1.(2015·全國卷Ⅰ)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂,微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)。回答有關(guān)問題:
(1)顯微觀察時,微生物A菌體中的油脂通常可用________染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā),可選用________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。
(2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落,可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣,并應(yīng)選用以________為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。
(3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù),可在顯微鏡下用________直接計數(shù);若要測定其活菌數(shù)量,可選用________法進(jìn)行計數(shù)。
(4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度,某同學(xué)測得相同時間內(nèi),在35 ℃、40 ℃、45 ℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg,則上述三個溫度中,________℃條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度,應(yīng)圍繞________℃設(shè)計后續(xù)實驗。
【解析】 (1)油脂可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,被蘇丹Ⅳ染液染成紅色,因此油脂通常用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染色。不易揮發(fā)的物質(zhì)大多采用萃取法進(jìn)行提取,水蒸氣蒸餾法一般用來提取易揮發(fā)的物質(zhì)。
(2)能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B能利用脂肪(油脂)作為碳源,所以在制備選擇微生物B的培養(yǎng)基時,應(yīng)將油脂作為唯一的碳源。
(3)用顯微鏡直接對微生物進(jìn)行計數(shù),需要用血細(xì)胞計數(shù)板。如果對活菌進(jìn)行計數(shù),則要用稀釋涂布平板法涂布平板,培養(yǎng)后統(tǒng)計菌落數(shù)目,然后計算出活菌數(shù)量。
(4)降解等量的油脂,需要的酶量越多,說明此溫度下的酶的活力越小。所以三種溫度中45 ℃下酶的活力最小。從三種溫度下的實驗結(jié)果可知,40 ℃下酶的活力最大,所以要想測定該酶的最適溫度,應(yīng)圍繞該溫度設(shè)計不同溫度梯度,進(jìn)行后續(xù)實驗。
【答案】 (1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ) 萃取法 (2)油脂 (3)血細(xì)胞計數(shù)板 稀釋涂布平板 (4)45 40
2.受中醫(yī)古籍《肘后備急方》中將青蒿“絞汁”用藥的啟發(fā),屠呦呦采用低溫提取的方法,從黃花蒿中直接提取得到青蒿素,是治療瘧疾的特效藥。青蒿素易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,不易揮發(fā),對熱不穩(wěn)定;卮鹣铝袉栴}:
(1)青蒿素的提取________(填“適宜”或“不宜”)采用水蒸氣蒸餾法提取,原因是______________________________________________________。
(2)屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素,其提取流程與胡蘿卜素的提取具有相似之處。在用乙醚浸泡提取前,要對黃花素莖葉進(jìn)行________和干燥,以提高萃取效率;干燥過程應(yīng)控制好________和干燥時間,以防止________。
(3)青蒿素是從野生植物黃花蒿中提取,曾被世界衛(wèi)生組織稱作是“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”,這一實例表明了生物多樣性的________價值。青蒿素還對癌細(xì)胞的生長具有顯著抑制作用,它能誘導(dǎo)多種癌細(xì)胞的凋亡。細(xì)胞凋亡是由________所決定的細(xì)胞________的過程。
【解析】 (1)水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì),而青蒿素不易揮發(fā),不能隨水蒸氣蒸餾出,且對熱不穩(wěn)定,所以水蒸氣蒸餾法不適用提取青蒿素。
(2)由于青蒿素易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,從黃花蒿中提取青蒿素時,應(yīng)采用萃取法,并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥,以提高萃取效率;干燥過程應(yīng)控制好溫度和時間,以防止青蒿素分解。
(3)從黃花蒿提取的青蒿素是“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”,這一實例說明了生物多樣性的直接價值。細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。
【答案】 (1)不宜 青蒿素不易揮發(fā),且對熱不穩(wěn)定 (2)粉碎 干燥溫度 青蒿素分解 (3)直接 基因 自動結(jié)束生命
3.(2013·全國卷Ⅰ)回答下列有關(guān)泡菜制作的問題:
(1)制作泡菜時,所用鹽水需煮沸,其目的是________。為了縮短制作時間,有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的作用是 ___________。
(2)泡菜制作過程中,乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進(jìn)行______________________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的________中。
(3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有________、________和________等。
(4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi),泡菜液逐漸變酸。這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是________________________,原因是
__________________________________________________________。
【解析】 結(jié)合泡菜制作過程的相關(guān)知識回答問題。
(1)制作泡菜時需要先形成無菌環(huán)境,所用鹽水需煮沸,以殺滅鹽水中的雜菌。想要縮短制作時間,應(yīng)該縮短菌株的生長時間,陳泡菜液中含有一定量的乳酸菌,這樣菌體數(shù)量擴(kuò)增速度會加快。
(2)乳酸菌為厭氧菌,進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,該過程只能在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。
(3)溫度過高、腌制時間過短、食鹽用量不足等,容易造成雜菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加。
(4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi),氧氣濃度逐漸降低,泡菜液逐漸變酸,不適宜雜菌生長,而適宜乳酸菌生長,因此乳酸菌數(shù)量增加,其他雜菌數(shù)量減少。
【答案】 (1)殺滅雜菌 增加乳酸菌數(shù)量 (2)無氧呼吸 細(xì)胞質(zhì) (3)溫度 腌制時間 食鹽用量 (4)乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少 乳酸菌比雜菌更為耐酸