高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講八 選修模塊 第1講 生物技術(shù)實(shí)踐（選修1）課件.ppt

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1.果酒制作用到的微生物是 ，其代謝類型為 ，重要反應(yīng)： ，最適溫度為 。 2.果醋制作用到的微生物是 ，其代謝類型為 ，重要反應(yīng)： ，最適溫度為 。 3.果酒、果醋的制作流程 挑選葡萄沖洗 酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵 果酒 果醋 4腐乳制作涉及的主要微生物是 ，其代謝類型為 型，重要反應(yīng)： 。 5泡菜制作用到的微生物是 ，其代謝類型為 ，重要反應(yīng)： ，最適溫度一般為 。 6.培養(yǎng)基按物理狀態(tài)分為 培養(yǎng)基和 培養(yǎng)基；按功能分為 培養(yǎng)基和 培養(yǎng)基。 7.常見的兩種接種方法是 法和 法。,酵母菌,異養(yǎng)兼性厭氧型,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2,1825,醋酸菌,異養(yǎng)需氧型,C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O,3035,榨汁,毛霉,蛋白質(zhì) 多肽、氨基酸,異養(yǎng)需氧,乳酸菌,異養(yǎng)厭氧型,C6H12O6 2C3H6O3,1820 ,液體,固體,選擇,鑒別,平板劃線,稀釋涂布平板,8.三種常用的滅菌方法有： (1) 滅菌，如接種環(huán)、接種針。 (2) 滅菌，如玻璃器皿和金屬用具等。 (3) 滅菌，如培養(yǎng)基等。 9.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)過程：土壤取樣 將稀釋液涂布到以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上 。 10.分解纖維素的微生物的分離實(shí)驗(yàn)原理 11果膠酶的作用是將果膠分解成可溶性的 。 12.酶的活性是指酶催化 的能力。酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的 或產(chǎn)物的 表示，影響酶活性的因素有 、 和酶的抑制劑等。,灼燒,干熱,高壓蒸汽,樣品的稀釋,篩選能生長的微生物菌落,半乳糖醛酸,一定化學(xué)反應(yīng),減少量,增加量,溫度,pH,13.固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在 的技術(shù)，包括 、 和物理吸附法。 14植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞的 ，過程是離體的植物組織或細(xì)胞 完整植物體。 15DNA粗提取的原理是DNA在 的NaCl溶液中的溶解度不同，在 的NaCl溶液中的溶解度最低。 16PCR技術(shù)的原理是 ，需要的條件是 模板、原料、耐高溫的TaqDNA聚合酶等，過程是 、 和 。 17蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步： 處理粗分離 純度鑒定。 18.植物有效成分的提取方法有 法、 法和 法等。,一定空間內(nèi),包埋法,化學(xué)結(jié)合法,全能性,愈傷組織,根、芽等,0.14 mol/L,不同濃度,DNA復(fù)制,引物,變性,復(fù)性,延伸,樣品,純化,蒸餾,壓榨,萃取,1.(2015全國新課標(biāo)卷)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)顯微觀察時，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用_(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。 (2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以_為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用_直接計數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可選用_法進(jìn)行計數(shù)。 (4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學(xué)測得相同時間內(nèi)，在35 、40 、45 溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg，則上述三個溫度中，_條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞_設(shè)計后續(xù)實(shí)驗(yàn)。,【答案】(1)蘇丹(或蘇丹) 萃取法(2)油脂(3)血細(xì)胞計數(shù)板 稀釋涂布平板(4)45 40 【解析】本題考查了脂肪鑒定、生物有效成分提取、微生物的選擇培養(yǎng)、微生物觀察計數(shù)等知識，意在考查考生對所學(xué)知識的理解掌握與綜合運(yùn)用能力。(1)觀察脂肪時可用蘇丹或蘇丹染色。對于不易揮發(fā)的物質(zhì)可用萃取法提取。(2)為從自然界獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，應(yīng)以油脂為唯一碳源進(jìn)行選擇培養(yǎng)。