Question

【题目】回答下列（一）、（二）小题：

（一）回答微生物及应用有关的问题

（1）幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。临床上用 14C呼气实验加以检测，原理是 Hp 含有________酶，能将 14C 标记的尿素分解为 NH3 和 14CO2。用来筛选幽门螺杆菌的培养基常含有 KH2PO4和 Na2HPO4，其作用有________（答出两点）。若要测定活菌数量，可采用 ________法。

（2）三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素，但该菌株的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株，研究表明菌体细胞内的[H]可将无色的 TTC（氯化三苯基四氮唑）还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。工业生产上提取天然胡萝卜素的方法除从植物或岩藻中获取外，还可利用 ________。将菌液涂布到含 TTC 的培养基上，目的是筛选出________ ，对照组需涂布等量的________ 以判断培养基是否被污染。从微生物中提取胡萝卜素，需扩大培养后收集菌丝，进行________ 和粉碎处理，以提高提取效率。

（二）回答生物技术应用问题

（1）脐带血中含有造血干细胞，其数量往往达不到供一位白血病患者的移植要求，因此脐带血需经过________和________ ，使造血干细胞的数量达到移植的要求。在干细胞的增殖过程中，为了防止杂菌污染，往往需要在培养基中添加________ 。

（2）发展农业要通过增加农业生态系统的生物多样性，把能量流动和物质循环引导到更多的________ （选“更小”或“更大”）的循环圈中。在果园中散养土鸡，让鸡采食大量的天然饲料，既可减少除草剂等使用，又可替代人工施肥，而且能提高鸡的品质，降低 ________。该农业生态系统采用种养结合的优化设计，两者结合需要按照_______规律进行综合优化，使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。这种简单的农业生态工程的优点不包括________ （A．果园养土鸡，实现生态系统中物质多途径利用 B．增加了系统的物质输出 C．果园中废物资源化，实现物质良性循环 D．鸡粪为植物生长提供物质和能量，提高能量利用效率）。

Answer 1

【答案】脲酶 为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定，调节渗透压 稀释涂布（涂布分离）/血细胞计数板计数 三孢布拉霉菌发酵生产 合成胡萝卜素较强的菌体（高产菌株） 无菌水 干燥 细胞分离 扩增/细胞培养 抗生素 更小 系统的实际消费（投入，成本，饲养成本，农业成本） 生态和经济 D

【解析】

1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞。微生物的营养物质有5类，分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子。

2、由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，pH升高，指示剂变红。

3、胡萝卜素的提取来源：提取天然胡萝卜素的方法主要有：一是从植物中提取；二是从大面积养殖的岩藻中获得；三是利用微生物的发酵生产。

4、动物细胞培养一般分为原代培养和传代培养两个阶段。动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。

5、生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。

（一）（1）由于Hp细胞中含有脲酶，脲酶将尿素分解成氨和14CO2，所以临床上可以用14C呼气实验加以检测。筛选幽门螺杆菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4作用是为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定，调节渗透压。实验室中常用稀释涂布平板法对活菌进行计数。

（2）工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，除可利用三孢布拉霉菌发酵生产之外，还可以从植物中提取和从岩藻中获取。将菌液涂布到含TTC的培养基上，目的是筛选出合成胡萝卜素较强的菌体，对照组需涂布等量的无菌水以判断培养基是否被污染。从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和干燥，以提高萃取效率。

（二）（1）脐带血中含有造血干细胞，其数量往往达不到供一位白血病患者的移植要求，因此脐带血需经过细胞分离和细胞培养，使造血干细胞的数量达到移植的要求。在干细胞的增殖过程中，为了防止杂菌污染，往往需要在培养基中添加抗生素。

（2）发展农业要通过增加农业生态系统的生物多样性，把能量流动和物质循环引导到更多的更小的循环圈中。在果园中散养土鸡，让鸡采食大量的天然饲料，既可减少除草剂等使用，又可替代人工施肥，而且能提高鸡的品质，降低系统的实际消费。该农业生态系统采用种养结合的优化设计，两者结合需要按照生态和经济规律进行综合优化，使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。简单的农业生态工程的优点不包括鸡粪为植物生长提供物质和能量，提高能量利用效率，因为鸡粪为植物生长只能提供无机物，故选D。