2011走向高考,贾凤山,高中总复习,生物,选修一1-2

选修一选修一 第二讲第二讲 1 2009 广东 38 根据学过的知识回答下列问题 1 商品化植酸酶主要来自微生物 在产酶菌株筛选过程中 常在基本培养基中添加不 溶于水的植酸钙制成固体平板 植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生 可根 据其大小选择目的菌株 所得菌株需要进一步测定植酸酶活性 活性测定可用植酸钠作为 底物 活性可用一定条件下单位时间 表示 2 利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图 发酵液 纯酶 离心 含酶的 发酵液透析 粗提物 纯化 菌体去除联单 透析液 去除 中的主要成分为 中包含多种酸酶等多种蛋白质 请写出一种纯化 得到植酸酶的方法及其依据 3 为建设基因工程菌 可用 PCR 等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因 PCR 反应包 含多次循环 每次循环包括三步 反应过程中打开模板 DNA 双链的 方法是 4 除植酸酶外 微生物还应用在 的生产中 答案 1 透明圈 植酸钠的消耗量 肌醇和磷酸的生成量 2 小分子杂质 凝胶色谱法 根据蛋白质之间分子大小 吸附性质等差异进行纯化 电泳法 根据蛋白质之间电荷 分子大小等差异进行纯化 3 变性 复性 延伸 加热 4 蛋白酶 脂肪酶 纤维素酶 解析 本题考查对微生物的分离和培养 蛋白质的纯化 酶活性鉴定等知识 结合实 际应用 2 2008 上海高考 利用纤维素解决能源问题的关键 是高性能纤维素酶的获取 请完 善实验方案 并回答相关问题 实验目的 比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性 实验原理 纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖 用葡萄糖的产生速率表示酶活性 大小 用呈色反应表示葡萄糖的生成量 实验材料 三种微生物 A C 培养物的纤维素酶提取液 提取液中酶蛋白浓度相 同 实验步骤 1 取四支试管 分别编号 2 在下表各列的一个适当位置 填写相应试剂的体积量 并按表内要求完成相关操作 管号 试剂 mL 1234 蒸馏水1 41 41 4 pH7 5 的缓冲液0 20 20 2 纤维素悬浮液0 30 30 3 微生物 A 提取液0 1 微生物 B 提取液 微生物 C 提取液0 1 总体积2 02 02 02 0 3 将上述四支试管放入 37 的水浴 保温 1 小时 4 在上述四支试管中分别加入 试剂 摇匀后 进行 处 理 5 观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅 实验结果 微生物 A 提取物 微生物 B 提取物 微生物 C 提取物 颜色深浅程度 分析讨论 1 该实验中的对照组是 号试管 2 实验组试管均呈现的颜色是 但深浅不同 3 上述结果表明 不同来源的纤维素酶 虽然酶蛋白浓度相同 但活性不同 若不考 虑酶的最适 pH 和最适温度的差异 其可能原因是 4 你认为上述三种微生物中 最具有应用开发价值的是 5 从解决能源问题的角度考虑 开发这种纤维素酶的意义在于 答案 实验步骤 2 管号 试剂 mL 1234 蒸馏水1 5 pH7 5 的缓冲液0 2 纤维素悬浮液0 3 微生物 A 提取液 微生物 B 提取液0 1 微生物 C 提取液 总体积 4 班氏 加热 加热至沸腾 分析讨论 1 4 2 红黄色 3 不同酶的氨基酸序列不同 不同酶的空间结构不同 4 微生物 B 5 葡萄糖可用作制取酒精的原料 用纤维素代替化石能源 言之有理即给分 解析 本题实验目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性 根据实验目的确定 自变量为不同微生物提取液 因变量为葡萄糖的生成量 其余无关因素 如不同微生物的提 取液量 pH7 5 的缓冲液量 蒸馏水量和纤维素悬浮液量 应该等量 实验结果通过与班氏 试剂共热生成砖红色沉淀的颜色深浅程度进行判断 分析实验结果可知 微生物 B 提取物 与班氏试剂发生颜色反应最深 最具有研究价值 该实验采用的是空白对照 即不加任何 微生物提取液的 4 号试管为对照组 不同来源的纤维素酶 虽然酶蛋白浓度相同 但活性 不同 若不考虑酶的最适 pH 和最适温度的差异 其可能原因是不同酶的空间结构不同 开发纤维素酶的意义在于葡萄糖可用作制取酒精的原料 用纤维素代替化石能源 只要合 理即可 3 有些微生物能合成纤维素酶 通过对这些微生物的研究和应用 使人们能够利用秸 秆等废弃物生产酒精 用纤维素酶处理服装面料等 纤维素酶可以通过微生物发酵生产 为了提高酶的产量 请你设计一个实验 利用诱变育种的方法 获得产生纤维素酶较多的 菌株 1 写出实验步骤 将培养好的生产菌株分成两组 制备含有 的固体培养基 2 预期实验结果及结论 3 