(3)若要測定微生物菌體數(shù)，可在顯微鏡下利用血細(xì)胞計數(shù)板直接計數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可用稀釋涂布平板法獲得單菌落，選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計數(shù)。(4)相同時間降解相等質(zhì)量油脂所需酶量越多的溫度條件下酶的活力越小，即45 條件下酶的活力最小。而40 條件下酶的活力相對最大，故應(yīng)圍繞此溫度設(shè)計后續(xù)實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步確定該酶的最適溫度。,2.(2015全國新課標(biāo)卷)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題： (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是_(填“-胡蘿卜素”，“-胡蘿卜素”或“-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該病疾稱為_，胡蘿卜素是_(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。 (2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，_(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的_作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_。,【答案】(1)-胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇屬于水溶性有機(jī)溶劑 【解析】(1)從胡蘿卜中提取出的橘黃色物質(zhì)包括多種結(jié)構(gòu)類似物，統(tǒng)稱為胡蘿卜素，-胡蘿卜素是其中最主要的組成成分；一分子的-胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A；維生素A缺乏會引起夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥等。其中人在弱光下視物不清的疾病稱為夜盲癥；胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不具有揮發(fā)性。(2)含水量會影響萃取的效率，因此用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，需要將新鮮的巖藻干燥。(3)有機(jī)溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，而乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，乙酸乙酯是水不溶性有機(jī)溶劑，因此應(yīng)選擇乙酸乙酯作為胡蘿卜素的萃取劑。,3.(2014全國新課標(biāo)卷)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將_分解成_。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成_色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的_。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：,注：“+”表示有，“-”表示無。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲_(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_； 培養(yǎng)基乙_(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_。,【答案】(1)纖維二糖 葡萄糖(2)紅 透明圈 (3)不能 液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落 不能 培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌 【解析】(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。用含有剛果紅的纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，由于纖維素被分解，紅色復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(3)培養(yǎng)基甲未使用瓊脂，為液體培養(yǎng)基，不能用于分離單菌落。含有纖維素和剛果紅(CR)的培養(yǎng)基可分離和鑒別纖維素分解菌。,4.（2014海南卷）已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關(guān)。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料、試劑及用具包括：刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜液等。 回答相關(guān)問題： （1）請完善下列實(shí)驗(yàn)步驟。 標(biāo)準(zhǔn)管的制備：用 和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管。 