酵母菌、大肠杆菌等微生物是遗传学上常用的实验材料之一,在生物技术上应用广泛。请分析回答下列问题:
(1)与其他生物相比,微生物代谢非常旺盛,其原因是 。
(2)下图是一研究酵母菌呼吸作用的实验装置,A烧杯溶液中是酵母菌和煮沸后冷却的葡萄糖液,表面覆盖石蜡;B试管内有某种溶液。据图回答问题:
①实验中会产生 气体,验证该气体一般采用 溶液。用煮沸又冷却了的葡萄糖液,并在其表面覆盖一层液体石蜡,是为了 。
②写出装置A内发生反应的方程式: 。
(3)下图表示在有限容器中培养大肠杆菌的生长曲线。
①ab段大肠杆菌的增长_____(填“是”或“不是”)“J”型增长曲线吗?试分析原因:________________________
②图中bc段表示大肠杆菌数量相对稳定,但cd段出现快速下降,其原因是 。
(4)某生物兴趣小组为了探究不同量的氧气与酵母菌有氧呼吸强度的关系,请根据以下实验装置中的相关信息,设计实验表格。(要求:表格中要注明自变量、因变量)
甘蔗含糖量高,是生产燃料酒精的优质材料。为了提高酒精产量,需要优质甘蔗品种和具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌作为理想的酒精发酵菌种。根据所学知识回答下面的问题。
(1)如果要用甘蔗的外植体作为材料对甘蔗进行大规模种植,在对甘蔗外植体细胞进行接种前,需要进行 , 两项工作。
(2)在外植体培养获得幼苗的过程中,需要 与 等激素的作用。
(3)为了获得理想的酵母菌菌种,可以对野生菌种进行 。然后在
A.固体 | B.液体 | C.选择 | D.鉴别) |
培养基上进行培养,该培养基要比基本培养基额外添加 ,在该培养基中挑选 菌落,即为耐高糖、耐酸特性的突变酵母菌。
(4)植物组织培养所用的MS培养基和微生物培养所配制的培养基的主要区别是 。某同学在进行组织培养过程中,发现只分裂而不分化出芽和根,可能原因是 。
普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母茵菌种(过程如图甲所示)。
(1)图甲中,过程①需要的酶有_____________。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以________作为唯一碳源。②、③过程需重复几次,目的是________________。
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学
的接种方法是___________________;推测该同学接种时可能的操作失误是_______。
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种______菌的发酵罐需要先排气,其原因是__________________________。
(4)用凝胶色谱法分离淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较_______。
下面是某同学自己制作果酒、果醋的实验流程示意图。
⑴发酵罐1和发酵罐2中的微生物在结构上的主要区别是前者 ,要保证酒精发酵和醋酸发酵的正常进行,除了满足适宜的温度、pH等条件外,还必须 。
⑵根据发酵罐1中微生物形态、数量可以判断哪种类型是优势菌种,最简单的方法是 ,此种方法获得的优势菌种的数量 (大于、等于、小于)发酵罐1优势菌种活菌的数量。
⑶下图表示纯化菌种的操作过程,过程一是 方法,过程二是 方法,欲从发酵罐2分离出优势菌种应选用过程 ,原因是 。
由于酵母菌利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽抱杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程菌菌种(过程如图甲所示)。
(1)图甲中,过程①需要的酶有 。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以 作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次,目的是 。
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是 ;推测该同学接种时可能的操作失误是 。原因是:在 足够高的菌液里, 聚集在一起的酵母菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成 的菌落。
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同且适宜的条件下密闭发酵,接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气,其原因是 。
高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。其筛选过程如下图所示。
(1)进行①过程的目的是 ;②过程所使用的接种方法是 。
(2)I、II号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 ;对培养基常用 方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能 。如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是: 。
(3)部分嗜热菌在I号培养基上生长时可释放 分解培养基中的淀粉,在不同菌落周围形成大小不同的透明圈,应挑出 的菌落,接种到II号培养基。
(4)根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低,原因是 。