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课时提能演练(三十四)
(25分钟 50分)
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.(2012·连云港模拟)培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌、消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌
④紫外线消毒 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A.⑤③②①④⑥ B.①②③④⑤⑥
C.⑥②③④①⑤ D.③④②①⑥⑤
2.在培养基中加入尿素(惟一氮源),以分离出能分解尿素的细菌,这种加入尿素的培养基在功能上属于( )
A.选择培养基 B.固体培养基
C.液体培养基 D.半固体培养基
3.下列关于微生物分离和培养的有关叙述,错误的是 ( )
A.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中惟一的氮源
B.测定土壤样品中的细菌数目,常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物,要采用不同的稀释度
D.微生物培养前,需对培养基进行消毒
4.(2012·杭州模拟)可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( )
A.以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂
B.以尿素为惟一氮源的培养基中加入斐林试剂
C.以尿素为惟一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ染液
D.以尿素为惟一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
5.抗生素可由微生物产生,具有抑菌作用,能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时,先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌,在27 ℃下培养3天,形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图A),继续在同样条件下培养3天,结果如图B。分析结果,得出的结论是( )
①甲菌产生了抗生素
②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制
③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制
④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.下列有关平板划线接种法的操作错误的是( )
A.将接种环放在火焰上灼烧
B.将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液
C.蘸取菌液和划线要在火焰旁进行
D.接种环划线要将最后一区的划线与第一区的划线相连
7.(2012·盐城模拟)苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,①为土壤样品。下列相关叙述错误的是( )
A.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
B.如果要测定②中活细菌数量,常采用涂抹平板法
C.若图中④为对照实验,则其中应以苯酚作为惟一的碳源
D.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落
8.如表表示某培养基的配方,下列有关叙述正确的是(多选) ( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
K2HPO4
伊红
美蓝
蒸馏水
含量
10 g
10 g
2 g
0.4 g
0.065 g
1 000 mL
A.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基
B.培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨
C.该培养基缺少提供生长因子的物质
D.该培养基调节到合适的 pH 后就可以接种菌种
二、非选择题(共18分)
9.某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难以降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(“目的菌”)。实验的主要步骤如下。请分析回答问题:
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选______,这种培养基属于_______培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的_______,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是_________。
(3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量_____的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量_____。
(4)转为固体培养时,常采用______的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)若要研究“目的菌”的生长规律,可将单个菌落进行液体培养,采用______的方法进行计数,以时间为横坐标,以______________为纵坐标,绘制生长曲线。
