專題突破練14生物技術(shù)實(shí)踐1.腐乳是中國(guó)流傳數(shù)千年的傳統(tǒng)民間美食,通常分為青方、紅方、糟方三大類。請(qǐng)結(jié)合相關(guān)知識(shí)回答問題。(1)在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的過程中全程需要氧氣的是。毛霉能在豆腐塊上生長(zhǎng),是因?yàn)槎垢瘔K能為其提供無機(jī)鹽、等四大類基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2)腐乳的發(fā)酵過程中能起到防腐作用的物質(zhì)有三類。青方、紅方和糟方三類腐乳中,類沒有加入輔料?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)腐乳,必須嚴(yán)格控制無菌條件,對(duì)豆腐滅菌宜采用的方法是。(3)科學(xué)家研究了食鹽用量對(duì)豆腐乳品質(zhì)及發(fā)酵周期的影響,結(jié)果如下圖:由圖可知,隨食鹽用量的增加,豆腐乳品質(zhì)的綜合評(píng)分總體上呈現(xiàn)趨勢(shì),選擇食鹽用量為較為適宜。發(fā)酵周期與食鹽的用量呈相關(guān),原因可能是。答案:(1)果醋碳源、氮源、水(2)酒、香辛料、鹽青方高壓蒸汽滅菌(3)先上升后下降10%正隨食鹽濃度的增加,其對(duì)發(fā)酵微生物的抑制作用增強(qiáng)2.工業(yè)上常用酵母菌來改善釀造醬油的風(fēng)味,在稀釋發(fā)酵階段,由于添加了較多的鹽,抑制了大部分微生物的生長(zhǎng),而一些耐鹽酵母菌會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng),發(fā)酵產(chǎn)生乙醇、有機(jī)酸等小分子物質(zhì),增加醬油的風(fēng)味。某實(shí)驗(yàn)小組從傳統(tǒng)發(fā)酵醬油中篩選并分離耐鹽酵母菌,請(qǐng)回答下列問題。(1)將酵母菌用于醬油發(fā)酵過程中,密封的發(fā)酵罐要留有一定的空間,其目的是。(2)若用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,則培養(yǎng)基的pH需要調(diào)至。實(shí)驗(yàn)室對(duì)培養(yǎng)基滅菌的常見方法是。(3)篩選耐鹽酵母菌的培養(yǎng)基中需要加入青霉素,其目的是。為了保證篩選出的酵母菌具有耐鹽性,培養(yǎng)基中還需要加入。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇與(試劑)反應(yīng)會(huì)呈現(xiàn)灰綠色,該反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)。(4)在對(duì)菌液中的耐鹽酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),一般要將多個(gè)稀釋倍數(shù)的菌液分別涂布在平板上培養(yǎng),其目的是。答案:(1)為酵母菌提供氧氣,以促進(jìn)酵母菌的繁殖(2)中性或微堿性高壓蒸汽滅菌法(3)抑制細(xì)菌的繁殖一定濃度的食鹽溶液酸性重鉻酸鉀(4)保證能從中篩選出菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)3.(2018江西等三省十校聯(lián)考,37)薰衣草精油氣味芳香,能夠清熱解毒,清潔皮膚,祛斑美白,深受女性朋友的喜愛。研究還發(fā)現(xiàn)薰衣草精油有抑菌作用,請(qǐng)回答下列問題。(1)薰衣草精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,易揮發(fā)。根據(jù)以上特點(diǎn),可用法提取薰衣草精油,其原理是。(2)科研人員探究薰衣草精油抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí),以滴加等體積精油小圓形濾紙片為中心的透明圈的大小來比較薰衣草精油對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果,如下表所示。薰衣草精油對(duì)兩種細(xì)菌活性影響的測(cè)定濃度/(gdisc-1)0.512.5大腸桿菌抑菌圈直徑/mm6.726.938.66金黃色葡萄球菌抑菌圈直徑/mm5.86.216.95由表數(shù)據(jù)可知,薰衣草精油對(duì)抑菌效果更好,且由表中數(shù)據(jù)能否得知薰衣草精油對(duì)大腸桿菌抑菌效果的最佳濃度?。(3)探究薰衣草精油抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的培養(yǎng)基需要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,其溫度和壓強(qiáng)分別是121 、。加熱滅菌鍋,等后,關(guān)上排氣閥;滅菌結(jié)束后,切斷電源,等自然冷卻到壓力表示數(shù)為0時(shí),再打開排氣閥,若提前打開排氣閥,將會(huì)有什么后果?。答案:(1)水蒸氣蒸餾(或蒸餾)利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來,形成油水混合物,冷卻后,混合物又會(huì)重新分出油層和水層(2)大腸桿菌不能(或否)(3)100 kPa冷空氣完全排盡因鍋內(nèi)壓力突然下降,滅菌容器內(nèi)的液體會(huì)沖出容器,造成污染4.