若获得纯净的高产菌株 需进行稀释 或 操作 答案 1 一组用一定剂量的诱变剂处理 另一组不处理作对照 纤维素 把诱 变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上 同时接种对照组 未处理 的菌株 把它们置于相同的条件下培养 一段时间后 取培养基用刚果红染色 观察记录菌落周 围透明圈的大小情况 2 诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较大 说明诱变育种获得了高纤维素酶 产量的菌种 诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相同 说明诱变育种没有使菌株发生变化 诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较小 说明诱变育种获得了低纤维素酶产 量的菌种 3 平板划线 稀释涂布平板 解析 1 设计实验要遵循对照和单一变量原则 且要得到高产纤维素酶的菌株 先进 行诱变处理 由于突变是不定向的 所以要经过筛选 实验分两组 实验组用诱变剂处理 对照组不做处理 要检测纤维素分解菌产纤维素酶的能力 应用含纤维素的鉴别培养基 根据形成的透明圈的大小 来判断产酶能力的高低 整个过程中 注意对照组和实验组的 其他条件完全相同 2 预期实验结果 诱变组和对照组相比 透明圈大小可能相同 可能较大 可能较小 所以需要分情况讨论 当然 真正想得到的是透明圈较大的菌株 即产纤维素酶能力强的 菌株 3 一般初次分离得到的都不是纯净的细菌 需进一步纯培养 可通过平板划线法或稀 释涂布平板法进行纯培养 4 下表是一种培养基的配方 请回答 牛肉膏0 5g 蛋白胨1g NaCI0 5g 琼脂2g 水100mL 1 此培养基的营养要素有 类 其中蛋白胨主要提供的是 2 各成分含量确定的原则是 3 在各种成分溶化分装前 须进行的是 4 该培养基按物理性质划分属于 培养基 能培养的细菌同化作用类型是 5 如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标 需加入 观察它的 特征 6 若酵母菌中混杂有细菌 要将酵母菌分离出来 可采用 的选择培养基 7 从配制培养基 到培养完成的整个实验过程中所采用的防止杂菌感染的措施有哪些 答案 1 五 碳源 氮源 生长因子 2 根据所培养微生物的营养需要 3 调 pH 4 固体 异养型 5 伊红一美蓝 菌落 6 加青霉素 7 对配制的培养基用 高压蒸汽灭菌 接种前用酒精擦拭双手 试管加棉塞 接种前用火焰灼烧接种针 接种环 接种在酒精灯火焰旁完成 解析 略 5 2009 南京 发酵法生产酒精后的废液 pH 4 3 含有大量有机物 可用于培养 获得 白地霉菌体 生产高蛋白饲料 培养 制取白地霉菌体的实验过程示意图 请据图分析回答问题 1 实验过程中培养白地霉的培养基是 培养基定量分装前 先调节 分装后用棉塞封瓶口 最后 处理 2 图中 过程称为 从甲到乙的培养过程是为了 白地霉的代 谢类型为 3 为确定菌体产量 图中 操作之前 应先称量 的质量 过滤后 需反复烘干称量 直至 所获菌体干重等于 答案 1 废液上清液 pH 灭菌 2 接种 扩大培养 异养需氧型 3 滤纸 恒重 质量基本不变 恒重时质量与滤纸质量之差 答案合理均给分 解析 1 培养基制备的流程是 确定营养成分 调节 pH 灭菌处理 该实验过程中 由图示信息可知 白地霉的培养基来自废液沉淀处理后所获得的废液上清液 2 图示 是 将白地霉菌种接种到培养基的过程 甲到乙的过程是菌种扩大培养 白地霉的培养基含有 大量的有机物 推断其同化作用为异养型 培养瓶开口 且培养过程不断振荡 则白地霉 异化作用为需氧型 3 由实验过程示意图可知 通过滤纸过滤 再烘干称重来确定菌体产 量 实验结束后所称重量不仅有菌体的 还有滤纸的 所以滤液过滤之前应先称量滤纸的 质量 菌体的产量是通过菌种干重体现的 所以过滤后需反复烘干 蒸发掉水分 直至质 量基本不变 才能确定为干重 最后求得菌体干重 恒重时的质量 滤纸质量 6 2010 汕头 在农业生产研究上 常需要进行微生物的培养和计数 1 下图是利用 法进行微生物接种 把聚集的菌种逐步 分散到培养基 的表面 为达到这一目的 操作上应注意 至少答 2 项 2 分析下面培养基的配方 NaNO3 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4 7H2O KCI H2O 若此培养基用于培养分解尿素的细菌 则应除去上述 成分 并加入葡萄糖 和 3 三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量 在对应稀释倍数为 106 的培养基中 得到以下统计结果 甲同学涂布了两个平板 统计的菌落数是 236 和 260 取平均值 248 乙同学涂布了三个平板 统计的菌落数是 210 240 和 250 取平均值 233 丙同学涂布了三个平板 统计的菌落数是 