高中生物利用生物净化原理治理环境污染试题

下列有关微生物培养的叙述，正确的是（   ）

A．培养前均需要对培养基进行高压蒸汽灭菌

B．均要确保培养基中含有所需的全部营养物质

C．平板划线法和稀释涂布法均可用于鉴定菌种

D．均需要放在恒温培养箱中通入氧气培养

植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。刚果红（CR溶液）可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有CR的培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈 。
为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了如下培养基（成分见下表）：注：“+”表示有，“－”表示无。

	酵母膏	无机盐	纤维素粉	琼脂	CR溶液	水
培养基	+	+	+	-	+	+

（1）据表判断，培养基      （“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是         ；配制培养基时，在各种成分都熔化后灭菌前，要进行的是         。实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是          。
（2）在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是            (多选)。
A．酒精灯
B．培养皿
C．显微镜
D．无菌水
E．无菌滴管
F．接种环
G．玻璃刮铲
（3）有同学在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落如左下图。 图中降解纤维素能力最强的菌株是          。

（4）教师用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度条件进行纤维素分解发酵,测得发酵液中酶活性的结果见右下图,推测菌株           更适合夏季分解植物桔杆,理由是             。

在25℃的实验条件下可顺利完成的是（   ）

A．光合色素的提取与分离

B．用班氏试剂鉴定还原糖

C．PCR技术生产目的基因

D．制备用于微生物培养的固体培养基

运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。

（1）自古酒就与人类生活息息相关。在上图所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁，其中装置_______更适用于果酒制作，果酒制作中发酵旺盛期_______产量很大，需进行定期排气。果酒发酵是否成功可用重铬酸钾对发酵产物________进行检验确认。
（2）对于植物有效成分的提取，适用于玫瑰油、薄荷油等化学性质稳定、难溶于水、挥发性强的芳香油的提取方法为______________，在提取过程中，加入___________可吸收精油中残留的水分。
（3）微生物培养时，如果想分离出金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入________；后期进行菌落统计时，除了显微镜直接计数法，还可用________法培养细菌进行间接活菌计数。
（4）植物组织培养的培养基中添加了________等无机营养，为植物细胞生活提供了必需的无机盐。

某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。与此有关的叙述不正确的是

	1组	2组	3组	4组
土壤处理	灭菌	不灭菌	灭菌	不灭菌
	湿润	湿润	较干燥	较干燥

A．探究的问题是不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理，实验中的对照组是1和3
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结果是1、3组的落叶不被分解，2、4组的落叶被不同程度地分解

人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的利用价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。
（1）在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是（    ）(多选)。

A．酒精灯

B．培养皿

C．显微镜

D．无菌水 E．接种环

（2）在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_________。
刚果红(CR溶液)可以与纤维素形成红色复合物,不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。下表是两种培养基的配方，“+”表示有，“-”表示无。

（3）据表判断，培养基甲能否用于分离和鉴别纤维素分解菌？回答并说明理由_________；培养基乙能否用于分离和鉴别纤维素分解菌？回答并说明理由_____________。
（4）研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(如图)。 图中降解圈大小与纤维素酶的________有关。 图中降解纤维素能力最强的菌株是（    ）。

（5）研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 A和 B，在不同温度和 pH 条件下进行发酵测得发酵液中酶活性（U·g^-1protein）的结果如下图,推测菌株（    ）更适合用于人工瘤胃发酵，理由是__________。

脲酶能够将尿素分解为氨和C0₂，其活性位点上含有两个镍离子，在大豆、刀豆种子中含量较高，土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M，并分别研究了培养液中Ni²⁺、Mn²⁺和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响（说明：研究某一项时其他条件相同且适宜），结果如下表。下列说法正确的是

A．所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性

B．实验表明培养液中Ni^2+和Mn^2+对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制

C．细菌M合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在0．4%-0．8%之间

D．凝胶色谱法分离脲酶时，脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢

关于土壤微生物的叙述，错误的是（ ）

A．土壤微生物参与生态系统的物质循环

B．土壤微生物可作为生态系统的分解者

C．秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用

D．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者

［生物—选修1：生物技术实践1］
利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇。图23为生产燃料乙醇的简要流程图，请据图回答：

