1.(2013·四川卷，10)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α?淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過(guò)程如圖甲所示)。
(1)圖甲中，過(guò)程①需要的酶有________________________________。為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以________作為唯一碳源。②、③過(guò)程需重復(fù)幾次，目的是____________________________。
(2)某同學(xué)嘗試過(guò)程③的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是______________;推測(cè)該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是______________。
(3)以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種________菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是________________________________________________________________________。
(4)用凝膠色譜法分離α?淀粉酶時(shí)，在色譜柱中移動(dòng)速度較慢的蛋白質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量較________。
答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 淀粉 進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌 (2)稀釋涂布平板法 涂布不均勻 (3)工程酵母 工程酵母菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2的速率更快
(4)小
解析 (1)圖甲中過(guò)程①為構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要的酶有限制性核酸內(nèi)切酶及DNA連接酶;欲篩選可直接利用淀粉的菌種，宜制備以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基;圖示②、③過(guò)程需重復(fù)幾次，其作用在于“純化”，從而進(jìn)一步篩選出分解淀粉能力更強(qiáng)的酵母菌。(2)圖乙所示培養(yǎng)基平板中的菌落呈分散分布，應(yīng)為采用稀釋涂布平板法接種的結(jié)果，然而，該平板上菌落并非“均勻分布”而是相對(duì)集中于左側(cè)，這可能是由于制作平板時(shí)“涂布不均勻”所致。(3)若以“淀粉”為原料，則相對(duì)于普通菌種，工程酵母菌因轉(zhuǎn)入了α?淀粉酶基因，其利用淀粉的能力將更強(qiáng)，故發(fā)酵產(chǎn)生CO2的能力更強(qiáng)，因此需要先排氣。(4)凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子，能夠進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。
2.請(qǐng)回答下列生物技術(shù)方面的問(wèn)題：
(1)測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作程序是：①配制溶液;②______________________________;③______________________;④比色。
泡菜發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽在鹽酸酸化條件下，與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶聯(lián)成________色化合物。
(2)為獲得一種能高效降解農(nóng)藥的細(xì)菌(目的菌)，向培養(yǎng)基中加入某種化合物，將初步篩選得到的目的菌轉(zhuǎn)到固體培養(yǎng)基中，常采用的接種方法是______________;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行處理后再倒掉，這樣做是為了____________________________。
(3)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度強(qiáng)的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長(zhǎng)。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別利用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28 ℃下發(fā)酵48 h 后的酒精產(chǎn)量見(jiàn)下表：
海藻酸鈉(%) 2 2.5 3 2 2.5 3 2 2.5 3 X溶液(%) 2 2 2 3 3 3 4 4 4 固定化強(qiáng)度(g/30個(gè)) 930 950 990 1 030 1 100 1 140 1 170 1 170 1 160 酒精量(%) 6.7 6.5 6.5 6.7 6.4 6.2 6.7 6.4 6.3 由表格內(nèi)容可以看出，隨著X溶液濃度的增加，________________增加;凝膠固定化效果較好和酒精產(chǎn)量較大的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是________、________。
答案 (1)制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液 制備樣品處理液 玫瑰紅 (2)平板劃線法 防止造成環(huán)境污染 (3)固定化強(qiáng)度 2% 4%
