- 生物技术实践
- 共590题
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高
温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图15所示。
(1)①过程称为_______,②过程是为了__________。
(2)Ⅰ号培养基称为_____________(按功能分);该培养基中除了加入淀粉外,还需加入另一种重要的营养成分_____。
啊琼脂 吧葡萄糖 传硝酸铵 的碳酸氢钠
(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了__________________。
在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的最佳温度范围进行测定。图16中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图16中的曲线②。
(4)根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是______。
(5)据图判断下列叙述错误的是______。
A. 该酶只能在最佳温度范围内测出活性
B. 曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
C. 曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
D. 曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
正确答案
解析
(1)由图中显示,在①前后试管中细菌数目减少,可推知此过程为稀释,②过程后使用划线法对细菌进行固体培养基培养,可推知此过程为分离纯化嗜热菌。
(2)由图示可知表示过程是嗜热菌分离纯化的过程,Ⅰ号培养基为选择培养基。在培养微生物的培养基中,碳源和氮源必不可少,所以除淀粉外还应加入硝酸铵。
(3)细菌芽孢是在极端环境中产生的,具有耐高温等特点,只有用高温高压,才能杀死细菌芽孢,防止培养基污染。
(4)在使用该酶时,应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知,60℃~70℃符合要求。
(5)酶活性受温度影响,在不同的温度下,都可以测定酶的活性,A错误;由曲线①可知,该酶的最适温度是80℃,曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,对于B选项而言是将该酶在35℃下上时间保存,然后在80℃下测定该酶活性,B、C正确。曲线②显示,酶的热稳定性从30℃开始不断下降,在70℃后,急剧下降,D正确。
知识点
野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是
正确答案
解析
突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长,野生株能在基本培养基上生长,野生型株代谢需要的氨基酸甲自身可以合成,A对B错;该突变株可能因射线照射遗传物质发生变异,导致无法产生氨基酸甲合成所需的酶,合成氨基酸甲所需酶的结构改变导致功能丧失,C、D对。
知识点
下列有关NaCl在生物技术实践中的应用,正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株,为了在此基础上获得脂肪酶活性更高的菌株,最可行的做法是( )。
正确答案
解析
略
知识点
31.(8 分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。
为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是____(填序号)。
①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水
(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是____。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是 ____。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见上图)。 图中降解圈大小与纤维素酶的____有关。 图中降解纤维素能力最强的菌株是____(填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 J1 和 J4,在不同温度和 pH 条件下进行发测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理是____。
正确答案
(1)③
(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果
(3)避免培养基污染棉塞
(4)量与活性 ①
(5)J4 发酵过程会产热和产酸,J4 菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
临床试用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。
回答下列问题:
(1)为了从样本中获取致病菌菌落,可用_______法或_________法将样本借种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。
(2)取该单菌落适当稀释,用______法接种于固体培养基表面,在37℃培养箱中培养24h,使其均匀生长,布满平板。
(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A,B,C,D四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_______;含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B_____;含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明________;含D的滤纸片周围的透明圈也比含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,此菌落很可能是抗生素D的________。
(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选择抗生素_______。
正确答案
答案:(1)划线;稀释涂布(或涂布)
(2)涂布
(3)敏感;不敏感;该致病菌对C的敏感性比对A弱;耐药菌
(4)A
解析
本题考查微生物的培养和应用。
(1)分离菌落常用稀释涂布平板法或划线涂布法。
(2)取该单菌落适当稀释,用涂布法接种于固体培养基表面,适宜温度培养。(3)含抗生素的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对该抗生素有敏感性,周围没有透明圈的说明该抗生素不具有敏感性。透明圈越大的敏感性越强。
(4)实验结果抗生素A对该致病菌的作用最好。
知识点
下列关于科学研究方法与实验目的叙述正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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。
(1)大肠杆菌的同化类型为____,从生态系统的成分上看,大肠杆菌屑于 。
(2)在微生物的实验室培养中,获得纯净培养物的关键是____,因此需对培养基和培养皿进行____(填“消毒”或“灭菌”),操作者的双手需要进行清洗和____。空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使 ,还能破坏DNA的结构。
(3)根据用途划分,该培养基属于____(填“选择”或“鉴别”)培养基,若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中____换成____,若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红·美蓝换成____。
