(3)加盐腌制甘油12%不足以抑制微生物的生长解析(1)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞结构中只有核糖体,不含有线粒体。(2)在果酒制作中,温度是重要的控制条件,20 左右的温度最适合酵母菌繁殖;酒精可用重铬酸钾溶液进行检验,颜色由橙色变
7、成灰绿色。(3)腐乳制作的流程为:,因此图中A代表加盐腌制,其主要目的是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,同时还能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。毛霉菌在20 长期保存时,菌液中需要加入一定量的甘油。在配制卤汤中酒的含量一般控制在12%左右,酒精含量过高腐乳成熟时间将会延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败。4(2019陕西省第二次联考)食用泡菜是四川人的传统饮食习惯,在自贡几乎家家都备有泡菜坛子自制泡菜。请回答下列问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是_;在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜水是为了_。(2)泡菜腌制过程中若泡菜坛有沙眼,常导致腌制的蔬菜臭而不酸
8、,其原因可能是_。(3)泡菜美味但却不宜多吃,因为在腌制泡菜的过程中,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成_。测定其含量的原理是:在盐酸酸化条件下,该物质和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_。(4)某同学欲用新鲜的泡菜液分离纯化乳酸菌,应首先用_对泡菜液进行梯度稀释,须进行梯度稀释的原因是_。答案(1)杀灭杂菌和去掉盐水中的溶氧提供乳酸菌菌种(2)有氧条件下乳酸菌不发酵,而其他杂菌繁殖后导致蔬菜腐败发臭(3)亚硝酸盐玫瑰红色染料(4)无菌水泡菜液中乳酸菌的浓度较高,直接培养很难分离到单个菌落解析(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是杀灭杂菌和去掉盐水中的溶氧;在冷却后
9、的盐水中加入少量陈泡菜液的目的是增加乳酸菌数量。(2)乳酸菌是厌氧菌,若泡菜腌制过程中泡菜坛有沙眼,会导致氧气含量增加,有氧条件下乳酸菌不发酵,而其他杂菌繁殖后导致蔬菜腐败发臭。(3)蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐;亚硝酸盐的测定原理是: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。(4)泡菜液中乳酸菌的浓度较高,直接培养很难分离到单个菌落,因此需要用无菌水对泡菜液进行梯度稀释。5(2019东北师大附中等六校联考)酸菜是经乳酸菌发酵而成的一种发酵食品,制作过程中极易积累亚硝酸盐。一些乳酸菌能合成亚硝酸盐还原酶,能够显著降低亚硝酸盐
10、含量。请回答相关问题。(1)为获得高产亚硝酸盐还原酶的乳酸菌,某研究小组以东北传统自然发酵酸菜为材料进行分离。在进行乳酸菌分离纯化时,科研人员将酸菜发酵液稀释后涂布在含溴甲酚绿(遇酸变色)的_(填“选择”或“鉴别”)培养基上,_(填“需氧”或“厌氧”)培养一段时间后,挑取周围变色的_临时保存。在进行高产亚硝酸盐还原酶菌株筛选时,将临时保存的各菌种分别接种到含_的液体培养基中培养一段时间,离心收集上清液,在_酸化条件下,依次加入对氨基苯磺酸、N1萘基乙二胺盐酸盐进行反应,筛选反应显色较_的菌株。(2)利用筛选得到的菌种进行酸菜腌制,测定亚硝酸盐含量(单位:mg/kg),结果如下表所示:据表分析,
11、亚硝酸盐含量最高时的腌制条件是_。为避免细菌大量繁殖,产生大量的亚硝酸盐,除控制好表中涉及的腌制条件外,还需控制好腌制的_。答案(1)鉴别厌氧(单个)菌落亚硝酸盐(或NaNO2)盐酸浅(2)食盐用量5%,腌制7天温度解析(1)由于溴甲酚绿遇酸变色,故培养基中的微生物若能产生酸性物质,可出现一定的颜色变化,可据此判断培养基中是否含有乳酸菌等能产生酸性物质的菌体,故含溴甲酚绿(遇酸变色)的培养基属于鉴别培养基。由于一个菌落可由一个菌体繁殖产生,故厌氧培养一段时间后,为保证菌体的纯度,可挑取周围变色的(单个)菌落临时保存。亚硝酸盐还原酶可将亚硝酸盐还原,故能够高产亚硝酸盐还原酶的菌株能将培养液中的亚
