高考生物二轮专题限时集训：专题15 生物技术实践

某校生物兴趣小组的同学对洞庭湖水体中的微生物种类进行了调查，并且分离出了一种能分解芦苇纤维素茎秆的细菌，对细菌培养后进行了计数，请据所学知识回答下列问题：
(1)培养基中一般含有微生物生长所需的水、无机盐、____________等；培养基灭菌时采用的方法是______________________，接种时要对接种环进行__________。
(2)从众多细菌中筛选出能分解芦苇纤维素的细菌，应选择以________________________的培养基，对芦苇纤维素分解菌计数时，常采用的方法是  ______________。
(3)当芦苇纤维素分解菌数量较少时，可采用________增加其数量；在稀释度数为10⁶倍下涂布了三个平板(每次取0.1  mL)，统计菌落数分别为240、250、260，则稀释前1  mL菌液中所含细菌数为________个。
(4)获取芦苇纤维素分解菌后如要临时保存，可将其接种在______________________上，等长出菌落后放在______的冰箱中保存。

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。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，使其数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。
(1)接种前要对培养基进行______________处理。在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在________条件下进行。
(2)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。如培养纤维素分解菌的菌样应从____________的环境中采集。
(3)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制________培养基，该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的________。
(4)经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是________，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。某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____________________________。

图7－15－1表示葡萄酒酿制的简单过程，请据图分析回答：
(1)从图7－15－1可知，甲图是为了使酵母菌进行__________，以增加酵母菌的数量，乙图是为了使酵母菌______获得葡萄酒。最后，可以用________试剂检验是否有酒精生成。整个酿制过程一般将温度控制在18～25 ℃，原因是______________________________。

图7－15－1
(2)甲图中葡萄汁和白糖的混合液为酵母菌提供的营养成分有________________________。为防止发酵液被污染，对使用的器具要________并晾干，并用__________消毒。
(3)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时， 最常用的接种方法有__________________和____________________两种。接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的菌落，在生态学上，这些菌落被称为________。
(4)工业生产上为提高葡萄出汁率并使果汁变得澄清，生产中常需用到________。为了能反复利用酵母菌，需要将纯化后并经过繁殖培育得到的酵母菌与海藻酸钠溶液混合制成“凝胶珠”，这是使用________法来固定酵母细胞。

辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图7－15－2所示。请回答下列问题：

图7－15－2
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的______和________过程。
(2)图中所用的MS培养基主要成分应包括：大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、以及__________等)，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。所用的培养基必须彻底灭菌，一般应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。
(3)培养外植体的培养基一般是固体培养基，需要加入凝固剂________。并且，在培养获得辣椒脱毒苗的过程中，除无菌操作外，还需要注意pH、________、________等条件的控制。
(4)图中第二条获得辣椒素途径：用酶解法将愈伤组织分离成单细胞，再选择高产细胞系进行培养。分散的细胞能快速增殖，提取的有效成分比从辣椒果实中提取更充分。酶解法用到的酶有________酶和________酶。
(5)辣椒素是一种斥水亲脂、易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的化合物。可以采用________法提取辣椒素，该方法需要对原材料进行____________，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用________加热方法加热，加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是__________________。通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用________装置进行。

孔雀石绿(C₂₃H₂₅N₂Cl)常用作纺织业的染料，也可用作水产养殖业的杀菌驱虫剂。但它具有高毒性、高残留的危害，因此对孔雀石绿废水的处理已成为环境科学领域关注的热点。科研人员从某化工厂污水池中分离获得了能降解孔雀石绿的细菌菌株A。主要步骤如图7－15－3所示。

图7－15－3
请分析并回答：
(1)从①到③的培养过程中，培养液应加入________作为唯一碳源，此过程的目的是________________________和________________________。
(2)使用____________法可以在④上获得单个菌落。实验中使用的培养基可以用________灭菌法进行灭菌。
(3)从某化工厂污水池中分离获得了能降解孔雀石绿的细菌菌株A，从生物进化的角度分析，这是________的结果。菌株A在生态系统成分中属于________。
(4)研究人员进一步研究了不同金属离子对菌株A降解孔雀石绿的影响，实验结果如图7－15－4所示。
由上述结果可以看出，与不加金属离子的对照组相比，多数金属离子对菌株A降解孔雀石绿有________作用，唯有Pb^2＋的作用相反。若要排除Pb^2＋本身对孔雀石绿有降解作用，则应设置__________________________的培养基样本作为对照。

图7－15－4

玫瑰被誉为“花中皇后”，玫瑰精油也是世界上最贵的“液体黄金”。如图7－15－5为玫瑰精油的实验流程，请分析回答：

图7－15－5
(1)玫瑰精油适合用________蒸馏法提取。在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是__________。
(2)为确保玫瑰精油的提取，应选择鲜玫瑰花与清水的比值是________。当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有________和________。
(3)油水混合物需加入________，以加速油水分层。分离的油层中还含有一定的水分，需加入________处理。
(4)玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用____________技术实现玫瑰的快速繁殖。

有机磷化合物在农业生产中作为杀虫剂被广泛使用，长期以来因使用其量大、范围广，容易造成水体污染等诸多环境问题。
(1)为了筛选甲胺磷的降解细菌，将农药厂的甲胺磷污染土壤悬液涂布在______________________的固体培养基上进行培养，可以对降解菌进行定向的________。
(2)在分离得到的菌株A中检测到的ophc2蛋白，可以催化甲胺磷的降解，这种蛋白质是在细胞的________上合成的。若要定量分析ophc2蛋白的催化能力，应测定单位时间内______________。
(3)为了测定菌株A的降解效率，应配置0  mg/L、10  mg/L、30  mg/L、50  mg/L、70  mg/L的甲胺磷溶液，测定不同浓度甲胺磷溶液的吸光值，画出标准曲线，得到吸光值与甲胺磷浓度的关系：y＝0.02x－0.01，如图7－15－6所示。 

图7－15－6
将含有100  mg/L甲胺磷的菌株A培养液分别在不同温度下培养5天后，测定吸光值，结果如下表所示，已知降解率＝(初始甲胺磷浓度－降解后甲胺磷浓度)/初始甲胺磷浓度，则取得的最大降解率为________(忽略细菌对吸光值的影响和培养液体积变化)，若甲胺磷自身化学分解，则计算的降解率数值会________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

(4)继续分析细菌的16S  rDNA可以鉴定种类，提取得到菌株A的DNA后，通过____________扩增得到大量的16S  rDNA，进而对细菌分类。
(5)导入ophc2基因的烟草可获得降解有机磷的能力，烟草花粉的遗传物质存在于细胞核和线粒体中，为了避免转基因烟草的花粉对野生型烟草造成基因污染，可将ophc2基因导入烟草细胞的________中。