1、1专题七 生物技术实践1.(2017河南平顶山二模)常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精,科学家欲从果园的葡萄上或土壤中分离这种酵母菌,操作如下:(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作,待平板冷凝后,要将平板倒置,其主要原因是 。 获得纯净培养物的关键是 。 (2)在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,这样做的目的是 。 划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落,造成划线无菌落可能的操作失误是 。 (3)将自然界中采集到的葡萄带回实验室,用无菌水将葡萄皮
2、上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后将瓶中的液体用涂布器涂布接种于以木糖为唯一 的固体培养基上,在适宜的条件下培养一段时间,获得能利用木糖的多个酵母菌菌落。 (4)若要检测土样中的酵母菌含量,应采用 法。在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是 。 解析:(1)为了防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染,制备酵母菌培养基要进行倒平板操作,待平板冷凝后,要将平板倒置;获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵。(2)造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始。(3)将自然界中采集到的葡萄带回实验室,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无
3、菌的三角瓶中,然后将瓶中的液体用涂布器涂布接种于以木糖为唯一碳源的固体培养基上。(4)若要检测土样中的酵母菌含量,应采用稀释涂布平板法;在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,用于检测培养基平板灭菌是否合格。答案:(1)防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染 防止外来杂菌入侵(2)将聚集的菌种逐步减少以获得单个菌落 接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始(3)碳源(4)稀释涂布平板 检测培养基平板灭菌是否合格2.(2017青海西宁二模)如图是从土壤中筛选分解尿素细菌的过程,请回答下列问题:(1)图中选择培养基应以 为唯一氮源;鉴别培养基还需添加 作指示剂。 (2)土
4、壤中的细菌之所以能将尿素分解,是因为细菌能合成 。 (3)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是 和灭菌,对培养基进行灭菌的常用方法是 。 2(4)在 5 个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为 105的土壤样品溶液 0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为 191、16、326、173 和 182。该过程采取的接种方法是 ,每克土壤样品中的细菌数量为 个。 解析:(1)(2)配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,
5、若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。(3)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是调整 pH 和灭菌,培养基用高压蒸汽进行灭菌。(4)用于计数细菌菌落数的常用方法是稀释涂布平板法,统计的菌落数应介于 30300 之间,故选择细菌菌落数为 191、173 和 182 的平板计数;每克该土壤样品中的菌落数对应的应该是每毫升菌液中的细菌数目,所以每克该土壤样品中的菌落数为(191+173+182)/30.1105=1.82108。答案:(1)尿素 酚红 (2)脲酶(3)调整 pH 高压蒸汽灭菌(4)稀释涂布平板法 1.8210 8 3.(2017河南安阳一模)下图表示研究者
6、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 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 和。 (3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 , 培养后,若出现 色就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。 (4)研究者可以通过观察培养形成的菌落的 、隆起程度等特征,来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验
7、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 。 解析:(1)由图可知,过程是从土壤中筛选分解尿素的细菌,目的是进行选择培养,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“?”的具体操作应是挑出菌落。(2)进行培养基配制和灭菌时,为防止培养基污染,灭菌与调节 pH 的先后顺序是先调节 pH,后灭菌;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平板划线法和稀释涂布平板法。(3)在以
8、尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若出现红色就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。3(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。答案:(1)选择培养 增加分解尿素的细菌数量 挑出菌落(2)先调节 pH,后灭菌 培养基种类 平板划线法 稀释涂布平板法(3)酚红指示剂 红(4)形状、大小、颜色 因培养时间不足导致遗漏细菌数目4.(2017四川广元二模)请回答下列问题:(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是 ,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为
9、 。腌制时加盐的目的除了有利于豆腐中水分的析出,还能 。 (2)分离纯化乳酸菌所用的固体培养基中加入碳酸钙而不透明,加碳酸钙的作用是 和 。乳酸菌在-20 长期保存,菌液中常需要加入一定量的 。 (3)提取橘皮精油一般用 法而不采用水中蒸馏法,原因是水中蒸馏会导致 和有效成分发生部分水解。 解析:(1)多种微生物参与了腐乳发酵过程,其中起主要作用的微生物是毛霉,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为多肽、氨基酸;腌制时加盐的目的除了有利于豆腐中水分的析出,还能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。(2)分离纯化乳酸菌所用的固体培养基中加入碳酸钙而不透明,加碳酸钙的作用是鉴别乳酸菌和中和产生的乳
