生物乙醇是以生物為原料生產(chǎn)的可再生能源.我國(guó)利用農(nóng)作物廢棄物(秸稈)生產(chǎn)乙醇,其技術(shù)流程為:纖維素酶解→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品.
(1)纖維素酶的成本能否下降,是能否實(shí)現(xiàn)乙醇工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素.纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提。惩瑢W(xué)設(shè)計(jì)了如下分離土壤中纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)流程:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→鑒別培養(yǎng).
①最好選擇怎樣的環(huán)境采集土樣?
 

②以下是一種培養(yǎng)基配方:纖維素粉5g、NaNO3 1g、Na2HPO4?7H2O 1.2g、KH2PO4 0.9g、MgSO4?7H2O 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸餾水定容到1000mL).該培養(yǎng)基能夠增加樣品中纖維素分解菌的濃度,其原理是
 

③為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種,可以在鑒別培養(yǎng)基上加入
 
染液,將篩選獲得的菌液稀釋后用
 
方法接種到鑒別培養(yǎng)基上,然后挑選產(chǎn)生
 
的菌落作為菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng).
④纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量如何呢?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè).
 

(2)進(jìn)行工業(yè)化酶解時(shí),為了使纖維素酶能反復(fù)使用,可以采用 技術(shù).
(3)乙醇是酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物.發(fā)酵時(shí)酵母菌直接利用的物質(zhì)是
 

(4)發(fā)酵時(shí)乙醇濃度升高會(huì)對(duì)酵母菌產(chǎn)生毒性,從而影響進(jìn)一步的發(fā)酵.科學(xué)家利用基因工程方法創(chuàng)造出一種對(duì)乙醇濃度有高耐受力的酵母菌新菌種,該過(guò)程需采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因.與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR反應(yīng)體系需加入哪兩種特別的物質(zhì)?
 
考點(diǎn):土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價(jià)值
專(zhuān)題:
分析:從土壤中分離微生物的一般步驟是:土壤取樣、選擇培養(yǎng)、梯度稀釋、涂布培養(yǎng)和篩選菌株.從土壤中篩選纖維素分解菌應(yīng)該使用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,用剛果紅染液進(jìn)行鑒定.纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶分解菌葡萄糖的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定.酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌.
解答: 解:(1)①選擇纖維素豐富的土壤環(huán)境中含有較多的纖維素分解菌.
②篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基應(yīng)該以纖維素為唯一的碳源,有利于纖維素分解菌生長(zhǎng),同時(shí)抑制其他微生物生長(zhǎng).
③纖維素分解菌可以用用剛果紅染液進(jìn)行鑒定,用稀釋涂布平板法接種后,剛果紅染液可以與纖維素反應(yīng)呈紅色,而纖維素分解菌的菌落周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)透明圈.
④纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量需要向定量纖維素分解菌培養(yǎng)液中加入定量纖維素,定時(shí)測(cè)定葡萄糖產(chǎn)量的變化.
(2)為了使纖維素酶能反復(fù)使用,可以采用固定化酶技術(shù).
(3)酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌,發(fā)酵時(shí)酵母菌直接利用的底物是葡萄糖.
(4)與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR反應(yīng)體系需加入兩種引物、耐熱的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶).
故答案為:
(1)①選擇纖維素豐富的土壤環(huán)境
②培養(yǎng)基中纖維素是主要碳源,有利于纖維素分解菌生長(zhǎng),同時(shí)抑制其他微生物生長(zhǎng).
③剛果紅 涂布平板法 透明圈
④向定量纖維素分解菌培養(yǎng)液中加入定量纖維素,定時(shí)測(cè)定葡萄糖產(chǎn)量的變化.
(2)固定化酶
(3)葡萄糖(或纖維素酶解產(chǎn)物)
(4)兩種引物、耐熱的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)(2分)
點(diǎn)評(píng):本題主要考查纖維素分解菌的篩選與培養(yǎng),意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記與理解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列關(guān)于染色體的敘述中,不正確的是( 。
A、染色體是細(xì)胞核中容易被堿性染料染成深色的物質(zhì)
B、染色體和染色質(zhì)是同一種狀態(tài)在不同時(shí)期的兩種物質(zhì)
C、染色體存在于細(xì)胞核中
D、染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種狀態(tài)

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

某校生物興趣小組的同學(xué)想進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:探究尿液中是否含葡萄糖;
實(shí)驗(yàn)2:證明血液中存在葡萄糖.
現(xiàn)提供:新取的尿液樣品、加有檸檬酸鈉的雞血、清水、試管、離心機(jī)、三腳架、大燒杯、火柴、酒精燈、石棉網(wǎng)等.
回答下列問(wèn)題:
(1)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要增加的一種試劑是:
 
,該試劑的使用方式是
 
.實(shí)驗(yàn)原理是
 

(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.
 

Ⅱ.
 

Ⅲ.
 

