东阳二中高三生物选修1练习(2)
1.回答下列有关固定化酶技术的问题。
(1)酶是生物体中生化反应的催化剂,在工业生产和食品加工中的应用日益广泛。为提
高酶的利用率以及提高产品的纯度,一般需要对酶进行固定化处理:即将酶用物理
或化学方法固定在 介质上,具体方法有:吸附法、
共价偶联法、 法和交联法。
(2)下图为装有固定化酶a的实验装置。其中b是反应柱,c是催
化底物。若装置中的固定化酶为a—淀粉酶,则通常是利用吸
附法进行固定的,介质一般为 。利用该装置进行淀
粉水解实验时,在漏斗中加入反应液后的操作是 ,
以保证反应充分。对流出的液体用 检测,若呈现
色,说明淀粉被水解成糊精。若a是固定化酵母,要
想得到较多的酒精,加入反应液后的操作是 ,装
置中的长导管起的作用是 。
(3)研究认为,用固定化酶处理污染物是很有前途的,如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与用微生物降解比,其作用不需要适宜的( )。
A.温度 B.水分 C.pH D.营养
2.(1)在工业生产中,为提高酶的使用效率和产品纯度,一般需要将酶进行固定化处理。利用石英砂固定α-淀粉酶的方法属于( )。
A.吸附法 B. 偶联法 C. 交联法 D.包埋法
(2)一定浓度的淀粉溶液流过α-淀粉酶固化柱后,被水解成 ,遇碘显 色。
(3)α-淀粉酶可以通过枯草杆菌发酵生产,以下是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶的菌株的主要实验步骤。
(原理:菌株生长过程可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。)
第一步:将枯草杆菌株接种到 培养基上进行扩大培养。
第二步:将枯草杆菌株分成两组,A组用 处理,B组不处理(作对照)。
第三步:制备多个含淀粉的固体培养基。
第四步:将A、B组分别稀释后,分别在含淀粉的固体培养基上利用 法分离,适宜条件下培养得到单菌落。
第五步:观察A、B组各菌落周围的 。
实验结果预期:
根据诱发突变率低的特点,预期 。
根据诱发突变不定向性的特点,预期 。
3.固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量),分析并回答:
(1)固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使酶能与
接触,又能与 分离,同时固定在介质上的酶还能 。常见的酶固定化的方法有多种:如对本题的小麦酯酶使用了
和 ,在“α—淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”这一实验中,α—淀粉酶固定在石英砂上,使用了下图中[ ]
(2)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析,甲图所示结果可以得出的结论是______ 。
(3)乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低原因是____ 。
(4)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降,由丙图可知,固定化酯酶一般可重复使用 次,酶活力明显下降。
4.近年来生物技术发展迅猛,和我们的生活越来越密切。请回答下列问题:
(1)植物组织培养实验过程中涉及到的培养基种类有: 、发芽培养基和生根培养基。在外植体培育成植株的过程中,除细胞分裂外,还会发生的重要生理变化先后分别是 、 ,当培养基中细胞分裂素与生长素的比例高时,将诱导 (根、芽)的生成。
(2)大肠杆菌培养和分离实验中,先用 培养基对大肠杆菌进行扩大培养,再在LB固体平面培养基上用划线分离法对大肠杆菌进行分离,分离大肠杆菌时使用固体平面培养基的原因是 。若要筛选转入重组质粒(含抗生素抗性基因)的大肠杆菌,则应在培养基中加入相应的 ,使普通大肠杆菌不能生长。实验中使用过的器皿和培养基在实验最后结束前应做如何处理? 。
(3)关于固定化酶中的酶说法正确的是( )
A.酶的种类多样性,可催化一系列的酶促反应
B.酶被固定在不溶于水的载体上,可反复利用
C.酶作为催化剂,反应前后结构不改变,所以固定化酶可永远利用下去
D.固定化酶由于被固定在载体上,所以丧失了酶的高效性和专一性特点
5.(省2009调研卷)某生物实验室要进行大肠杆菌的培养和分离及植物组织培养实验。现有以下几种试剂供实验用:A.生长素溶液 B.脱落酸溶液 C.秋水仙素溶液 D.琼脂 E.细胞分裂素溶液 F.赤霉素溶液
(1)大肠杆菌的培养和分离实验中,先用LB 进行扩大培养,再在LB固体平面培养基上进行 分离。在配制固体培养基时,为了使培养基凝固需用到的上述试剂是 。在培养基上完成接种后,需将培养皿倒置,目的是 ,然后置于恒温箱中培养。
(2)用MS培养基进行植物组织培养实验的基本过程:植物细胞→愈伤组织→丛状苗→试管苗。若用成熟花粉培养得到的试管苗 植株。以上过程需要加入上述试剂中的 两种物质刺激,且不同的培养时期这两种物质的比例不相同,当其中的 浓度较高时主要是促使其长芽。愈伤组织中细胞的分裂方式是 ,愈伤组织中的一部分细胞长成根,而另一部分细胞却长成芽,原因是细胞发生了分化,实质是 。
