[生物——选修1：生物技术实践]

农作物秸秆中含有大量的纤维素，这些纤维素通过纤维素酶的作用可以转化为葡萄糖，而葡萄糖是重要的能源物质，也是食品、医药等的重要原料。纤维素酶一般从纤维素分解菌中获取，因此，要获取纤维素酶需要分离纤维素分解菌。如图是从土壤中分离纤维素分解菌的流程图，请回答下列问题：

（1）图中步骤A表示________，该过程所使用的培养基中含有的碳源为________。

（2）鉴别纤维素分解菌的培养基中加入的鉴别物质是________，其鉴别原理是________。

（3）纤维素酶是一种复合酶．它包括C₁酶、________，其中能将纤维二糖分解为葡萄糖的酶是________。

（4）将纤维素转化为葡萄糖后，利用葡萄糖可以生产乙醇，能将葡萄糖转化为乙醇的微生物是________。

[生物——选修1：生物技术实践]

分离筛选降解纤维素能力强的微生物，对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有理论和实际意义。研究人员从土壤和腐烂的秸秆中分离筛选出能高效降解纤维素的菌株，并对筛选出的菌株进行了初步研究。

(1)对培养基进行灭菌的常用方法是        。为在培养基表面形成单个菌落，若以接种环为工具，则用        法进行接种。

(2)先将样品悬液稀释后涂在放有滤纸条的固体培养基上进行筛选得到初筛菌株。再将初筛菌株接种到以         为唯一碳源的培养基培养2～5天，加入       溶液后，依据出现的颜色反应进行筛选，观察菌落特征并测量          。同时将初筛菌株制备成的菌液放入加有滤纸条的液体培养基中，恒温振荡培养8天，观察滤纸条的破损情况。结果见表。由表可知，8种菌株中1、3、7号菌株产酶能力较强，你的解释是               。

 注:①DP = (D / d) 2，其中d表示菌落直径(cm)，D表示水解圈直径(cm)

      ②“+”为滤纸边缘膨胀；“+ +”为滤纸整齐膨胀并弯曲；“+ + +”为滤纸不定形；“+ + + +” 为成团糊状；“+ + + + +”为半清状 (3)为进一步研究1、3、7号菌株对秸秆降解的效果。分别用这三种菌株对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定。结果见下图。

 由图分析可知，三种菌株对        的降解最强，与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中            的降解率变化最大。

Ⅰ.

（1）通常用显微镜观察特定细胞结构时需要染色处理。其中，观察染色体需用           进行染色；观察DNA需用           进行染色；观察线粒体需用         进行染色。

（2）酒精是生物实验中常用的试剂。在“检测生物组织中的脂肪”实验中，酒精的作用是               。在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，酒精的作用是                   。

在能源紧缺的现状下，可利用纤维素解决能源问题，利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。

【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。

【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。

【实验材料】三种微生物（A、B、C）培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。

【实验步骤】

（1）取四支试管，分别编号。

（2）按照右表所列添加相应试剂。

（3）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。

（4）检验葡萄糖的生成量，在上述四支试管中分别加入等量         试剂，摇匀后，进行水浴加热。

（5）观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色深浅。

【实验结果】

【分析讨论】①表格中实验添加试剂的量X、Y分别是        、         。

②实验组试管均呈现的颜色是               ，但深浅不同。

③你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是微生物          。

[生物——选修1：生物技术实践]

诱变育种的方法可获得纤维素酶高产菌株而提高酶的产量。某同学设计了如下的实验方案，以获得纤维素酶高产菌株。

（1）实验原理：

①用一定剂量的诱变剂或紫外线照射（或高能辐射）处理微生物可以诱导基因突变。

②纤维素和刚果红反应固体培养基呈________色，微生物可释放纤维素酶分解培养基中的纤维素，在菌落周围形成无色透明圈。

③在纤维素和刚果红固体培养基上的菌落周围，出现透明圈越大，菌株产纤维素酶量越多。

（2）实验步骤：

①第一步：将纯化培养的生产菌株分别处理，甲组用一定剂量的诱变剂处理，乙组用________，内（对照）组不作任何处理。

②第二步：制备含纤维素（作为唯一________）和刚果红（纤维素指示剂）的固体培养基，灭菌和倒甲板。

③第三步：把甲、乙和丙组的菌株采用平板稀释涂布或划线法，分别接种于多个含纤维素和刚果红的固体培养基上，均在________的无菌条件下培养。

④第四步：观察比较实验组和丙组菌株的菌落周围透明圈，选出透明圈最大的菌落，再进行________培养和如此反复处理，可获得高产菌株。

（3）预期结果：

①诱发突变率低，实验组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组________（相同或不同）。