某實(shí)驗(yàn)小組為了研制促進(jìn)煙桿堆肥的微生物菌劑,進(jìn)行了纖維素分解菌的篩選,從不同原料腐熟堆肥中篩選出纖維素分解菌,回答下列問題。(1)纖維素分解菌能分泌纖維素酶,纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,纖維素最終水解為,為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。(2)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中應(yīng)以纖維素作為唯一碳源,并加入進(jìn)行染色,然后將純化的纖維素分解菌接種到培養(yǎng)基上,最終可根據(jù)(填“透明圈/菌落”或“透明圈直徑/菌落直徑”)的大小判斷菌株分解纖維素能力的強(qiáng)弱。(3)真菌降解纖維素的能力較細(xì)菌強(qiáng),原因是真菌降解纖維素可依靠分泌大量的胞外酶進(jìn)行,而大多數(shù)細(xì)菌對(duì)纖維素的降解不是依靠胞外酶,有些甚至要吸附在纖維素上才能緩慢將其降解,從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度分析造成這一差異的原因是,若要在培養(yǎng)基上篩選出降解纖維素的真菌,需要加入以抑制細(xì)菌的繁殖。(4)該實(shí)驗(yàn)小組在研究葡萄糖濃度對(duì)纖維素分解菌降解纖維素能力的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),加入少量的葡萄糖能促進(jìn)其降解能力,其原因是,但當(dāng)濃度較高時(shí)其繁殖能力增強(qiáng),而降解纖維素能力下降,其原因是。答案:(1)C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶葡萄糖(2)剛果紅透明圈直徑/菌落直徑(3)真菌是真核生物,具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,有利于酶分泌到細(xì)胞外,而細(xì)菌是原核生物,無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體抗生素(4)葡萄糖能促進(jìn)菌株的繁殖,有利于其產(chǎn)生纖維素酶葡萄糖足以滿足微生物對(duì)碳源的需求,不再需要分解利用纖維素5.(2018黑龍江哈爾濱第三中學(xué)第二次模擬,37)回答下列有關(guān)土壤中微生物分離的問題。(1)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)選擇(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是。(2)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有(答出兩點(diǎn)即可)。(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落,某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)(成分見下表):酵母膏無機(jī)鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水培養(yǎng)基甲+培養(yǎng)基乙+注 “+”表示有,“”表示無。據(jù)表判斷,培養(yǎng)基甲(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是;培養(yǎng)基乙(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是。答案:(1)尿素其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用(2)為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過程中pH穩(wěn)定(3)不能液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落不能培養(yǎng)基中沒有纖維素,不會(huì)形成CR纖維素紅色復(fù)合物,即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌6.(2018廣東高三下模擬二,37)請(qǐng)回答下列關(guān)于提取植物有效成分的問題。(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)提取玫瑰精油的實(shí)驗(yàn)流程,如下圖所示。玫瑰花+水A過程油水混合物分離油層除水B過程玫瑰精油圖中加入的物質(zhì)甲是,物質(zhì)乙是 。圖中B過程的目的是。A過程是水蒸氣蒸餾,該過程存在許多因素影響玫瑰精油的產(chǎn)量。下圖表示當(dāng)玫瑰花瓣與清水的質(zhì)量比為14時(shí),出油率與蒸餾時(shí)間的變化關(guān)系。分析該圖可知,出油率隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是。(2)提取橘皮精油時(shí),常采用法而不用上述提取玫瑰精油的方法,原因是。(3)胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,易溶于有機(jī)溶劑,可采用萃取法提取。萃取時(shí)應(yīng)選擇的加熱方式,原因是。