中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。回答下列问题:
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(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为_____ ,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用_____ 的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有_____ 等。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是_____ 。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中_____ 可能是高密度培养的限制因素。
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(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为
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(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中
更新时间:2022-07-01 16:23:16
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名校
【推荐1】人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会进行___________ 呼吸,此过程产生的___________ 积累会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛___________ 细胞的分泌活动会___________ ,分泌___________ ,该激素具有___________ (答出2点即可)等生理功能;从而使血糖水平升高。
(3)人在剧烈运动时,机体消耗大量的ATP主要是通过___________ 呼吸产生。剧烈运动过程心跳与血液流动加速,瞳孔放大,___________ (交感/副交感神经)活动加强,这是人体进行了神经调节和体液调节的结果。
(4)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些___________ 。
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会进行
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛
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名校
【推荐2】下图是某生物局部细胞结构和部分细胞代谢过程示意图,请回答:
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(1)该细胞无氧呼吸的产物是_____ ;在氧气充足的条件下,有氧呼吸释放能量最多阶段的场所是_____ ,线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质_____ (高、低)。
(2)若该细胞是酵母菌细胞,其无氧呼吸的产物可以用酸性重铬酸钾检测,颜色变化是由橙色变为__________ 。
(3)在结构上,乳酸菌与该细胞最主要的区别是__________ 。
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(1)该细胞无氧呼吸的产物是
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【推荐3】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。下图表示葡萄糖在细胞中被利用的过程,①~④表示相关过程。回答下列问题:
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(1)人体内ATP的主要来源是______________ (填细胞呼吸类型),该过程包括图中的_____________ (填图中序号)。
(2)人体剧烈运动后会因一种物质的大量积累而导致肌肉酸胀乏力,该物质是______________ ,其产生的场所是肌肉细胞的_____________ 。
(3)水淹麦田,小麦会出现烂根现象,主要是因为小麦根细胞缺乏_____________ ,丙酮酸分解产生了_____________ 对小麦根系造成伤害。
(4)为研究细胞呼吸过程中O2中氧元素的转移途径,给酵母菌提供18O2。18O2在线粒体的_____________ (填场所)参与反应,生成化合物______________ ,18О转移到该化合物中。
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非选择题-实验题
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名校
【推荐1】细菌荚膜的观察是微生物形态结构观察的基本内容之一。硅酸盐细菌在无氮培养基、钾细菌培养基及硅酸盐细菌培养基上均能生长,形成较厚的荚膜。下表1为无氮培养基的配方,表2是每种培养基上每个稀释度的菌落数及菌落直径的情况。请回答下列问题:
(1)根据无氮培养基的配方可知,从物理性质上看该培养基属于_____________ 培养基;从功能上看,该培养基属于_____________ 培养基,理由是__________________________ 。
(2)常见的培养基用___________________ 灭菌。
(3)为统计硅酸盐细菌的数目,应采用_____________ 法进行接种,该方法的所有操作都应在_____________ 附近进行。
(4)进行上述实验的同时也设置了空白对照,若空白对照的培养基中_____________ ,说明培养基灭菌合格。根据表2中的数据可以得出,用_____________ 培养基筛选硅酸盐细菌的效果最好。
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(1)根据无氮培养基的配方可知,从物理性质上看该培养基属于
(2)常见的培养基用
(3)为统计硅酸盐细菌的数目,应采用
(4)进行上述实验的同时也设置了空白对照,若空白对照的培养基中
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非选择题-实验题
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【推荐2】为筛选产蛋白酶的高产菌株,某同学配制培养基,在适宜条件下做了如下实验。
(1)为实现筛选目的,应对步骤Ⅰ使用的培养基配方如何改进?__ 。
(2)为实现目的菌的分离和计数,步骤Ⅱ使用的培养基中还应加入___ 制成平板。倒平板后需要将培养皿倒置的目的是___ 。
(3)要统计每克土壤样品中活菌数目,最好采用的接种方法是___ 。若培养后发现,培养基上的菌落连成一片,可能的原因是__ 。实验时需要设置空白对照组的目的是___ 。
(4)蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值,为降低生产成本,需要对分离得到的蛋白酶高产菌株包埋固定。与固定化酶相比,该方法的优点还有___ 。为了使固定化蛋白酶高产菌株可以反复利用,应在___ 条件下使用,以保证蛋白酶高产菌株的活性。
步骤 | 取样 | 培养基 | 实验结果 |
I | 土壤样品 | 葡萄糖,(NH4)2S04,K2HP04·3H20,KH2P04,NaCl,CaCl2,MgS04·7H20,加水定容 | 培养液a |
Ⅱ | lmL培养液a | 同上 | 菌落 |
Ⅲ | 挑取单菌落 | 细菌培养液 | 培养液b |
(1)为实现筛选目的,应对步骤Ⅰ使用的培养基配方如何改进?
