《新課標(biāo)》高三生物(人教版)第二輪專題講座第十講生物技術(shù)實(shí)踐

1、 子 新課標(biāo)高三生物（人教版）第二輪專題講座 第十講 生物技術(shù)實(shí)踐山東 李文強(qiáng)本講內(nèi)容本講內(nèi)容包括（人教版）選修一生物技術(shù)實(shí)踐大部分內(nèi)容。具體內(nèi)容有：專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用、專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)、專題4酶的研究與應(yīng)用、專題6植物有效成分的提取等。一 高考預(yù)測本講內(nèi)容屬于新課改后變動較大的一個專題，但是因?yàn)樵诟呖贾袑儆谶x做內(nèi)容，因此出題的難度不會太大。而且在2007年考綱中對于本講內(nèi)容都?xì)w為實(shí)驗(yàn)類內(nèi)容，提出的要求為理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。在復(fù)習(xí)過程中要注意把握各種生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)流程，并能夠

2、加以靈活運(yùn)用。另外在考綱中把專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)歸到了現(xiàn)代生物技術(shù)內(nèi)容中，專題6植物有效成分的提取并沒有提及，因此在復(fù)習(xí)中可以略作調(diào)整。二 考點(diǎn)歸納突破1. 影響發(fā)酵過程的因素溫度 溫度對微生物的影響是多方面的。首先，溫度影響酶的活性。在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菌體生長和代謝加快，發(fā)酵反應(yīng)的速率加快。當(dāng)超過最適溫度范圍以后，隨著溫度的升高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低。溫度也能影響生物合成的途徑。例如，金色鏈霉菌在30以下時，合成金霉素的能力較強(qiáng)，但當(dāng)溫度超過35 時，則只合成四環(huán)素而不合成金霉素。此外，溫度還會影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)，以及菌種對營養(yǎng)物質(zhì)的分解吸收等。

3、因此，要保證正常的發(fā)酵過程，就需維持最適溫度。但菌體生長和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同。如灰色鏈霉菌的最適生長溫度是37 ，但產(chǎn)生抗生素的最適溫度是28 。通常，必須通過實(shí)驗(yàn)來確定不同菌種各發(fā)酵階段的最適溫度，采取分段控制。pH pH能夠影響酶的活性，以及細(xì)胞膜的帶電荷狀況。細(xì)胞膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的透性也會改變，從而有可能影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的分泌。此外，pH還會影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的分解等。因此，應(yīng)控制發(fā)酵液的pH。但不同菌種生長階段和合成產(chǎn)物階段的最適pH往往不同，需要分別加以控制。在發(fā)酵過程中，隨著菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵液的pH必然會發(fā)

4、生變化。如當(dāng)尿素被分解時，發(fā)酵液中的NH+4濃度就會上升，pH也隨之上升。在工業(yè)生產(chǎn)上，常采用在發(fā)酵液中添加維持pH的緩沖系統(tǒng)，或通過中間補(bǔ)加氨水、尿素、碳酸銨或碳酸鈣來控制pH。目前，國內(nèi)已研制出檢測發(fā)酵過程的pH電極，用于連續(xù)測定和記錄pH變化，并由pH控制器調(diào)節(jié)酸、堿的加入量。溶解氧 氧的供應(yīng)對需氧發(fā)酵來說，是一個關(guān)鍵因素。從葡萄糖氧化的需氧量來看，1 mol的葡萄糖徹底氧化分解，需6 mol的氧；當(dāng)糖用于合成代謝產(chǎn)物時，1 mol葡萄糖約需1.9 mol的氧。因此，好氧型微生物對氧的需要量是很大的，但在發(fā)酵過程中菌種只能利用發(fā)酵液中的溶解氧，然而氧很難溶于水。在101.32 kPa、2

