高中生物利用生物净化原理治理环境污染综合题

请分析回答下列问题：
(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。常用的灭菌方法有      灭菌、干热灭菌和           灭菌。
(2)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（     ）。
①土壤取样 ②称取lOg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溶液进行平板涂布  ④依次稀释至10¹、10²、10³、10⁴、10⁵、10⁶、10⁷稀释度
A、①②③④       B、①③②④      C、①②④③    D、①④②③
(3)利用酵母菌将葡萄汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现              色。在发酵过程中, 随着酒精度的提高, 发酵液逐渐呈现深红色, 原因是                              。
(4)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌, 最常使用的接种方法是       和        两种。酵母菌适合生活在偏酸性环境, 而放线菌则适合生活在偏碱性环境中, 分离二者所用的培养基称为              。
（5）在腐乳制作的过程中，起主要作用的微生物是       ，腐乳的制作是多种微生物的        作用， 微生物的作用是                                            。
（6）腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有哪些？(     )
①盐的用量  ② 酒的种类和用量 ③发酵温度 ④ 发酵时间  ⑤辛香料的用量
A．①②③④⑤      B．①②③    C．①②⑤     D．③④ 

制备培养基方法：将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内，加200mL蒸馏水，用玻璃棒搅匀后，在酒精灯上加热。当蛋白胨、牛肉膏融化后，加入琼脂，用微火继续加热至琼脂溶化，补充水至200mL。用0.1mol/L的NaOH或0.1mol/L的HCl将pH调至7.0～7.2，分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌。当培养基的温度下降到50℃时，将其分装在5套培养皿中，当培养基冷却至室温，按下表分别进行处理。将处理完毕的培养基置于35℃的温度下培养2～3天，观察每个培养基中的细菌生长情况。请回答下列问题：

第1套	开盖，在空气中暴露10s
第2套	用手指接触培养基约10s
第3套	用硬币接触培养 基约10s
第4套	用滤纸擦一下课桌，再接触培养基约10s
第5套	对照（不打开盖）

 
（1）该培养基中，含有的营养物质有                                                .
（2）从培养基的物理性质来看，上述培养基是               培养基，该种培养基主要用于微生物的______________________等。
（3）实验中，有两处特别强调温度控制，请简要说明其控制温度的科学道理。
①“高压蒸汽灭菌后培养基的温度下降到50℃”
__________________________________________________________________.
② “将处理完毕的培养基置于35℃的温度下培养”
__________________________________________________________________.

请回答下列与大肠杆菌有关的问题。
（1）从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________________；它的同化作用类型是______________。
（2）下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。

根据用途划分该培养基属于_____________（选择、鉴别）培养基。该培养基中的碳源是___________________.
（3）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行__________（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和_____________。静止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___________。培养大肠杆菌时，常用的接种方法是平板划线法和_________________。通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_____________。培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是___________________。若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过______________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。
（4）以下微生物发酵生产特定产物时，所利用主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是______________.

A．制作果酒

B．由果酒制作果醋

C．制作泡菜

D．制作腐乳

（5）利用培养基不仅可以分离培养微生物，也可以进行植物组织培养。在植物组织培养的过程中，也要对外植体等进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作，原因是____________________________________（2分。至少写出两条）。

芽孢杆菌是微生物实验的常用材料之一。请回答下列问题。
（1）利用工程技术生产特定产物时，所利用主要微生物的细胞结构与芽孢杆菌相同的是_______________。

A．甲流疫苗

B．味精

C．果酒

D．果醋

（2）研究芽孢杆菌的群体生长规律时，出现不止一种细胞形态的时期是__________。
（3）研究某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。
①采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经过高压蒸汽灭菌 法灭菌处理的__________（填“固体”或“液体”）培养基中，28℃振荡培养。
②接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行__________处理。之后，将菌液涂布接种于以__________为唯一碳源的固体培养基上，30℃条件下培养。为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计__________。
③结果与结论：将适量的碘液滴加在菌落周围，如果菌落周围出现透明圈，则说明______________________________。
（4）利用培养基不仅可以分离培养微生物，也可以进行植物组织培养。与微生物培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入＿＿＿＿。
（5）在谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅为细菌生长提供所需的      ，而且起到调节培养液                 的作用。如果谷氨酸发酵过程中产生了大量的乙酰谷氨酰胺，从发酵过程分析，其原因很可能是                。