(3)MS培养基和LB培养基配制好后都需要进行 、分装和灭菌处理。
6.(1)在果汁加工中,果胶酶能提高果汁的澄清度。果胶酶水解果胶的最终产物是 。果胶酶的化学本质是 。有些微生物,如: 等都可用于生产果胶酶。果胶酶常在O~4℃下保存,其原因是 。
(2)在探究温度对果胶酶活性的影响和探究果胶酶用量实验中,实验自变量是 、 。在探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验中,加入95%乙醇的目的是 。
(3)固定化酶是将 的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为 的制剂。教材实验中用吸附法将a一淀粉酶固定在 上。
7.(2010年高考)某同学进行苹果汁制作实验,工艺如下图所示。请回答:
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是 。黑曲霉提取液中含有的 可水解果胶,从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过 方式将酶固定化,酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去 。
(2)实验中,操作流程A和B的先后次序为 。在苹果汁澄清过程中,应关闭的流速调节阀是 。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶,可取一定量的果汁与等量的 混合,如果出现 现象.说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解,应将流速调 。
(3)实验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天。该固定化柱仍可用予苹果汁制作实验,说明固定化酶可被 使用。
8.(11年调研卷)某同学用组织培养方法快速繁殖百合,其流程如下。请回答:
(1)配好的培养基需经 灭菌后才能使用。用乙醇和次氯酸钠对百合鳞茎进行 ,然后在 中用无菌水冲洗,再用无菌滤纸吸干表面水分,进行切割后接种。
(2)诱导丛状苗时,培养基中应添加的植物激素及配比是 。
A.生长素浓度高于细胞分裂素浓度 B.生长素浓度低于细胞分裂素浓度
C.生长素浓度低于赤霉素浓度 D.生长素浓度高于赤霉素浓度
(3)诱导生根时,发现不同种类的百合生根能力差异很大,这是因为它们的 不同。将生根后的百合直接定植于土壤中,死亡率很高。改进的措施是将其移至蛭石中,用塑料布罩2-3天后,逐步加大塑料布开口,使其生长环境中的 逐步降低,这一过程即为上述图中的 。
(4)培养过程中,发现培养基上长有多种细菌,若要从中分离某种细菌,可用接种环挑取少量细菌,在LB培养基上 ,形成单 后,再进一步观察确认。
9.组织培养是近几年发展起来的一种植物无性繁殖技术,特别在繁殖名贵经济作物、珍稀濒危植物方面。以下是实验室进行植物组织培养的一般过程,请回答下列问题:
(1)植物组织培养的各个步骤应严格执行 技术,所以在生产时为了防止污染,植物组织必须先进行__ _____,常用的试剂是:70%酒精和 。各种器皿和培养基等通常用 法灭菌。为确定污染来自培养基灭菌不彻底还是接种污染,可设置 对照。
(2)MS培养基是植物组织培养常用的培养基,其母液由大量元素、微量元素和______
组成。培养基中苄基腺嘌呤/萘乙酸的摩尔浓度比决定了组织的分化方向,比值低时
促进__________的生长,比值高时促进_________的生长。一般先用 培
养基进行培养,使之长出较多的丛状苗,然后将丛状
苗分株培养。
(3)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一
段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如右图。据
图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合强
度,应 培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的
自养能力。
A.降低 B.增加 C.不改变 D.先降低后增加
10.植物组织培养技术是20世纪初发展起来的,在快速繁殖、除去植物病毒、育种和代谢产物的生产上都有广泛的应用。以下是用植物组织培养的方法培育月季,过程如图:
(1)植物组织培养的原理是 。A过程表示 ,B过程表示 。
(2)A过程必须的条件有 。(多选)
A.营养 B.激素 C.光照 D.适宜pH
(3)在培养过程中,首先用 素相对较多和 素相对较少的发芽培养基进行培养,使长出较多的丛状苗;然后将丛状苗分株培养。分株后,再移入生根培养基进行培养,使其生根;
(4)植株④叫做 。
(5)植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂,还是使用植物中存在的天然激素?