5、5時，氧在水中的溶解度為0.26 mmol/L。在同樣條件下，氧在發(fā)酵液中的溶解度僅為0.20 mmol/L，而且隨著溫度的升高，溶解度還會下降。因此，必須向發(fā)酵液中連續(xù)補(bǔ)充大量的氧，并要不斷地進(jìn)行攪拌，這樣可以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。泡沫 在發(fā)酵過程中，通氣攪拌、微生物的代謝過程及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫。發(fā)酵過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的泡沫是正?，F(xiàn)象，但過多的持久性泡沫對發(fā)酵是不利的。因?yàn)榕菽瓡紦?jù)發(fā)酵罐的容積，影響通氣和攪拌的正常進(jìn)行，甚至導(dǎo)致代謝異常，因而必須消除泡沫。常用的消泡沫措施有兩類：一類是安裝消泡沫擋板，通過強(qiáng)烈的機(jī)械振蕩，促使泡沫破裂；另一類是使用消泡沫劑。營養(yǎng)

6、物質(zhì)的濃度 發(fā)酵液中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，特別是碳氮比、無機(jī)鹽和維生素的濃度，會直接影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累。如在谷氨酸發(fā)酵中，NH4+濃度的變化，會影響代謝途徑。因此，在發(fā)酵過程中，也應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行控制。2.高果糖漿簡介生產(chǎn)高果糖漿的原料是葡萄糖，葡萄糖是由淀粉轉(zhuǎn)化而來的。生產(chǎn)高果糖漿的基本過程是，含淀粉的漿液經(jīng)過-淀粉酶的催化作用，可以形成糊精；糊精經(jīng)過糖化酶的催化作用形成葡萄糖；葡萄糖在葡萄糖異構(gòu)酶的催化作用下，分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這叫做葡萄糖的異構(gòu)化。葡萄糖經(jīng)過異構(gòu)化，就形成了果糖。但是，并不是所有的葡萄糖經(jīng)異構(gòu)化后都轉(zhuǎn)化成果糖。這是因?yàn)槠咸烟钱悩?gòu)酶催化效率最高時(溫度為607

7、0 )，葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖的比率也只有53.5%56.5%，并且要使這一催化反應(yīng)達(dá)到平衡，需要很長的時間。因此，生產(chǎn)上葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖的比率實(shí)際上只有42%45%，其余的仍然是葡萄糖。也就是說，這樣的產(chǎn)品實(shí)際上是葡萄糖和果糖的混合物，這種混合物叫做果葡糖漿。如果把果葡糖漿中的果糖和葡萄糖分離開來，將分離出來的葡萄糖再次進(jìn)行異構(gòu)化，并且如此反復(fù)多次，最后的混合物中果糖的含量可以達(dá)到70%90%，這樣的混合物就叫做高果糖漿。3.銨鹽與硝酸鹽作為微生物氮源的無機(jī)鹽主要是銨鹽和硝酸鹽，一般能利用無機(jī)氮化物作為惟一氮源的微生物，都能利用銨鹽，但不都能利用硝酸鹽。微生物利用銨鹽時，由于銨離子被吸收，而造成培

8、養(yǎng)基pH降低；相反，在利用硝酸鹽時，常因硝酸根離子被吸收，而使培養(yǎng)基pH升高，前者稱為生理酸性鹽，后者稱為生理堿性鹽。為了避免培養(yǎng)基出變化，常用硝酸銨作為氮源4.根尖分生組織和愈傷組織的異同：組織類型細(xì)胞來源細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞排列細(xì)胞去向根尖分生組織受精卵正方形無液泡緊密分化成多種細(xì)胞組織愈傷組織高度分化細(xì)胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個體相同點(diǎn)都通過有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖三 高考真題體驗(yàn)例1（2005江蘇生物）下列有關(guān)谷氨酸棒狀桿菌的生長和谷氨酸發(fā)酵的敘述錯誤的是（ ）A.組成酶是維持菌體基本生活的必要條件B.菌體能合成各種生長因子，不需要從外界補(bǔ)充C.發(fā)酵液pH呈酸性時，就會生成乙酰谷氨