樣品管的制備：用刻度移液管分別吸取一定量的 ，加到不同比色管中，然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色，得到樣品管。 將每個 分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較，找出與樣品管顏色深淺 的標(biāo)準(zhǔn)管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。 （2）下圖表示的是泡菜中 趨勢。 （3）泡菜制作過程中產(chǎn)酸細(xì)菌主要是 （填“醋酸桿菌”或“乳酸菌”）。,【答案】(1)亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 不同泡制天數(shù)的泡菜濾液 樣品管 最相近 (2)亞硝酸鹽含量隨泡制時間的變化 (3)乳酸菌 【解析】(1)在亞硝酸鹽的含量測定中，要用不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管。用刻度移液管分別吸取一定量的不同泡制天數(shù)的泡菜濾液，加到不同的比色管中，然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色，得到樣品管。將每個樣品管分別于系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較，找出與樣品管顏色深淺相近的標(biāo)準(zhǔn)管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中亞硝酸鹽的含量，記錄各個樣品管亞硝酸鹽的含量。(2)據(jù)圖可知，表示的是泡菜中亞硝酸鹽的含量隨發(fā)酵時間的變化曲線，可以表示泡菜中亞硝酸鹽含量的變化趨勢。(3)泡菜發(fā)酵時的微生物是乳酸菌。,本講主要考查微生物的培養(yǎng)，涉及微生物的計數(shù)、分離和純化培養(yǎng)，并結(jié)合發(fā)酵食品制作過程考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)原理及基本操作。在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，結(jié)合酶的特性以實(shí)驗(yàn)探究與分析的形式考查酶的應(yīng)用。在植物組織培養(yǎng)方面也會聯(lián)系人們生活與健康，在生物組織中特定成分提取與鑒定方面進(jìn)行命題。命題大部分以非選擇題形式出現(xiàn)。,1.方法與原理,2.果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用 菌種及控制條件的比較,果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計思路 (1)酵母菌繁殖需要氧氣，醋酸菌是好氧細(xì)菌，則果酒制作前期和果醋制作整個過程都需要氧氣；酵母菌產(chǎn)生酒精過程是厭氧的，則在發(fā)酵罐充氣口應(yīng)該設(shè)置開關(guān)。 (2)發(fā)酵過程中產(chǎn)生二氧化碳，需要設(shè)置排氣口；為了防止空氣中微生物污染，排氣口應(yīng)該連接一個長而彎曲的膠管。 (3)為了便于取樣并及時監(jiān)測發(fā)酵情況，需要設(shè)置出料口。,例 1 （2014合肥調(diào)考）下圖是制作果酒和果醋的流程和某同學(xué)設(shè)計的相關(guān)發(fā)酵裝置。請據(jù)圖回答下列問題： (1)為提高葡萄出汁率并使果汁澄清，可以加入果膠酶，使用酶時為節(jié)省成本，除控制好pH、溫度等環(huán)境條件外，還應(yīng)掌握好 。 (2)沖洗后榨汁前還要 。 (3)利用圖乙所示裝置發(fā)酵，將葡萄汁加入發(fā)酵瓶要注意 ，目的是 ，生產(chǎn)果酒的整個過程中如何控制充氣口? 。為提高酒精產(chǎn)量，可在葡萄汁中加入葡萄糖，但濃度不宜過高，原因是 。 (4)制好的果酒一段時間后變酸了，原因可能是 將酒精氧化為乙醛后再轉(zhuǎn)化成了醋酸，醋酸發(fā)酵的適宜溫度為 。,【答案】(1)酶用量 (2)除去枝梗 (3)留約1/3空間 防止發(fā)酵液溢出 先打開一段時間后關(guān)閉 濃度過高會導(dǎo)致酵母菌失水死亡 (4)醋酸菌 3035 【解析】 (1)影響酶活性的因素主要是pH、溫度，為節(jié)省成本，還應(yīng)掌握好酶用量。 (2)沖洗時為防止葡萄破損后微生物從破口處進(jìn)去，應(yīng)連同枝梗一起沖洗，榨汁前再除去枝梗。(3)將葡萄汁加入發(fā)酵瓶內(nèi)要注意留約1/3空間，以防止發(fā)酵液溢出。生產(chǎn)果酒時先通入一段時間空氣讓酵母菌有氧吸用于自身繁殖，而后關(guān)閉充氣口讓其無氧呼吸進(jìn)行酒精酵。因細(xì)胞呼吸的底物是葡萄糖，但葡萄糖濃度過高時會致酵母菌失水死亡。(4)果酒變酸是醋酸菌活動的結(jié)果，醋酸菌活動的最適溫是3035 。,設(shè)計發(fā)酵裝置需要注意的問題： (1)在酒精發(fā)酵過程中，每隔一段時間擰松瓶蓋或打開排氣口，其原因是在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生CO2，防止瓶內(nèi)氣壓過高引起爆裂。 (2)在醋酸發(fā)酵過程中，需要注意的是要持續(xù)向發(fā)酵液中補(bǔ)充氧氣。 (3)在裝置中，充氣口的作用是在醋酸發(fā)酵中補(bǔ)充氧氣；排氣口的作用是在發(fā)酵中排出CO2或殘余氣體；出料口的作用是便于取樣檢查和放出發(fā)酵液；排氣口膠管長而彎曲的作用是防止空氣中雜菌感染。,變式1 （2014江蘇常熟質(zhì)檢）農(nóng)村中泡菜的制作方法：將新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后加入鹽水、香料及一些“陳泡菜水”。