12、硝酸盐大量还原,使培养液中亚硝酸盐含量下降。对亚硝酸盐含量测定的原理是:在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。所以在进行高产亚硝酸盐还原酶菌株筛选时,将临时保存的各菌种分别接种到含亚硝酸盐(或NaNO2)的液体培养基中培养一段时间,离心收集上清液,在盐酸酸化条件下,依次加入对氨基苯磺酸、N1萘基乙二胺盐酸盐进行反应,筛选反应显色较浅的菌株即亚硝酸盐含量低的菌株。(2)据表分析,亚硝酸盐含量最高时的腌制条件是食盐用量5%,腌制7天。为避免细菌大量繁殖,产生大量的亚硝酸盐,除控制好表中涉及的腌制条件外,还需控制好腌制的温度等条件。6(20
13、19河南许昌押题)某生物兴趣小组一部分同学选用牛的血液进行血红蛋白的提取和分离的实验;另一部分同学进行霉菌的培养和分离实验。根据相关信息,回答下列问题:(1)在培养霉菌时,常选用_培养基进行培养。在分离出能产生某种抗生素的霉菌后,若想利用对该抗生素敏感的大肠杆菌鉴别此种霉菌产生抗生素能力强弱,请写出实验设计思路:_。(2)在血红蛋白的提取和分离实验中,一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。在透析时使用的透析袋一般是用_制成的,其实质是一层_。(3)在测定血红蛋白分子量时通常使用的_。在凝胶中加入SDS的目的是_。答案(1)查氏将该霉菌和大肠杆菌混合接种于培养基上,适宜条件下培养一段时
14、间,观察霉菌菌落周围出现的透明圈。透明圈越大说明霉菌产生抗生素的能力越强(2)硝酸纤维素或玻璃纸半透膜(3)SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳为了消除净电荷对迁移率的影响,使电泳迁移率完全取决于分子的大小解析(1)查氏培养基支持各种能够以硝酸钠为唯一氮源的微生物的生长,是实验室霉菌培养最常用的培养基之一。抗生素可使大肠杆菌不能生存,所以将霉菌和大肠杆菌混合培养,霉菌产生的抗生素可使霉菌周围的大肠杆菌不能生存,霉菌产生抗生素的能力越强,霉菌菌落周围大肠杆菌不能生长的范围越大,即形成的透明圈越大。(2)血红蛋白在透析时使用的透析袋一般是用硝酸纤维素或玻璃纸制成的,其实质是一层半透膜,可将分子质量较小的杂质去
15、除,而分子质量较大的蛋白质留在袋内。(3)电泳是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。在测定血红蛋白分子量时通常使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。在凝胶中加入SDS的目的是为了消除净电荷对迁移率的影响,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。7(2019河北保定高三期末)有机磷农药乐果在农业生产中使用广泛,其长期使用会导致土壤中有不同程度的残留,科研人员从土壤中分离出降解乐果的菌株(过程见图甲),用液体培养基培养后离心,取上清液探究分离出来的菌株是否能分泌降解乐果的蛋白质(见图乙),请回答相关问题:(1)制备选
16、择培养基时需要加乐果为唯一碳源,其目的是_。对培养基灭菌常用的方法是_。(2)图甲所示平板划线接种纯化的操作过程中,对接种环至少需进行_次灼烧灭菌。接种后盖上皿盖并将平板_放入恒温箱中培养,这样放置的目的是_。(3)图乙中的实验设计是否合理?_,原因是_。(4)使用乐果显色剂采用比色法检测降解后的乐果残留量,应先制作系列浓度梯度的溶液进行显色反应,下表中3号比色管的苯酚浓度应为_。管号123456苯酚浓度(mg/L)01答案(1)筛选出只能利用乐果的微生物高压蒸汽灭菌(2)6倒置避免培养基被落下的水滴污染(3)不合理缺少空白对照(4)0.4 mg/L解析(1)为了从土壤中筛选出只能利用乐果的微
17、生物,制备选择培养基时需要加乐果为唯一碳源。对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌。(2)图甲所示平板划线接种纯化的操作过程中,每次划线前和划线结束后都要灼烧接种环,因此至少需进行516次灼烧灭菌。为了避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发,平板应倒置放入恒温箱中培养。(3)为了检验培养基是否灭菌严格,应设置空白对照,图乙中的实验缺少空白对照,因此实验设计不合理。(4)1号管为空白对照管,不加苯酚,6号管中苯酚浓度为1 mg/L,16号管苯酚浓度为01 mg/L,可判断浓度梯度为0.2 mg/L,则25号管中苯酚浓度分别是0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。
18、8(2019山东临沂联考)为筛选产蛋白酶的高产菌株,某同学配制培养基,在适宜条件下做了如下实验。步骤取样培养基实验结果土壤样品葡萄糖,(NH4)2SO4,K2HPO43H2O,KH2PO4,NaCl,CaCl2,MgSO47H2O,加水定容培养液a1 mL培养液a同上菌落挑取单菌落细菌培养液培养液b(1)为实现筛选目的,应对步骤使用的培养基配方如何改进?_。(2)为实现目的菌的分离和计数,步骤使用的培养基中还应加入_制成平板。倒平板后需要将培养皿倒置的目的是_。(3)要统计每克土壤样品中活菌数目,最好采用的接种方法是_。若培养后发现,培养基上的菌落连成一片,可能的原因是_。实验时需要设置空白对