210 212 和 256 取平均值 163 在三位同学的统计中 只有一位同学的统计是正确的 指出另两位同学的统计为什么 不正确 答案 1 平板划线 稀释 每次划线前要灼烧 冷却后从上一区划线末端开始划 首 尾区不重叠 2 NaNO3 尿素 3 甲同学只涂布了两个平板 实验数据说服力不够 丙同学其中一个平板的计数结果与另两个相差太远 说明操作过程出现错误 数据缺 乏正确性 7 为了实现燃料供应来源多样化 发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精 生物柴 油 沼气等已经列入了我国未来 10 年的发展计划 广东省是我国甘蔗的主产区之一 甘蔗是一种高光效的 C4植物 单位面积产量很高 种植面积日益扩大 目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料 利用甘蔗生产燃料酒 精的一般工艺流程为 甘蔗 榨汁 蔗糖 酵母发酵 蒸馏 成品 燃料酒精 请根据上述材料 回答下列问题 1 简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程 2 具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种 对野生酵母菌进行诱变后 通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌 诱变及筛选过程如下 步骤 1 野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理 步骤 2 制备选择培养基 在基本培养基的基础上 注意 和 加琼 脂后灭菌 制成固体平板 步骤 3 将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板 步骤 4 根据 筛选出突变菌 3 上述步骤 2 3 和 4 的依据分别是 4 利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精实验 除了将培养基灭菌 保持空间洁净外 发 酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行的方法 列举两种 5 甘蔗榨汁以后还有大量的蔗糖废弃物 主要成分为木质素 纤维素和半纤维素 但 是酵母菌无法直接利用 原因是其 请提出解决该问题的方法 列举两种方法 6 突变菌往往带有一些特殊的基因 在获得这些基因的过程中 PCR 技术相当重要 PCR 扩增反应中加入引物和 DNA 聚合酶的作用分别是什么 答案 1 选取甘蔗外植体 通过诱导脱分化产生愈伤组织 然后调整植物激素比例 再分化形成芽和根 获得大量试管苗 或通过诱导大量形成胚状体 制成人工种子 适宜条 件下萌发成幼苗 2 添加高浓度蔗糖 葡萄糖 调低 pH 值 是否能在选择培养基上生长 3 提供高糖和酸性的筛选环境 获得单菌落 能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性 4 利用突变菌的耐酸特性 降低培养基的 pH 值达到抑菌目的 利用突变菌的耐高糖 特性 通过高渗环境达到抑菌目的 保持厌氧环境 达到抑菌目的 在培养基中添加 一些抑制物如特殊的维生素 达到抑菌目的 5 缺乏相应的分解酶系 或缺乏纤维素和半纤 维素酶 在酵母菌中转入分解酶系相关基因 利用酶或微生物分解蔗糖渣 利用物理和化 学方法分解蔗渣 将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵 6 引物的作用是结合在 模板 DNA 上 提供 DNA 延伸起始位点 DNA 聚合酶的作用是从引物的 3 端开始催化 DNA 的延伸 解析 1 快速繁殖甘蔗可采用组织培养的方法 2 要筛选耐高糖和耐酸的菌种 培养 基中必须加入高浓度蔗糖和调低 pH 值 能在此选择培养基上生长的即为所需菌种 3 步 骤 2 是给其提供高糖或酸性的筛选过程 步骤 3 是为了获得单菌落 步骤 4 是根据能生长 的菌株具有耐高糖和耐酸的特性筛选出突变菌 4 防止杂菌入侵的办法有多种 详见答案 5 酵母菌不能分解木质素 纤维素等物质 是因为其体内缺少相应的酶 解决办法详见答 案 6 PCR 扩增反应中加入的产物和 DNA 聚合酶的作用见答案 8 下面是某小组的同学为证明细菌对植物遗体的分解作用提出的两种实验方案 他们 将同一种树的落叶分成甲 乙两组 实验过程中不断地滴加蒸馏水 使叶片保持湿润 方案一 将甲组放在无菌条件下 乙组放在自然条件下 暴露在空气中 观察记录落 叶的变化 方案二 将甲组灭菌后放在无菌条件下 乙组放在自然条件下 暴露在空气中 观察 记录落叶变化 1 上述两种实验方案能否达到实验目的 说明理由 方案一 方案二 2 甲 乙两组实验为什么要用相同的落叶 3 现在由你进行实验设计 请写出实验方案 答案 1 方案一 不能 甲 乙均未进行灭菌处理 甲组落叶会被分解从而失去对照 作用