研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的,如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与微生物降解相比,其作用不需要适宜的( )
A.温度 B.酸碱度 C.水分 D.营养
高三生物选择题中等难度题
研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的,如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与微生物降解相比,其作用不需要适宜的( )
A.温度 B.酸碱度 C.水分 D.营养
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由南京农业大学的李顺鹏教授领导的团队经过多年研究,首创了农药残留微生物降解技术,其原理是通过筛选高效农药残留降解菌株,来清除土壤、水体、农产品中的有机污染物,解决了物理、化学处理修复难度大,成本高及二次污染的问题,其中有机磷降解菌专一降解甲基对硫磷(一种含氮有机农药),并依赖降解产物生存,且降解效果达100%,目前使用该项技术生产的无公害大米经中国绿色食品测试中心检测,无农药残留达到出口标准,获得绿色食品证书。下图是研究人员筛选有机磷降解菌的主要步骤,请分析回答问题:
(1)培养过程中需振荡培养,由此推测该“目的菌”的细胞进行的细胞呼吸方式为 型。在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以 为氮源的固体培养基上。
(2)对培养基选用的灭菌方法一般是 。
(3)筛选出的纯净的有机磷降解菌菌种,需要长期保存,最好采用 的方法。
(4)如果该种细菌在蛋白质合成过程中,携带天冬氨酸RNA为CUG,则转录成该天冬氨酸密码子的基因的碱基组成为 。
(5)研究人员在筛选有机磷降解菌时,发酵液不慎发生污染,菌群几乎全部死亡,但却侥幸的从中获得了少数可抵抗污染的新菌种,细菌这种新性状的产生来自于 。
(6)为了得到单个菌落,比较简便的接种方法是 ,但该方法不宜对菌落计数,而利于对菌落计数的方法是 。
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关于酶工程的叙述,正确的是( )
A.酶的分离提纯要依次经过过滤、层析、沉淀、提纯等步骤
B.利用枯草杆菌生产的α-淀粉酶可用于降解水体中的某些污染物
C.加酶洗衣粉能提高去污能力是因为运用了酶的固定化技术
D.尿糖试纸中含有葡萄糖羧化酶和过氧化氢酶
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阿特拉津(简称AT)是一种广泛使用的除草剂,因为溶解性好、迁移率高、残留期长,容易引起土壤污染,进而对人体健康造成严重危害。分离和固定化AT降解菌可有效修复AT污染的土壤。请回答下列问题:
(1)应从 ___的土壤中取样,可以通过____培养增加AT降解菌的浓度,以确保从土壤样品中分离到所需要的AT降解菌。为了确定得到的是AT降解菌,还需要进行 __ 产AT降解酶的实验。
(2)若固定AT降解菌中的粗提取酶,不宜采用包埋法的原因是酶分子___ 。
(3)若直接固定AT降解菌,与固定化酶比较,从操作角度考虑的优点是____(答出两点)。
(4)制备具有吸附和降解功能的固定化AT降解菌制剂的方法步骤是:①制备多孔性生物碳材料并制成悬浊液。②培养AT降解菌并制成菌悬液。③悬浊液、菌悬液和包埋剂混合,再加入到某溶液中,得到凝胶珠。④清洗凝胶珠。
若用海藻酸钠做包埋剂,溶化时最好采用 ___加热的方法,③中的某溶液是指____溶液。AT降解菌制剂中具有吸附功能的是____。
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某研究团队拟从餐厨垃圾中分离具有高效降解能力的微生物,并制成菌制剂,用于餐厨垃圾高效无害化处理。设计实验如下:
步骤一:取一定量的餐厨垃圾样品,筛除大块杂质后,装入无菌袋中密封,备用。
步骤二:配制用于培养菌种的培养基,配方如下:
成分 | 蛋白胨 | 牛肉膏 | 氯化钠 | 琼脂 |
含量(g/L) | 10 | 15 | 10 | 5 |
1.根据配方可知,该培养基属于
A.固体培养基 B.液体培养基
C.通用培养基 D.选择培养基
步骤三:制备样品稀释液,并将不同浓度的样品稀释液涂布于平板培养基表面进行培养,48h后观察结果。
2.在涂布过程中需要用到的工具有
A.无菌圆纸片 B.无菌玻璃刮铲 C.酒精灯 D.接种环 E.无菌滴管
3.培养后,培养基上长出了35个菌落,通过观察菌落的____________,可初步判断是20种不同的菌种。为进一步确定菌种类型,还需从分子水平进行的检测方法是_____________。
步骤四:对20种菌种进行分离纯化。为了比较这些菌种对餐厨垃圾的降解效果,分别配制含有餐厨垃圾主要成分(淀粉、蛋白质、脂肪和纤维素)的培养基,分别用于测定各菌种对其主要成分的降解效果,并进行测定。图表示其中4种菌种(X1-X4)在淀粉培养基上的培养结果,表3为这四种菌的测定结果。
四种菌种对餐厨垃圾各成分的降解系数
菌种 编号 | 淀粉 (D/D0) | 蛋白质 (D/D0) | 脂肪 (D/D0) | 纤维素 (D/D0) |
X1 | 2.26±0.20 | 2.26±0.08 | 1.06±0.05 | 1.17±0.05 |
X2 | 1.90±0.08 | 1.90±0.08 | 1.10±0.09 | 1.05±0.11 |
X3 | 1.78±0.05 | 1.78±0.19 | 1.20±0.11 | 3.13±0.26 |
X4 | 2.09±0.07 | 2.09±0.08 | 2.10±0.02 | 2.39±0.14 |
备注:降解系数(D/D0)越大,降解效果越明显。
4.写出图所示的测定菌种对淀粉降解效果的实验原理:_______________。
5.根据表中数据判断,降解餐厨垃圾能力最强的菌种是______________。
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(14分)乐果是一种广泛使用且含有机磷的农药,其残毒会对土壤造成严重污染。研究表明,阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌等都对乐果有降解作用,可以用于修复由乐果造成的农田土壤污染。请分析回答下列问题:
(1)能分解乐果的阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌等基本都分布在土壤的表层,它们的代谢类型应是________,在生态系统的成分中属于 ________。
(2)为比较阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌对乐果的降解效率,课外小组的同学作了如下 实验:
①配制液体培养基。配制培养基时,除加入必要的营养物质,还必须加入 ________。将配好的培养基均分为甲、乙两组,进行 ________。
②各取阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌的新鲜菌液lml,分别接种到上述甲、乙培养基中,适宜条件下培养48h。48h后通过检测 ________,可以比较阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌对乐果的降解效率。
(3)农田中长期施用乐果会使动物的种类和数量减少。若要调查某农田中华大蟾蜍的种群密度,应采用 ________法。因污染太严重而废弃的农田在污染停止后将发生的群落演替,其类型属于 ________。
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利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。下列叙述正确的是( )
A.过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B.过程②需使用限制酶和 DNA 聚合酶,是基因工程的核心步骤
C.过程③需要使用 NaCl 溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D.过程④可利用 DNA 分子杂交技术鉴定 CarE 基因是否成功导入受体细胞
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利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。 下列叙述正确的是
A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B. 过程②需使用限制酶和DNA聚合酶,是基因工程的核心步骤
C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D. 过程④可利用分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞
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生产中为防治病虫害而大量使用农药,使农产品以及农业生态环境中农药残留严重超标。针对该现状,我国科学家经过多年研究,首创了农药残留微生物降解技术。通过筛选高效农药残留降解菌株,来清除土壤、水体、农产品中的有机污染物。其中有机磷降解菌降解甲基对硫磷(一种含氮有机农药)的效果达100%。
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以____________为唯一氮源的固体培养基上。
(2)获得纯净培养物的关键是________________________,接种前通常应将培养皿进行_______ 灭菌,培养基进行__________ 灭菌。
(3)纯化菌种时,整个操作过程都应在___________ 附近进行。
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回答下列(一)、(二)小题。
(一)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)土壤悬液首先经80℃处理15分钟,其目的是筛选出_______________。
(2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行______________,然后涂布在含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到______________,其周围出现透明水解圈,______________比值大小与该菌所产植酸酶数量多少、活性强弱相关。
(3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养,培养时需要振荡,其主要目的是______________。
(4)常用固定化植酸酶处理饲料,其主要优点有________________________和可连续处理等。在建立和优化固定化植酸酶处理工艺时,除考虑_________________________、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化________________。
(二)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知目前全世界流行的新型冠状病毒为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和单克隆抗体制备的流程之一如图所示。请据图分析并回答下列问题:
(1)在基因工程中,图中A蛋白基因属于__________基因。
(2)图示B淋巴细胞来自__________(填器官),小鼠骨髓瘤细胞可以通过动物细胞培养形成不死性的____________________。
(3)过程③采用的实验技术是__________,获得的X是__________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的__________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行____________________比较,或用图中的____________________进行特异性结合检测。
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