密封后置于陰涼處，最適環(huán)境溫度為2830 。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用鹽過多，后者用鹽過少。 (1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是 。 (2)菜壇要密封的原因是 。若菜壇有裂縫，可能會出現(xiàn)的結(jié)果是 。 (3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是 。 (4)加入一些“陳泡菜水”的作用是 。 （5）制作泡菜的過程中，有機(jī)物的干重如何變化?菜壇內(nèi)有機(jī)物的種類如何變化? 。,【答案】(1)消毒 (2)乳酸菌為厭氧微生物，密封后造成缺氧環(huán)境將導(dǎo)致乳酸菌不能正常生長，而一些雜菌大量繁殖，泡菜會變質(zhì) (3)鹽過多，抑制了乳酸菌的發(fā)酵 (4)提供乳酸菌菌種 (5)有機(jī)物的干重減少，種類增加 【解析】泡菜制作是應(yīng)用了乳酸菌的發(fā)酵原理，提供的新鮮蔬菜是它的培養(yǎng)基。乳酸菌是厭氧微生物，在缺氧的環(huán)境條件下發(fā)酵可產(chǎn)生大量乳酸，能抑制其他厭氧菌的生存；在有氧情況下，自身受抑制，不能進(jìn)行乳酸發(fā)酵，使需氧菌繁殖而變質(zhì)。乳酸菌生長繁殖需要消耗有機(jī)物，發(fā)酵過程中乳酸菌將一些大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類分別分解成小分子的氨基酸、甘油、脂肪酸、葡萄糖等，因此，泡菜壇內(nèi)有機(jī)物的種類增多，干重減少。,1.培養(yǎng)基的種類,(1)加入培養(yǎng)基中的凝固劑(如瓊脂)，一般不能被微生物利用，只能起到凝固作用。 (2)選擇培養(yǎng)基一般只生長具有特定目的的微生物，鑒別培養(yǎng)基可以存在其他微生物，而且能鑒別特定的微生物。 (3)基本營養(yǎng)要素：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽。此外還要滿足不同微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。,2.方法與原理,(1)兩種接種方法作用不完全相同：平板劃線法和稀釋涂布平板法都能使細(xì)菌純化，但平板劃線法不易分離出單個菌落，不能計數(shù)；稀釋涂布平板法能使單菌落分離，便于計數(shù)。 (2)稀釋涂布平板法的缺點(diǎn)：稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實(shí)際數(shù)目低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 (3)平板劃線法純化大腸桿菌時不同階段灼燒接種環(huán)的目的不同： 第一次操作：殺死接種環(huán)上原有的微生物。 每次劃線之前：殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端。 劃線結(jié)束后：殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。,例 2 （2014湖北重點(diǎn)高中聯(lián)考）微生物的分離、培養(yǎng)和計數(shù)是現(xiàn)代生物工程應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。如圖為大腸桿菌分離和培養(yǎng)過程中部分操作示意圖。請分析回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)過程中對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手所采用的滅菌或消毒方法依次是 、 、 。 (2)培養(yǎng)大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是 。 （3）圖示是利用 法進(jìn)行微生物接種，把聚集的菌種逐步 分散到培養(yǎng)基的表面。在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線的原因是 。 (4)關(guān)于圖示的操作方法和結(jié)果，敘述正確的是( ) A.操作前要將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌 B劃線操作須在火焰上進(jìn)行 C在5區(qū)域中才可以找到所需菌落 D在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌 (5)若要培養(yǎng)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌，制備選擇培養(yǎng)基時在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意和，其目的是 。,【答案】（1）高壓蒸汽滅菌 干熱滅菌 化學(xué)消毒 （2）將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生 （3）平板劃線 稀釋 以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種 (4)D (5)添加高濃度蔗糖(葡萄糖) 調(diào)低pH 提供高糖和酸性的篩選環(huán)境 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)過程中對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌；對培養(yǎng)皿進(jìn)行干熱滅菌；實(shí)驗(yàn)操作者的雙手進(jìn)行化學(xué)消毒。