(2)为实现目的菌的分离和计数,步骤Ⅱ使用的培养基中还应加入
(3)要统计每克土壤样品中活菌数目,最好采用的接种方法是
(4)蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值,为降低生产成本,需要对分离得到的蛋白酶高产菌株包埋固定。与固定化酶相比,该方法的优点还有
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【推荐3】造纸厂排出的工业废水中含有大量纤维素等杂质,若不经处理就排放,会对水体造成极大的危害。土壤中存在能产生纤维素酶的微生物,科研人员拟从土壤中筛选出能高效降解纤维素的纤维素分解菌,以对造纸厂废水进行生物处理.其实验的大致过程为:采集土样→选择培养→梯度稀释→涂布培养和筛选菌株。请回答下列相关问题:
(1)采集土样时,应选择_________________ 处取样,这样更易于分离出目的菌。选择培养的目的是_________________________________________ 。
(2)梯度稀释后进行涂布培养时,为使实验结果更准确,每个梯度至少需要涂布______ 个平板。筛选菌株过程中所用的培养基为固体培养基,从功能上说,该培养基也属于选择培养基,这是因为__________________ 。在“筛选菌株”时,研究人员采用刚果红染色法,通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,能通过此途径筛选的原理是_______________________________ 。
(3)有些微生物具有降解刚果红—纤维素红色复合物的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红,形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。因此,在“筛选菌株”时刚果红染色可以采用______________________ 的方法。此时产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈,若在此环节要同时判断纤维素酶活力的高低,则____________________ (填“透明圈直径与菌落直径比值大的”“透明圈直径与菌落直径比值小的”“透明圈大的”或“透明圈小的”)菌落所产的纤维素酶活力高。
(1)采集土样时,应选择
(2)梯度稀释后进行涂布培养时,为使实验结果更准确,每个梯度至少需要涂布
(3)有些微生物具有降解刚果红—纤维素红色复合物的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红,形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。因此,在“筛选菌株”时刚果红染色可以采用
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【推荐1】某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/1/83c70123-62e5-4b3c-a1cb-5214b49a5192.png?resizew=532)
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________ 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________ 。甲、乙培养基均属于______________ 培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________ 倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________ (答出1点即可)。
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回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是
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解题方法
【推荐2】下图所示为发酵工程生产产品的流程图,据图回答:___ 育种;若高产青霉素菌种是通过②培育的,②应该是___ 育种。
(2)根据培养基的用途,可以将它们分为___ 培养基和___ 培养基。培养基在使用之前要用___ 进行灭菌。
(3)整个过程的中心环节是___ ,在该时期要随时取样检测培养基中的微生物数量、产物浓度等。同时,要严格控制___ 等发酵条件,因为环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢产物的形成。
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是___ 。
(2)根据培养基的用途,可以将它们分为
(3)整个过程的中心环节是
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是
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【推荐3】牛奶消毒不过关容易携带细菌。根据国家标准(GB19645—2010)规定,每毫升合格的牛奶细菌总数不能超过50000个。某兴趣小组利用恒温水浴锅对新鲜牛奶进行消毒然后检测消毒的效果,如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/17/2551956413677568/2552329098584065/STEM/1befb2357ca0478d981f4412da2e4060.png?resizew=534)
(1)图中步骤①对牛奶的消毒的方法是______ ,一般采用______ 对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,蛋白胨的作用有__________ (写两点)。