②诱发突变多害少利性，实验组与对照组比较，透明圈中大多________（变大或变小）。

③微生物对紫外线照射或高能辐射更敏感，甲和乙组中________的培养基往往无菌株生长。

A[选修l：生物技术实践]

请回答下列问题：

(1)从土壤中筛选纤维素分解菌时，需要在培养基中加入的特殊染料是________。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___________________________________________________________。

(2)制作泡菜时，为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是___________。从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是______________。

(3)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是______ __。豆腐发酵主要利用了微生物产生的_____________，通过发酵，豆腐中营养物质的种类增多，且更易于消化和吸收。

(4)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是_______法，为了提高出油率，需将柑橘皮干燥去水，并用______浸泡，浸泡时间为10h以上，这样压榨时不会滑脱。

(5)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用花药离体培养技术大量繁殖，则应选择花粉发育至_______期的花药培养成功率最高。

B[选修3：现代生物科技专题]

图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：

方案I、抗冻蛋白基因烟草细胞→抗冻烟草

方案Ⅱ、A基因全免疫过的B细胞→体外培养→单克隆抗体

方案III、人的生长激素基因牛的受精卵→早期胚胎受体母牛→转基因牛

(1)基因工程的核心步骤是_________。农杆菌上转化法中，根据农杆菌的特点，如果将抗冻蛋白基因插入到_________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中____________上。

(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是________，请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则_____________。   

(3)方案III中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因与________的启动子等调控组件重组在一起。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定一般是取处于______时期的______细胞进行检测。

【生物－选修1：生物技术实践】

现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免的产生了大量废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。下图是工业上利用微生物将纤维素

（1）上述工作流程中①环节需要的微生物大多分布在＿＿＿＿＿＿的环境中。在分离分解纤维素的微生物时，土壤取样后，通过选择培养可以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在筛选①环节需要的微生物时，可采用＿＿＿＿＿＿（方法），通过＿＿＿＿＿＿直接对微生物进行筛选。

（2）可利用＿＿＿＿＿＿技术，使②中的酶能够重复利用。

（3）生产中可以满足④环节的常见菌种是＿＿＿＿＿＿，④过程要注意对接种器材进行＿＿＿＿＿＿。为了确保⑤环节成功，后期要注意发酵装置＿＿＿＿＿＿。

[生物—选修1：生物技术实践]

某实验小组欲从土壤中筛选出能高效分解纤维素的微生物，设计了下列实验流程。请回答相关问题

（1）上述流程中，选择培养________（能或不能）省略，选择培养使用的培养基是________（固体或液体）培养基。

（2）实验中对接种环的灭菌方法是________。

（3）鉴别纤维素分解菌的培养基中应加入________染料。它可以与纤维素形成________色复合物，最终应挑选透明圈________（大或小）的菌落进行纯化培养。

（4）某同学在鉴定细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________。

分离筛选降解纤维素能力强的微生物对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有理论和实际意义。研究人员从土壤和腐烂的秸秆中分离筛选出能高效降解纤维素的菌株，并对筛选出的菌株进行了初步研究。

  （1）对培养基进行灭菌的常用方法是               。为在培养基表面形成单个菌落，若以接种环为工具，则用                法进行接种。

  （2）纤维素酶是一种复合酶，包括                         。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，其发酵方法有                        。

  （3）先将样品悬液稀释后涂在放有滤纸条的固体培养基上进行筛选得到初筛菌株。再将初筛菌株接种到以           为唯一碳源的培养基培养2～5天，加入刚果红溶液后，依据出现的颜色反应进行筛选，观察菌落特征并测量               。同时将初筛菌株制备成的菌液放入加有滤纸条的液体培养基中，恒温振荡培养8天，观察滤纸条的破损情况。结果见表。由表可知，8种菌株中1、3、7号菌株产酶能力较强,原因是                                                                                           。

注: ① D_P = (D / d)²，其中d表示菌落直径(cm)，D表示水解透明圈直径(cm)

②“+”为滤纸边缘膨胀，“+ + ”为滤纸整齐膨胀并弯曲，“+ + + ”为滤纸不定形“+ + + +”为成团糊状“+ + + + +”为半清状

（5）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，在产生乙醇时要控制的必要条件是：          。

玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等，流程如下：

(1)某同学设计了从土壤中分离纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。最好选择　　　　　　　　　　环境采集土样。配制培养基时，各种成分在分装前必须进行　　　 　   　，接种前要进行　　　    　　。在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在无菌条件下进行。在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒过来放置，这样做的目的是　　　　　　　。

(2)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基中加入　　　　　，将筛选获得的菌液稀释后用　　　　　      法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生  　    　的菌落作为菌种进行进一步的扩大培养。

(3)玉米胚芽油不易挥发，宜选用萃取法或         法从玉米胚芽中提取。