脂肪酶在洗涤剂、食品、造纸、油脂、化妆品、制药、生物柴油等多个工业领域中有广泛应用，人们应...

脂肪酶在洗涤剂、食品、造纸、油脂、化妆品、制药、生物柴油等多个工业领域中有广泛应用，人们应用生物技术可以对脂肪酶进行改造和生产。回答下列问题。

(1)科学家将脂肪酶位于蛋白质表面的一个异亮氨酸替换为苏氨酸，使脂肪酶的半衰期提高2倍，大大提高其稳定性，在改造过程中需要对_____________ (填“脂肪酶”、“脂肪酶mRNA”或“脂肪酶基因”)进行定向改造，和传统的基因工程相比，该技术的突出优点是_____________。

(2)制备酵母菌作为工程菌生产脂肪酶时，需构建基因表达载体，并使脂肪酶基因插入到基因表达载体的____________________之间，欲检测目的基因是否在受体细胞中转录，应采用的方法是____________ ，和大肠杆菌相比，利用酵母菌作为工程菌生产的脂肪酶一般可以直接投入使用，其原因是________________________________ 。

(3)脂肪酶还可以借助动物细胞的大规模培养来生产，培养动物细胞时所用的合成培养基，通常还需要加入一些_____________等天然成分，培养细胞时需要加入一定量的CO2，其作用是______________。

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由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽，是一种高效环保材料，已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用。其结构如下图所示，下列叙述正确的是（　　 ）

A.该化合物的合成至少要经过7次氨基酸之间的脱水缩合反应

B.枯草芽孢杆菌分泌脂肽需要经过内质网、高尔基体等结构

C.该化合物加热变性后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应

D.该化合物的空间结构主要由氨基酸的空间结构决定

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由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽，作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用。其结构示意如图所示，相关叙述正确的是

A. 该化合物的合成至少要经过7次氨基酸之间的脱水缩合反应

B. 该化合物的合成、分泌过程需要经过核糖体、内质网、高尔基体等结构

C. 该化合物需在加热条件下才能与双缩脲试剂产生紫色反应

D. 该化合物中游离羧基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关

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生姜精油具有活血化瘀、祛除风寒、美容调香等功效，在食品香料、制药及化妆品工业中应用广泛。我国是生姜的主产国之一，以下是提取生姜精油常用的两种工艺流程：

工艺Ⅰ鲜姜、茎、叶→粉碎→水气蒸馏→油水混合物→①→②→生姜精油

工艺Ⅱ干姜→粉碎→乙醇萃取→③→④→生姜精油

请回答下列问题：

(1)写出上述工艺流程中的步骤：②__________，④__________。

(2)工艺Ⅰ提取生姜精油的原理是________；①过程中加入NaCl的目的是__________。

(3)工艺Ⅱ萃取过程采用水浴加热的主要原因是_______________；萃取的效率主要取决于_____________。

(4)两种工艺都需要对材料进行粉碎，目的是_________________________。

(5)相关研究表明，生姜精油中有少部分化合物的化学性质不稳定，例如姜烯在水气蒸馏时容易聚合，姜醇在贮存过程中受热会脱水。因此，在大规模的工业生产中比较倾向于利用__________(填“工艺Ⅰ”或“工艺Ⅱ”)提取生姜精油，若使用该工艺生产，考虑到成本效益等实际问题，请你从工艺流程和保存方式的角度各给出一个合理建议。________

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聚羟基脂肪酸酯（ PHA）是一种结构多样化、生物可降解的高分子聚合物，广泛应用于生活、医药、农业等多个方面。许多野生型微生物可以天然产生不同种类的PHA。科学家应用基因工程等技术，对野生嗜盐细菌进行改造， 作为高效生产PHA 的底盘微生物。

（1）基因工程常用原核生物作为受体细胞，原因是________________________。

基因工程的核心步骤是________________。

（2）科学家对嗜盐菌进行基因改造，使一种嗜盐菌能够产生多种PHA，利用的原理是基因控制性状途径中的________________________________。

基因改造需要用到的基因工程的工具酶是________________________________。

（3）PHA 在细菌细胞内的积累量可能受到细菌细胞体积的限制。科学家发现，让细菌的细胞分裂抑制因子SulA 或MinCD基因“过表达”，可以使细菌细胞不能正常分裂而形成纤维状延长的细菌，以提高细胞 PHA 的积累量。实验的关键是对SulA 或MinCD基因中的______________（填入相关的基因结构）进行改造。

（4）PHA被看好用于开发人工食道、神经导管等医疗材料，研究中可用动物细胞法判断PHA对细胞的毒性。基本研究思路是：首先使被培养细胞处于_______的环境；将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基，此类培养基称为__________________，在此培养基中还要加入___________，此外，通常还需加入血清等天然成分；在适宜环境条件下培养一段时间，根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断PHA的毒性。

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酶己广泛应用在食品、化工、轻纺和医药等领域。

Ⅰ．有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，人们能够利用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。

（1）培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供____________，这种培养基属于________培养基。

（2）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果，则纤维素分解菌位于　 ________内。

Ⅱ．在应用酶的过程中，采用固定化酶和固定化细胞技术，可解决酶很难回收再利用等实际问题。

（3）在进行酵母细胞固定化的过程中，称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间，其目的是________。　　　　　

（4）制作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以________的速度滴加到己配制好的___________溶液中。

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酶己广泛应用在食品、化工、轻纺和医药等领域。

Ⅰ．有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，人们能够利用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。

（1）培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供____________，这种培养基属于________培养基。

（2）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果，则纤维素分解菌位于　 ________内。

Ⅱ．在应用酶的过程中，采用固定化酶和固定化细胞技术，可解决酶很难回收再利用等实际问题。

（3）在进行酵母细胞固定化的过程中，称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间，其目的是________。　　　　　

（4）制作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以________的速度滴加到己配制好的___________溶液中。

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[生物——选修1：生物技术实践]（15分）

已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：

（1）显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用于　　　　　 染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用　　　　　 （填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。

（2）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以　　　　　 为碳源的固体培养基进行培养。

（3）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用　　　　　 直接计数；若要测定其活菌数量，可选用　　　　　 法进行计数。

（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中，　　　　 ℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕　　　　　 ℃设计后续实验。

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已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：

（1）显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用于　　　　　　　　 染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用 　　　　　　　 （填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。

（2）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以 　　　　　　 为碳源的固体培养基进行培养，此外培养基中的营养成分还应该含有水、氮源和　　　　　　 。

（3）若要测定培养液中微生物B的活菌数量，可选用 　　　　 　　　 法进行计数，统计的数目往往比活菌的实际数目偏　　　　 。

（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中， 　　　　 ℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕 　　　　 ℃设计后续实验。

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紫草素是从紫草科植物紫草的根中提取出的一种结晶性粉末，广泛用于制药业、化妆品业等领域．如图是工业中获得紫草素的途径，结合所学知识回答下列问题：

（1）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是　　　　 ．图中的高产细胞系是将愈伤组织离散成的单个细胞分别再接种到培养基中扩大培养所得到的愈伤组织，则培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比例应　　　　 （填高、低、适中），然后利于高产细胞系的形成．对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是　　　　 ，接种外植体时应在　　　　 进行，接种后2～5天，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是　　　　 ．

（2）图中①表示紫草组织培养中的　　　　 过程，愈伤组织经图中②发育出根、芽，表明愈伤组织细胞具有　　　　 和　　　　 能力．

（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是　　　　 ．用酶解法将愈伤组织分离成单个细胞时，常用的酶是　　　　 和纤维素酶．

（4）提取紫草素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是　　　　 ．

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