9、酰胺D.細(xì)胞膜透性的改變，可解除代謝產(chǎn)物對有關(guān)酶活性的抑制考點(diǎn)定位 本題考查的知識點(diǎn)是微生物的營養(yǎng)、代謝和生長中相關(guān)知識指點(diǎn)迷津 菌體并不是能合成各種生長因子，如果缺乏合成生長因子所需的酶或合成能力有限，則需要補(bǔ)充生長因子。參考答案 B例（2005廣東生物）在利用谷氨酸捧狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的過程中，下列敘述正確的是（）各個生長時期的長短是固定的，無法人為縮短生長周期 對數(shù)期是采樣留種的最佳時期 在穩(wěn)定期補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)可以提高產(chǎn)量 調(diào)整期是收獲代謝產(chǎn)物的最佳時期A、 B、 C、 D、考點(diǎn)定位 本題考查的知識點(diǎn)是發(fā)酵工程的知識。指點(diǎn)迷津 利用谷氨酸捧狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的過程中，微生物生長過程中各生長時期

10、的長短是不同的，在生產(chǎn)上可以連續(xù)培養(yǎng)法等縮短培養(yǎng)周期。各時期特點(diǎn)也不同，如對數(shù)期菌種形態(tài)、特性穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種，在穩(wěn)定期補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，排出有害代謝產(chǎn)物，可保持微生物較長時間的高速生長，可以提高產(chǎn)量，也是獲得代謝產(chǎn)后的最佳時期。參考答案B例2001年全國高考理科綜合(江蘇、浙江)卷在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧漸漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度下降一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。

11、根據(jù)上述過程回答以下問題：(1)該過程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)是_。(2)初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是_。(3)經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，985形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余15則是用于_。(4)請寫出由麥芽糖葡萄糖酒精的反應(yīng)方程式。(5)如果酵母菌消耗的糖（設(shè)為麥芽糖，其分子量為342）有985（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）形成了酒精（分子量為460）和其他發(fā)酵產(chǎn)物。設(shè)有500t麥芽汁，其中麥芽糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80，發(fā)酵后最多能生產(chǎn)酒精濃度為32（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的啤酒多少噸？考點(diǎn)定位 這是一道以發(fā)酵為主線，聯(lián)系代謝的類型及基本的計算的綜合性測試題，對考生的能力要求較高，要求考生能運(yùn)用所學(xué)的知識，解決生產(chǎn)實(shí)際中的問

12、題。指點(diǎn)迷津 酵母菌是一種真菌，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。代謝類型同化作用方式為異養(yǎng)型，異化作用方式在有氧條件下可進(jìn)行有氧呼吸，在無氧條件下可進(jìn)行無氧呼吸。在有氧條件下酵母菌通過有氧呼吸獲得的能量多，能夠進(jìn)行繁殖，繁殖的主要方式是出芽生殖。在無氧條件下酵母菌通過無氧呼吸獲得的能量少，不能夠進(jìn)行繁殖，只能維持基本的生命活動。酵母菌在有氧條件下通過無氧呼吸只需分解少量的葡萄糖即能獲得足夠的能量用于生長、發(fā)育和繁殖。但在無氧條件下，通過無氧呼吸獲得的能量很少，只有通過分解大量的葡萄糖指才能獲得生命活動所需的最低能量需求。第(4)小題酵母菌以麥芽糖為基質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)方程式為： 第一步將麥芽糖分解為

13、葡萄糖：C12H22H11+H2O2C6H12O6； 第二步將葡萄糖分解為乳酸：C6H12O62C2H5OH+2CO2。第(5)小題的計算是在生產(chǎn)實(shí)際中的一種知識的應(yīng)用。由于題目中提供的數(shù)量都是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以計算時均以質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。參考答案 (1)既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼呼 (2)出芽生殖(3)酵母菌自身的生長和繁殖(4)C12H22O11+H2O2C6H12O6；C6H12O62C2H5OH+2CO2(5)C2H5OH的分子量為460500t8.0%98.5%662t例（2005江蘇生物）下列關(guān)于平菇培養(yǎng)的操作程序，正確的是（）A、配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，接種，高壓蒸氣滅菌，培養(yǎng)