(4)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是——和—__。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,称为____。
(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是 (多选)。
A,制作果酒 B,由果酒制作果醋 C,制作泡菜 D,制作腐乳
正确答案
答案:
(1)异养型 分解者
(2)防止外来杂菌的入侵 灭菌 消毒 蛋白质变性
(3)鉴别 蛋白胨 尿素 酚红指示剂
(4)平板划线法 稀释涂布平板法 菌落
(5)BC(2分)
解析
略
知识点
曲霉产生的纤维素酶和果胶酶被广泛地应用于果汁与果酒加工业,其操作流程如图所示。请回答下列问题:
(1)在分离与纯化曲霉时,需在培养基中加入_________为其生长提供仅有的碳源,并将培养基的pH调至_________(碱性/中性/酸性),按功能分该培养基属于_________。
(2)在微生物培养过程中,常用的接种方法是_________,在接种前后常采用_________法对接种工具进行灭菌。获得菌种后,可采用_________法对菌种进行长期保存。
(3)用电泳法纯化纤维素酶和果胶酶时,酶分子的_________越多、_________越小,其迁移速率越快。
(4)为更好地将纤维素酶和果胶酶用于果汁生产,需先检测_________;为了降低果汁生产成本和实现酶的多次利用,常采用_________法和物理吸附法将酶固定化。
(5)在果酒制作过程中,酵母菌能在_________的发酵液中生长繁殖,而多数其他微生物受到抑制。
正确答案
(1)纤维素;酸性;选择培养基
(2)平板划线法和稀释平板涂布法;灼烧法;低温冻存
(3)电荷数;分子量
(4)酶的活力;共价键结合法
(5)微酸性
解析
略。
知识点
以下为选作部分,请从下面两题中选择一题作答,多做的则按第一题评分。
35.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用__________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是___________。从功能上讲,这种培养基属于___________。
(2)培养微生物L前,宜采用__________方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越___________.
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的___________确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括___________、_____________、离子吸附法及交联法等。
36.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的_________技术,过程②采用的是胚胎工程中的_________技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的_____________。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_______和__________两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有________基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_________(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
正确答案
35.(1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧
(3)小
(4)(酶)活性[或(酶)活力] 包埋法 物理吸附法(注:两空可颠倒)
解析:(1)已知乳糖乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。
(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环等接种工具应采用灼烧灭菌。
(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越小,电泳速度越快。
(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。固定酶化的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。
36.(1)(体细胞)核移植 (早期)胚胎培养
(2)PH(或酸碱度)
(3)限制性(核酸)内切酶(或限制酶) DNA连接酶(注:两空可颠倒) 标记
(4)内细胞团 B
解析:(1)过程①表示将从体细胞中分离出的细胞核与去核的卵(母)细胞重组形成重组细胞的过程,因此采用的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术。过程②表示将重组细胞培养才早期胚胎的过程,所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。
(2)在动物细胞培养时,CO2的主要作用是维持培养液(基)的PH(或酸碱度)。
(3)在基因工程中,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性(核酸)内切酶(或限制酶)和DNA连接酶。基因表达载体的组成,除目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中标记基因的作用是筛选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。图中获得的组织器官,其细胞核来自于个体B,其遗传物质组成几乎与个体B相同,因此将该组织器官移植给个体B则不会发生免疫排斥反应。
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
回答下列有关微生物的问题:
(1)19世纪中期,关系到法国经济命脉的酿造业曾一度遭受毁灭性的打击。在生产过程中,发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成该现象的生物是 。腐乳外部有一层致密的皮,这是 的匍匐菌丝形成的。制作泡菜时,有时坛内会长一层白膜,这是 繁殖形成的。
(2)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,除此之外,还需要满足微生物生长对pH、
及氧气的需求,例如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素。
(3)微生物的接种方法很多,如平板划线法、稀释涂布平板法、斜面接种和穿刺接种等方法,虽然这些技术的操作方法各不相同,但是其核心都是要 ,保证培养物的纯度。由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的 ,就是菌落。
(4)从土壤中分离出分解尿素的细菌之后,要对其进行进一步的鉴定,要在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 ,如果指示剂变 ,可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
(5)灭菌是用 杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。对培养皿灭菌常用的方法是 。在进行平板划线时,划线操作结束后, (需要或不需要)灼烧接种环。
正确答案
(1)醋酸菌;毛霉;酵母菌
(2)特殊营养物质
(3)防止杂菌的污染;子细胞群体
(4)酚红指示剂;红
(5)强烈的理化因素;干热灭菌;需要
解析
略
知识点
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
分析以下关于科学探究实验的资料,回答问题
Ⅰ、下面是最早发现青霉素的科学家弗莱明所进行的探索过程。
观察及对问题的认识:细菌培养基中,偶然生出青霉菌,在其周围细菌没有生长。为什么出现这种现象?
