专题突破练14 生物技术实践1.腐乳是中国流传数千年的传统民间美食,通常分为青方、红方、糟方三大类。请结合相关知识回答问题。(1)在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是 。毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供无机盐、 等四大类基本营养物质。 (2)腐乳的发酵过程中能起到防腐作用的物质有 三类。青方、红方和糟方三类腐乳中, 类没有加入辅料。现代工业生产腐乳,必须严格控制无菌条件,对豆腐灭菌宜采用的方法是 。 (3)科学家研究了食盐用量对豆腐乳品质及发酵周期的影响,结果如下图:由图可知,随食盐用量的增加,豆腐乳品质的综合评分总体上呈现 趋势,选择食盐用量为 较为适宜。发酵周期与食盐的用量呈 相关,原因可能是 。 答案:(1)果醋 碳源、氮源、水(2)酒、香辛料、盐 青方 高压蒸汽灭菌(3)先上升后下降 10% 正 随食盐浓度的增加,其对发酵微生物的抑制作用增强2.工业上常用酵母菌来改善酿造酱油的风味,在稀释发酵阶段,由于添加了较多的盐,抑制了大部分微生物的生长,而一些耐盐酵母菌会继续生长,发酵产生乙醇、有机酸等小分子物质,增加酱油的风味。某实验小组从传统发酵酱油中筛选并分离耐盐酵母菌,请回答下列问题。6\n(1)将酵母菌用于酱油发酵过程中,密封的发酵罐要留有一定的空间,其目的是 。 (2)若用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌,则培养基的pH需要调至 。实验室对培养基灭菌的常见方法是 。 (3)筛选耐盐酵母菌的培养基中需要加入青霉素,其目的是 。为了保证筛选出的酵母菌具有耐盐性,培养基中还需要加入 。酵母菌发酵产生的乙醇与 (试剂)反应会呈现灰绿色,该反应可用于乙醇的检验。 (4)在对菌液中的耐盐酵母菌进行计数时,一般要将多个稀释倍数的菌液分别涂布在平板上培养,其目的是 。 答案:(1)为酵母菌提供氧气,以促进酵母菌的繁殖(2)中性或微碱性 高压蒸汽灭菌法(3)抑制细菌的繁殖 一定浓度的食盐溶液 酸性重铬酸钾(4)保证能从中筛选出菌落数在30~300的平板进行计数3.(2022江西等三省十校联考,37)薰衣草精油气味芳香,能够清热解毒,清洁皮肤,祛斑美白,深受女性朋友的喜爱。研究还发现薰衣草精油有抑菌作用,请回答下列问题。(1)薰衣草精油化学性质稳定,不溶于水,易挥发。根据以上特点,可用 法提取薰衣草精油,其原理是 。 (2)科研人员探究薰衣草精油抑菌实验时,以滴加等体积精油小圆形滤纸片为中心的透明圈的大小来比较薰衣草精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,如下表所示。薰衣草精油对两种细菌活性影响的测定浓度/(μg·disc-1)0.512.5大肠杆菌抑菌圈直径/mm6.726.938.66金黄色葡萄球菌抑菌圈直径/mm5.86.216.95由表数据可知,薰衣草精油对 抑菌效果更好,且由表中数据能否得知薰衣草精油对大肠杆菌抑菌效果的最佳浓度? 。 (3)探究薰衣草精油抑菌实验时所用的培养基需要进行高压蒸汽灭菌,其温度和压强分别是121℃、 。加热灭菌锅,等 后,关上排气阀;灭菌结束后,切断电源,等自然冷却到压力表示数为0时,再打开排气阀,若提前打开排气阀,将会有什么后果? 。 答案:(1)水蒸气蒸馏(或蒸馏) 利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层(2)大肠杆菌 不能(或否)(3)100kPa 冷空气完全排尽 因锅内压力突然下降,灭菌容器内的液体会冲出容器,造成污染6\n4.某实验小组为了研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂,进行了纤维素分解菌的筛选,从不同原料腐熟堆肥中筛选出纤维素分解菌,回答下列问题。(1)纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括 三种组分,纤维素最终水解为 ,为微生物的生长提供营养。 (2)筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素作为唯一碳源,并加入 进行染色,然后将纯化的纤维素分解菌接种到培养基上,最终可根据 (填“透明圈/菌落”或“透明圈直径/菌落直径”)的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。 (3)真菌降解纤维素的能力较细菌强,原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行,而大多数细菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶,有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解,从细胞结构的角度分析造成这一差异的原因是 , 若要在培养基上筛选出降解纤维素的真菌,需要加入 以抑制细菌的繁殖。 (4)该实验小组在研究葡萄糖浓度对纤维素分解菌降解纤维素能力的影响时发现,加入少量的葡萄糖能促进其降解能力,其原因是 ,但当浓度较高时其繁殖能力增强,而降解纤维素能力下降,其原因是 。 答案:(1)C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 葡萄糖(2)刚果红 透明圈直径/菌落直径(3)真菌是真核生物,具有内质网和高尔基体,有利于酶分泌到细胞外,而细菌是原核生物,无内质网和高尔基体 抗生素(4)葡萄糖能促进菌株的繁殖,有利于其产生纤维素酶 葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求,不再需要分解利用纤维素5.(2022黑龙江哈尔滨第三中学第二次模拟,37)回答下列有关土壤中微生物分离的问题。(1)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是 。 (2)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。 (3)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,某同学设计了甲、乙两种培养(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲++++—++培养基乙+++—+++注“+”表示有,“—”表示无。6\n据表判断,培养基甲 (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 ;培养基乙 (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 。 答案:(1)尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(2)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定(3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,不会形成CR—纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌6.(2022广东高三下模拟二,37)请回答下列关于提取植物有效成分的问题。(1)某同学设计了一个提取玫瑰精油的实验流程,如下图所示。玫瑰花+水→A过程→油水混合物分离油层除水→B过程→玫瑰精油①图中加入的物质甲是 ,物质乙是 。图中B过程的目的是 。 ②A过程是水蒸气蒸馏,该过程存在许多因素影响玫瑰精油的产量。下图表示当玫瑰花瓣与清水的质量比为1∶4时,出油率与蒸馏时间的变化关系。分析该图可知,出油率随蒸馏时间的变化趋势是 。 (2)提取橘皮精油时,常采用 法而不用上述提取玫瑰精油的方法,原因是 。 (3)胡萝卜素的化学性质比较稳定,易溶于有机溶剂,可采用萃取法提取。萃取时应选择 的加热方式,原因是 。 答案:(1)①NaCl(或氯化钠) 无水Na2SO4 除去固体硫酸钠 ②在一定时间内,出油率随蒸馏时间的延长而增加,一段时间后,出油率不再增加(2)压榨 橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解(3)水浴加热 有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热,容易引起燃烧爆炸6\n7.(2022四川乐山高三4月调研考试,37)工业生产上,提取天然β-胡萝卜素的方法有三种:一是从植物中提取;二是从大面积养殖的岩藻中获取;三是利用微生物的发酵生产。例如:利用红酵母等微生物进行发酵,经过菌体裂解、离心后进行萃取得到β-胡萝卜素。回答以下有关问题。(1)若要得到纯化的红酵母菌株,并能够计数,将菌种接种于固体培养基上常用的一种方法是 法,理由是 。除在配制培养基时,要考虑营养条件外,还需要满足红酵母生长的 (答出两点即可)等条件。 (2)科研人员尝试利用紫外线处理红酵母,以培育高产菌株。对处理所得菌株分别进行培养并经裂解、离心后,根据β-胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可以采用 的方法得到产物,并对产物通过 进行鉴定,鉴定还需要用标准样品进行对比。若经定量分析,筛选得到高产菌株,要对其进行长期保存,可采用 的方法保存。 (3)碳源的种类对β-胡萝卜素的产量有着一定的影响,有关研究结果如下:碳 源淀粉麦芽糖蔗糖β-胡萝卜素含量/(mg·L-1)1.663.514.83据表分析,最佳碳源是 。 (4)石油醚是理想的用于提取胡萝卜素的试剂,因为它具有能充分溶解胡萝卜素、 的特点。(填2点即可) 答案:(1)稀释涂布平板 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的菌落(或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) pH、温度、氧气、渗透压等(2)有机溶剂萃取(或萃取) 纸层析法 甘油管藏(3)蔗糖(4)沸点较高、不与水混溶(另外:萃取效率高、毒性小、不易燃等)8.胡萝卜因含有多种营养成分而备受青睐。其中β-胡萝卜素是一种抗氧化剂,具有解毒作用,是维护人体健康不可缺少的营养素。下图是获取胡萝卜素的两个途径,请据图回答下列问题。(1)图中粉碎了的胡萝卜需进行[①] 处理后再进行萃取操作,在浓缩之前,还需进行[②] 处理。 (2)现有石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯等四种有机溶剂,最好选择 用于胡萝卜素的萃取,主要理由是 (答两点以上)。 (3)胡萝卜素的萃取瓶口需安装 装置,以防止 。 6\n(4)途径2获取的生产胡萝卜素的工程菌在发酵生产时,除供给足量的水、无机盐、氧气外,还需要供给 等营养物质。微生物计数有显微镜直接计数法、稀释涂布平板法两种,但二者的计数结果却存在一定的差异,原因是 , 若发酵液中的生产胡萝卜素的工程菌需进行及时的数量分析,最好采用 法进行计数。 答案:(1)干燥 过滤(2)石油醚 石油醚具有高沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶、萃取效率高、对人体无毒害、易蒸发除去等优点(3)回流冷凝 萃取时有机溶剂挥发(4)氮源、碳源 显微镜直接计数法把死亡菌体也计数在其中,使数量较活菌数偏大;稀释涂布平板法计数的菌落可能由两个或多个细胞连在一起形成,使数量较真实值偏小,所以二者计数结果存在一定的差异 显微镜直接计数6