10、酸;长期保存菌种采用甘油管藏法,因此菌液中常需要加入一定量的甘油。(3)提取橘皮精油,一般采用压榨法提取;一般不会采用水中蒸馏法,因为水中蒸馏法会导致原料焦糊和有效成分发生部分水解。答案:(1)毛霉 多肽、氨基酸 抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸 甘油(3)压榨 原料焦糊5.利用新鲜葡萄榨取果汁生产果酒,简要流程如图:回答以下问题:(1)在果汁加工过程中,为提高出汁率和澄清度可添加 酶。 (2)为获得纯度较高的菌种,在分离和培养酵母菌时,需要进行无菌操作,其中对培养皿通常采用的灭菌方法是 。 扩大培养时,使用的培养基是 (填“固体”或“液体”)培养基。 (3
11、)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用 来检验,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈 色。 (4)在果酒酿造过程中,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸? (填“能”或“不能”)。请说明理由: 。 解析:(1)果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也使果汁变得澄清。(2)对培养皿通常采用的灭菌方法是干热灭菌法。扩大培养酵母菌时,使用的培养基是液体培养基。(3)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈灰绿色。(4)醋酸菌是好氧菌,而产生酒精的发酵为无氧发酵,因此在果酒酿造过程中,醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。答案:(1)果胶4(2)干热
12、灭菌法 液体(3)重铬酸钾 灰绿(4)不能 醋酸菌是好氧菌,而产生酒精的发酵为无氧发酵6.(2017湖南怀化四模)夹江腐乳、东坡泡菜和绍兴老酒深受人们喜爱。回答下列问题:(1)腐乳制作过程中,卤汤的配制直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒和各种香辛料配的,其中加入酒的含量一般控制在 左右,其作用有 ,同时能使腐乳具有独特的香味。 (2)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是 。乳酸菌发酵第一阶段的产物有 。 (3)酿酒过程中,酒精发酵是在酵母菌细胞的 中进行,其产物酒精与 (试剂)反应可用于酒精的检验。若酿造的酒带有一股酸味,从发酵条件分析可能的原因是 。 解析:(1)腐乳制作过程中,卤汤中
13、加入酒的含量一般控制在 12%左右,其作用有抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。(2)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是密封创造无氧环境。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、H和 ATP。(3)酿酒过程中,酒精是酵母菌细胞无氧呼吸的产物,场所是细胞质基质,其产物酒精与酸性的重铬酸钾反应可用于酒精的检验。酒精发酵后期进入了空气,温度上升导致醋酸菌大量生长,产生醋酸,因此酿造的酒带有一股酸味。答案:(1)12% 抑制微生物的生长(2)密封创造无氧环境 丙酮酸、H和 ATP(3)细胞质基质 酸性的重铬酸钾 酒精发酵后期进入了空气,温度上升导致醋酸菌大量生长,产生醋酸7.(2017新疆乌鲁
14、木齐三模)新疆石河子大学的科研人员选用新疆伊犁地区野生薄荷为原料,研究薄荷精油的提取方法,如图为提取流程简图,请分析回答:(1)薄荷精油主要分布在薄荷的 (填“花”“叶”或“种子”)中。 (2)提取过程中,选择阴干的方式及控制粉碎时温度都是为了防止薄荷精油在高温条件下氧化和 。 (3)选择萃取剂时,应主要考虑萃取剂的 和 。萃取的最佳时间可通过设置 来摸索。用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去 ,否则会影响薄荷精油的质量。萃取完成后,将过滤得到的滤液进行低温(40 )蒸馏并收集浓缩液,为了除去浓缩液中的水分,常需向浓缩液中加入 。 (4)除了上述方法外,提取植物芳香油的方法还有 。 解析:(1
15、)薄荷精油主要分布在薄荷的叶中。(2)薄荷精油在高温条件下易挥发,故提取过程中应选择阴干的方式及控制粉碎时温度。(3)选择萃取剂时,应主要考虑萃取剂的性质和使用量。萃取的最佳时间可通过设置对照实验来探究。用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响薄荷精油的质量。萃取完成后,将过滤得到的滤液进行低温(40 )蒸馏并收集浓缩液,为了除去浓缩液中的水分,常需向浓缩液中加入无水硫酸钠,再过滤除去。5(4)提取植物芳香油的方法还有蒸馏法和压榨法。答案:(1)叶(2)挥发(蒸发)(3)性质 使用量 对照实验 杂质 无水硫酸钠(4)蒸馏法和压榨法8.(2017湖南湘中名校联考)受中医古籍肘后备急方
16、中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用低温提取的方法,从黄花蒿中直接提取得到青蒿素,是治疗疟疾的特效药。青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定。回答下列问题:(1)青蒿素的提取 (填“适宜”或“不宜”)采用水蒸气蒸馏法提取,原因是 。 (2)屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素,其提取流程与胡萝卜素的提取具有相似之处。在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行 和干燥,以提高萃取效率;干燥过程应控制好 和干燥时间,以防止 。 (3)假设对提取到的青蒿素通过纸层析法进行鉴定,结果如图所示,则 A、B、C、D 四点中,属于提取样品的点是 ,代表的物质是 。 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,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,所以水蒸气蒸馏法不适用提取青蒿素。(2)由于青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,因此从黄花蒿中提取青蒿素应采用萃取法,并且在提取前将黄花蒿茎叶粉碎和干燥,以提高萃取效率;干燥过程应控制好温度和时间,以防止青蒿素分解。(3)由图可知,A、B、C 和 D 四个点中,B 和 C 应为标准样品的样点;代表的物质是杂质。答案:(1)不宜 青蒿素不易挥发,且对热不稳定(不能写不溶于水)(2)粉碎 干燥温度 青蒿素分解(3)BC 杂质