, 为什么? 。
11.菊花的幼苗经无菌操作接入培养基后,在一定条件下形成试管苗,经健苗处理后再移至土里栽培,实现植物的无性生殖。请问:
(1)菊花的组织培养就是取离体植物组织,在 条件下接种到三角瓶中的琼脂培养基上,给予一定的 条件,使之产生 ,或进而生根发芽。
(2)若使用自然生长的茎进行组织培养,需先对茎进行消毒,然后在超净台中用 清洗,再将茎的切段培养在生芽培养基中。
A.5%次氯酸钠 B.无菌水 C.蒸馏水 D.生理盐水
(3)植物组织培养所用的基础培养基是 (填“LB”或“MS”)培养基。诱导长芽后,使用的生根培养基中有较多的萘乙酸(NAA),NAA的作用类似于植物天然激素中的 。生根后要对幼苗进行锻炼,方法是逐渐降低幼苗生长空间的 ,直到与自然环境的相似为止。
(4)在“分离以尿素为氮源的微生物”实验中,当土壤稀释液制备好后,用 法分离其中含有的细菌,后来在尿素培养基上长出的菌落周围出现红色环带的原因是 。
12.菊花的花药通过无菌操作接入培养基后,在一定条件下形成试管苗。问:
(1)该实验的基础培养基是 固体培养基,为此必须在培养基中加入生长素和细胞分裂素,两者的 决定组织是生根还是发芽。首先用 相对较多和 相对较少的发芽培养基进行培养,使之长出较多的 。分株后,再移入 培养基,使其生根。
(2)愈伤组织分化成根和芽,再由芽发育成叶和茎,这一过程需要光照,原因是
。
(3)该试管苗需经 处理,使它的染色体数目加倍,这样才能成为 的植株。此育种方法的优点是 。
13.将基因型为AaBb月季的花粉细胞通过无菌操作接入对应的培养基中,在一定条件下诱导形成幼苗,其过程如下:
月季的花粉细胞①—→愈伤组织②—→丛芽③—→植株④
①→②过程需要的条件有_____ _____(A.营养 B.激素 C.光照 D.pH)。
愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成过程中,必
须从培养基中获得 __, 和小分子有机物等营养物质。
形成花粉的细胞分裂方式是___________,花粉发育成植物体的细胞分裂方式是
_____________,要促进花粉细胞发育成完整植株,培养基中还应加入两种激素。
(4)在由愈伤组织②—→丛芽③过程中如果培养基中两种激素大致相当时,则会( )
A.愈伤组织不生长但能分化 B.愈伤组织不分化也不生长
C.愈伤组织生长而不分化 D.愈伤组织既能分化也能生长
(5)植株④叫做____ _____。若要得到可育植株,需要用 对③进行处理,所得的植株基因型为___________ ___________。
14.(12年调研卷)下列是有关固定化酶及细菌培养与分离的问题。请回答:
(1)固定化酶是将水溶性的酶用物理或 的方法固定在某种介质上,使之成为
而又有酶活性的制剂。可用 法将α-淀粉酶固定在石英砂上形成固定化酶柱。
(2)为获取土壤中的芽胞杆菌,某同学进行了相关实验,操作流程如下。
上图中步骤A为 ,步骤B为 。要判断培养基灭菌是否彻底,可采用的方法是 。
(3)下列消毒灭菌方法中,常用于接种环灭菌的是 。
A.70%酒精浸泡 B.紫外线照射 C.灼烧 D.高压蒸汽
(4)请分析划线分离法能得到单菌落的原因: 。
15.(2015年高考题) 某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示。请回答:
(1)上壤悬液泞先经80℃处理15分钟,其目的是筛选出 。
(2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行 ,然后涂布于含有植酸钠的固
体培养基上。培养后观察到 ,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与 强弱相关。
(3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时斋要振荡,其主要目的是 。液体培养基与固体培养基相比.不含有的成分是 。
(4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行 。
吸附 B.包埋
C.装柱 D.洗涤
(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系
如图所示。下列叙述错误的
是 。
A.测试温度中,固定化与非固定
化植酸酶的最适温度分别为60