(3)實(shí)驗(yàn)2的過(guò)程比實(shí)驗(yàn)1復(fù)雜,其原因是
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,通過(guò)一系列的技術(shù),就能測(cè)得一個(gè)細(xì)胞周期以及各個(gè)時(shí)期所需要的時(shí)間.請(qǐng)回答:
(1)圖一表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程,在制作動(dòng)物細(xì)胞懸浮液時(shí),應(yīng)先剪碎組織,再使細(xì)胞分開(kāi).在圖一的細(xì)胞培養(yǎng)中(培養(yǎng)條件正常),在
 
情況下,細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖.
(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,利用3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸標(biāo)記某一細(xì)胞,在不同間隔時(shí)間下進(jìn)行放射顯影,得到圖二所示結(jié)果.

注:A.開(kāi)始觀察,細(xì)胞已被標(biāo)記
B.標(biāo)記細(xì)胞開(kāi)始進(jìn)入分裂期
C.觀察到的細(xì)胞分裂圖象的示意圖如圖一
D.開(kāi)始觀察到兩個(gè)細(xì)胞被標(biāo)記
E.標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)入分裂期
F.觀察到被標(biāo)記的細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞
問(wèn):該組織細(xì)胞的細(xì)胞周期為
 
h,圖一所示分裂期的細(xì)胞處于
 
期,判斷的理由是
 

(3)圖一中的器皿輕加振蕩,處于分裂中的細(xì)胞就會(huì)脫離器皿壁而懸浮于培養(yǎng)液中,從而收集到各時(shí)期細(xì)胞,通過(guò)一定的方法,測(cè)得數(shù)據(jù)如圖三所示.根據(jù)細(xì)胞周期中各時(shí)期所需時(shí)間的計(jì)算公式t=T×
n
N
(n為各時(shí)期的細(xì)胞數(shù),N為所獲得的細(xì)胞總數(shù)),則DNA合成所需的時(shí)間約為
 
h.
(4)相對(duì)正常的細(xì)胞培養(yǎng),若用DNA合成抑制劑處理所培養(yǎng)的細(xì)胞,DNA含量為
 
C的細(xì)胞比例會(huì)增加;若細(xì)胞分裂前期紡錘體的形成被抑制,則DNA含量為
 
C的細(xì)胞比例會(huì)增加.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

基因型為AaBb的水稻自交,自交后代中兩對(duì)基因都是純合的個(gè)體占總數(shù)的(  )
A、
1
16
B、
4
16
C、
6
16
D、
8
16

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞克隆的敘述,錯(cuò)誤的是( 。
A、細(xì)胞克隆可以從普通細(xì)胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系
B、細(xì)胞克隆建立的細(xì)胞群來(lái)源于單個(gè)細(xì)胞
C、應(yīng)用克隆培養(yǎng)法獲得的細(xì)胞群具有異質(zhì)性
D、以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)及激素刺激可提高細(xì)胞克隆的形成率

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列各項(xiàng)中,不屬于細(xì)胞膜功能的是( 。
A、控制合成細(xì)胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)
B、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞與環(huán)境間能量交換
C、使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境
D、控制某些分子和離子出入細(xì)胞

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

〔生物--選修1:生物技術(shù)實(shí)踐〕
微生物在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛,請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)從土壤中分離纖維素分解菌,所用的培養(yǎng)基應(yīng)以
 
作為唯一碳源.這種培養(yǎng)基屬于
 
培養(yǎng)基(依據(jù)用途劃分).
(2)制作葡萄醋的工藝流程如下:
挑選葡萄→沖洗→榨汁→發(fā)酵→過(guò)濾滅菌.
①在此過(guò)程中最關(guān)鍵的步驟是
 
.制作過(guò)程中為了防止發(fā)酵液被污染,應(yīng)做好如下工作
 
、
 
等.
②發(fā)酵時(shí)溫度應(yīng)控制在
 
,并且要適時(shí)
 
,原因是
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

薺菜的果實(shí)形狀有三角形和卵圓形兩種,該性狀的遺傳涉及兩對(duì)等位基因,分別用A、a和B、b表示.為探究薺菜果實(shí)形狀的遺傳規(guī)律,進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)(如圖).
(1)圖中親本基因型為
 
.根據(jù)F2表現(xiàn)型比例判斷,薺菜果實(shí)形狀的遺傳遵循
 
.F1測(cè)交后代的表現(xiàn)型及比例為
 
.另選兩種基因型的親本雜交,F(xiàn)1和F2的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同,推斷親本基因型為
 

(2)圖中F2三角形果實(shí)薺菜中,部分個(gè)體無(wú)論自交多少代,其后代表現(xiàn)型仍為三角形果實(shí),這樣的個(gè)體在F2三角形果實(shí)薺菜中的比例為
 
;還有部分個(gè)體自交后發(fā)生性狀分離,它們的基因型是
 

(3)現(xiàn)有3包基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的薺菜種子,由于標(biāo)簽丟失而無(wú)法區(qū)分.根據(jù)以上遺傳規(guī)律,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定每包種子的基因型.有已知性狀(三角形果實(shí)和卵圓形果實(shí))的薺菜種子可供選用.
實(shí)驗(yàn)步驟:
 

 

 

結(jié)果預(yù)測(cè):
Ⅰ.如果
 
,則包內(nèi)種子基因型為AABB;
Ⅱ.如果
 
,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;
Ⅲ.如果
 
,則包內(nèi)種子基因型為aaBB.

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同步練習(xí)冊(cè)答案