19、照组的目的是_。(4)蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值,为降低生产成本,需要对分离得到的蛋白酶高产菌株包埋固定。与固定化酶相比,该方法的优点还有_。为了使固定化蛋白酶高产菌株可以反复利用,应在_条件下使用,以保证蛋白酶高产菌株的活性。答案(1)将葡萄糖更换为蛋白质作为唯一碳源(2)琼脂避免培养基中的水分过度蒸发,防止皿盖上的凝结水珠落入培养皿污染培养基(3)稀释涂布平板法菌液稀释倍数不够,浓度过高判断培养基是否被杂菌污染,排除实验组中非测试因素对实验结果的影响(4)操作更容易省去酶的分离、提纯等工序;同时酶的活性更稳定无菌、温度和pH适宜解析(1)分析题意可知,实验目的是
20、“筛选产蛋白酶的高产菌株”,因此为实现筛选目的,步骤所使用的培养基配方中,应去除葡萄糖并加入高浓度的蛋白质即以蛋白质作为唯一碳源。(2)分离和计数目的菌,使用加入琼脂的固体培养基,并制成平板,采用稀释涂布平板法进行接种。倒平板后需要将培养皿倒置的目的是避免培养基中的水分过度蒸发,防止皿盖上的凝结水珠落入培养皿污染培养基。(3)稀释涂布平板法常用来进行微生物的计数,统计平板上的菌落数目可以推测出样品中活菌数。某同学在分离纯化土壤中分解尿素的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,可能的原因是菌液稀释倍数不够(菌液浓度过高)。实验时需要设置空白对照组的目的是判断培养基是否被杂菌污染,排除实验组中非测试
21、因素对实验结果的影响。(4)固定化酶技术的优点是酶既能与反应物接触,又容易与产物分离,且能反复利用。与固定化酶技术相比,对菌株包埋固定的优点是操作更容易且省去酶的分离、提纯等工序,同时酶的活性更稳定。为了使固定化蛋白酶高产菌株可以反复利用,应在无菌、温度和pH适宜条件下使用,以保证蛋白酶高产菌株的活性。9(2019云南昆明4月质检)番茄红素是一种具有抗氧化、抗衰老、预防心血管疾病等多种生理功能的天然色素。某小组以番茄组织为材料,探究果胶酶和纤维素酶对番茄红素提取量的影响。研究人员将不同条件下提取到的上清液,在波长472 nm处测其吸光度(吸光度与色素提取量成正比),以确定酶的最适用量。实验结果
22、如下表所示:酶的用量/(单位:g/100 g)0.20.40.60.81.0单独使用果胶酶的吸光度0.400.450.500.550.55单独使用纤维素酶的吸光度0.320.450.360.350.34混合使用果胶酶和纤维素酶的吸光度0.700.780.850.850.86回答下列问题:(1)果胶酶包括_、果胶分解酶和果胶酯酶等,食品加工业中果胶酶制剂通常由_发酵产生。(2)以上实验在探究酶的最适用量时,温度和pH是实验中的_变量。单独使用纤维素酶时,纤维素酶的用量与番茄红素提取量的关系是_。结合生产成本考虑,提取番茄红素时应加入酶的种类和酶的用量是_。(3)在大量提取番茄红素的过程中,为了方
23、便回收和再次利用果胶酶和纤维素酶,可使用_技术,一般来说,酶的固定化较适合的方法有_。答案(1)多聚半乳糖醛酸酶霉菌(2)无关随纤维素酶用量的增加,番茄红素提取量先升高后下降混合使用果胶酶和纤维素酶,酶的用量为0.6 g/100 g(3)固定化酶化学结合法和物理吸附法解析(1)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。霉菌发酵可以产生果胶酶,用于食品加工。(2)探究酶的最适用量,酶的用量是自变量,温度和pH是无关变量。从表中数据可以看出,单独使用纤维素酶时,随纤维素酶用量的增加,番茄红素提取量先升高后下降。因为吸光度与色素提取量成正比,结合表中数据分析,提取番茄红素,既要节约成本又要
24、提取量高,则最好混合使用果胶酶和纤维素酶,酶的用量为0.6 g/100 g时最好。(3)固定化酶技术可以回收和再次利用果胶酶和纤维素酶,常用的方法是化学结合法和物理吸附法。10(2019全国卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是_。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择_菌落进一步纯化,选择的依据是_。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作
