Question

7．從遠古到現(xiàn)代，從傳統(tǒng)發(fā)酵到分子生物學實驗，生物技術一直與我們的生活息息相關．請運用所學知識回答下列與生物技術實踐相關的問題．

（1）在圖甲所示的兩個發(fā)酵瓶中裝入等量的葡萄汁進行果酒制作實驗，若在A裝置的通氣口補充無菌空氣，B裝置將通氣口密封，那么一段時間后，能獲得葡萄酒的是B裝置，發(fā)酵是否成功可用重鉻酸鉀對發(fā)酵產(chǎn)物進行檢驗確認．
（2）圖乙是胡蘿卜素提取粗品鑒定結(jié)果示意圖，該鑒定實驗的方法叫做紙層析法．從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，常用脂溶性有機溶劑作為溶劑，原因是胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì)．
（3）在微生物學中，將只允許特定種類的微生物生長的培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基．后期進行菌落統(tǒng)計時，一般選擇菌落數(shù)在30-300間的平板進行計數(shù)，但統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少．
（4）纖維素是一種由葡萄糖糖首尾相連而成的高分子化合物．土壤中某些微生物能夠分解纖維素是由于該微生物能產(chǎn)生纖維素酶．
（5）與微生物培養(yǎng)相比，植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基常需添加的植物激素是生長素和細胞分裂素．
（6）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是③（填序號）．
①酒精燈  ②培養(yǎng)皿  ③顯微鏡  ④無菌水
（7）研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J₁和J₄，在不同溫度和pH條件下進行檢測，得到發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見圖，推測菌株J4更適合用于牛體中人工瘤胃發(fā)酵．

Answer 1

分析 1、參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在無氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．
2、微生物常見的接種的方法
①平板劃線法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養(yǎng)．在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個菌落．
②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落．
3、植物芳香油的提取方法：蒸餾法、壓榨法和萃取等．
（1）蒸餾法：芳香油具有揮發(fā)性．把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法．
根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置的標準，將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾．
（2）萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油．
（3）壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法．

解答 解：（1）酵母菌通過無氧呼吸將葡萄糖分解為酒精，而A裝置通入空氣會抑制酵母菌的無氧呼吸，不能產(chǎn)生酒精，B裝置沒有空氣，酵母菌可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精．酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的酒精可用酸性重鉻酸鉀來檢測，溶液的顏色由橙色變成灰綠色．
（2）胡蘿卜素提取粗品鑒定時采用紙層析法．胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶，胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì)，易溶于石油醚等脂溶性有機溶劑，可以使用石油醚作為萃取劑．
（3）選擇培養(yǎng)基是指在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基．后期進行菌落統(tǒng)計時，一般選擇菌落數(shù)在30-300間的平板進行計數(shù)，但由于多個細菌也可形成一個菌落，因此統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少．
（4）土壤中某些微生物能夠分解纖維素是由于該微生物能產(chǎn)生纖維素酶．
（5）與微生物培養(yǎng)相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加植物激素，主要有生長素和細胞分裂素．
（6）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，需要用到是酒精燈、培養(yǎng)皿和無菌水，不需要的是顯微鏡．
（7）由于胃部PH值較低，根據(jù)題意和圖示分析可知，發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，所以推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵．
故答案為：
（1）B   重鉻酸鉀   　
（2）紙層析法    脂溶性有機溶劑     胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì)
（3）選擇    30-300       少
（4）纖維素酶
（5）生長素和細胞分裂素
（6）③
（7）J4

點評 本題主要考查從生物材料中提取某些特定的成分、利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物的分離培養(yǎng)，意在考查能否掌握相關的操作技能的實驗能力．