14、B、配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，高壓蒸氣滅苗，接種，培養(yǎng)C、配制棉予殼培養(yǎng)基，按種，高壓蒸氣滅菌，培養(yǎng)D、配制棉子殼培養(yǎng)基，高壓蒸氣滅菌，接種，培養(yǎng)考點(diǎn)定位 本題考查的知識點(diǎn)是平菇培養(yǎng)的基本技術(shù)的操作程序。指點(diǎn)迷津 培養(yǎng)平菇所用的培養(yǎng)基是棉子殼，具體的操作程序是：配制培養(yǎng)基、高壓蒸氣滅菌、接種、培養(yǎng)。參考答案 D例5（2006年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試重慶卷）下列所述環(huán)境條件下的微生物，能正常生長繁殖的是 A在缺乏生長素的無氮培養(yǎng)基中的圓褐固氮菌 B在人體表皮擦傷部位的破傷風(fēng)桿菌 C在新配制的植物礦質(zhì)營養(yǎng)液中的酵母菌 D在滅菌后的動物細(xì)胞培養(yǎng)液中的禽流感病毒考點(diǎn)定位 本題綜合考查微生物的營養(yǎng)和

15、代謝類型指點(diǎn)迷津 微生物正常生長繁殖需要齊全的營養(yǎng)（C源、N源、H2O、無機(jī)鹽、生長因子），圓褐固氮菌能固氮，所以可在無氮培養(yǎng)基上繁殖。B、C、D考查幾種常見微生物的代謝類型：破傷風(fēng)桿菌是厭氧型，人體表皮與空氣接觸，其中的氧氣會抑制其生存；酵母菌是異養(yǎng)型，需要現(xiàn)成的有機(jī)物，而植物礦質(zhì)營養(yǎng)液中缺乏有機(jī)物；禽流感病毒是非細(xì)胞生物，不能獨(dú)立進(jìn)行新陳代謝，只能營活性寄生，動物細(xì)胞培養(yǎng)液中沒有細(xì)胞。參考答案 A 四 實(shí)驗(yàn)探究討論利用下列材料用具，驗(yàn)證固定化酵母細(xì)胞能發(fā)酵生產(chǎn)啤酒。實(shí)驗(yàn)原理：麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中。啤酒酵母可以利用自身細(xì)胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成乙醇。材料

16、用具：麥芽汁液體培養(yǎng)基、新鮮斜面啤酒酵母、海藻酸鈉、葡萄糖氯化鈣混合液，無菌水；高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、小燒杯、注射器、500ml三角瓶、天平、玻璃棒、pH試紙、紗布等。實(shí)驗(yàn)步驟：（1） （2） （3） 五 綜合能力檢測一.選擇題1現(xiàn)代生產(chǎn)的許多飲料和糖果中的甜味劑不是蔗糖而是高果糖漿，高果糖漿是淀粉通過一系列酶的催化作用轉(zhuǎn)化而來的，下列哪一種酶在這一過程中是不需要的Aa-淀粉酶 B糖化酶C葡萄糖異構(gòu)酶 D纖維素酶分離提純是制取發(fā)酵產(chǎn)品不可缺少的階段，產(chǎn)品不同，分離提純的方法不同。若要獲得發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物代謝產(chǎn)物，常采用的提取方法是蒸餾 萃取 過濾 壓榨 沉淀A B C D細(xì)菌培養(yǎng)過程

17、中分別采用了高壓蒸氣、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理方法，這些方法可分別用于殺滅哪些部位的雜菌A接種針、手、培養(yǎng)基 B高壓鍋、手、接種針C培養(yǎng)基、手、接種針 D接種針、手、培養(yǎng)基.在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中，應(yīng)選擇哪個時期最易成活（ ）A單核期前的花藥 B單核期后的花藥 C單核期花藥 D雙核期.影響花藥培養(yǎng)的主要因素是A材料的選擇與培養(yǎng)基的組成 B親本植株的生理狀況 C選擇合適的花粉發(fā)育時期 D材料的低溫處理與接種密度6粗糙脈孢菌的單倍體細(xì)胞中具有7條染色體。兩 個不同類型的粗糙脈孢菌A和a融合后成為二倍體，隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂，緊接著又進(jìn)行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細(xì)胞數(shù)及每