(2)在培養(yǎng)微生物時，接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生。(3)題圖所示的接種方法為平板劃線法，把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面；在灼燒接種環(huán)之后要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，以避免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。(4)在利用平板劃線法接種微生物的實(shí)驗(yàn)中，在圖示的1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌。(5)在基本培養(yǎng)基上添加高濃度蔗糖(葡萄糖)和調(diào)低pH，可培養(yǎng)出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌。,變式2 有些細(xì)菌可分解原油，從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?；卮饐栴}： (1)在篩選過程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以 為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，從功能上講，該培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。 (2)純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有兩種， 即 和 。 (3)為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說明該菌株的降解能力 。 (4)通常情況下，在微生物培養(yǎng)過程中，實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒 滅菌、 和 。無菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈 附近進(jìn)行，以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。,【答案】 (1)原油 選擇 (2)平板劃線法 稀釋涂布平板法 (3)強(qiáng) （4）干熱滅菌 高壓蒸汽滅菌 火焰 【解析】(1)要獲得分解原油的細(xì)菌，只有在以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基中，這種細(xì)菌才可以大量繁殖，而其他細(xì)菌不能生存。此種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)純化菌種常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)在以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基上，在菌落周圍的原油被分解而形成分解圈，分解圈越大，說明該菌株降解能力越強(qiáng)。(4)實(shí)驗(yàn)室滅菌有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌，實(shí)驗(yàn)操作要在酒精燈火焰附近的無菌區(qū)進(jìn)行。,1.菊花的組織培養(yǎng)與月季的花藥培養(yǎng)的比較,2.植物激素（生長素和細(xì)胞分裂素）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,3.無土栽培技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)的區(qū)別,上述無土栽培技術(shù)的操作并不需要保證無菌的條件，而其他兩種技術(shù) 都要求嚴(yán)格的無菌條件。,例 3 如圖是花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，回答下列相關(guān)問題： (1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株有兩種途徑，一種是花粉通過A 階段發(fā)育成植株，另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成B愈傷組織，再將其誘導(dǎo)分化成植株。這兩種途徑并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中 。 (2)選擇花藥時應(yīng)選擇 期的花藥，一般要通過 來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的方法有焙花青鉻礬法和 。 (3)材料消毒過程中用到的試劑有70的酒精、 、無菌水。 (4)滅菌后的花蕾要在 條件下接種到培養(yǎng)基上。培養(yǎng)過程中不需要光照，同時要控制好溫度。 (5)在花藥培養(yǎng)中，常常會出現(xiàn) 的變化，因此需要對培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。 (6)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素影響，其中主要的影響因素是 與 。