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课时训练2 生物技术在食品加工中的应用和浅尝现代生物技术1.回答关于泡菜制作和微生物发酵的问题。
(1)泡菜腌制过程中乳酸菌的主要发酵产物是。泡菜中的亚硝酸对人体有害,常采用光电比色法测其含量,在处理待测样品时,用氢氧化钠调pH到8.0后,再加入硫酸锌,目的是。(2)若要分离纯化泡菜中的乳酸菌,除需要考虑培养基成分、温度等条件以外,还需要控制的条件有、。使用的固体培养基中加入碳酸钙后显得不透明,而乳酸能溶解碳酸钙,因此在乳酸菌菌落的周围会形成。
(3)目前还从乳酸菌群中分离得到了产特异性抗菌肽的菌种,得到的菌种可用法接种在斜面上,然后放在4 ℃冰箱中保存,扩大培养时所用的培养基中加入氯化钠的主要目的是。解析:(1)制作泡菜过程中,发酵产物有有机酸和醇类等物质,其中乳酸菌的主要发酵产物是有机酸。在处理样品过程中,加入硫酸锌的目的是除去样品中的杂质,使样品澄清。
(2)分离纯化乳酸菌的过程中要控制无菌、无氧的条件,因为乳酸菌是厌氧呼吸的,而且微生物操作要求无菌。乳酸菌会分泌乳酸,而乳酸能够溶解碳酸钙,因此乳酸菌的菌落周围会出现透明圈。
(3)菌种保存时,用划线的方法将菌种接种在斜面上。扩大培养时用的培养基中加入氯化钠的主要目的是调节渗透压。
答案:(1)有机酸使样品澄清
(2)无菌无氧透明圈
(3)划线调节渗透压
2.(2019·浙南名校联考)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一,应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:
新生营养芽PLBs
PLBs实验结果
请回答下列问题:
(1)图中培养外植体的培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从
时开始计时。选用新生营养芽为外植体,在一定条件下进行组织培养,能获得试管苗,其原理是。
(2)在固体培养基上,PLBs的质量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示。与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在。
(3)在PLBs悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有;培养液中蔗糖的作用是。
(4)某研究小组不慎做出图中A、B、C所示不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于。
(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,下列说法不正确的有(填序号)。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋
②必须在光照条件下培养
③培养过程中需通空气
④固定化后植物细胞生长会变慢
解析:(1)培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。选用新生营养芽为外植体获得试管苗,其原理是细胞具有全能性。
(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在生长起始快、快速生长时间较长、PLBs产量较高。
(3)从题图所示曲线变化分析,细胞干重在12d后下降的原因是蔗糖
浓度下降和pH降低。培养液中蔗糖的作用是提供能源、调节渗透压。
(4)从图示看,A没有分化,B没有长根,C没有长芽,是由于细胞分裂素、生长素的浓度比例不同导致的。
(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,培养过程中前期是不用光照的,后期需要用光。
答案:(1)达到设定的温度或压力值新生营养芽的细胞具有全能性(2)生长起始快、快速生长时间较长、PLBs产量较高(答对任意两点即可得分)
(3)蔗糖浓度下降、pH降低提供能源、调节渗透压(答对一点即可)
(4)细胞分裂素、生长素的浓度比例不同(或细胞分裂素、生长素的不同配比)
(5)②
3.(2019·杭州期末)回答与微生物的培养、分离及应用有关的问题: (1)微生物相关实验常常要求进行无菌操作,如在使用三角瓶时需依
次用、牛皮纸封口后进行灭菌,制备尿素固体培养基过程中采用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法和。
(2)采用如图固定化装置进行葡萄糖发酵制酒精,图中a 是,该实验中其可以反复利用,实验过程一定要在、无氧且温度和pH适宜等条件下进行。在发酵过程中葡萄糖浓度不能过高,否则。在使用较低浓度葡萄糖溶液过柱时,反应柱流出液中仍有葡萄糖,其原因可能
是(答出2点)。
(3)在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋杆菌,酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸的原因是
。为了测定酵母菌的活细胞密度,将待测菌液稀释1 000倍后,经等体积的染色剂溶液染色(活细胞无色,死细胞蓝色),用血细胞计数板计数(规格 2 mm×2 mm×0.1 mm,有25个中方格),理论上计算5个中方格的活细胞数不应少于才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。
(4)用比色计测定某种果醋中的葡萄糖含量,需要制作
的标准曲线。实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析:(1)在使用三角瓶时需依次用封口膜或6层纱布和牛皮纸封口后进行灭菌;制备的尿素固体培养基可以采用高压蒸汽灭菌法和G6玻璃砂漏斗过滤。
(2)图中a是固定化酵母,在该实验中可以反复利用;根据酵母菌的无氧发酵要求可知,实验过程一定要在无菌、无氧且温度和pH适宜等条件下进行。为了防止酵母菌会因失水过多而死亡,在发酵过程中所用的葡萄糖浓度不能过高。如果所采用的葡萄糖浓度较低的情况下反应柱流出液中仍含有葡萄糖,其可能原因是反应柱中流速过快或者反应柱中固定化酵母细胞数目较少。
(3)果酒(酵母菌无氧呼吸才能产生酒精)是在无氧条件下完成,而果醋发酵(醋杆菌是需氧菌)需要在氧气充足的条件下进行,所以当酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸。1毫升悬液中待测标本(菌体)总数=80小方格内菌体数÷80×400÷(2×2×0.1) ×103×稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入,因此要达到每毫升3×109个活细胞的预期密度,理论上无色细胞数应该不少于(3×109)÷(1.25×104×2×103)=120(个)。(注意:5个中方格含80个小格,而血球计数板共400个小格)。(4)借用比色法测定亚硝酸盐含量的方法可知,用比色计测定果醋中葡萄糖含量,需要先制作葡萄糖浓度与光密度值关系的标准曲线。实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量偏大。
答案:(1)封口膜(或6层纱布) G6玻璃砂漏斗过滤
(2)固定化酵母无菌酵母菌会因失水过多而死亡反应柱中流速过快、固定化酵母细胞数目较少
(3)醋杆菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧环境,醋杆菌无法生存
120个
(4)葡萄糖浓度与光密度值关系偏大
4.为快速获得转基因棉花,研究者按下图流程开展了实验。请回答:
