某科研小组尝试用枯草杆菌纤维素酶制剂分解秸秆制备饲料用葡萄糖添加剂,实验操作和结果如下表:
※残渣比重指降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比
(1)本实验的自变量是______________和______________。
(2)根据表格,在试验所列举的条件中最适宜的为______________(填写编号)。
(3)如果要进一步加快反应速度,还可以采取____________________________方法改进实验。
(4)生产中通常要对秸秆进行高温消毒后再进行酶解,某工作车间错误的先加入酶制剂后才进行消毒。你认为消毒结束恢复常温后是否还需要重新加酶?_____________为什么?____________________________。
高三生物非选择题中等难度题
某科研小组尝试用枯草杆菌纤维素酶制剂分解秸秆制备饲料用葡萄糖添加剂,实验操作和结果如下表:
※残渣比重指降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比
(1)本实验的自变量是______________和______________。
(2)根据表格,在试验所列举的条件中最适宜的为______________(填写编号)。
(3)如果要进一步加快反应速度,还可以采取____________________________方法改进实验。
(4)生产中通常要对秸秆进行高温消毒后再进行酶解,某工作车间错误的先加入酶制剂后才进行消毒。你认为消毒结束恢复常温后是否还需要重新加酶?_____________为什么?____________________________。
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对于农作物秸秆的处理手段越来越倾向于添加高效降解微生物进行腐熟堆肥。为了寻求高效降解纤维素的微生物,某科研团队进行了纤维素优势分解菌的筛选实验。主要步骤如下:
①制备培养基。
②纤维素分解菌的分离、纯化。取富集培养后的土样培养液,经适当稀释后,移取培养液各0.1mL分别接种到能分别筛选出细菌、真菌和放线菌的固体培养基上进行分离、纯化培养。
③纤维素分解菌的初筛。将已经纯化的菌株接种到同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,使用刚果红染色法,根据培养基平板上透明圈直径(D)与菌落直径(d)比值的大小,初步筛选出纤维素优势分解菌。
回答下列问题:
(1)为了制成固体培养基,除了水、碳源、氮源和无机盐等基本配方以外,培养基中通常还需加入________。微生物吸收的无机盐的作用是_________________________________________________________________(答出两点即可)。
(2)步骤②、③中,若将稀释后且富含多种类型微生物的土样培养液直接涂布于同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,可能导致错过优势纤维素分解菌的发现,原因是___________________________。某研究人员将1mL培养液稀释100倍后,在4个平板上分别接入0.1mL的稀释液,经适当培养后,4个平板上的菌落数分别是15、151、155、159,据此可得出1L培养液中的活菌数是__________个。
(3)步骤③中,刚果红可以与纤维素形成______色复合物。接种在培养基上初筛分离得到的4个菌株的观察结果如下表。据表分析,哪号菌株产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大?理由是什么?_______________________________________________
菌株编号 | 菌落直径d(cm) | 透明圈直径D(cm) | D/d |
1 | 0.3 | 0.9 | 3.00 |
2 | 0.3 | 0.6 | 2.00 |
3 | 0.3 | 1.3 | 4.33 |
4 | 0.6 | 2.0 | 3.33 |
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为了减轻废弃农作物秸秆对农村环境污染,某科研小组使用下图所示接种方法分离纯化分解纤维素的微生物用于生产。请据图回答下列问题:
(1)图中接种工具的名称是______,制备培养微生物的培养基时,灭菌与调pH的先后顺序是______。
(2)步骤②中,将接种工具冷却的原因是______。
(3)图示接种方法是______。
(4)为从富含纤维素的土壤中分离获得分解纤维素的微生物单个菌落,某同学配制了一个培养基(成分见下表):
酵母膏 | 无机盐 | 淀粉 | 纤维素粉 | 琼脂 | 水 | |
培养基 | + | + | + | + | + | + |
注:“+”表示有
据表分析,该培养基含有微生物所需的______、氮源、水、无机盐四大类营养物质。该培养基______(填“能”或“不能”)用于分离纤维素分解菌,原因是______。
(5)对该微生物的优良菌种进行长期保存,可以采用______的方法。
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利用微生物降解可以将废弃烟草的茎秆制成有机肥。某实验小组尝试用实验室微生物筛选方法,筛选出耐高温的纤维素分解菌,请回答下列问题:
(1)纤维素分解菌是一类能产生纤维素酶的微生物,纤维素酶是一种复合酶,它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分,其中能将纤维二糖分解为葡萄糖的酶是_____________。
(2)利用样品稀释和涂布平板操作对纤维素分解菌进行纯化过程中,不需要下列哪种仪器?
______________(填“酒精灯” “培养皿” “显微镜” “无菌水”)。
(3)若要分离出耐高温的能分解纤维素的真菌,同时抑制细菌的繁殖,可采取的措施是:培养基中以纤维素为唯一碳源,_____________________(答出2点)。
(4)纤维素分解菌也能以葡萄糖为碳源,但是实验室中培养纤维素分解菌的培养基一般选用纤维素粉而不选用葡萄糖,该培养基不选用葡萄糖作为碳源的原因是___________________。
(5)为了鉴別纤维素分解菌,培养基中要加入____________以形成红色复合物。甲同学在实验时筛选得到了几株有透明降解圈的菌落,降解圈大小与纤维素酶的________________有关。
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纤维素是植物秸秆的主要成分,可利用纤维素酶将其降解为葡萄糖,再利用葡萄糖生产燃料酒精。某科研人员将纤维素酶固定在载体(海藻酸钠)上,使它可以重复、稳定使用,提高其利用率。回答下列问题:
(1)一般认为,纤维素酶至少包括三种组分,即_________________。
(2)该科研人员将纤维素酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的氯化钙溶液中,使液滴形成凝胶固体小球,该固定化酶的方法称为___________。工业生产中,若要将小分子酶固定化,一般_________________(填“适宜”或“不适宜”)采用该方法。与使用游离酶相比,工业生产中使用固定化酶的优点是__________________。
(3)该科研人员进一步探究纤维素酶固定化后的热稳定性变化。将固定化酶和游离酶置于60℃水浴中,每20 min测定一次其活力。结果如图所示(酶活力:每毫升酶液1 min产生1 mg葡萄糖为一个单位U)。
据图分析,纤维素酶固定后热稳定性____________,判断依据是________。根据游离酶的热稳定性的特点,推测适宜在____________(填“低温”“高温”或“最适温度”)条件下保存酶。
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纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,主要存在于植物的秸秆中。利用纤维素酶将秸秆降解,再制备燃料乙醇,具有重要的社会效益和经济效益。请回答下列问题:
(1)纤维素诺卡氏菌能将植物秸秆降解产生葡萄糖,主要依赖产生的纤维素酶,该复合酶至少包括三种组分,即__________。下图是在实验室中获得的纤维素诺卡氏菌接种量与降解纤维素所产生葡萄糖浓度的关系示意图。当菌接种量大于30/mL时,葡萄糖浓度下降,可能的原因是___________________。
(2)从细菌体内提取出来的纤维素酶首先要检测_________,以便更好地将酶用于生产。在降解秸秆产生葡萄糖的过程中,为了使酶能反复利用,可采用__________技术。
(3)用获得的糖液发酵产生乙醇的过程中,发酵罐不应该完全密封,主要的原因是___________。
(4)为检测发酵液中酿酒酵母的数量,取1mL发酵液稀释1000倍,分别将0.1mL的发酵液涂布在4个平板上。经培养后4个平板的菌落数分别是58、60、56和28,则发酵液中酿酒酵母的数量为__________个/mL。该统计结果往往低于实际活菌值,原因是___________。
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纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,主要存在于植物的秸秆中。利用纤维素酶将秸秆降解,再制备燃料乙醇,具有重要的社会效益和经济效益。请回答下列问题:
(1)纤维素诺卡氏菌能将植物秸秆降解产生葡萄糖,主要依赖产生的纤维素酶,该复合酶至少包括三种组分,即__________。下图是在实验室中获得的纤维素诺卡氏菌接种量与降解纤维素所产生葡萄糖浓度的关系示意图。当菌接种量大于30/mL时,葡萄糖浓度下降,可能的原因是___________________。