(2)步骤②将牛奶进行梯度稀释的目的是使聚集在一起的微生物分散,便于能在培养基表面形成______ 。步骤③的接种方法是__________ ,这种方法可以用来统计样品中活菌的数目,其原理是_____________________________________________________________________________ 。
(3)兴趣小组通过步骤①~③接种了3个平板和1个未接种的平板放入恒温培养箱,在适宜的温度条件下培养48h,然后统计出4个平板上的菌落数分别是57、53、55和9。根据这样的实验结果______ (填“能”或“不能”)判断该兴趣小组消毒后的牛奶细菌超标,原因是___________________________ 。
(4)如果要检测牛奶中是否含有大肠杆菌,需要在培养基中加入______ (填物质),观察是否出现黑色(或蓝黑色)的菌落。
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(1)图中步骤①对牛奶的消毒的方法是
(2)步骤②将牛奶进行梯度稀释的目的是使聚集在一起的微生物分散,便于能在培养基表面形成
(3)兴趣小组通过步骤①~③接种了3个平板和1个未接种的平板放入恒温培养箱,在适宜的温度条件下培养48h,然后统计出4个平板上的菌落数分别是57、53、55和9。根据这样的实验结果
(4)如果要检测牛奶中是否含有大肠杆菌,需要在培养基中加入
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(0.65)
【推荐1】人类利用微生物发酵制作果酒的历史,源远流长。葡萄酒醇厚、浓郁、耐人寻味。请回答下列酿制葡萄酒的有关问题:
(1)很多人都喜欢自己酿制葡萄酒,自己酿制葡萄酒的菌种一般来自_______ ;酿好的葡萄酒有时会变酸,原因是(用化学式表示)_______ 。
(2)为测定所酿葡萄酒中细菌的总量,应用_______ 法接种,样品的_______ 将直接影响平板上生长的菌落数目;接种后每24h统计一次菌落数目,选取_______ 时的记录作为结果,这样可以防止_______ 。
(3)为提高葡萄酒的品质,可以直接在葡萄汁中加入人工培养的酵母菌。选出的酵母菌在实验室培养中,获得纯净酵母菌的关键是_______ ;若要临时保存酵母菌菌种,可将其接种到_______ 培养基上。
(1)很多人都喜欢自己酿制葡萄酒,自己酿制葡萄酒的菌种一般来自
(2)为测定所酿葡萄酒中细菌的总量,应用
(3)为提高葡萄酒的品质,可以直接在葡萄汁中加入人工培养的酵母菌。选出的酵母菌在实验室培养中,获得纯净酵母菌的关键是
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名校
【推荐2】胡萝卜是伞形科的两年生草本植物,因其营养丰富且老少皆宜,成为了人们餐桌上一种重要的食材,回答下列有关问题:
(1)胡萝卜可生吃,可炖煮,还可以制作成泡菜,泡菜发酵过程中会产生亚硝酸盐,因此食用前需要检测泡菜中亚硝酸盐的含量而避免中毒,测定亚硝酸盐含量的常用方法是___________ 。制作泡菜时,若泡菜坛未密封好,则会因杂菌污染而导致制作失败,为探明导致泡菜制作失败的微生物种类,实验小组将被污染的泡菜液接种到培养基上进行培养。常用于统计活菌数目的接种方法是_____________________ ,使用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏低,原因是___________________________ 。统计微生物数目的方法除利用菌落进行活菌计数外,还有________________ 法。
(2)胡萝卜中含有大量的胡萝卜素,天然胡萝卜素具有使癌细胞恢复成正常细胞的功能,根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点,常采用____________ 法提取胡萝卜素。
(3)芫荽,又名香菜,也是伞形科的一种常见食材,香菜之所以具有香气,是因为其含有挥发性精油,精油在日常生活中有着广泛的应用,不同精油的制备过程不同,这与其原料的性质等有关,柚皮在水中蒸馏时容易焦糊,宜采用_____________ 法提取柚皮精油;玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,常选择______________ 法进行提取。
(1)胡萝卜可生吃,可炖煮,还可以制作成泡菜,泡菜发酵过程中会产生亚硝酸盐,因此食用前需要检测泡菜中亚硝酸盐的含量而避免中毒,测定亚硝酸盐含量的常用方法是
(2)胡萝卜中含有大量的胡萝卜素,天然胡萝卜素具有使癌细胞恢复成正常细胞的功能,根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点,常采用
(3)芫荽,又名香菜,也是伞形科的一种常见食材,香菜之所以具有香气,是因为其含有挥发性精油,精油在日常生活中有着广泛的应用,不同精油的制备过程不同,这与其原料的性质等有关,柚皮在水中蒸馏时容易焦糊,宜采用
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(0.65)
【推荐3】回答下列与微生物发酵、应用有关问题:
(1)在酒精发酵过程中,由于酒精浓度的不断升高以及pH的不断______ ,酵母菌的发酵活动逐渐停止,造成原料浪费。因此有必要培育出具备______ 等特点的优良菌株,提高原料利用率。
(2)将分离得到的天然酵母菌制备成菌液,用紫外线照射,诱导其发生______ ,再经过______ 法进行筛选纯化,得到优良菌株。
(3)将获得的菌种利用______ 法接种到斜面培养基上培养24h后,置于______ 中保存,减少菌种的______ 次数,可减少菌种发生自发突变的概率,防止菌种退化,有利于保持菌种优良性状。
(4)在大规模发酵生产中,购买获得的菌种需先在______ 培养基上活化,并进一步______ 使达到一定数量后再接种,可以缩短发酵时间。以淀粉为原料生产酒精的过程中,需要先利用对其进行预处理,将淀粉糖化。
(1)在酒精发酵过程中,由于酒精浓度的不断升高以及pH的不断
(2)将分离得到的天然酵母菌制备成菌液,用紫外线照射,诱导其发生
(3)将获得的菌种利用
(4)在大规模发酵生产中,购买获得的菌种需先在
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