解析 在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。常用的接種方法有兩種，平板劃線法和稀釋涂布平板法;一般來(lái)講在固體培養(yǎng)基上直接進(jìn)行純化的，需要用平板劃線法;用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)后再純化的，需要稀釋涂布平板法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行處理后再倒掉，這樣做是為了防止致病微生物威脅人體健康和對(duì)環(huán)境的污染。固定化細(xì)胞操作更容易，對(duì)酶活性影響更小，且能更新，容易回收，可連續(xù)性生產(chǎn)，成本自然更低。
3.從自然菌樣中篩選理想生產(chǎn)菌種的一般步驟是：采集菌樣→選擇培養(yǎng)→純種分離→性能測(cè)定。
(1)不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微生物的第一步是從適合的環(huán)境采集菌樣，然后再按一定的方法分離、純化。若培養(yǎng)噬鹽菌的菌樣應(yīng)從____________環(huán)境中采集。
(2)選擇培養(yǎng)指創(chuàng)設(shè)特定環(huán)境條件，使待分離微生物在群落中的數(shù)量大大增加，從而達(dá)到從自然菌樣中分離到所需特定微生物的培養(yǎng)方法。人們對(duì)富含耐高溫淀粉酶的微生物選擇培養(yǎng)應(yīng)選擇以____________為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，并在________條件下培養(yǎng)。
(3)實(shí)驗(yàn)室最常用的滅菌方法是利用高溫處理達(dá)到殺菌的效果。高溫滅菌的原理是高溫使微生物的________________等物質(zhì)發(fā)生變性。________滅菌法是微生物研究中應(yīng)用最廣、效果最好的濕熱滅菌法。
(4)下圖甲表示在平板培養(yǎng)基上的第一次和第二次劃線，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出第三次劃線。劃線后在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)皿須倒置，目的是__________________。
(5)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中也要十分注意滅菌及避免被雜菌污染。在配制好的MS培養(yǎng)基中，若要促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)，需要進(jìn)行的處理是__________________________。
答案 (1)高鹽 (2)淀粉 高溫 (3)蛋白質(zhì)和核酸 高壓蒸汽 (4)如右圖 避免水滴污染培養(yǎng)基 (5)添加比例適中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素
解析 (1)嗜鹽菌就生活在高鹽環(huán)境中，如海灘等環(huán)境。(2)耐高溫淀粉酶應(yīng)存在于以淀粉為唯一碳源且在高溫環(huán)境中生存的微生物體內(nèi)。(3)實(shí)驗(yàn)室最常用的滅菌方法是利用高溫處理達(dá)到殺菌的效果。高溫滅菌的原理是高溫使微生物的蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)發(fā)生變性，高壓蒸汽滅菌法是微生物研究和教學(xué)中應(yīng)用最廣、效果最好的濕熱滅菌法。(4)每劃一個(gè)新區(qū)域前都要對(duì)接種針進(jìn)行滅菌處理。(5)培養(yǎng)基配制時(shí)應(yīng)先溶化，再調(diào)整pH值，然后滅菌。添加比例適中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素可促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)。
4.下圖為某工廠設(shè)計(jì)的蘆柑加工工藝流程，請(qǐng)分析回答：
(1)為提高出汁率，過(guò)程②可使用________酶處理，該酶是一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、__________________酶，為提高該酶的利用率常采用________技術(shù);過(guò)程③常常接種的菌種是________，并且需要嚴(yán)格控制氧分壓。
(2)蘆柑果皮可用來(lái)提取香精油，過(guò)程④最好采用的方法是________法。為提高出油率，材料需經(jīng)過(guò)石灰水________處理，然后漂洗。
(3)現(xiàn)獲得一株無(wú)子突變蘆柑，研究人員要在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量突變植株，最好采用______________的方法，該過(guò)程中需要對(duì)外植體進(jìn)行________處理。在上述過(guò)程中，所用到的培養(yǎng)基及器材都需要嚴(yán)格滅菌，工作臺(tái)需要用__________擦拭。培養(yǎng)基中除基本營(yíng)養(yǎng)成分之外，還需要添加____________。
答案 (1)果膠 果膠分解酶和果膠酯 固定化酶 酵母菌
(2)壓榨 浸泡 (3)植物組織培養(yǎng) 消毒 70%的酒精 植物激素
解析 果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清;工業(yè)上為提高該酶的利用率常采用固定化技術(shù);植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，過(guò)程④最好采用的方法是壓榨法;要在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量突變植株，最好采用植物組織培養(yǎng)的方法。
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