(6)实验结束时,使用过的培养基应该进行_______处理后,才能倒掉。
答案解析
1.【解析】选A。培养基用高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用干热灭菌;接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果;实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手;空气可用紫外线消毒;牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法。
2.【解析】选A。选择培养基是从功能上对培养基进行分类的,B、C、D三项所述的培养基是根据培养基的物理状态进行分类的。题述培养基能分离出以尿素为惟一氮源的细菌,故是一种选择培养基。
3.【解析】选D。土壤中各类微生物的数量是不同的,为获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,同时还应当有针对性地提供选择培养的条件,以促进目的微生物的生长和抑制其他微生物的生长;当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌;微生物培养前,需对培养基进行灭菌处理,要将所有的微生物杀死。
4.【解析】选A。分离分解尿素的细菌需用以尿素为惟一氮源的培养基,细菌能将尿素分解为氨和CO2,导致培养基的pH升高,可以在培养基中加入酚红指示剂来鉴定细菌。
5.【解析】选A。乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素,否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看,乙菌的生长被抑制,最可能的原因是甲菌产生了抗生素,此种抗生素只能抑制乙菌的生长,而对丙、丁两种菌没有影响。
6.【解析】选D。为了避免杂菌污染,蘸取菌液和划线要在火焰旁进行;每次划线之前都需灼烧灭菌,划线操作结束仍需灼烧接种环。灼烧接种环之后,要冷却后才能伸入菌液,以免温度太高,杀死菌种。在平板划线时不要将最后一区的划线与第一区的划线相连。
7.【解析】选C。本题以“从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株”为载体,考查用选择培养基分离微生物的基本方法。解题时,应从所分离微生物与其他微生物对营养或理化条件的异同、实验各个过程的原理入手进行分析。用苯酚作为选择培养基特殊的碳源,可以筛选出只能降解利用苯酚的细菌菌株。测定培养液中细菌数目多用涂抹平板法。若④为对照实验,则④应含除苯酚外的其他碳源,⑤以苯酚作为惟一碳源。使用涂抹平板法或平板划线法都可以在⑥上获得单菌落。
8.【解题指南】
1.知识储备:
(1)凝固剂琼脂、伊红-美蓝的作用;
(2)培养基中提供碳源、氮源、生长因子的物质分析;
(3)制备培养基过程中的操作步骤。
2.解题关键
了解培养基成分、功能及制备培养基的具体步骤。
【解析】选A、B。培养基中没有凝固剂琼脂,为液体培养基,伊红、美蓝能使某些细菌着色,起鉴别作用,A项正确;糖类(尤其是葡萄糖)是最常用的碳源;蛋白胨主要用作氮源,但也提供生长因子,并作为异养型微生物的碳源、能源,B项正确、C项错误;培养基制备过程中调完 pH 后要进行灭菌处理,D项错误。
9.【解析】题干中首先说明了化合物A是有机物,后来在培养基中又增加了磷酸盐、镁盐以及微量元素,通过比较各培养瓶中剩余化合物A的多少,选出“目的菌”,由此还可推断出“目的菌”所需碳源和氮源都来自化合物A,是异养型。获得“目的菌”后,再进行扩大培养,培养过程中及培养结束后注意灭菌。
答案:(1)“目的菌” 选择
(2)化合物 A 异养需氧型
(3)减少 增加
(4)平板划线
(5)定期取样 “目的菌”数目的对数
(6)灭菌
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课时提能演练(三十五)
(25分钟 50分)
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.下列操作不能防止发酵液被污染的是( )
A.榨汁机要清洗干净,并晾干
B.发酵瓶要清洗干净,用无水酒精消毒
C.葡萄汁装入发酵瓶后,要密封充气口
D.发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连
2.图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气,溶液中有气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
3.关于豆腐乳的制作,不正确的说法是( )
A.毛霉是参与豆腐发酵的主要微生物
B.传统工艺生产豆腐乳需要接种菌种
C.现代食品企业是在无菌条件下接种毛霉生产豆腐乳
D.加盐腌制可避免豆腐乳变质
4.(2012·无锡模拟)下列有关生物技术的叙述,正确的是( )
A.腐乳制作时,将豆腐块放在消毒的笼屉中,保持温度在25℃~30℃
B.固定化酵母细胞的制备中,向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母菌细胞,充分搅拌并混合均匀
C.提取和分离血红蛋白时,通过离心沉降法可以将相对分子质量大小不同的蛋白质分离开来
D.变酸的酒表面观察到的菌膜是酵母菌在液面大量繁殖而形成的
5.(2012·连云港模拟)关于果酒、果醋和腐乳制作的叙述,错误的是( )
A.制作果酒时瓶口需密闭,而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡
B.制作腐乳封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯火焰,防止瓶口被污染
C.制作果酒的过程中需一直密封
D.制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作