℃和45℃
B.测试温度范围内,固定化植酸
酶的相对酶活性波动低于非固
定化植酸酶
C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽
D. 65℃时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点
16. 下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题。请回答:
某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组见下表。
(1)将吸附了α-淀粉酶的石英砂装入柱中后,需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱,以除去
。按上表分组,将配制好的淀粉溶液加固定化酶柱中,然后
取一定量的流出液进行KI-I2检测。若流出液呈红色,表明有 生成;若各组
呈现的颜色有显著差异,则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是 组。
(2)下列关于上述固定化酶实验的叙述,错误的是
A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量
B.淀粉溶液流速过地导致流出液中含有淀粉
C.各组实验所用的淀粉溶液浓度相同 D.淀粉溶液的pH对实验结果有影响
(3)现有一份汗水样品,某兴趣小组欲检测其中的细菌数,进行以下实验,将一定量的浓度梯度稀释。取适量不同稀释度的稀释液,用 去分别接种于固体平面培养基上,经培养后进行计数,该实验应注意,接种前,从盛有 的容器中将玻璃刮刀取出,放在酒精灯火焰上灼烧,冷却后待用;分组时,需用
作为对照。
(4)在上述细菌培养实验中进行计数时,应计数的是接种了
A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数 B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数
C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数 D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数
幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集
样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下:请回答:
(1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有 它能以尿素作为氮源;若有Hp,则菌落周围会出现 色环带。
(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌。
A.高压蒸汽 B.紫外灯照射 C.70%酒精浸泡 D.过滤
(3)步骤X表示 。在无菌条件下操作时,先讲菌液稀释,然后将菌液
到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得 菌落。
(4)在培养时,需将培养皿倒置并放在 中。若不倒置培养,将导致 。
(5)临床上用14C气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将标记的 分
解为和。
利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,具有广阔的应用前景。但现有野生菌株对淀粉的
转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株。
(1)实验步骤:
①配制含有玉米淀粉的 (固体、液体)培养基。
②在 上的酒精灯火焰旁,将 接种至已灭菌的平板上。
③立即用适当剂量的紫外线照射,其目的是对野生菌株进行诱变。
④菌落形成后,加入碘液,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围
出现 现象的菌落即为高效菌落。
⑤若将已获得的高效菌落保存,需将单菌落用 取出,再用划线法接种在
上,适宜温度培养24h后,置于4℃冰箱中保存。
