生物技术实践
1．(广州中山模拟)毒死蜱(C9H11C13NO3PS)是一种有机磷杀虫剂,长期使用将导致土壤中农药残留严重。某研究小组从长期施药的韭菜温室土壤(偏酸性)里分离出能降解毒死蜱的木霉,并对其降解特性进行初步研究。请回答：
(1)用于分离木霉菌种的培养基属于________培养基。配制此培养基时,应加入________作为唯一碳源。接种前,将培养基在适宜温度下放置适当的时间,观察培养基________以确定培养基是否被污染。
(2)纯化木霉时,统计出0.2 mL的稀释液在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为40个,则每mL样液中的菌落数为________个。用此法测定木霉数量,实际活菌数量要比统计的菌落数量________,原因是________________________________。
(3)探究pH对木霉降解毒死蜱活性的影响
①研究小组向不同pH的培养基中分别加入100 mg/L毒死蜱,5天后检测毒死蜱的残留量(图1)。由图可推知：在偏酸性的土壤中,________________。
②研究小组向不同pH的培养基中分别加入100 mg/L毒死蜱,再分别接种1 mL木霉悬液,混合均匀,5天后检测毒死蜱的残留量(图2)。在此韭菜温室土壤中,若要提高木霉对毒死蜱的降解活性,可对土壤作何处理？________________________。
答案：(1)选择毒死蜱是否产生菌落
(2)2×107多当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3)①毒死蜱稳定性较好②适当提高土壤的pH至7左右
2．为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”,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,图中过程①②③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,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A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A________(填“敏感”或“不敏感”)；含C的滤纸片周围的透明圈比含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
3．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。
K2HPO4MgSO4NaNO3FeSO4琼脂
0.1 g 0.5 g 3 g 0.01 g 2 g 15 g 加至1 L
(2),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。
(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。
答案：(1)果胶和蒸馏水高压蒸汽灭菌
(2)梯度稀释(或系列稀释) (稀释)涂布平板倒置
(3)水解(或透明)圈
(4)上清液等量失活的粗提果胶酶
4．(山西太原模拟)在微生物连续培养时,一部分旧的液体培养基以一定的速度流出,同时不断有等量的新鲜液体培养基流入以保证微生物对营养物质的需要。研究人员将大肠杆菌JA122菌株接种到葡萄糖含量受到限制的液体培养基中,连续培养多代,然后取样分析其中存在的新菌株。请回答：
(1)液体培养基中除了把葡萄糖作为________外,还应该含有_______________________。
(2)样品中还发现了CV101、CV103新品种,对其菌株的代谢差异进行分析发现,CV103对葡萄糖吸收率最高,代谢终产物是醋酸盐。进一步研究表明,CV101可以在过滤的、培养过CV103的培养基中生长,据此作出的推测是：________________________。
请再设计并完成下列实验,来验证你的观点。
①配制________________的固体培养基(A组)和不含碳源的固体培养基(B组)。
②将等量且适量稀释的CV101菌液分别接种到A、B培养基中培养一段时间,并观察记录菌株的生长情况。实验过程应在________条件下进行。
③预期实验结果：____________________________________________________________。
答案：(1)碳源氮源、水、无机盐、特殊营养物质(生长因子)
(2)CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源
①以醋酸盐为唯一碳源②无菌(或适宜的温度等) ③A组菌株生长(形成菌落),B组菌株不能生长(无菌落)
5．三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素,但该菌株的高产性状容易退化,需要定期筛选出高产菌株,研究表明菌体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物,且菌体细胞内[H]含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强。请结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题：
三孢布拉霉菌液→梯度稀释→涂布到含有TTC的培养基上→挑取单菌落→扩大培养→收集菌丝并处理→萃取→鉴定
(1)工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,除可利用上述微生物的发酵生产之外,还可以从植物中提取和从________中获取。
(2)将菌液涂布到含TTC的培养基上,目的是筛选出________________,对照组需涂布等量的________以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围________,则菌株合成胡萝卜素的能力较强。
(3)从该微生物中提取胡萝卜素时,扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和________,以提高萃取效率。萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是防止______________。
(4)鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时,通常采用________法,该方法也可用于分离色素,其原理是_______________________________________________________________________
____________________。
答案：(1)(大面积养殖的)岩藻
(2)合成胡萝卜素能力较强的菌体(或“高产菌株”) 无菌水红色较深
(3)干燥有机溶剂挥发