25、为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即_。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明_;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明_。答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细
26、菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近解析(1)物质W是一种含氮有机物,要分离能够降解物质W的细菌,需用以物质W为唯一氮源的选择培养基进行筛选。(2)由题图可知,甲菌落周围没有透明圈,说明甲菌不能降解物质W,乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解物质W,故要得到目标菌,应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,则培养基中不能添加氮源,所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜),若细菌能生长,则说明细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E降解物质W的能力,做
27、实验时要设计空白对照实验,所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解物质W,A、B处透明圈的出现说明物质W被降解,若两个透明圈直径大小相近,则说明酶E与天然酶降解物质W的能力相近。11(2019安徽五校联盟高三质检)如图表示某种细菌的实验室培养过程,其中中出现了6个菌落。请回答下列有关问题:(1)是固体培养基,与()中的液体培养基所含的基本成分相同,都含有_,不同的是制作时加入了_从而使培养基呈固态。(2)鉴定前进行细菌培养,目的是_;两次接种均应在_条件下操作,以防止杂菌污染。(3)中出现的理想菌落应分别由_形成。若菌落连成片,则应对中的培养液进行_处理后再接种;通过观察菌
28、落的_能初步鉴定可疑细菌。(4)为进一步了解这种细菌对抗生素的敏感性,现用青霉素、罗红霉素进行实验,请简述实验思路: _。答案(1)水、碳源、氮源、无机盐琼脂(2)让细菌繁殖,获得足够数量的细菌用于实验(合理即可)无菌(3)单个活细菌稀释特征(4)分别配制浓度适宜且相同的青霉素、罗红霉素溶液(无菌),准备多个与相同的(无菌)培养基,平均分成三组,用青霉素、罗红霉素溶液分别处理两组,另一组不处理作为对照,然后同时对三组进行接种,在适宜条件下培养,观察菌落的生长情况(合理即可)解析(1)虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有碳源、氮源、水和无机盐。制作(固体培养基)时需要加入琼脂作凝固剂。(2
29、)鉴定前进行细菌培养,让细菌繁殖,以便获得足够数量的细菌用于实验;接种需要在无菌条件下进行,以防止杂菌污染。(3)中出现的理想菌落应分别由单个活细菌形成;若菌落连成片,说明菌种数量太多,则应对中的培养液进行稀释处理后再接种;通过观察菌落的特征能初步鉴定可疑细菌。(4)根据题意分析,实验的目的是探究该细菌对青霉素、罗红霉素的敏感性,分别制备含有两种抗生素的培养基,然后接种细菌,通过观察细菌在两种培养基上的生长状况,即可推断出细菌对两种抗生素的敏感性,同时还需要空白对照组和注意单一变量原则。12(2019全国卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛
30、选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是_。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是_。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会_,其原因是_。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是_。(4)假
31、设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供_和_。答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料解析(1)号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等,其中X仅含有C、H两种元素,故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、号培养基中除无机盐外,还含有有机物X,故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因号液体培养基中只有X含有碳元素,故培养一段时间后,不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖,故不能降解X的细菌比例会下降。(
