专题15 微生物和生物技术酶的应用热点难点突破Word下载.docx

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实验原理：

农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。

将用表层土壤制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。

在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。

用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离。

材料用具：

农田的表层土壤、无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、盛有9mL无菌水的试管、无菌吸管、无菌涂布器、无菌培养皿、盛有90mL无菌水的锥形瓶、恒温箱。

（1）方法步骤：

①倒平板：

分别将无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基倒平板，应在________旁操作。

②制备土壤稀释液：

取土样10g加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。

用无菌吸管吸取上清液1mL，转至盛有9mL的无菌水的试管中，依次稀释到107稀释度。

③涂布：

按照由103～107稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布，每个稀释度下，无氮培养基应至少涂布______个平板，牛肉膏蛋白胨培养基涂布________个。

④培养：

放入恒温箱内，在28～30℃下培养3～4d。

⑤细菌的计数：

当菌落数目稳定时，选取菌落数在________的平板进行计数。

如果测定的平均值为50，则每克样品中的菌株数是________。

（稀释度是105）

（2）预期结果：

相同稀释度下，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数________（填“多于”或“少于”）无氮培养基上的数目。

原因是_________________________________________________。

（1）①酒精灯火焰　③3　1　⑤30～300　5×

107

（2）多于　无氮培养基上只有土壤中的自生固氮菌能生长繁殖，而牛肉膏蛋白胨培养基上几乎允许土壤中所有菌类生存

3．请回答下列与发酵食品有关的问题：

（1）葡萄酒酿造前需要冲洗葡萄，其主要目的是________，葡萄酒呈现红色的原因是______________。

喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是___________________________________________________。

（2）苹果醋生产过程中利用了__________菌的发酵作用，该过程需将温度控制在________________。

（3）制作酸奶需要的细菌的代谢类型是________________，含有抗生素的牛奶__________（填“能”或“不能”）作为酸奶发酵原料，原因是__________________________________________________________。

（1）洗去浮尘　红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中　空气中的醋酸菌混入葡萄酒中后发酵产生了醋酸

（2）醋酸　30～35℃

（3）异养厌氧　不能　抗生素可以杀死乳酸菌

【解析】

（1）用葡萄酿酒前冲洗葡萄的目的主要是洗去浮尘；

葡萄皮中含有色素，溶解在发酵液中，使葡萄酒呈现红色；

葡萄酒中乙醇在醋酸杆菌作用下会变酸。

（2）苹果醋生产过程中利用了醋酸杆菌的发酵作用；

醋酸杆菌生长最适温度为30～35℃。

（3）制作酸奶利用了乳酸菌的发酵作用，乳酸菌的代谢类型异养厌氧型；

抗生素能杀死乳酸菌。

4．在我国，民间利用酵母菌发酵酿酒历史悠久，如图是农村家庭常利用酵母菌发酵酿酒生产制作过程用到的一组装置，该装置构思巧妙，使用方便。

回答下列问题：

（1）利用大米酿制米酒，该过程发挥作用的酵母菌从细胞结构看是__________生物，利用酵母菌酿酒的原理是______________________________。

（2）利用酵母菌发酵酿酒过程中，水和酒的产生总是同时进行的吗？

____________（填“是”或“不是”）；

待发酵产生大量酒精后，还要将米酒与酒糟分离，从分离原理看，该装置是一个______________装置，铁锅1在该装置中起的作用是____________。

（3）若用此法提取玫瑰精油，收集到乳白色的乳浊液后，需加入NaCl目的是________________。

橘皮精油一般不用该方法进行提取，原因是____________________，适宜采用__________提取。

（1）真核　无氧条件下酵母菌将葡萄糖分解为CO2和酒精

（2）不是　蒸馏　冷凝

（3）使乳浊液分层　原料易焦糊　压榨

5．蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。

下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。

结合所学知识，回答下列问题：

（1）获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的____________，使浑浊的果汁变得澄清。

蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下热稳定性较好）的提取可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是________（填序号）。

A．清水＋甲醇　　　　　　B．盐酸＋乙醇

C．柠檬酸＋丙酮D．柠檬酸＋乙醇

含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是

________________________________________________________________________。

（2）酿制蓝莓酒时，一般要先通气的目的是________________________________。

通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中________________________________________。

醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源________（填“充足”或“缺少”）。

酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是__________________________________

（3）若蓝莓果汁中已含有醋酸菌，在蓝莓果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？

_________________________________________________________________，

说明原因：

为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测____________________作进一步的鉴定。

（1）半乳糖醛酸　D　避免干燥时温度过高导致花青素分解

（2）让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制　缺少　醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35℃（夏天温度较高），导致醋酸菌大量生长产生醋酸

（3）不能　果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长　发酵前后的pH

6．回答下列与物质提取有关的问题：

（1）柠檬油是植物芳香油中的一种，提取柠檬油的操作步骤如图1。

A是________，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高________。

B是相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至________。

C过程用的是普通布袋，目的是除去________。

（2）玫瑰精油适合用________法提取，其理由是玫瑰精油具有________________________的性质。

蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，原因是_________________________