18、個子細(xì)胞中的染色體數(shù)分別為（ ）A8個、7條 B8個、14條 C4個、7條 D4個、14條7.某高等植物體細(xì)胞內(nèi)假設(shè)有6條染色體，它們是AaBbDd，那么，一個花粉管中的兩個精子中的染色體是（ ）AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd8.用蘭花莖尖細(xì)胞可快速培養(yǎng)蘭花苗，這種生殖方式不能叫 （ ）A無性生殖 B組織培養(yǎng) C植物克隆 D有性生殖9.有同源染色體存在，但在光鏡下一定看不到同源染色體之間兩兩配對聯(lián)會的是（ ）A初級精母細(xì)胞 B次級精母細(xì)胞 C精細(xì)胞 D根尖分生區(qū)細(xì)胞10.玉米的體細(xì)胞含有20條染色體。在正常情況下，它的卵細(xì)胞、一個極核、胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞、

19、珠被細(xì)胞和子房壁細(xì)胞所含染色體數(shù)目依次應(yīng)為（ ）A10、10、20、20、20、20 B10、10、30、30、20、20C10、10、20、30、20、20 D10、20、20、30、20、2011如果某種植物的基因型為AABb，這兩對基因分別位于兩對同源染色體上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（ ）AAAaBBb、AAabbb、AAaBbb BAABB、AABb CAaaBBb、Aaabbb DAaaBbb、Aaabbb12番茄的染色體數(shù)目是24，一個番茄細(xì)胞發(fā)生減數(shù)分裂，形成的細(xì)胞中有三個退化消失。剩下一個細(xì)胞迅速發(fā)生了三次有絲分裂，你會找到多少個細(xì)胞核？這些核含有多

20、少個染色體（ ）A4個核，各有12個染色體 B4個核，各有24個染色體C8個核，各有24個染色體 D8個核，各有12個染色體13一個豆莢中種子的數(shù)目，從理論上講取決于（ ）A花中雌蕊的數(shù)目 B雌蕊中柱頭的數(shù)目C子房中受精胚珠的數(shù)目D胚囊中胚的數(shù)目14下列物質(zhì)能同時為在腸桿菌提供碳源、氮源、能源的是A牛肉膏和蛋白胨 BCO2和光C葡萄糖和N2 D碳酸鹽和O215利用發(fā)酵工程大量生產(chǎn)酵母菌時，不正確的措施是A隔絕空氣B在對數(shù)期獲得菌種C過濾沉淀進(jìn)行分離D使菌體生長長期處于穩(wěn)定期16下列關(guān)于生長因子的敘述不正確的是A生長因子是指微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物B一般是酶、核酸等的組成成分C自身不合成，

21、必須由外界補(bǔ)充D主要包括維生素、氨基酸和堿基等17下列培養(yǎng)基不具有選擇性的是A二氧化碳、碳酸鹽為碳源的培養(yǎng)基B無氮源培養(yǎng)基C加入青霉素的培養(yǎng)基D伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基18科學(xué)家通過 技術(shù)手段生產(chǎn)出了能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶。A細(xì)胞工程 B基因工程 C發(fā)酵工程 D酶工程19蛋白酶不能洗去A油漬 B血漬 C奶漬 D果汁漬20下列不能影響加酶洗衣粉活性的是 A溫度 B酸堿度 C表面活性劑 D水的數(shù)量二.簡答題1將等量萌發(fā)的種子和煮沸自然冷卻后的種子分別放入甲、乙兩個試管中，如下圖所示本實(shí)驗(yàn)中石蠟油短期內(nèi)不影響生物的生長）。兩試管中均無空氣存在。據(jù)圖分析回答：（1）甲試管放置幾個小時后，管

