纤维素酶的成本是影响乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取...

纤维素酶的成本是影响乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。回答下列问题：

（1）最好选择____________环境采集土样。

（2）以下是一种培养基配方：

利用该培养基培养的目的是__________，在该培养基中_____________是唯一碳源。

（3）为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入__________染液，加入染液的方法有两种:一种先培养微生物，再加入染液进行颜色反应；另一种是在________时加入染液。

（4）将筛选获得的菌液稀释后用__________(方法)接种到鉴别培养基上，然后挑选产生_________的菌落作为菌种进行扩大培养。

（5）请设计实验检测纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量的思路:________________________。

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[生物—选修模块1：生物技术实践]（15分）

Ⅰ．纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。

①培养纤维素酶分解菌的土样最好选择在　　　　　　 环境采集。

②以下是一种培养基配方：纤维素5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H20 1．2g、KH2PO40．9 g、MgSO4·7H2O 0．5g、KCl 0．5g、酵母膏0．5 g、水解酪素0．5g（蒸馏水定容到1000mL）。该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是　　　　　 。

③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入刚果红染液，将筛选获得的菌液稀释后用　　　　　 方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。

Ⅱ．回答下列与芳香油提取相关的问题：

（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有　　　　　　　 的性质。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，原因是　　　　　　　　 。

（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和　　　 　　　 。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是　　　　　　　　 。

（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会　　　　 　　 。

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利用玉米秸秆生产乙醇,其技术流程为：

(1)    玉米秸杆经预处理后，应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。 纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中 纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养—梯度稀释→鉴别培养。

①从土壤中分离出分解纤维素细菌的培养基配方如下：纤维素粉5g, NaNO3 1g、 Na2HPO4 • 7HZ0 1.2g、KH2PO4 0.9 g,MgS04·7H20  0.5g、K Cl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到IOOOmU9该培养基能初步选择出分解纤维素细菌的原因是______________

②为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入_______染液，将筛选获得的菌液稀释后用涂布平板法方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生_______的菌落作为菌种进行扩大培养。

③从分解纤维素细菌中提取出的纤维素酶首先要检测____________________________，以便更好地将酶用于生产实践。为了使分离出的纤维素酶能够反复使用，最好采用_____________________或_____________________方法将酶固定化。

(2)    发酵阶段需要的菌种是酵母菌，在产生酒精时要控制的必要条件是______________。

(3)    发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性,从而影响进一步的发酵。科学家利用基 因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种，该过程需采用PCR 技术扩增目的基因。在PCR反应体系中，除了要加入模板、原料外，还需要加入_______和_______等

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(9分)利用玉米秸秆生产乙醇,其技术流程为：

（1）玉米秸杆经预处理后，应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。

①从土壤中分离出分解纤维素细菌的培养基配方如下：纤维素粉5g、 NaNO3 1g、 Na2HPO4 • 7HZ0 1.2g、KH2PO4 0.9 g、MgS04·7H20 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到IOOOmU9该培养基能初步选择出分解纤维素细菌的原因是　　　　　　　　　　　　 。

②为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入　　　　　　 染液，将筛选获得的菌液稀释后用涂布平板法方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生　　　　　 的菌落作为菌种进行扩大培养。

③从分解纤维素细菌中提取出的纤维素酶首先要检测　　　　　　　　　 ，以便更好地将酶用于生产实践。为了使分离出的纤维素酶能够反复使用，最好采用　　　　　　　　　　　　　 或　　　　　　　　　　 方法将酶固定化。

（2）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，在产生酒精时要控制的必要条件是　　　　　　　　　　　　　 。

（3）发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性,从而影响进一步的发酵。科学家利用基因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种，该过程需采用PCR 技术扩增目的基因。在PCR反应体系中，除了要加入模板、原料外，还需要加入　　　　 和　　　　　　　 等

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人们希望能借助纤维素酶将地球上最丰富、最廉价的可再生资源纤维素转化为能直接利用的能源和资源．纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取．某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→___→鉴别培养。

（1）请补充题干“___”中的实验流程：_________；找不到合适的取样环境，可采取的办法是________。

（2）选择培养的目的是_________；研究人员用纤维素、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基进行培养，其中加入的纤维素为微生物的生长提供______。

（3）为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以培养基上加入刚果红染液，将筛选获得的菌液稀释后用___法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生______的菌落作为菌种进行扩大培养。

（4）扩大培养过程中需要对微生物进行计数．取0.2mL样品，用固体培养基对其培养，最后统计三个平板，菌落数分别是180、200、160．则样品中微生物的数量为______个/mL．该统计结果______ （低于、高于）实际值。

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请回答下列与生物技术实践相关的问题：

（1）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。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。

①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有________和________。

②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、_________________________

（2）酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒。果汁发酵后是否产生酒精，可以用__________来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现的颜色为________。

（3）加酶洗衣粉中有的加香精，高档洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有__________ 、____________ 、____________等。

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请回答下列与生物技术实践相关的问题：

（1）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。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。

①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有________和__________。

②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、__________________________。

（2）某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用组织培养技术大量繁殖，对组织培养的选材非常关键，植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至______期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有______法，某些植物的花粉不易着色，需采用___________法。

（3）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的作用是_________________________。

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请回答下列与生物技术实践相关的问题：

（1）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。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。

①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有________和__________。

②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、_________________________

（2）酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒。

①果汁发酵后是否产生酒精，可以用__________来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现特定的颜色。

②酵母菌细胞固定化可大大提高生产效率。固定酵母菌细胞时首先需要将干酵母放入_________中活化；若制得的凝胶珠着色过浅，可能是_________________________。

（3）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的作用是_________________________。

（4）加酶洗衣粉中有的加香精，高档洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有__________________________________等。

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生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物（秸秆）生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化让产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。

（1）最好选择怎样的环境采集土样？________。

（2）以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaNO₃ 1g、Na₂HPO₄•7H₂O 1.2g、KHPO₄ 0.9g、MgSO₄·7H₂O 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g（蒸馏水定容到1000ml）。该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是________。

（3）为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入____染液，将筛选获得的菌液稀释后用________方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生________的菌落作为菌种进行扩大培养。

（4）纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢？在生产中需要定量检测，请提出定量检测纤维素酶含量的实验思路。____________。

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土壤中的细菌数量多、分布广，人类能根据需要从土壤中分离提纯各种细菌，因此可以从土壤的枯枝败叶层分离出纤维素分解菌。回答下列问题：

（1）培养细菌的培养基除了含有碳源外，还必须含有的基本成分是_____________。

（2）为避免培养皿污染，需将倒平板后的培养皿呈________状态放置。为了排除培养基被污染，需设置接种等量_________的培养基作为空白对照。

（3）若要鉴别所分离的细菌是否为纤维素分解菌，则应该在培养基中加入________，观察培养基中是否出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可以鉴定是否筛选出纤维素分解菌。

（4）为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行_________处理。为了测定培养液中的菌体数量，一般采用__________法将一定量的菌液接种到固体培养基上，统计菌落的数量来代表菌体数，这种检测方法测得的结果一般偏小，原因是________________。

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