答案:(1)NaCl(或氯化鈉)無水Na2SO4除去固體硫酸鈉在一定時(shí)間內(nèi),出油率隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,一段時(shí)間后,出油率不再增加(2)壓榨橘皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解(3)水浴加熱有機(jī)溶劑都是易燃物,直接使用明火加熱,容易引起燃燒爆炸7.(2018四川樂山高三4月調(diào)研考試,37)工業(yè)生產(chǎn)上,提取天然-胡蘿卜素的方法有三種:一是從植物中提取;二是從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲取;三是利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。例如:利用紅酵母等微生物進(jìn)行發(fā)酵,經(jīng)過菌體裂解、離心后進(jìn)行萃取得到-胡蘿卜素?；卮鹨韵掠嘘P(guān)問題。(1)若要得到純化的紅酵母菌株,并能夠計(jì)數(shù),將菌種接種于固體培養(yǎng)基上常用的一種方法是法,理由是。除在配制培養(yǎng)基時(shí),要考慮營(yíng)養(yǎng)條件外,還需要滿足紅酵母生長(zhǎng)的(答出兩點(diǎn)即可)等條件。(2)科研人員嘗試?yán)米贤饩€處理紅酵母,以培育高產(chǎn)菌株。對(duì)處理所得菌株分別進(jìn)行培養(yǎng)并經(jīng)裂解、離心后,根據(jù)-胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),可以采用的方法得到產(chǎn)物,并對(duì)產(chǎn)物通過進(jìn)行鑒定,鑒定還需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)比。若經(jīng)定量分析,篩選得到高產(chǎn)菌株,要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期保存,可采用的方法保存。(3)碳源的種類對(duì)-胡蘿卜素的產(chǎn)量有著一定的影響,有關(guān)研究結(jié)果如下:碳源淀粉麥芽糖蔗糖-胡蘿卜素含量/(mgL-1)1.663.514.83據(jù)表分析,最佳碳源是。(4)石油醚是理想的用于提取胡蘿卜素的試劑,因?yàn)樗哂心艹浞秩芙夂}卜素、的特點(diǎn)。(填2點(diǎn)即可)答案:(1)稀釋涂布平板在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落(或當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌)pH、溫度、氧氣、滲透壓等(2)有機(jī)溶劑萃取(或萃取)紙層析法甘油管藏(3)蔗糖(4)沸點(diǎn)較高、不與水混溶(另外:萃取效率高、毒性小、不易燃等)8.胡蘿卜因含有多種營(yíng)養(yǎng)成分而備受青睞。其中-胡蘿卜素是一種抗氧化劑,具有解毒作用,是維護(hù)人體健康不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素。下圖是獲取胡蘿卜素的兩個(gè)途徑,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中粉碎了的胡蘿卜需進(jìn)行處理后再進(jìn)行萃取操作,在濃縮之前,還需進(jìn)行處理。(2)現(xiàn)有石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯等四種有機(jī)溶劑,最好選擇用于胡蘿卜素的萃取,主要理由是(答兩點(diǎn)以上)。(3)胡蘿卜素的萃取瓶口需安裝裝置,以防止。(4)途徑2獲取的生產(chǎn)胡蘿卜素的工程菌在發(fā)酵生產(chǎn)時(shí),除供給足量的水、無機(jī)鹽、氧氣外,還需要供給等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物計(jì)數(shù)有顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、稀釋涂布平板法兩種,但二者的計(jì)數(shù)結(jié)果卻存在一定的差異,原因是,若發(fā)酵液中的生產(chǎn)胡蘿卜素的工程菌需進(jìn)行及時(shí)的數(shù)量分析,最好采用法進(jìn)行計(jì)數(shù)。答案:(1)干燥過濾(2)石油醚石油醚具有高沸點(diǎn)、能充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶、萃取效率高、對(duì)人體無毒害、易蒸發(fā)除去等優(yōu)點(diǎn)(3)回流冷凝萃取時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)(4)氮源、碳源顯微鏡直接計(jì)數(shù)法把死亡菌體也計(jì)數(shù)在其中,使數(shù)量較活菌數(shù)偏大;稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)的菌落可能由兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起形成,使數(shù)量較真實(shí)值偏小,所以二者計(jì)數(shù)結(jié)果存在一定的差異顯微鏡直接計(jì)數(shù)