某学校打算开辟一块食用菌栽培基地，以丰富学生的劳动技术课内容。首先对食用菌实验室进行清扫和消毒处理，准备食用菌栽培所需的各种原料和用具，然后从菌种站购来各种食用菌菌种。请回答下列问题：
（1）对买回来的菌种进行扩大培养，首先制备试管培养基，写出制备固体牛肉膏蛋白胨培养所需的原料：牛肉膏、蛋白胨、      、                  、              。
（2）在配制培养基时，在烧杯中加入琼脂后要不停地        ，防止              。
（3）将配制好的培养基调节PH后分装到试管中，加棉塞并将若干个试管用牛皮纸包扎，采用                 法灭菌。灭菌完毕后拔掉电源，待压力表中指数指向     、温度降至100℃，将试管取出。如果棉塞上沾有培养基，此试管应     。
（4）从一支试管向另一支试管接种时注意，接种环要用酒精灯外焰灭菌，并且待接种环冷却后蘸取菌种，在抽出接种环时，注意其带菌部分不要触及管壁或通过火焰。迅速将上述带菌的接种环伸入待接种的试管接种时，在培养基斜面上划曲线的方法是            。接种时，试管口不能离开酒精灯火焰附近。

为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的还是在环境因素的作用下产生的，1952年Lederbeg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的基本过程是：把长有菌落的母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培养皿平板)上，使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落，然后通过这一“印章”把此平板上的菌落“真实地”一一接种到不同的其他平板上。下图就是利用影印培养技术研究大肠杆菌产生抗链霉素突变的实验。

①首先将对链霉素敏感的大肠杆菌稀释涂布在不含链霉素的平板1上，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上，随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上。经培养后，在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。
②对培养皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上位置相同的那几个菌落。
③将平板2上与平板3上位置相同的菌落挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再稀释涂布在平板5上。
④并重复以上各步骤，最后在试管12中获得了较纯的抗链霉素菌落。
根据以上材料回答下列问题：
(1)与酵母菌相比，大肠杆菌在细胞结构上的主要区别是　　　　　　　　　　。
(2)3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是　　　　　　　　　　　　，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明了：　　　　　　　　　　　　。
(3)你认为该实验最关键的设计思路是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)该实验得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　。

从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定
（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从                环境采集。
（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择                的培养基，并在         条件下培养。
（3）接种前要对培养基进行        处理。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在          条件下进行。
（4）下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析接种的具体方法。   

获得图A效果的接种方法是             ，图B效果的接种方法是              。一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是              ，应当怎样操作？                                         。
（5）如果探究温度对纤维素酶活性的影响，自变量是      ，应该保持        等不变（至少答两项）。

谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量最大的种类之一。

（1）谷氨酸的R基为-CH₂-CH₂-COOH，其结构式为                        。
（2）如果在蛋白质合成过程中，携带谷氨酸的tRNA如图1所示，可知谷氨酸的密码子为         。
（3）我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌，下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的是                 。

A．噬菌体	B．人类免疫缺陷病毒（HIV）	C．禽流感病毒
D．肺炎双球菌 E．酵母菌 F．硝化细菌 G．乳酸菌

（4）谷氨酸发酵的培养基成分，主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是            。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物中出现了大量的乳酸，从发酵条件看，其原因很可能是                。
（5）谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是细菌生长所需的           ，而且还有调节培养液           的作用，所以应该分次加入。
（6）某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染，菌群死亡殆尽，但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种，细菌这种新性状的产生来自于           。

下图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。

请回答下列问题：
（1）与其他生物比较微生物代谢非常旺盛，其原因是               。
（2）黄色短杆菌中含有遗传物质的结构分别是          和               。
（3）用黄色短杆菌生产赖氨酸，培养基按物理性质分应属于              。按化学性质分应属于                      。
（4）含C、H、0、N的某相对大分子化合物可以为黄色短杆菌提供哪些营养要素物质?
（5）由图可知，要增加赖氨酸产量，就必须                    。
（6）为了培育新品种，科!学家通常采用的方法是                 。
（7）赖氨酸是黄色短杆菌的             代谢产物，在生产实际中，人们通过对黄色短杆菌的培养，大量生产赖氨酸的过程叫                    。
（8）在黄色短杆菌培养过程中，如果培养基的pH值发生变化，将影响黄色短杆菌   和
          等，从而影响黄色短杆菌对营养物质的吸收。

右图示谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径，通过发酵工程可以大量生产谷氨酸。谷氨酸的钠盐就是我们食用的味精。