6.下列是有关腐乳制作的几个问题,其中正确的是( )
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉
②含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳。用含水量过高的豆腐制作腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长
③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝,严格地说是直立菌丝,豆腐中还有匍匐菌丝
④决定腐乳特殊风味的是腐乳浸液
⑤腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成小而且易于消化的物质
⑥腐乳浸液中酒精含量应该控制在21%左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长
A.①②③④ B.②③④⑤
C.③④⑤⑥ D.①④⑤⑥
7.(2012·盐城模拟)下列有关果酒与果醋发酵的叙述正确的是(多选)( )
A.醋酸菌与酵母菌相比较,两者都可进行有氧呼吸
B.都需要持续通入无菌空气
C.发酵过程中培养液pH都会下降
D.果酒制成后在相同条件下直接制果醋
8.将少量的酵母提取液加入到足量的葡萄汁中进行果酒制作,15 ℃条件下密封保温一段时间之后,检测到反应体系含有少量的酒精。如对上述实验的某个因子进行改动,实验的结果也会发生相应的变化。以下分析正确的是(多选)( )
A.增加酵母提取液量,则产生同样多的酒精所需的时间缩短
B.增加葡萄汁量,则相同时间内酒精浓度升高
C.连续通入无菌空气,则相同时间内酒精浓度升高
D.保温温度提高到23 ℃,则相同时间内酒精浓度升高
二、非选择题(共18分)
9.传统生物技术与我们现代的生活依旧很贴近,下面是几则实例,请分析回答:
(1)人类酿酒的历史约有5 000年了,直到19世纪,法国的巴斯德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。在葡萄汁装入消毒发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,为什么?___________________________。
所使用的发酵液使酵母菌能生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应,这种发酵液应具有_____特点。
(2)千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱,腐乳生产工艺如下:
现代科学研究证明,a过程有多种微生物参与,其中起主要作用的是_____。经过发酵后的腐乳味道鲜美,易于消化吸收,原因是:_____________________。
答案解析
1.【解析】选B。发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种,整个发酵过程不能混入其他微生物,一旦菌种被污染,将导致产量大大下降,甚至得不到产品。榨汁机要清洗干净,并晾干;发酵瓶要清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,防止器材上的杂菌进入发酵液;装入葡萄汁后,要密封充气口,防止空气中的杂菌进入;发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是阻挡外界空气中的菌种进入发酵液。
2.【解析】选B。果醋制作的基本过程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→获得果醋。在酒精发酵过程中,产生的CO2溶于水后形成碳酸(酸性较弱),pH会下降,但不会急剧下降;当接入醋酸菌后,在有氧的情况下,醋酸菌能将乙醇变为醋酸,酸性物质持续增加,pH持续下降,图乙中曲线②是比较符合此过程pH变化的。
3.【解析】选B。参与豆腐发酵的微生物有:毛霉、青霉、酵母菌和曲霉,其中主要微生物是毛霉,A正确;传统工艺生产豆腐乳的菌种来自于空气中的毛霉孢子,现代食品企业是在无菌条件下接种毛霉,B错误、C正确;加盐腌制可以使微生物脱水死亡而抑制微生物的生长,D正确。
4.【解析】选C。制作腐乳时为保证毛霉的生长,应保持温度在16 ℃左右,固定化酵母细胞时应将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至45℃左右再加入活化的酵母菌细胞,以防温度过高杀死酵母菌细胞;离心沉降法是通过控制离心速率,使得分子大小、密度不同的蛋白质发生沉降分层,从而达到分离出不同种类蛋白质的目的,变酸的酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。
5.【解析】选C。果酒发酵依赖于酵母菌的无氧呼吸,所以制作果酒时要将瓶口密封。醋酸菌属于好氧菌,短时间中断氧气就可以导致醋酸菌的死亡。制作腐乳、果酒和果醋要注意无菌操作,一些操作要在酒精灯火焰旁边进行,或者用酒精消毒。制作果酒的过程中,应先通空气,一段时间后再密封。
6.【解析】选B。本题主要考查对实验操作的理解。腐乳制作的前期发酵中有许多微生物参与,但起主要作用的是毛霉。含水量为70%的豆腐适于毛霉迅速生长出直立菌丝,在豆腐内长出匍匐菌丝,含水量过高则不利于毛霉的生长和豆腐的成形。豆腐经发酵后大分子蛋白质变成了易于消化的小分子物质。腐乳浸液的特点决定了腐乳的风味,但不论腐乳浸液中各种辛香料怎么变化,酒精含量都需保持在12%左右。
7.【解析】选A、C。醋酸菌属于好氧微生物,酵母菌属于兼性厌氧微生物,二者均可以进行有氧呼吸。醋酸菌通过代谢可以产生酸性物质,酵母菌可以产生CO2,CO2溶于水生成碳酸,所以二者在发酵过程中均可以使培养液pH下降。
8.【解析】选A、D。酵母提取液中含有相关的酶,所以增加提取液的量可以加速发酵过程,产生同样多的酒精所需时间缩短。适当提高温度可以增强酶的活性,在相同时间内产生更多的酒精。