假设:……
进行实验:把青霉菌放在培养液中进行培养,然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。
结果:这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。
结论:……
弗莱明在持续的研究中分离出了这一物质,分析出它的特征,并将它命名为青霉素。
说明:①在实验室里培养细菌常用琼脂配制成凝胶,平铺在培养皿里作为培养基
(下图A)。
②某细菌需要添加特殊培养液才能正常生长(下图B)。
请回答:
(1)这一实验的假设为 ___________ 。
(2)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液和培养基中的其他物质产生的,则应设计对照实验,对照试验为 ___________ 。
(3)若对照组实验结果为 ____________ ,则充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的物质。
在医学实践中发现,有些细菌对青霉素产生了抗药性。为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理,有人设计了如下实验方案:
步骤1 取培养皿A若干(A1、A2、A3……),加入普通细菌培养基;取培养皿B若干(B1、B2、B3……),加入含青霉素的细菌培养基。
步骤2 将适量细菌培养液涂抹在培养皿A1的培养基表面,放在适宜的条件下培养一段时间,培养基的表面会出现一些细菌菌落。
步骤3 用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”,在A1上轻轻盖一下,再在B1上轻轻盖一下,这样A1中的细胞就按一定的位置准确的“复制”到了B1之中。将B1培养一段时间后,B1中一定部位出现了少量菌落。
步骤4 根据B1中菌落出现的方位,将A1中对应位置的菌落取出,均匀涂抹在A2表面,培养一段时间后,培养基表面又会出现许多菌落。
反复重复步骤3、4,在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多。直到最后,所有“复制”到B中的菌落全都保留下来,都具有对青霉素的抗药性。
(4)普通培养基中的营养要素物质有 _______- 、无机盐和水。
(5)一般情况下配置培养基的步骤是( )
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(6)溶化时,烧杯中加入琼脂后要不停地 _____________,防止 _______ 。
灭菌的方法一般为高压蒸汽灭菌,具体条件为 _________ 。
(7)细菌抗药性的产生是细胞出现 _________ 的结果。根据现代进化理论,青霉素在细菌抗药性形成过程中起 ___________-的作用。
(8)如果B1中没有菌落保留下来,实验就无法进行下去。若要使实验进行下去,可以采用的方法有 _____________ 。
正确答案
(1)青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质
(2)对照组的培养液和培养基中均不加入青霉菌,观察细菌的生长繁殖
(3)细菌正常生长
(4)碳源、氮源、生长因子(写全得分)
(5)C
(6)搅拌 琼脂糊底引起烧杯破裂 1.05kg/cm2、121℃、15~30min(写全得分)
(7)基因突变 选择
(8)用适量紫外线照射一段时间(其它引起基因突变的方法也行)
解析
略
知识点
淀粉酶可通过微生物发酵生产获得,生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉,在菌落周围形成透明圈。为了提高酶的产量,研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株。下列实验步骤中不正确的是
正确答案
解析
本题想利用诱变育种的方法获得高产淀粉酶的菌株,两组菌株的菌落周围都会出现透明圈,应比较两组菌株周围透明圈的大小,选出透明圈大的菌株,故D错误。
知识点
赤霉病是由雪瘸镰刀菌等真菌感染引起的,广泛发生在小麦等粮食作物上。雪腐镰刀菌代谢产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,分子式为C15H20O6)严重影响禽畜生产和人体健康。请分析回答下列问题:
(1)下列微生物与雪腐镰刀菌的细胞结构类似的是 (选填选项前的符号)。
a.酵母菌
b.醋酸杆菌
c.毛霉
d.乳酸菌
e.大肠杆菌
(2)为探究DON的致畸性是否与细胞的染色体变异有关,可向动物细胞培养液中加入一定剂量的DON,在 ___培养箱中保温培养一段时间后,在显微镜下观察染色体的 ______ 。
(3)某同学为筛选专一降解DON的菌,配制了下列培养基,在适宜条件下培养:
①为实现筛选目的,步骤I所使用的培养基配方中,应去除_____并加入______。
②为实现目的菌的分离和计数,步骤II所使用的培养基中还应加入______制成平板,采用的接种方法是___ 。
③步骤III的目的是__________ 。
正确答案
见解析。
解析
(1)a、c
(2)CO2 数目和形态
(3)①葡萄糖 DON
②琼脂 (稀释)涂布法
③使分解DON的真菌数量增加
知识点
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