（1）谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等，这其中作为生长因子的是         。
（2）培养液配制完成后投放到发酵罐中，在接入菌种前还应          。
（3）由右图可知，谷氨酸棒状杆菌体内若积累了较多的谷氨酸，则会抑制谷氨酸脱氢酶的
活性，微生物这种对自身代谢速率的调节称为         。基于上述原理，在谷氨酸发酵生产中若想提高谷氨酸产量，可设法                                     。
（4）谷氨酸发酵过程需要严格控制温度、pH、溶氧、通气量等，若溶氧不足，生成的代谢产物就会是                            。

Ⅰ．相传，清康熙八年，安徽省一进京举子王致和，京考未中，为了生存和准备下一次的考试，便做起了卖豆腐的生意。一天，他发现没卖出的豆腐长了白毛，深感苦恼，但又不舍得丢弃，便将豆腐装入坛内，撒上许多盐腌了，然后密封起来。他继续苦读，到了秋末他才想起此事。打开坛子，一股臭味散发出来，豆腐也变成了青色。他试着尝了一块，没想到“闻着臭，吃着香”。 阅读以上材料并结合现在的腐乳制作流程，回答下列问题：
（1）“白毛”是                            。
（2）“变成了青色”、“闻着臭”是缺少了                       的环节。
（3）“吃着香”说明王致和在防止微生物污染方面做得好，具体表现在          。
Ⅱ．在微生物的培养过程中，为了排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度，往往要设置对照。请指出下列对照的作用：
（1）将未接种（或接种无菌水）与接种的培养基同步培养                。
（2）选择培养分解尿素的细菌（或分解纤维素的微生物）时，将土壤样品接种在基本培养基和接种在选择培养基上同步培养                  。
Ⅲ．
（1）植物组织培养过程中产生花粉（单倍体）植株的两种途径中最大的区别是                              。
（2）接种的花粉要处在单核期，此时需要用显微镜观察染色的花粉，月季的花粉通常用
                             法染色。

回答下列有关微生物实验室培养的问题：
（1）根据状态不同可以将培养基分为                和                ；
（2）培养基的成分一般都含有水、           、            、            
（3）实验室常用的灭菌方法有                   、                  和                  。

图为酿制葡萄酒的两个简易装置，请分析回答：

（1）果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在有氧无氧条件下都能生存，所以，它属于________微生物。
（2）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是                          。
（3）制作果酒，需将温度严格控制在________℃。制作果酒后制果醋，应将温度控制在_______。
（4）甲装置中，A液体是___________，NaHCO₃溶液的作用是            ；若用乙装置，在发酵过程中，必须进行的操作是                     ；与乙装置相比，甲装置的优点是
（5）葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这是因为              。
（6）果汁发酵后是否有酒精产生，可用             来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现                。在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?                                                。

（1）PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。右图是PCR技术示意图，请回答下列问题：

①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段            。
②将双链DNA      ，使之变性，从而导致        。
③引物延伸需提供                 作为原料。
（2）现已有近20个国家正在进行细菌堆浸治金。全世界铜的总产量中约有15%是用细菌堆浸生产的。治铜用的菌种主要是氧化亚铁硫杆菌，这种菌种能氧化辉铜矿(Cu₂S)等各种硫化矿获得能量，并产生硫酸和硫酸铁，这两种化合物可作用于辉铜矿(Cu₂S)，把矿中的铜以硫酸铜形式溶解出来，再用铁置换出铜，生成的硫酸亚铁又可被细菌作为营养物氧化成硫酸铁，如此往复循环，最后从溶液中获取铜。研究人员已初步分离、筛选到能高效产铜的该菌种，实验大体步骤如下图所示，请分析回答问题

①分离这种菌种，可在培养基中加入化合物      ，此种培养基属于       。
②筛选高产菌种时，接种到           培养基（按物理性质划分）进行培养，筛选高产菌种的方案                                                    。
③将获得的高产菌种进行进一步纯化培养时，一般用固体培养基，常采用         方法进行接种。
④实验结束时，使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉，操作时采用              
灭菌方法，这样做的目的是                  。

下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：

（1）完成图1中的实验流程。
（2）冲洗的主要目的是_____________，冲洗应特别注意不能____________________，以防止菌种的流失。
（3）图2装置中的充气口在____________时关闭，在_______________时连接充气泵，并不断向内泵入空气。
（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是___________，为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？___________________________________________。
（5）在用玻璃瓶发酵生产时，必须对玻璃瓶用                    进行消毒，然后在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的            。
（6）若在果汁中混含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。_________________________________________________________
（7）右下图所示为醋酸发酵过程中，酒精和醋酸的含量变化的示意图，请写出醋酸菌利用酒精产生醋酸的反应式________________________________________，
若增加酒精浓度是否可以提高醋酸的产量?为什么?  ________________________________
____________________________________。