利用固体培养基可以进行微生物培养和植物组织培养,两者的培养基明显不同的是
A. 需要添加琼脂 B. 需要添加有机物 C. 需要添加激素 D. 需要灭菌处理
(3)下列有关操作不属于无菌操作的是
A. 若培养基中有葡萄糖,则用500g/cm2灭菌30min
B. 在接种微生物或外植体之前用酒精棉球拭擦双手
C. 在酒精灯火焰旁进行倒平板或接种操作
D. 将平板置于恒温培养箱中培养
参考答案
1.答案:(1)①非水溶性 ②包埋 (2)③石英砂 ④打开活塞1和2,并控制流速 ⑤ 碘—碘化钾 ⑥ 红⑦关闭活塞1和2 ⑧排放气体CO2,防止杂菌进入反应柱 (3)⑨D
2.答案:① A ②糊精 ③红色 ④液体 ⑤诱变剂 ⑥涂布 ⑦透明圈大小 ⑧ A组多数菌落周围的透明圈与B组差异不显著 ⑨A组有少数菌落周围的透明圈比B组明显小,有少数比B组明显大(或A组透明圈大小不一,B组较一致)
3.答案:(1)底物(或反应物) 产物 反复利用 交联法 包埋法 [③] (2)固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强,故应用范围较广 (3)3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密,酶分子容易漏出,数量不足 (4)3
4.答案(1)①MS培养基 ②脱分化 ③再分化 ④芽 (2)⑤LB液体 ⑥固体培养基上细菌分裂产生的子代个体不易分散,从而形成菌落 ⑦抗生素 ⑧高压蒸汽灭菌处理(灭菌)(3)B
5.答案:(1)①液体培养基(1分) ②划线(1分) ③D(或琼脂)(1分)
④防止培养皿盖上的水滴落在培养基上,使培养基上的菌落随水扩散,达不到分离的目(1分)(2)⑤单倍体(1分) ⑥A、E(或生长素溶液、细胞分裂素溶液)(1分)
⑦E(或细胞分裂素溶液)(1分) ⑧有丝分裂(1分) ⑨基因的选择性表达(1分)(3)⑩调pH(1分)
6.(1)半乳糖醛酸 蛋白质 黑曲霉(或苹果青霉等) 低温酶不变性失活,但可降低酶的活性,延长保存时间
(2)温度 果胶酶用量 利用果胶不溶于乙醇的特性来鉴别果胶
(3)水溶性 不溶于水而又有酶活性 石英砂
7.答案:(1)①消毒 ②果胶酶 ③吸附 ④未被固定的酶等 (2)⑤AB ⑥阀1 ⑦乙醇 ⑧浑浊(沉淀) ⑨ 慢 (3)⑩重复
答案8:(1)①高压蒸汽 ②消毒 ③超净台 (2)④B (3)⑤基因型 ⑥湿度 ⑦锻炼 (4)⑧划线分离 ⑨菌落
9.答案:(1) ①无菌操作 ②消毒 ③5%次氯酸钠 ④高压蒸汽灭菌⑤经过灭菌但未接种的培养基⑥有机成分 ⑦根⑧芽 ⑨发芽(生芽) ⑩A
10.答案:①细胞全能性 ②脱分化 ③再分化 (2)④ABD (多选、漏选、错选不给分)⑤细胞分裂素 ⑥生长素 ⑦单倍体 ⑧用人工合成的植物生长调节剂 ⑨ 因为植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶,在植物体内作用和存在的时间短;而人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相应分解的酶,作用时间长,作用效果明显(意思合理可给分)。
11.答案:(1) ①无菌 ②光照和温度 ③愈伤组织(2) ④B(3) ⑤MS ⑥生长素 ⑦湿度(4) ⑧涂布分离 ⑨培养基中的尿素被细菌分解产生NH3,酚红在碱性环境中呈红色
12.答案:(1)MS 摩尔浓度比 细胞分裂素 生长素 丛状苗 生根
(2)长出幼叶后要进行光合作用(3)秋水仙素 可育 大大缩短了育种年限
13(1)①ABCD; (2)②水; ③无机盐; (3)④减数分裂; ⑤有丝分裂;
(4)⑥C (5)⑦单倍体; ⑧秋水仙素 ⑨AABB、AAbb、aaBB、aabb;
14. (1)①化学 ②不溶于水 ③吸附 (2)④制平板 ⑤培养 ⑥将灭菌后的培养基培养一段时间后观察是否出现菌落(3)⑦C (4)⑧划线过程中接种环上的菌液逐渐减少,到划线最后部分细菌间距离加大,经培养后能得到单菌落
15. (1)①耐高温菌株(2)②稀释 ③单菌落 ④植酸酶的活性
(3)⑤供氧 ⑥琼脂(4)⑦B(5)⑧D
16. (1)①未吸附的α-淀粉酶 ②糊精 ③丙 (2)④A
(3)⑤涂布分离 ⑥70%酒精 ⑦未接种的培养基 (4)⑧D
17.脲酶 红 D 划线分离 接种 单菌落 恒温培养箱 无法分离 尿素
18.①固体 ②超净台③野生菌株④浅色范围大⑤接种环 ⑥斜面 ⑦C ⑧D