内容正文:
专题14 传统发酵、微生物培养和发酵工程
1、 选择题
1.(2023·汕尾一模)热纤梭菌是一种能高效降解纤维素的嗜热厌氧细菌,可分泌一种多酶复合体将纤维素水解为可溶性糖,在农林废弃物的转化利用中具有应用价值。图是筛选该菌的过程,相关叙述错误的是( )
A.从牛粪堆的深层取样比从表层取样更加合理
B.甲、丙都是以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C.用平板乙统计菌落数可准确反映该菌的真实数量
D.丙中纤维素的残留量可反映该菌降解纤维素的能力
2.(2023·江门一模)甜瓣子是豆瓣酱的重要成分之一。生产甜瓣子时,先用蚕豆瓣和米曲霉制成豆瓣曲,待米曲霉达到一定数量后,向豆瓣曲中加一定量的盐水制成酱醅,然后将酱醅转入发酵池进行发酵。下列关于甜瓣子生产过程的分析错误的是( )
A.制作豆瓣曲时,蚕豆瓣能为米曲霉提供碳源和氮源
B.制作酱醅时,降低含盐量有可能导致杂菌数量增加
C.将米曲霉与蚕豆瓣混合相当于微生物培养中的接种
D.发酵时米曲霉数量增加,种群数量呈现“J”形增长
二、非选择题
1.(2023·汕头一模)酵母菌的转录因子蛋白由BD和AD两部分组成且结合在一起。BD负责与启动子上游序列结合,AD负责激活启动子转录。只有AD和BD同时存在且结合在一起时才能保证基因M的转录(如图8所示)。基因M能表达时,酵母菌才能在缺乏组氨酸的培养基上生长。
(1)酵母菌培养基一般都含有水、碳源、______和无机盐等营养物质,在酵母菌的纯培养过程中,采用______法能将单个微生物分散在固体培养基上。
(2)将BD与AD分开,BD基因与X基因共连一个载体,可表达出BD-X融合蛋白;AD基因与Y基因共连一个载体,可表达出AD-Y融合蛋白。将两个载体同时导入一个酵母细胞中,可以检测X蛋白与Y蛋白是否存在相互作用(即是否可以结合),这种检测方法称为酵母双杂交。
①从到酵母细胞中提取蛋白质,进行______杂交,以检测是否产生M蛋白。若将酵母菌培养在______培养基中,酵母菌仍然可以生长,则说明______。
②在酵母双杂交的检测中可能出现假阳性的结果,原因是______。
2.(2023·揭阳一模)中国科学家采集了某深海海域的沉积物样品,分离、鉴定得到其中的深海放线菌,以期获得具有前景的抗生素替代品。据此回答下列问题:
(1)研究人员欲筛选出深海放线菌进行研究,取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养,稀释后取菌液通过__________法接种到高氏一号(加数滴质量分数为10%的酚)培养基表面以获得单菌落。培养基中的酚能抑制细菌等杂菌的生长,而放线菌能在该培养基上正常生长,这种培养基属于__________(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(2)通过PCR技术扩增分离得到的放线菌的16S rRNA基因可进行菌株的种属鉴定。PCR技术中起关键作用的酶是__________。该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16S rRNA基因的原因是__________。PCR产物一般可通过__________鉴定。
(3)紫色杆菌的紫色菌素(一种毒素,致死率高)能使培养基呈紫色,已知呋喃酮C30能明显抑制紫色菌素的产生。研究人员筛选出了放线菌菌株A,用甲醇将菌株A发酵产物提取后配制成溶液,对提取物能否抑制紫色菌素的产生进行了研究。
①将紫色杆菌菌液均匀地涂布在培养基表面,待菌液干燥后,将无菌圆纸片贴于培养基表面,按图1所示在滤纸片上滴加溶液。该实验以__________组为对照,通过比较A、B、C三组的__________可知提取物是否能抑制紫色菌素的产生。
②实验表明甲醇溶液不会影响紫色杆菌的繁殖,培养过程中对A、B、C三组紫色杆菌的数量进行监测,结果如图2所示,据图推测,深海放线菌A的提取物作为抗生素替代品的优点是__________。
3.(2023·梅州一模)自新冠疫情发生以来,人类消耗了大量的一次性口罩,这些口罩不及时处理会对环境造成一定的污染。某科研人员欲筛选出能高效降解一次性口罩(主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维)的细菌,设计了如下图所示的流程。回答下列问题:
(1)土壤是微生物的天然培养基,该培养基能为微生物的生长提供的四大营养物质分别是碳源、_____、水和无机盐。
(2)以一次性口罩为材料,通过相关实验选择较合适的土壤样品时,该实验的自变量是____,因变量是___。
(3)图中“甲”指的是_____,目的是提高聚丙烯纤维降解菌的比例和密度。
(4)将分离纯化得到的不同菌种分别接种到鉴别培养基上,鉴别培养基以__________为唯一碳源,并加入了能与之结合的显色染色剂。设不同菌种的菌落面积为m,菌落周围透明圈的面积为M,选择______的菌落,就是能高效降解一次性口罩的目的菌群。
4.(2023·茂名一模)