题目内容
10.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取.如图1为某同学利用酵母菌 R 获得胡萝卜素的部分流程.请回答下列问题:(1)采用平板划线法接种酵母菌 R 时,需先灼烧接种环,其目的是杀灭接种环上的微生物.培养酵母菌
R 时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌 R 的生长提供碳源和氮源.
(2)为了验证萃取物是否是胡萝卜素,该同学将叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素、萃取物和色素混合液(含叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的 1,2,3,4,5 位置(如图2甲所示),并进行层析,滤纸条上各色素带的位置为B(填字母)时,即可说明该萃取物 可能是胡萝卜素.
(3)酵母菌 R 能分泌 A、B 两种酶,如图3是某课题组关于这两种酶的实验结果:
①图中结果显示,在 40℃至 60℃范围内,热稳定性较好的酶是A酶.高温条件下酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构破坏.
②由图可知,若要从酵母菌 R 种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株,应在大于或等于80℃ 的条件下培养.
(4)若用海藻酸钠固定酵母菌 R,应将海藻酸钠溶液和酵母菌 R 混合滴入 CaCl2 溶液中,下表是在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况:
海藻酸钠质量浓度(g/dL) | 凝胶强度 | 凝胶气泡量 | 成球难度 | 凝珠形状 |
1.0 | 中 | 没有 | 较易 | 扁圆形 |
2.0 | 中 | 少量 | 易 | 圆球形 |
3.0 | 强 | 较多 | 稍难 | 有托尾 |
4.0 | 强 | 大量 | 难 | 难成球形 |
分析 1、微生物营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等,常用的接种方法向右稀释涂布平板法和平板划线法.
2、胡萝卜素的化学性质稳定,不溶于水,易溶于石油醚等脂溶性有机溶剂,常采用萃取法提取.提取流程为:胡萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素-鉴定.胡萝卜素常用纸层析法进行鉴定..
解答 解:(1)微生物的培养过程中,需要防止外来杂菌的干扰,接种过程要进行无菌操作,采用平板划线法接种酵母菌R时,需先灼烧接种环,其目的是杀灭接种环上的微生物;培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖主要提供碳源,也可以作为能源物质,硝酸盐含氮元素,可提供氮源.
(2)绿叶中的不同色素,由于溶解度不同,在滤纸条上的扩散速率不同,扩散最快的是胡萝卜素,其次分别是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以试验结果(从上到下)是,4位置上胡萝卜素在最上面,其次是3位置上的叶黄素,接着2位置上的叶绿素a,在滤纸条最下面是位置1上的叶绿素b,.滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,因此滤纸条上各色素带的位置为乙图中的B时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素.
(3)①据图丙分析,自变量为温度和酶的种类(A酶及B酶),因变量为酶活性,在40℃至60℃范围内,A酶活性的变化较B酶小,说明在在40℃至60℃范围内,A酶的热稳定性较好;高温会使酶的空间结构破坏,从而使酶容易失活.
②据图丙分析,A和B两种酶在温度为80℃时其中的B酶会失活,因此若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株,应在大于或等于80℃的条件下培养.
(4)分析在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况,海藻酸钠质量浓度为2.0g/dL时,凝胶气泡量较少,凝胶球为椭圆形且容易成球,即用海藻酸钠固定酵母菌R时海藻酸钠的浓度应选用2.0g/dL;利用固定化细胞技术可使被固定的细胞重复利用,且利于产物的纯化.
故答案为:
(1)杀灭接种环上的微生物 碳源和氮源
(2)B
(3)①A酶 高温使酶的空间结构破坏
②大于或等于80℃
(4)2.0 可重复利用,且利于产物的纯化
点评 本题主要考查微生物的培养和胡萝卜素的鉴定,意在强化学生对相关实验操作的识记与理解.
A. | 农作物合理密植,遵循的是协调与平衡原理 | |
B. | 农作物间作套种,遵循的是整体性原理 | |
C. | 前面造林,后面砍林,违反的是系统学与工程学原理 | |
D. | 某湖中水体富营养化,引起大面积水华,违反的是物种多样性原理 |
A. | 食物链和食物网 | B. | 群落的垂直结构和水平结构 | ||
C. | 群落和无机环境 | D. | 物质循环和能量流动 |
实验材料:非洲爪蟾卵母细胞,HgCl2溶液,非洲爪蟾卵母细胞的等渗溶液,非洲爪蟾卵母细胞的低渗溶液,细胞水通透速率测量装置.
实验设计思想:
(1)该实验的自变量是HgCl2溶液(的有无);根据实验要求分组如下,请写出乙组内容:
①甲组:非洲爪蟾卵母细胞若干+适量的生理盐水.
②乙组:生理状况相同且等量的非洲爪蟾卵母细胞+等量的HgCl2溶液.
(2)该实验的因变量是细胞水通透速率,把各组组卵母细胞放入非洲爪蟾卵母细胞的低渗溶液中,利用细胞水通透速率测量装置测量细胞水通透速率.
实验结果处理:
(3)请设计实验结果记录表,并把预期结果填入表中(细胞水通透速率用慢,快表示).
实验组号 | 水通透速率 |
甲组 | 快 |
乙组 | 慢 |
(4)通过本实验可以说明:水通过细胞膜的方式还可以是易化扩散(易化扩散或扩散).
A. | C、H、O、N、P等元素 | B. | 5种含氮碱基 | C. | 4种核苷酸 | D. | 8种核苷酸 |
A. | 能量在此食物链中的传递效率一定在10%~20%之间 | |
B. | 与自然的草原生态系统比较,该草原生态系统中的能量更多地流向人类 | |
C. | 羊排泄的粪便中的能量属于第二营养级的能量 | |
D. | 为了提高草原生态系统的能量利用率,羊的种群密度越大越好 |