32、3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,但其中只有稀释涂布平板法能够对微生物进行计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代谢为丙酮酸,丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量,故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。13(2019湖南郴州市三模)在生产实践中,通常向果汁中加入固定化酵母细胞来生产果酒。请回答下列相关问题:(1)在制备固定化酵母细胞时,实验中的海藻酸钠的作用是_,CaCl2的作用是_。加热溶解海藻酸钠时要特别注意用_加热或者_加热。(2)为洗去凝胶珠上残余的CaCl2和其他污染物,宜用_洗涤。将干酵母放入装有蒸馏水的小烧杯中搅拌至
33、混合均匀,再放置1 h左右,目的是_。(3)海藻酸钠是一种多孔性载体,用过高浓度的海藻酸钠进行酵母细胞固定化会使果酒发酵的速率降低,原因是_。在果酒发酵过程中,向反应器中加入的果汁浓度不能过高,原因是_。答案(1)包埋酵母菌与海藻酸钠反应形成凝胶珠(或凝固剂)小火间断(2)蒸馏水使酵母细胞活化(3)过高浓度的海藻酸钠会使凝胶珠的相对渗透性降低,不利于底物的进入和产物的排出果汁浓度过高会导致酵母细胞渗透失水甚至死亡解析(1)在制备固定化酵母细胞时,常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺,故实验中的海藻酸钠是用来包埋酵母菌的,CaCl2可以与海藻酸钠反应形成凝胶珠。加热溶解海藻
34、酸钠时要用小火,或者间断加热,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止。(2)为洗去凝胶珠上残余的CaCl2和其他污染物,宜用蒸馏水洗涤。缺水状态下,酵母菌处于休眠状态,需要将干酵母放入装有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀,再放置1 h左右,让其活化。(3)海藻酸钠是一种多孔性载体,若用过高浓度的海藻酸钠进行酵母细胞固定化,过高浓度的海藻酸钠会使凝胶珠的相对渗透性降低,不利于底物的进入和产物的排出,会使果酒发酵的速率降低。在果酒发酵过程中,若向反应器中加入的果汁浓度过高,会导致酵母细胞渗透失水甚至死亡,故果汁浓度不能过高。14(2019广东“六校联盟”第三次联考)青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,
35、不溶于水,不易挥发,60 以上易分解,主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用,某科研小组按如下步骤进行了相关实验:从黄花蒿中提取青蒿素;将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中,适宜条件下培养24 h后除去上清液;向4组培养瓶中分别加入等量含2 mol/L、4 mol/L、8 mol/L、16 mol/L青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养;72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题:(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是_;根据青蒿素_的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,现有四氯化碳(沸点76.5 )和乙醚(沸点34.5 )两种溶剂,应选用_作为萃取剂,不选用另
36、外一种的理由是_。(2)萃取青蒿素的过程应采用_加热;加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是_。(3)科研小组进行上述步骤实验的目的是_。步骤中需要设置对照组,对照组的处理方法为_。答案(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发)易溶于有机溶剂乙醚青蒿素在60 以上易分解,应选择低沸点的萃取剂(2)水浴防止有机溶剂挥发(3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养解析(1)水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发,所以提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法;根据青蒿素易溶于