22、內(nèi)頂部出現(xiàn)氣泡，其中的氣體成分主要是_；將該氣體引入_溶液中，可使該溶液變混濁。（2）甲試管中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象是種子進(jìn)行_造成的，寫出表示這一過程的反應(yīng)式_。（3）乙試管在與甲試管同樣的時間內(nèi)，試管內(nèi)頂部未出現(xiàn)氣泡，原因是 _。（4）乙試管繼續(xù)放置幾天，一些微生物開始繁殖，導(dǎo)致試管內(nèi)頂部也出現(xiàn)少量氣體，這是這些微生物從試管中的_獲得了所需要的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝的結(jié)果。一般來說，微生物所需要的營養(yǎng)要素可歸納成_、_、_、_和_五大類。（5）這些微生物可能的來源是（答出兩個來源即可。）_ _。2.（1）人們不會在熱泉中發(fā)現(xiàn)活著的嗜冷海藻，而經(jīng)?？梢栽诶渌h(huán)境中分離出嗜熱微生物。請根據(jù)酶的特性分析產(chǎn)

23、生這種現(xiàn)象的原因。（2）淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)量，請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，利用誘變育種方法，獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株。 寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。 根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點(diǎn)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提示：生產(chǎn)菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈。3.紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細(xì)胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間發(fā)生的變化。（1）在生產(chǎn)前，需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的“種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉

24、細(xì)胞經(jīng)過_而獲得的。這項(xiàng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_。（2）從圖中可以看出：反應(yīng)器中紫草細(xì)胞的生長呈現(xiàn)_規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是_和_。（3）在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進(jìn)行攪拌的目的是_和_。4.將10毫升酵母液放在適宜溫度下培養(yǎng)，并于不同時間內(nèi)等量均勻取樣4次，分別測定樣品中酵母菌的數(shù)量和pH，結(jié)果如下表。請分析回答：樣品酵母菌數(shù)量（個/立方毫米）PH12341210820121010004.85.43.75.0 （1）表中樣品的取樣先后次序?yàn)?。 （2）對酵母菌而言，10毫升該培養(yǎng)液的環(huán)境負(fù)荷量為 個。 （3）若第5次均勻取樣時，樣品中的酵母菌數(shù)量為760個/立方米，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是

25、 。5在錐形瓶內(nèi)裝入一定量液體培養(yǎng)基，接入N0個乳酸菌之后密封，放在25恒溫箱中連續(xù)培養(yǎng)若干小時，其間每30min測定一次菌數(shù)，測得數(shù)量變化曲線如圖。請分析并回答問題：（1）乳酸菌以 方式生殖，這代表 類生物普遍上有的生殖方式。（2）用N表示總菌數(shù)，N0表示初始菌數(shù)，t表示增殖世代數(shù)，乳酸菌數(shù)量增長的數(shù)學(xué)表達(dá)式為N= N02t（假定生長條件理想穩(wěn)定）。在理想條件下，乳酸菌每30min繁殖一代，按上式計算，當(dāng)N0=1000時，連續(xù)培養(yǎng)5h，總菌數(shù)可達(dá) 個。（3）在實(shí)際培養(yǎng)條件下，乳酸菌增長速度與理想條件下乳酸菌增長速度不同，如果5h前的總菌數(shù)等于活菌數(shù)，請在上圖中右面將5h后活菌數(shù)的變化趨勢用曲線表示出來。造成菌群密度變化的外界因素是 。（4）培養(yǎng)基中不斷產(chǎn)生的乳酸來自乳酸菌的 作用。（5）實(shí)驗(yàn)過程中，為什么要在25的條件下進(jìn)行？參考答案實(shí)驗(yàn)探究討論（1）取新鮮斜面上的啤酒酵母，接種于10毫升麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25攝氏度培養(yǎng)2430小時。（2）取1.6g海藻酸鈉于無菌小燒杯中，加無菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無菌水至40ml，在98kpa條件下滅菌15min。冷卻至45攝氏度左右后，與預(yù)熱至35攝氏度左右的10ml酵母培養(yǎng)液混合攪拌均勻，立即倒入裝有5號針頭的注射器外套中，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖氯化鈣混合液的容器中，浸泡30min制成凝膠珠。（3