9.【解析】(1)果酒的发酵分两个阶段:第一阶段是利用了酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌大量增殖,所以发酵瓶要保留1/3的空间。第二阶段是无氧呼吸阶段,产生酒精。发酵液具有缺氧、呈酸性等特点,可抑制其他微生物的生长。(2)腐乳的制作要利用多种微生物,但主要是毛霉。毛霉能将大分子的蛋白质或脂肪分解成小分子的物质,易于消化和吸收。
答案:(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖缺氧、呈酸性(答不全不可)
(2)毛霉
毛霉将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质
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课时提能演练(三十六)
(25分钟 50分)
一、选择题(共5小题,每小题6分,共30分)
1.(2011·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是( )
A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B.透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C.棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
2.如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有关叙述,不正确的是( )
A.本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B.本研究的因变量可能是污渍残留量
C.两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D.温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
3.(2012·南通模拟)如图为某同学进行的澄清苹果汁生产实验,下列相关叙述正确的是( )
A.实验中所用的固定化果胶酶由海藻酸钠直接包埋获得
B.为防止杂菌污染,图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌
C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率,保证反应充分进行
D.固定化果胶酶不可重复使用,每次生产前需重新填装反应柱
4.为了探究影响洗衣粉洗涤效果的因素,有人将一种无酶洗衣粉分成3等份,向甲、乙组洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,实验结果记录如下表:
水温/℃
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血渍
时间/min
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
10
68
9
7
67
清除油渍
时间/min
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
下列针对该实验的叙述正确的是( )
A.甲组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶,乙组只加入了蛋白酶
B.将温度逐渐升至90 ℃,甲组清除血渍的时间会逐渐缩短
C.甲、乙两组洗衣粉洗涤效果有差异,说明酶的作用具有高效性
D.实验表明,提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度
5.下列关于酶的叙述,正确的是(多选)( )
A.活细胞内合成酶的原料一定是氨基酸
B.固定在载体上的酶可以被反复利用是固定化酶技术的优点之一
C.含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的多酶片制剂制成糖衣片的目的是防止胃液的消化
D.加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中
二、非选择题(共20分)
6.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,可以水解掉衣物中的蛋白质等有机污渍。请回答下列问题:
(1)构成碱性蛋白酶的基本单位是______,碱性蛋白酶的合成场所位于细胞中的______。
(2)由上图可知,该实验的目的是探究_________________。50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是_____%。
(3)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关记录。
盆编号
洗涤物
(等量)
洗涤
温度
洗衣粉
(等量)
水量
洗净所
需时间
1
油污布
45 ℃
加酶
2 L
4 min
2
油污布
45 ℃
普通
2 L
7 min
3
油污布
5 ℃
加酶
2 L
9 min
4
油污布
5 ℃
普通
2 L
8 min
①该实验设计体现了实验设计的______原则。
②若实验组1号洗净所需时间接近7分钟,最可能的原因是________。
(4)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有____。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
(5)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施:______________________________。
答案解析