（3）胡萝卜素可以预防白内障，有助于保护眼睛等。

从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。

用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、__________、过滤、浓缩。

某同学在鉴定胡萝卜素时，所做的纸层析装置如图2所示，请指出其中的错误：

图2

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

（4）如图3为“DNA的粗提取与鉴定”的实验装置，在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是

__________________________________________________________________，

通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是

________________________________________________________________________，

图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_______________________________。

图3

（1）石灰水　出油率　7～8　固体物和残渣

（2）水蒸气蒸馏　易挥发、难溶于水、化学性质稳定　玫瑰精油是随水蒸气一起蒸馏出来的

（3）萃取　干燥、萃取　①玻璃瓶未加盖密封　②层析液过多，没过了基线　③滤纸两边接触

（4）使血细胞破裂　使滤液中的DNA溶于浓NaCl溶液　使DNA析出

7．真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离。

生物兴趣小组的同学为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究。

（1）分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间________的差异角度开展研究：

a．取鸡血细胞悬液10mL，加蒸馏水20mL，同时用玻璃棒____________（填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”）。

过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中。

b．沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻璃棒沿一个方向______________（填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”），同时不断收集析出的物质。

如图是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线，请据图分析：

c．如果只收集纤维蛋白，可采取的措施是_________________________________。

d．先用饱和度40%的硫酸铵溶液析出绝大部分纤维蛋白和大部分球蛋白，再在饱和度约为________的硫酸铵溶液中析出DNA（既保证DNA提取量较大又避免其他杂质过多），与此同时析出的物质还有________。

（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法有：

将DNA与球蛋白的混合物加入到______________中，收集再次析出物；

用________处理溶有DNA与蛋白质的溶液。

（1）溶解度　快速搅拌　轻轻搅拌　在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物　50%　球蛋白　

（2）冷却酒精　嫩肉粉（木瓜蛋白酶）

8．下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。

成分

蛋白胨

乳糖

蔗糖

K2HPO4

指示剂

含量（g）

10.0

5.0

2.0

0.2

12.0

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL

（1）从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________。

（2）若根据用途划分，该培养基属于________（填“选择”或“鉴别”）培养基。

若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌，培养基的营养成分必需怎样更改？

________________，并用________作为指示剂。

（3）在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行________；

操作者的双手需要进行清洗和________。

（4）图1和图2是培养某细菌的结果图，其对应的接种方法分别是：

______________和____________，这两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的________________。

图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。

此外，测定微生物数目的另一种方法是________。

图1　　　　　图2

【解析】　

（1）大肠杆菌只能从环境中摄取有机物，不能自己合成有机物，属于分解者。

（2）该培养基中含有指示剂，属于鉴别培养基。

尿素分解菌可以分解尿素，而其他微生物不能，因此可将培养基中的蛋白胨改为尿素用于筛选土壤中的尿素分解菌，并用酚红作为指示剂，尿素分解菌分解尿素产生了NH3可使酚红变红。

（3）培养微生物时，培养基和培养皿需要灭菌，操作者双手需要进行消毒。

（4）图1采用的是稀释涂布平板法，图2采用的是平板划线法。

单个微生物细胞繁殖所形成的细胞群叫菌落。

【答案】　

（1）分解者　

（2）鉴别　将蛋白胨改成尿素　酚红　（3）灭菌　消毒　（4）稀释涂布平板法　平板划线法　菌落　显微镜直接计数法

9．纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖，马、牛等食草动物具有消化纤维素的能力，请回答有关问题。

（1）与培养土壤中分离的纤维素分解菌相比，培养马胃中分离出的纤维素分解菌要调整培养基的pH，还要保证________条件。

配制好的培养基培养前应采用________法进行灭菌处理。

从功能上看，该培养基是________培养基。

（2）给锥形瓶内的培养液接种时应在酒精灯火焰附近进行，防止________污染培养基。

对无菌操作时用到的玻璃器皿要用________的方法彻底灭菌。

（3）某同学使用划线法分离纯化菌株，经一段时间培养，发现有的线上长满了菌，有的线上无菌落，造成这种情况的原因可能是划线操作时________。

（4）将筛选培养的纤维素分解菌破碎后，用________的方法可将纤维素酶溶液与其他细胞成分分离开。

纤维素酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖，根据这一特性，可用________试剂判断提取物是否起到了降解纤维素的作用。