37、有机溶剂的特点,可采用有机溶剂萃取的方法;根据题意可知,青蒿素在60 以上易分解,因此应选择低沸点的乙醚作为萃取剂。(2)由于有机溶剂易燃,所以萃取青蒿素的过程应采用水浴加热;为防止有机溶剂挥发,加热时可在加热瓶口安装回流冷凝装置。(3)上述步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系;步骤中缺少空白对照组,需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液,在适宜条件下继续培养从而确定青蒿素的作用。15(2019四川省江油中学高三月考)辣椒红素是从成熟红辣椒果实中提取的天然色素,属于类胡萝卜素。辣椒红素的提取流程为红辣椒粉碎干燥加溶剂振荡萃取蒸馏成品。回答下列问题:(1)辣椒红素采用有机溶剂
38、萃取的方法提取,因为辣椒红素具有_的特点,提取时振荡的目的是_。萃取过程应避免明火加热,这是因为_。(2)取等量的辣椒粉与不同萃取剂按12的比例混合后,利用萃取装置在不同温度下萃取1小时,然后测定萃取液中辣椒红素的含量,结果如图:据图分析可知,提取辣椒红素最理想的萃取剂是_。用乙醚提取辣椒红素时,色素的量随温度的升高反而逐渐降低,可能的原因是_。(3)可用_法比较辣椒红素和胡萝卜素在四氯化碳中溶解度的差异,在18 cm30 cm滤纸下端距底边2 cm处的位置,分别点样辣椒红素和胡萝卜素,待点样液干燥后将滤纸置于装有_的密封玻璃瓶中,然后观察_。答案(1)易溶于有机溶剂让原料和溶剂充分混合有机溶
39、剂易燃烧爆炸(2)石油醚温度升高乙醚挥发,使溶解的色素减少(3)纸层析四氯化碳两种色素在滤纸上的扩散速度(两种色素层析带的位置)解析(1)辣椒红素可采用有机溶剂萃取的方法提取,说明辣椒红素具有易溶于有机溶剂的特点,提取时振荡的目的是让原料和溶剂充分混合。萃取过程应避免明火加热,这是因为有机溶剂易燃、易爆。(2)据图分析可知,提取辣椒红素最理想的萃取剂是石油醚,因为在石油醚中辣椒红素含量最高。用乙醚提取辣椒红素时,色素的量随温度的升高反而逐渐降低,可能的原因是乙醚沸点低,温度升高乙醚挥发,使溶解的色素减少。(3)用纸层析法比较辣椒红素和胡萝卜素在四氯化碳中溶解度的差异,可以利用纸层析法,溶解度高
40、的色素在滤纸上扩散的快。具体操作为在18 cm30 cm滤纸下端距底边2 cm处的位置,分别点样辣椒红素和胡萝卜素,待点样液干燥后将滤纸置于装有四氯化碳的密封玻璃瓶中,然后观察两种色素在滤纸上的扩散速度,溶解度越大的扩散速度越快。16(2019河南天一大联考期末)植物芳香油气味芬芳,自然的芳香可使人精神处于最舒适的状态。此外,植物芳香油还可预防传染病、对抗细菌、病毒、霉菌等。请回答下列问题:(1)植物芳香油是从植物中提取的特有的芳香物质,提取时的原料可取自植物的_(答出两种即可),以及茎、地下茎、树干、树皮等器官,主要成分是萜类化合物及其衍生物。植物芳香油通常用_(答出两种即可)等方法提取。(
41、2)玫瑰精油是高级香水的主要成分,因为其_,故常采用水蒸气蒸馏法提取,原理是利用_将其携带出来,形成油水混合物。此法在提取的过程中,对收集到的液体冷却后加入NaCl,其目的是_。(3)对于植物中另一些有效成分,如胡萝卜素之类,可以根据其_的特点,采用萃取法提取。萃取的效率主要取决于_。提取的胡萝卜素粗品可通过_法进行鉴定。答案(1)花、叶、根、果实、种子蒸馏、压榨、萃取(2)化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏水蒸气促使油水混合物分层(3)易溶于有机溶剂萃取剂的性质和使用量纸层析解析(1)提取植物芳香油的材料可以是植物的花、叶、根、果实、种子等,常用的植物芳香油提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。(2)玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,因此常采用水蒸气蒸馏法提取,原理是利用水蒸气将其携带出来,形成油水混合物。此法在提取的过程中,对收集到的液体冷却后加入NaCl,其目的是促使油水混合物分层。(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂而不溶于水,常采用萃取法提取;萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量;提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。