1.【解析】选A。酶解法可去除微生物的细胞壁,再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来,提取分离其中的胞内酶;透析和电泳可用于酶的分离和纯化,但酸解会破坏酶的结构;棉织物的主要成分是纤维素,可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤,因为纤维素酶使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,达到更好的去污效果;多酶片中的胃蛋白酶应在片剂的糖衣内层,而片剂的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等。
2.【解析】选C。本题考查探讨加酶洗衣粉的洗涤效果。根据实验的目的而人为改变的变量是自变量,随着自变量的变化而变化的变量是因变量,A、B正确;若纵坐标表示污渍残留量,则加酶洗衣粉的最适温度为t1,普通洗衣粉的最适温度为t2,C错误;温度过高,酶的活性降低甚至失活,D正确。
3.【解析】选C。固定化果胶酶常用海藻酸钠包埋,包埋时需将果胶酶、海藻酸钠混合物制成凝胶珠,酶的催化活性需要适宜的温度,若用高温灭菌,则会导致固定化酶变性失活;为保证果汁中的果胶被完全分解,可以通过控制阀调节苹果汁流出的速率,固定化酶实现了酶的重复使用。
4.【解析】选D。血渍中含有蛋白质和脂肪,油渍中不含蛋白质而含脂肪。分别将甲组和乙组与丙组进行比较,则甲组加入了蛋白酶,乙组加入了蛋白酶和脂肪酶,A项错误。温度过高,酶会变性失活,B项错误。甲、乙两组洗衣粉洗涤效果有差异,说明酶具有专一性,C项错误。由表格分析可知,针对污渍的成分添加相应的酶或一定范围内适当提高温度,则都能缩短清除污渍的时间,D项正确。
5.【解析】选B、C。合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸;固定化酶技术是将酶固定在不溶于水的载体上,既能与反应物接触又能与产物分离,能够反复利用;多酶片制剂加淀粉制成糖衣,目的是防止通过胃部时胃液的消化,保证蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等能到小肠部位发挥作用。加酶洗衣粉是指添加了酶制剂的洗衣粉,而不是直接添加酶。
6.【解析】(1)碱性蛋白酶的本质是蛋白质,其基本单位为氨基酸,在核糖体上将氨基酸合成蛋白质。
(2)本实验的自变量有碱性蛋白酶含量和温度两个,分析曲线,50 ℃时碱性蛋白酶的含量为0.6%时去污力达到最强。
(3)表中1与3、2与4或者1与2、3与4分别为对照实验,且符合单一变量原则;若实验组1中加酶与2中不加酶效果相同,则很可能是加入的酶没有活性。
(4)毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质,洗衣粉中蛋白酶能将蛋白质分解,从而损坏衣料。
(5)从表中分析可知,适当提高温度、适当增加洗衣粉的用量或延长浸泡的时间等,都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。
答案:(1)氨基酸 核糖体
(2)温度、碱性蛋白酶的含量对去污力的影响 0.6
(3)①对照、单一变量 ②酶失活
(4)②④
(5)用温水浸泡、适当延长浸泡时间、适当增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案方可)
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课时提能演练(三十七)
(25分钟 50分)
一、选择题(共5小题,每小题4分,共20分)
1.下列关于PCR技术的说法,不正确的是( )
A.生物体内DNA的复制也称为PCR技术
B.该技术操作过程中要遵循碱基互补配对原则
C.PCR过程中的DNA数量呈指数形式扩增
D.可在PCR扩增仪中自动完成
2.下列各项中,除哪项外均为电泳时样品中各分子分离的原因( )
A.带净电荷的多少 B.分子大小
C.分子形状 D.分子的变性温度
3.(2012·盐城模拟)下列对DNA和血红蛋白的提取与分离(鉴定)实验的分析正确的是( )
A.提取DNA或血红蛋白都可以用猪的红细胞
B.DNA的粗提取与鉴定实验中,两次DNA析出的方法相同
C.实验中都要去除杂质以便得到较纯净的DNA或血红蛋白
D.提取出的血红蛋白溶解在双缩脲试剂中即可观察到紫色
4.(2012·泰兴模拟)下列有关实验中,说法不正确的是( )
A.在固定化酵母菌细胞的过程中,要以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的硼酸—氯化钙溶液中
B.在血红蛋白的整个提取过程中,不断用磷酸缓冲液处理的目的是:让血红蛋白处在稳定的pH范围内,维持其结构和功能
C.酵母菌细胞的活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸
D.电泳法分离蛋白质时需要缓冲液
5.(2012·连云港模拟)下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中,正确的有(多选)( )
A.提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采用蒸馏水吸水涨破细胞的方法
B.采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质
C.蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的大分子杂质
D.DNA粗提取过程中,用体积分数为95%的冷酒精可以进一步纯化DNA
二、非选择题(共2小题,共30分)
6.(15分)红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的。我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:
(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为________、________、________和纯度鉴定。
(2)洗涤红细胞的目的是__________,以利于后续步骤的分离纯化。采集的血样要及时分离红细胞,分离时采用低速短时间_____,然后用胶头吸管吸出上层透明的_______,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入____________洗涤,如此重复,直至上清液中没有黄色。
(3)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中,加入____________和___________充分搅拌,红细胞破裂,释放出血红蛋白。
(4)腐乳中含有丰富的蛋白质及其水解产物,味道鲜美。其制作过程中所用的微生物主要是_________,在制作过程中,加盐的作用是__________、_______________,腐乳表面往往有一层致密的皮,这层皮实际上是微生物的_____________,它对人体无害。
7.(15分)某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下:
请回答下列有关问题:
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用_________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是_________________。
(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是__________,若要尽快达到理想的透析效果,可以_______________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的____________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有___种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是___________________。
答案解析
1.【解析】选A。PCR是体外复制DNA的技术,生物体内DNA的复制不能称为PCR技术;PCR反应合成子链的过程中遵循碱基互补配对原则;1个DNA分子PCR循环n次后的DNA数量为2n,即呈指数形式扩增;PCR仪是能自动控制温度的仪器,能自动完成扩增。
2.【解析】选D。在电泳过程中,带电性质不同,分子的大小、形状及所带净电荷的多少都会影响带电颗粒在电场中的泳动速度,而与分子的变性温度无关。
3.【解析】选C。猪是哺乳动物,其红细胞内无DNA,A错误;DNA第一次析出用的是氯化钠溶液,而第二次析出用的是酒精溶液,B错误;血红蛋白溶液呈红色对鉴定结果有掩盖作用,D错误。
4.【解析】选C。固定化酵母菌细胞的过程中,需要以恒定的速度将注射器中的酵母菌—海藻酸钠胶液缓慢地滴入硼酸—氯化钙溶液中,使之形成凝胶珠;在血红蛋白的提取过程中,为维持血红蛋白的pH稳定,需要不断用缓冲液处理;酵母菌细胞的活化是让处于休眠状态的酵母菌细胞重新恢复正常的生活状态。
5.【解析】选A、B。提取动物细胞内部的物质都可以采用蒸馏水吸水涨破细胞的方法,只是用哺乳动物的成熟红细胞分离血红蛋白时还需要加入甲苯;DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,故采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质;用透析法时,大分子物质不能通过透析袋;DNA不溶于酒精,冷却的酒精中DNA的凝集效果更佳。
6.【解析】(1)血红蛋白提取和分离的步骤为:样品处理、粗分离(透析)、纯化和纯度鉴定。(2)红细胞洗涤的目的是去除杂蛋白,以利于后续步骤的分离纯化;洗涤红细胞是采用低速短时间离心的方法。(3)血红蛋白释放时要加入蒸馏水和甲苯,分离血红蛋白是采用高速长时间离心的方法。(4)腐乳制作过程中所用的微生物主要是毛霉,加盐腌制时盐的作用是析出豆腐中的水分, 抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。
答案:(1)样品处理 粗分离 纯化
(2)去除杂蛋白 离心 黄色血浆 五倍体积的生理盐水
(3)蒸馏水 40%体积的甲苯
(4)毛霉 析出豆腐中的水分 抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质 菌丝
7.【解析】(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水,根据渗透作用原理,将红细胞置于低渗溶液中,红细胞会吸水涨破,释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去样品中的小分子杂质;可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间,能尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异,在电泳过程中产生了不同的迁移速度,实现各种分子的分离。(4)根据图示可知,镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白,原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,分别控制合成两种不同的蛋白质。
答案:(1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)
(2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)2 携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质