Question

【題目】回答下列（一）、（二）小題：

（一）回答微生物及應(yīng)用有關(guān)的問題

（1）幽門螺桿菌（Hp）是慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。臨床上用 14C呼氣實驗加以檢測，原理是 Hp 含有________酶，能將 14C 標(biāo)記的尿素分解為 NH3 和 14CO2。用來篩選幽門螺桿菌的培養(yǎng)基常含有 KH2PO4和 Na2HPO4，其作用有________（答出兩點）。若要測定活菌數(shù)量，可采用 ________法。

（2）三孢布拉霉菌能用來生產(chǎn)胡蘿卜素，但該菌株的高產(chǎn)性狀容易退化，需要定期篩選出高產(chǎn)菌株，研究表明菌體細(xì)胞內(nèi)的[H]可將無色的 TTC（氯化三苯基四氮唑）還原為紅色復(fù)合物，且菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量越高，還原能力越強(qiáng)，胡蘿卜素合成能力也越強(qiáng)。工業(yè)生產(chǎn)上提取天然胡蘿卜素的方法除從植物或巖藻中獲取外，還可利用 ________。將菌液涂布到含 TTC 的培養(yǎng)基上，目的是篩選出________ ，對照組需涂布等量的________ 以判斷培養(yǎng)基是否被污染。從微生物中提取胡蘿卜素，需擴(kuò)大培養(yǎng)后收集菌絲，進(jìn)行________ 和粉碎處理，以提高提取效率。

（二）回答生物技術(shù)應(yīng)用問題

（1）臍帶血中含有造血干細(xì)胞，其數(shù)量往往達(dá)不到供一位白血病患者的移植要求，因此臍帶血需經(jīng)過________和________ ，使造血干細(xì)胞的數(shù)量達(dá)到移植的要求。在干細(xì)胞的增殖過程中，為了防止雜菌污染，往往需要在培養(yǎng)基中添加________ 。

（2）發(fā)展農(nóng)業(yè)要通過增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，把能量流動和物質(zhì)循環(huán)引導(dǎo)到更多的________ （選“更小”或“更大”）的循環(huán)圈中。在果園中散養(yǎng)土雞，讓雞采食大量的天然飼料，既可減少除草劑等使用，又可替代人工施肥，而且能提高雞的品質(zhì)，降低 ________。該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)采用種養(yǎng)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計，兩者結(jié)合需要按照_______規(guī)律進(jìn)行綜合優(yōu)化，使系統(tǒng)從總體上獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。這種簡單的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的優(yōu)點不包括________ （A．果園養(yǎng)土雞，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)多途徑利用 B．增加了系統(tǒng)的物質(zhì)輸出 C．果園中廢物資源化，實現(xiàn)物質(zhì)良性循環(huán) D．雞糞為植物生長提供物質(zhì)和能量，提高能量利用效率）。

Answer 1

【答案】脲酶 為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定，調(diào)節(jié)滲透壓 稀釋涂布（涂布分離）/血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù) 三孢布拉霉菌發(fā)酵生產(chǎn) 合成胡蘿卜素較強(qiáng)的菌體（高產(chǎn)菌株） 無菌水 干燥 細(xì)胞分離 擴(kuò)增/細(xì)胞培養(yǎng) 抗生素 更小 系統(tǒng)的實際消費（投入，成本，飼養(yǎng)成本，農(nóng)業(yè)成本） 生態(tài)和經(jīng)濟(jì) D

【解析】

1、接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。接種的目的是使聚集在一起的微生物分散成單個細(xì)胞。微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有5類，分別是水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及生長因子。

2、由于細(xì)菌分解在尿素的過程中合成脲酶，脲酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高，所以可以用檢測pH的變化的方法來判斷尿素是否被分解，可在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，尿素被分解后產(chǎn)生氨，pH升高，指示劑變紅。

3、胡蘿卜素的提取來源：提取天然胡蘿卜素的方法主要有：一是從植物中提取；二是從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得；三是利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。

4、動物細(xì)胞培養(yǎng)一般分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)兩個階段。動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物。（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。（3）溫度和pH。（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養(yǎng)液的pH）。

5、生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)同農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來，以取得最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)整體效益。它也是農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)綜合起來的大農(nóng)業(yè)，又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、銷售綜合起來，適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。建立該人工生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量的利用率，減少環(huán)境污染。

（一）（1）由于Hp細(xì)胞中含有脲酶，脲酶將尿素分解成氨和14CO2，所以臨床上可以用14C呼氣實驗加以檢測。篩選幽門螺桿菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4作用是為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定，調(diào)節(jié)滲透壓。實驗室中常用稀釋涂布平板法對活菌進(jìn)行計數(shù)。

（2）工業(yè)生產(chǎn)上提取天然胡蘿卜素的方法主要有三種，除可利用三孢布拉霉菌發(fā)酵生產(chǎn)之外，還可以從植物中提取和從巖藻中獲取。將菌液涂布到含TTC的培養(yǎng)基上，目的是篩選出合成胡蘿卜素較強(qiáng)的菌體，對照組需涂布等量的無菌水以判斷培養(yǎng)基是否被污染。從該微生物中提取胡蘿卜素時，擴(kuò)大培養(yǎng)后要收集菌絲進(jìn)行的處理是粉碎和干燥，以提高萃取效率。

（二）（1）臍帶血中含有造血干細(xì)胞，其數(shù)量往往達(dá)不到供一位白血病患者的移植要求，因此臍帶血需經(jīng)過細(xì)胞分離和細(xì)胞培養(yǎng)，使造血干細(xì)胞的數(shù)量達(dá)到移植的要求。在干細(xì)胞的增殖過程中，為了防止雜菌污染，往往需要在培養(yǎng)基中添加抗生素。

（2）發(fā)展農(nóng)業(yè)要通過增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，把能量流動和物質(zhì)循環(huán)引導(dǎo)到更多的更小的循環(huán)圈中。在果園中散養(yǎng)土雞，讓雞采食大量的天然飼料，既可減少除草劑等使用，又可替代人工施肥，而且能提高雞的品質(zhì)，降低系統(tǒng)的實際消費。該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)采用種養(yǎng)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計，兩者結(jié)合需要按照生態(tài)和經(jīng)濟(jì)規(guī)律進(jìn)行綜合優(yōu)化，使系統(tǒng)從總體上獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。簡單的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的優(yōu)點不包括雞糞為植物生長提供物質(zhì)和能量，提高能量利用效率，因為雞糞為植物生長只能提供無機(jī)物，故選D。