（l）微生物A能分泌纤维素酶，其中的葡萄糖苷酶可将_______分解成葡萄糖。
（2）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、__________四类，欲从土壤中分离获取微生物A，应采用以纤维素为唯一碳源的培养基，其原因是______。
（3）图中②过程常用的微生物是__________，此时其细胞呼吸类型是__________。
（4）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用__________计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用        法进行计数。某同学用0．1 mL稀释液在稀释倍数为10⁶的平板中测得菌落数的平均值为126，则每毫升样品中的细菌数是__________个。

【生物——选修1:生物技术实践】
植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:
（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将___________分解成___________。
（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的___________。
（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

注：“+”表示有，“－”表示无。
据表判断，培养基甲________ （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________；培养基乙________ （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________；

[生物——选修1：生物技术实践]为从土壤中筛选能有效降解有机化合物X的细菌，研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选出能高效降解化合物X的细菌（目的菌）。下图是从土壤中筛选出该细菌的过程示意图，下表是分离纯化的结果。请回答下列问题：

（1）培养基中的有机化合物X主要为目的菌提供              等营养要素。从土壤中富集能有效降解有机化合物X的细菌时，应选用    （填“固体”或“液体”）培养基。
（2）配制成10^-1浓度稀释液时，用无菌移液管从富集液的上清液中吸取1mL，移人盛有___    _  mL无菌水的试管中，并依次配制10 ^-2～10 ^-10的梯度稀释液。
（3）在分离、纯化过程中，图中②、③过程接种的方法分别为____、    。在倒平板前，应对玻璃器皿和培养基灭菌，灭菌方法是                。
（4）分析菌种的分离纯化结果，应选择为     号菌落进行扩大生产，原因是             。
（5）实验过程中还需配制空白培养基作为对照，其目的是____。

茶饮料主打“健康牌”，极少添加人工合成的色素、香精等添加剂，更多利用从植物中提取的天然成分。请回答：
（1）红茶菌液是一种传统的活菌饮料，由酵母菌、醋酸菌和乳酸菌共同发酵产生。纯化菌种时，在固体培养基上常用 ________ 法接种菌种。在接种活菌前，将红茶糖液煮沸后冷却，煮沸的目的是_______。
（2）茶饮料所用的胡萝卜素，通常采用____________法从胡萝卜中提取；提取后常用____________法对提取物中的胡萝卜素进行鉴定。
（3）茶饮料所用的植物芳香油的提取流程如下：茉莉花+水→过程A→油水混合物→油层分离与粗提取→过程B→过滤→茉莉油。过程A表示____________，过程B表示向粗提精油中加入____________,目的是____________。

【生物—选修模块1：生物技术实践】
请回答与微生物分离和培养有关的问题:
（1）稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是___________（填序号）。为减少误差，在设置平板是一般要______或以上数目平板；若统计出在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0．2ml，则每克样品中的菌落数为_______________。
①土壤取样
②称取10g土壤加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液
③吸取0．1ml溶液进行涂布平板
④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度
（2）无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。其中对培养基和培养皿进行灭菌的常用方法分别是___________、__________；要求实验操作应在_____________进行，以避免周围环境中微生物的污染。
（3）要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，而寻找耐热菌要从高温热泉中，这说明寻找目的菌的方法是：______________。

研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。

（1）柚皮易焦糊，宜采用_________法提取柚皮精油，新鲜的橘皮要用浸泡处理，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。
（2）培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供__________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度___________。
（3）抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
（2）橘皮油也可用萃取法来提取，原因是             。分析下图，提高萃取效果的方法是            、            。

在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂（含氮有机化合物）在土壤中不易降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。

（1）制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行____  __处理。
（2）要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌，上述培养皿中培养基为__    __体培养基。对培养基进行灭菌，常采用的方法是______________。实验操作者的双手用________消毒。
（3）在第2次及其后划线总从上次划线末端开始的原因是________________。
（4）培养后发现，只有很少菌落出现，大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是__________或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
（5）在固体培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源主要是___________，有透明带菌落利用的氮源主要是____________，据此可筛选出目的菌。