(2)从细菌体内提取出来的纤维素酶首先要检测_________,以便更好地将酶用于生产。在降解秸秆产生葡萄糖的过程中,为了使酶能反复利用,可采用__________技术。
(3)用获得的糖液发酵产生乙醇的过程中,发酵罐不应该完全密封,主要的原因是___________。
(4)为检测发酵液中酿酒酵母的数量,取1mL发酵液稀释1000倍,分别将0.1mL的发酵液涂布在4个平板上。经培养后4个平板的菌落数分别是58、60、56和28,则发酵液中酿酒酵母的数量为__________个/mL。该统计结果往往低于实际活菌值,原因是___________。
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纤维素是植物秸秆的主要成分,可以用纤维素酶将其降解为葡萄糖,再利用葡萄糖生产燃料酒精。某科研人员将纤维素酶固定在载体上,回答下列问题:
(1)固定化纤维素酶更适合用__________和_________法固定化,不太适合用包埋法的原因是_______。
(2)在实际生产中,固定化酶的优点是:____________________。(写出两点)
(3)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包含三种组分,即___________________。实验室中筛选纤维素分解菌常用的方法是____________________。
(4)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵液中酶活性的结果见图,推测菌株___________更适合用于人工瘤胃发酵,理由是______________________。
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农作物秸秆中含有的纤维素阻碍了堆肥技术在处理有机固体废物领域的发展。为提高堆肥品质:科研人员探究了温度对纤维素分解菌分解能力的影响,实验步骤如下:①纤维素分解菌的筛选、分离及纯化→②纤维素分解菌菌株数量测定→③纤维素酶活力测定和降解滤纸能力的检测。请问答下列问题:
(1)步骤①中,若用稀释涂布平板法接种,则必须将菌液进行一系列的_________,接种所需的培养基中通常加入__________制成固体培养基。已知纤维素酶的最适温度在45~65℃之间,欲从45~65℃的恒温箱中筛选出能高效分解纤维素的细菌,请写出测定纤维素酶的最适温度的实验思路:______________。
(2)步骤②中,在条件适宜的环境下培养细菌10d后,用__________(填一种实验用具)在显微镜下可计算细菌数量。此方法中的“条件”至少包括:适宜温度、以________作为唯一碳源的_______(填“固态”“半固态”或“液态”)培养基等。可用台盼蓝染液鉴定视野中细菌是否死亡,原理是__________。
(3)步骤③中,酶活力可用培养基上菌落直径及_____________来表示。
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农作物秸秆中的纤维素阻碍了堆肥技术在处理有机固体废物领域的发展。为提高堆肥品质,科研人员探究了温度对纤维素分解菌分解能力的影响,实验步骤如下:①纤维素分解菌的筛选、分离及纯化→②纤维素分解菌菌株数量测定→③纤维素酶活力测定和降解滤纸能力的检测。请问答下列问题:
(1)步骤①中,若用稀释涂布平板法接种,则必须将菌液进行一系列的_____。已知纤维素酶的最适温度在45~65℃之间,欲从45~65℃的恒温箱中筛选出能高效分解纤维素的细菌,请写出测定纤维素酶的最适温度的实验思路:_____。
(2)步骤②中,在条件适宜的环境下培养细菌10d后,用_________(填一种实验用具)在显微镜下可计算细菌数量。此方法中的“条件”至少包括:适宜温度、以_________作为唯一碳源的_____(填“固态”“半固态”或“液态”)培养基等。可用台盼蓝染液鉴定视野中细菌是否死亡,原理是_________。
(3)步骤③中,酶活力可用培养基上菌落直径及_____来表示。
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