题目内容

14．氢气是一种清洁能源，可由产氢菌群无氧发酵产生．科研人员从厌氧活性污泥中获得产氢菌群，并利用硫酸纤维素钠和聚二甲基二烯丙基氯化铵能形成中空微胶囊的特性将其固定化．在此基础上比较固定化产氢菌和游离产氢菌的菌体浓度随时间的变化、不同温度下条件下氢气产率的变化，结果如图．请分析回答：

（1）本实验中，固定化产氢菌采用的方法称为包埋法．
（2）由图1可知，与游离的产氢菌相比，固定化的产氢菌培养后菌体浓度增加较快，其主要原因是微胶囊有利于形成无氧的环境，便于产氢菌的生长繁殖．
（3）由图2可知，固定化产氢菌生产氢气的优势表现在氢气产率高、对温度变化适应性更强．
（4）实验中使用的发酵培养液成分如表：
培养液成分葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母汁NaClK2HPO4半胱氨酸微量元素
含量（g/L）2042121.50.5适量
其中为产氢菌群提供氮源的成分有蛋白胨、牛肉膏、酵母汁、半胱氨酸．
（5）在生产实践中，为了充分发挥固定化产氢菌的优势，除了探究固定化产氢菌发酵所需的适宜条件外，还需探究固定化产氢菌可重复使用的次数．

分析 固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法．固定化细胞既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可以重复利用．
微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用．

解答 解：（1）根据题干“利用硫酸纤维素钠和聚二甲基二烯丙基氯化铵能形成中空微胶囊的特性将其固定化”，则固定化产氢菌采用的方法称为包埋法．
（2）由图1可知，固定化的产氢菌培养后菌体浓度增加较快，主要原因是微胶囊是中空的，有利于形成无氧的环境，便于产氢菌的生长繁殖．
（3）由图2可知，固定化产氢菌生产氢气的优势是氢气产率高、对温度变化适应性更强．
（4）蛋白胨、牛肉膏、酵母汁中含有蛋白质，半胱氨酸是蛋白质的基本单位之一，元素组成为C、H、O、N，则能提供氮源．
（5）为了充分发挥固定化产氢菌的优势，需要探究固定化产氢菌发酵所需的适宜条件，还需探究固定化产氢菌可重复使用的次数．
故答案为：
（1）包埋法
（2）快   微胶囊有利于形成无氧的环境，便于产氢菌的生长繁殖
（3）对温度变化适应性更强
（4）蛋白胨、牛肉膏、酵母汁、半胱氨酸
（5）固定化产氢菌可重复使用的次数

点评 本题以产氢菌为素材，考查固定化细胞和微生物的分离与培养的有关知识，要求考生能够区分掌握固定化酶和固定化细胞的不同方法，根据曲线图和柱形图得出相应的实验结论，同时识记培养基的成分等，再结合所学知识准确答题．

练习册系列答案
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6．某种信号分子能与前脂肪细胞膜特异性结合，启动该细胞内一系列生化反应，使其增殖、分化形成脂肪细胞．下列相关叙述正确的是（　　）
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B．该信号分子直接参与细胞内的生化反应
C．前脂肪细胞内的生化反应包括DNA的复制等
D．前脂肪细胞分化后，遗传物质、形态等发生了改变
7．在做“性状分离比的模拟实验”时，两个桶内都放进 10 只 D 小球和 10 只 d 小球，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙两桶内两种颜色小球大小轻重一致
B．分别从两个小桶内随机抓取一个小球，Dd 组合的可能性是 $\frac{1}{2}$
C．抓取完一次后，应将两桶内剩余的小球摇匀后继续实验
D．该实验须重复几次
3．如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答：

（1）T2噬菌体的化学成分是DNA和蛋白质，用放射性32P标记的是T2噬菌体的DNA．
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（3）实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心后放射性较高的是沉淀物（填“上清液”或“沉淀物”）．
（4）保温培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是保温时间过长，细菌裂解，释放出的子代噬菌体离心后进入上清液中．
9．下列与果酒、果醋和腐乳制作以及固定化酵母制备相关的叙述，不正确的是（　　）
A．只有一个实验使用的菌种是原核生物
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C．腐乳外面的“皮”由毛霉的菌丝组成
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19．雄果蝇有8条染色体，其减数分裂产生的精子中有4条染色体，这4条染色体来自该雄果蝇亲代中的情况是（　　）
A．全部来自雄果蝇B．全部来自雌果蝇C．雌雄果蝇各一半D．不能确定
5．一杂合子（Dd）植株自交时，含有隐性配子的花粉有25%的死亡率，则自交后代的基因型比例是（　　）
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2．某同学为研究生长素类似物2，4-D对某植物插条生根的影响，所做实验处理及插条生根数与无2，4-D处理插条生根数的比值如表所示．下列叙述正确的是（　　）
2，4-D（mg/L）0100500100015002000
插条平均生根数比值11.23.452.9510.45
A．插条上侧芽的数目及饱满程度不会影响实验结果
B．该植物插条生根最适的2，4-D溶液浓度为500mg/L
C．2，4-D为0mg/L的处理是对照组
D．浓度为1000mg/L以上的2，4-D溶液就会抑制插条生根

下列中字母表示染色体上不同的基因。与正常染色体相比，染色体①～④中，可能发生了基因突变的是（ ）

A．① B．② C．③ D．④

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