【答案】　

（1）无氧　高压蒸汽灭菌　选择　

（2）杂菌　干热灭菌　（3）接种环灼烧后未冷却　（4）离心　斐林

10．微生物在人们的生活中无处不在，请结合所学知识回答下列问题：

（1）在制作果酒过程中，发挥作用的微生物是酵母菌。

在制作果酒前期，装置中的酵母菌应该处于________（填“有氧”或“无氧”）条件下，同时将温度控制在________℃左右，有利于酵母菌的繁殖。

（2）制作果醋所需要的微生物是________，在制作果酒的酒精发酵旺盛阶段，加入该微生物能否将果汁中的糖转化为醋酸？

________，请说明理由：

________________________。

（3）泡菜的制作离不开乳酸菌，可用培养基培养大量纯净的乳酸菌菌种。

培养乳酸菌的培养基一般含有________、________、水和无机盐等营养物质，同时还要满足________等培养条件。

若对获得的乳酸菌菌种进行临时保存，可将菌种接种到试管的________培养基上，在合适的温度下保存。

【解析】　

（1）在制作果酒前期，装置中如果有氧气，则酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌繁殖；

酵母菌繁殖的最适温度为20℃左右。

（2）制作果醋所需要的微生物是醋酸菌。

在酒精发酵旺盛时，加入醋酸菌不能将果汁中的糖转化为醋酸，原因是醋酸菌在有氧、温度为30～35℃条件下才能将糖转化为醋酸，而酒精发酵条件为无氧、温度为18～25℃。

（3）培养微生物的培养基成分一般含有碳源、氮源、水和无机盐。

【答案】　

（1）有氧　20　

（2）醋酸菌　不能　醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境（醋酸菌在有氧、温度为30～35℃条件下才能将糖转化为醋酸，而酒精发酵条件为无氧、温度为18～25℃）（合理即可）

（3）碳源　氮源　适宜的pH和温度、无氧　固体斜面

11．丁香油是从丁香花中提取的一种挥发性较强的植物芳香油。

下图是制备丁香油的流程图，请据图回答下列相关问题。

（1）提取丁香油采用的方法是____________。

丁香花作为提取丁香油的原料时，选用________（填“鲜”或“干”）丁香花更佳。

（2）过程①中加入的物质是________，作用是增加盐的浓度，使分层更明显。

然后用________分离油层。

（3）过程②中加入的是________，目的是吸收油层中的水分，再通过________除去固体Na2SO4得到丁香油。

（4）欲实现丁香种苗的快速繁殖，可采用____________技术，该技术所用的MS培养基中通常含有________，以启动细胞分裂、脱分化和再分化。

【答案】　

（1）水蒸气蒸馏法　鲜

（2）NaCl　分液漏斗

（3）无水Na2SO4　过滤

（4）植物组织培养　植物激素（生长素和细胞分裂素）

12.为获得果胶酶高产菌株，科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。

（1）为分离果胶酶产生菌，科研人员配制了下表所示成分的培养基，该表空白处的两种成分是

______________________________________________________。

制备的培养基常用________法进行灭菌。

（2）科研人员将采集的果园土壤放入无菌水中，震荡混匀，制成悬液。

为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行________，用________法接种于固体培养基上。

接种后的培养基________状态放入培养箱。

MgSO4

NaNO3

FeSO4

0.1g

0.5g

3g

0.01g

2g

15g

加至1L

（3）选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液（果胶与刚果红结合后显红色），一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和________直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。

（4）将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的________（填“上清液”或“沉淀物”）获得粗提的果胶酶。

将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。

进行吸光值测定时，需将________与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。

（1）果胶和蒸馏水　高压蒸汽灭菌

（2）梯度稀释　（稀释）涂布　倒置

（3）水解（或“透明”）

（4）上清液　等量失活的粗提果胶酶

13.从自然界微生物中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。

富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。

（1）接种前要对培养基进行__________处理。

在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在__________条件下进行。

（2）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。

如培养纤维素分解菌的菌样应从________环境中采集。

（3）从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制________培养基，该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的________。

（4）经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是____________，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。

某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________________。

（1）高压蒸汽灭菌　无菌

（2）富含纤维素

（3）选择　碳源

（4）刚果红　透明圈　菌液浓度过高（土壤溶液稀释不够）

14.生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理，含微生物很少，但当其水源水不洁或处理达不到要求时，仍然会含相当量的微生物甚至含有致病性微生物。

供水管道破损及二次供水等环节也可能导致生活饮用水的污染。

因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的。

我国生活饮用水水质标准（GB5749—85）中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠菌群不得大于3个/L。

（1）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为________。

（2）用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？

________为什么？

__________________________________________________________________。

（3）如分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为________。

（4）纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用______法灭菌，________（可/不可）用加入抗生素的方法防止杂菌感染。

（5）如果要测定水中的病毒种类，可以用________技术使其遗传物质扩增，然后用________技术进行鉴定。

（1）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为稀释涂布平板法。

（2）用稀释涂布平板法统计样本菌落数时需要设置对照组，通过设置对照组来判断培养基是否被污染。

（3）如分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，由题意可知，每升原水样中大肠杆菌数为（161＋155＋158＋170）102/（4×

0.1×

10－3）＝1.61×

108个/L。

（4）培养基