[生物——选修1生物技术实践]

   研究人员成功地从土壤中筛选到能产生纤维素酶的微生物。

（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C₁酶、Cx酶和________酶。

（2）如果要对土壤中的纤维素分解菌进行计数，常采用________法进行接种培养，接种工具采用________灭菌的方法。

（3）常用的刚果红染色法有两种：第一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；第二种是在________时就加入刚果红。________（选答“第一种”或“第二种”）方法会使菌落之间发生混杂。

（4）如果观察到产生________的菌落，说明可能获得了纤维素分解菌。为了确定是纤维素分解菌，还需要进行________的实验。纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的________进行定量的测定。

[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—选修生物技术实践】

纤维素是自然界中分布最广、蕴藏最多的一种天然可再生聚合体。自然界纤维素年产量超过10¹¹ t，按能量换算约等于7×10¹¹ t石油，而且纤维素无污染可再生。纤维素酶对纤维素的开发利用具有特别重要的意义，已成为国内外研究的热点。白蚁是自然界中纤维素的主要降解者，年均消耗纤维素约7×10⁸ t。白蚁消化道特别是中、后肠共生的微生物包括原生动物、细菌和真菌能分泌纤维素酶，是白蚁能降解纤维素的主要原因。下图是某生物兴趣小组从白蚁肠道分离能降解纤维素的细菌的流程图，请回答相关问题。

（1）培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、              。本实验用以纤维素为唯一碳源的选择培养基进行选择培养的目的是                ；制备培养基过程中，各成分按一定比例配制好后将PH调至              ，然后采用        灭菌法灭菌15-30min，冷却备用。灭菌是指使用              ，包括芽孢和孢子。

（2）取适量后肠样液涂布到加入            染料的含有纤维素的培养基上，等培养基上长出菌落后，选择周围有明显          的菌落进一步研究。

（3）该兴趣小组分离得到高产纤维素酶的细菌，发酵提取得到一定量的纤维素酶，如果直接用于酶解纤维素，酶溶解后无法回收利用，造成很大浪费。可以使用            技术，这样就可以反复利用，大大降低生产成本。

存在于蔬菜和粗加工的谷类中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康有着重要的作用。但纤维素不能被人体吸收，因为人体缺乏分解纤维素的酶。某校生物兴趣小组开展了以下探究纤维素酶研究的工作，请回答下列问题：

（1）纤维素酶是一种复合酶，包括C₁酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种，其中能将纤维素分解为纤维二糖的是________、________。

（2）土壤中不少微生物都具有分解纤维素的能力，可从枯枝落叶多的腐殖土中采样，还可以将富含________的物质埋在土壤中。取回的土样中含有多种微生物，在培养基中加入________染料来筛选纤维素分解菌，该染料可与纤维素形成________复合物，将来以培养基中________的出现做为筛选纤维素分解菌的依据。

（3）牛、羊等食草动物也具有消化纤维素的能力。若从牛的胃中分离出纤维素分解菌，与从土壤中分离出的纤维素分解菌相比较，除了要调整培养基的________外，还必须提供________环境。

[生物选修1：生物技术实践]

   甘蔗是一种高光效的植物，单位面积产量很高，目前已成为燃料酒精生产的重要原料。与化石燃料相比，酒精燃料可以再生，而且二氧化碳排放量少，具有低能耗、低污染、低排放的特点，为基础的低碳经济模式。

（1）利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为甘蔗—榨汁（蔗糖）—酵母发酵—蒸馏—成品（燃料酒精）—蔗渣由微生物分解再利用。具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2：从野生菌液中分离出理想的酵母菌菌种，需要用到________培养基，制备该培养基时要注意________和________。加琼脂后灭菌，制成固体培养基。为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长，需将培养皿________。

步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释，涂布在固体培养基的表面。接种操作一定要在酒精灯火焰附近进行，原因是________。

步骤4：根据是否能在该培养基上生长筛选出突变菌。由上述步骤筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比，具有________的特点。

（2）利用获得的突变菌和榨汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有（列举一种）________。

（3）酵母菌不能分解蔗渣，因其不含有能够分解蔗渣的________酶。若从土壤中分离具有这种酶的微生物，所需要培养基中的碳源为________。

[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。

回答下列与玉米秸杆的处理有关的问题。

（1）秸杆的主要成分是纤维素，牛一般没有分解其的酶，但其胃内有一种微生物可以帮助其分解，这种微生物与牛的种间关系为                 。尿素并不是牛马的必须营养，过多甚至对其有害，但有经验的农民常在其草料内喷少量尿素，据此题的信息你认为尿素的作用是                         。

（2）将秸杆粉碎后可以用来作为蘑菇的培养基质。对培养基和接种针进行灭菌处理。

（3）青贮加工技术。将成熟期玉米秸秆切碎、收集或人工收获后，将其铡碎装贮于窖、缸、塔、池及塑料袋中压实密封储藏。秸杆处理后，气味微酸（乳酸菌生活的产物）芳香。上述“压实密封”的目的是：人为造就一个                    环境，利于乳酸菌的             。用经这样处理后的秸杆饲喂牲畜的好处是：          。

（4）下面是分离分解纤维素的微生物的实验流程图。

步骤（三）中稀释的目的是：                     ________，步骤（四）中鉴别培养基中常加                    从而使其呈现均匀的红色，步骤（四）中应挑选产生           的菌落即为所需菌落。

(1)秸杆的主要成分是纤维素，牛本身没有相应的消化酶，但胃内有一种微生物可以帮助其分解，这种微生物与牛的种间关系为                       。尿素并不是牛马的必须营养，过多甚至有害，但有经验的农民常在其草料内喷少量尿素，据此题的信息你认为尿素的作用是                            。

(2)分离纯化能分解秸秆的微生物时，需对培养基和接种针进行灭菌处理，常用的方法依次是                             。

(3)将玉米秸秆人工收获后，将其铡碎、压实、密封储藏。秸杆经此处理后，气味微酸芳香(主要由乳酸菌代谢产物造成)。上述“压实密封” 的目的是：人为造就一个             环境，利于乳酸菌的           。用这样处理后的秸杆饲喂牲畜的好处是             。

(4)下面是分离分解纤维素的微生物的实验流程图：

步骤(二)中选择培养基的营养物质的特点是             ，步骤(三)中稀释的目的是                   。

废纸主要成分是木质纤维。左下图是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。回答下列问题。

（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在        的环境中。②中获得的酶是        酶。
（2）若从土壤中分离出上述微生物,应以        为唯一碳源的培养基进行培养,并加入        形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的        。
（3）接种后一个平板经培养后的菌落分布如右上图所示,推测接种时可能的操作失误是        。向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是        。
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是        。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供        。从玉米胚芽中提取的胚芽油不易挥发,宜选用        法从玉米胚芽中提取。