(4)纸层析不同色素在有机溶剂中的溶解度不同
6.在农业生产研究上,常常需要进行微生物的培养和计数。
(1)如图是利用________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步
________分散到培养基的表面。
(2)分析下面培养基的配方：NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、H2O。若此培养基用于培养分解尿素的细菌,则应除去上述________成分,并加入________,以补充________源。
(3)三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下统计结果：甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248；乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是210、240和250,取平均值233；丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163；在三位同学的统计中,只有一位同学的统计是正确的,指出另两位同学的统计为什么不正确。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为233,那么每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)________。
答案：(1)平板划线稀释
(2)NaNO3尿素和葡萄糖氮、碳
(3)甲同学只涂布了两个平板,实验数据说服力不够；丙同学虽然涂布了三个平板,但其中一个平板的计数结果与另两个相差太远,说明操作过程出现错误,实验数据缺乏说服力
(4)1.165×109
7．下面是利用微生物制作葡萄酒的流程示意图,请回答：
葡萄除梗→破碎→自然发酵→葡萄酒→灭菌贮藏
(1)葡萄酒制作的原理是______________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________,葡萄可为发酵菌提供________________等生长繁殖必需的物质。
(2)葡萄除梗应在冲洗之________(填“前”或“后”)完成,原因是
________________________________________________________________________。
(3)葡萄酒制作过程中,在没有严格灭菌的条件下,通过控制________和通入________等措施,使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。
(4)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象,其原因可能是发酵液中混有的________菌发酵产生乳酸；也可能是________________,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸。
答案：(1)酵母菌在无氧条件下,将葡萄中的葡萄糖分解为酒精和CO2水、无机盐、碳源、氮源
(2)后避免除梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会
(3)温度氧气(无菌空气)
(4)乳酸发酵容器密闭不严
8．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________。含有抗生素的牛奶能否作为酸奶发酵原料________(填“能”或“否”),原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案：(1)洗去浮尘红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后发酵产生了醋酸
(2)醋酸30～35 ℃
(3)异养厌氧否抗生素可以杀死乳酸菌
9．“树橘柚者,食之则甘,嗅之则香”。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高,药用价值较高,其皮、核、络、叶都是“地道药材”。请回答下列问题：
(1)橘皮精油是一种广谱性的杀虫剂,具有很高的经济价值,常采用________法提取橘皮精油。若采取水蒸气蒸馏法提取,橘皮精油的有效成分会发生________,使用水中蒸馏法又会产生________________的问题。
(2)下图是提取橘皮精油的实验流程示意图：
图中①过程处理的作用是______________________________________________________
________________________________________________________________________；
③过程一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是
________________________________________________________________________。
(3)若想利用橘子生产果醋需要用到醋酸菌,醋酸菌的最适生长温度为________,当________都充足时,醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸。
答案：(1)压榨部分水解原料焦糊
(2)破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率使橘皮精油易于与水分离
(3)30～35 ℃氧气和糖源
10．(东北三省三校联考)青蒿素,无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水、不易挥发。获取途径主要是从黄花蒿中直接提取得到。根据生物相关知识,回答下列问题：
(1)使用水蒸气蒸馏法________(填“适用”或“不适用”)提取青蒿素,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从黄花蒿中提取青蒿素时,应采用________法,并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行________和干燥,以提高效率；干燥过程应控制好________和________,以防止青蒿素分解。
(3)提取过程中宜采用________加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行________。
(4)最后需要对所提取物质进行________,以确定是否提取到青蒿素。
答案：(1)不适用水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素为非挥发性物质,不能随水蒸气蒸馏出
(2)萃取粉碎温度时间
(3)水浴过滤
(4)鉴定