提高誘導(dǎo)成功率的另一個重要因素是 。,【答案】(1)胚狀體 激素的種類及其濃度配比 (2)初花 鏡檢 醋酸洋紅法 (3)01的氯化汞溶液 (4)無菌 (5)染色體倍性 (6)材料的選擇 培養(yǎng)基的組成 選擇合適的花粉發(fā)育時期 【解析】(1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株有兩種途徑，一種是花粉通過胚狀體發(fā)育成植株；另一種是形成愈傷組織，二者沒有絕對的界限，取決于激素的種類及其濃度配比。(2)選擇花藥的時期為初花期；通過鏡檢來確定花藥。確定花粉發(fā)育時期的方法有焙花青鉻礬法和醋酸洋紅法。(3)消毒用0.1的氯化汞溶液和70的酒精。(4)接種及培養(yǎng)條件要求無菌。(5)花藥培養(yǎng)可能會出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以要鑒定。 (6)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素影響，主要有材料的選擇和培養(yǎng)基的組成，提高成功的另一個因素是選擇合適的花粉發(fā)育時期。,花藥離體培養(yǎng)與花粉離體培養(yǎng)的差異： (1)培養(yǎng)概念的差異：花藥離體培養(yǎng)是把花粉發(fā)育到一定階段的花藥接種到培養(yǎng)基上，從而改變花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育程序，使其分裂形成細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而分化成胚狀體，形成愈傷組織，由愈傷組織再分化成植株?；ǚ垭x體培養(yǎng)是指把花粉從花藥中分離出來，以單個花粉粒作為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)的技術(shù)，由于花粉已是單倍體細(xì)胞，誘發(fā)它經(jīng)愈傷組織或胚狀體發(fā)育而成的植株都是單倍體，且不受花藥的藥隔、藥壁、花絲等體細(xì)胞的干擾。 (2)培養(yǎng)層次的差異：花藥離體培養(yǎng)屬器官培養(yǎng)，花粉離體培養(yǎng)屬細(xì)胞培養(yǎng)但花藥離體培養(yǎng)和花粉離體培養(yǎng)的目的一樣，都是要誘導(dǎo)花粉細(xì)胞發(fā)育成單倍體細(xì)胞，最后發(fā)育成單倍體植株。 (3)培養(yǎng)過程的差異：花藥離體培養(yǎng)相對較容易，技術(shù)比較成熟，但最后需要對培養(yǎng)成的植株進(jìn)行染色體倍數(shù)檢測；花粉離體培養(yǎng)盡管不受花藥壁、藥隔等體細(xì)胞的干擾，但這種特殊單倍體細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)難度較大，目前只在少數(shù)植物上獲得成功。,變式3 （2015重慶三月質(zhì)檢）辣椒素廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。如圖表示辣椒試管苗及辣椒素的獲得途徑，請回答： （1）圖中A表示 ，過程叫 。 （2）對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應(yīng)采取的滅菌方法是 。 （3）若通過途徑提取辣椒素，培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素用量比值及使用順序是 。 （4）若通過途徑用萃取法提取辣椒素，主要步驟是：粉碎、干燥、 萃取、 和 。 （5）萃取加熱過程中，要求溫度高、時間長，原因是 ；且需安裝冷凝回流裝置，其目的是 。,【答案】(1)外植體(或離體的植物組織或細(xì)胞) 再分化 (2)高壓蒸汽滅菌 (3)比例適中，先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 (4)過濾 濃縮 (5)可使辣椒素充分溶解，萃取效果好防止有機(jī)溶劑的揮發(fā) 【解析】本題考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是運(yùn)用植物細(xì)胞的全能性。(1)應(yīng)用外植體或離體的植物組織或細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，其過程為離體的組織或細(xì)胞脫分化成愈傷組織后再分化成胚狀體。(2)操作時要對培養(yǎng)基進(jìn)行高溫蒸汽滅菌，對所用的各種器具都要進(jìn)行嚴(yán)格滅菌消毒。(3)要獲得更多辣椒素，即要讓細(xì)胞大量增殖而不分化，故應(yīng)先加生長素后加細(xì)胞分裂素，且兩種激素比例要適中。(4)從植物體中提取各種植物有效成分要根據(jù)提取物質(zhì)的成分確定其提取方法，辣椒素提取的方法類似胡蘿卜素，主要步驟有粉碎、干燥、萃取、過濾、濃縮五個步驟。(5)萃取時要長時間高溫加熱，能使提取物充分溶解，萃取效果好，同時為了避免萃取劑(主要是有機(jī)溶劑)揮發(fā)，應(yīng)安裝冷凝回流裝置。,1.方法與原理,2直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較,(1)固定化細(xì)胞使用的都是活細(xì)胞，在反應(yīng)時需要適宜的生存條件。 (2)由于固定化細(xì)胞保證了細(xì)胞的完整性，使用過程中酶的環(huán)境改變較小，所以對酶活性影響不大。 3.影響酶活性的因素、酶的用量及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究時注意的問題 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計時要遵循單一變量和對照兩大原則，嚴(yán)格控制無關(guān)變量。 (2)探究不同溫度(或pH)對酶活性的影響時，以溫度(或pH)作為自變量，通常通過設(shè)置合理的梯度來確定最適值。最適值是通過比較相同時間內(nèi)獲得的產(chǎn)物量或反應(yīng)效果來確定的。 (3)探究最適溫度時，pH為無關(guān)變量；探究最適pH時，溫度最好為最適溫度。 (4)探究果膠酶的最適用量時，所測出的最適用量是指在本實(shí)驗(yàn)的溫度、pH等條件下測出的果膠酶用量，因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和pH。 (5)探討加酶洗衣粉的最適溫度要根據(jù)生活中實(shí)際情況，合理設(shè)置溫度梯度。 (6)在使用加酶洗衣粉時不但要考慮最佳洗滌效果條件，還要考慮到酶的專一性和洗滌成本的問題。,例 4 (2015廣東湛江高三調(diào)考)低溫蛋白酶是海洋嗜冷細(xì)菌分泌的酶類，最適溫度在20 左右，作為洗衣粉添加劑可在較低的溫度下達(dá)到理想的洗滌效果。圖為分離可分泌低溫蛋白酶的某種嗜冷菌的操作步驟，據(jù)圖回答問題： (1)分裝前，對培養(yǎng)基要進(jìn)行 操作。為避免雜菌污染，要及時進(jìn)行 操作。 (2)將擴(kuò)大培養(yǎng)后的深海微生物用 法接種到含酪蛋白的固體培養(yǎng)基表面，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間，挑出形成透明圈的單一菌落，即為初選出的嗜冷菌。從嗜冷菌分泌的蛋白質(zhì)中分離出低溫蛋白酶的最常用的方法是 。 (3)為進(jìn)一步檢測分離出的嗜冷蛋白酶的最適溫度，將該菌按如圖所示分5組分別置于 中進(jìn)行培養(yǎng)， 組所對應(yīng)的溫度為最適溫度。 (4)為提高酶的利用率，可以采用 技術(shù)，常用的方法有 。,【答案】(1)調(diào)pH 高壓蒸汽滅菌 (2)稀釋涂布平板(或平板劃線) 電泳法 (3)恒溫箱 透明圈與菌落直徑比值最大 (4)固定化 包埋法(或物理吸附法等) 【解析】(1)分裝前，對培養(yǎng)基要進(jìn)行調(diào)pH操作。為避免雜菌污染，要及時進(jìn)行高壓蒸汽滅菌操作。(2)可用稀釋涂布平板或平板劃線法將待選微生物接種到固體培養(yǎng)基表面。分離出酶的最常用的方法是電泳法。(3)為進(jìn)一步檢測分離出的嗜冷蛋白酶的最適溫度，應(yīng)將該菌分5組，分別置于恒溫箱中進(jìn)行培養(yǎng)，透明圈與菌落直徑比值最大組所對應(yīng)的溫度為最適溫度。(4)固定化技術(shù)可提高酶的利用率，常用的固定化方法有包埋法或物理吸附法。,固定化酶和固定化細(xì)胞的原理是利用物理、化學(xué)方法，將酶或微生物細(xì)胞與固體的水不溶性支持物(或稱載體)相結(jié)合，使其既不溶于水，又能保持酶和微生物的活性。它們在固定狀態(tài)下既可作用于底物，又具有與離子交換樹脂相似的特點(diǎn)，而且還具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于操作。由于酶和微生物細(xì)胞被固定在載體上，因而它們在反應(yīng)結(jié)束后，還能夠再次使用，并在儲存較長時間后依然保持酶和微生物的活性不變。微生物細(xì)胞固定化常用的方法有三大類：物理吸附法；包埋法；化學(xué)結(jié)合法。,變式4 固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果(注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量)，分析回答下列問題。 (1)從對溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析，甲圖所示結(jié)果可得出的結(jié)論是固定化酶與游離酶的不同在于 。 (2)乙圖曲線表明濃度為 的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低原因是 。 (3)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由丙圖可知，固定化酶一般可重復(fù)使用 次，此后酶活力明顯下降。 (4)固定小麥酯酶不能采用海藻酸鈉直接包埋，必須先用戊二醛作交聯(lián)劑，這是因?yàn)?。,【答案】(1)固定化酶比游離酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣 (2)3% 海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足 (3)3 000 (4)酶分子很小，很容易從包埋材料中漏出 【解析】此題主要考查識圖的能力，要根據(jù)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的標(biāo)注結(jié)合曲線的走勢和拐點(diǎn)進(jìn)行分析。由甲圖可知，固定化酶在較高溫度下仍然具有較高的活性。乙和丙均較為簡單，但對考生讀圖識圖的能力有一定的要求。,1.方法與原理,2DNA和血紅蛋白的提取和分離的實(shí)驗(yàn)流程比較,例 5 （2015南京三月模擬）橘皮中提取的橘皮油是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。請回答下列有關(guān)橘皮精油提取的問題： (1)為了提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。用石灰水浸泡的目的是 。 (2)壓榨液中含有橘皮精油和大量的水分，還有一些糊狀殘渣等雜質(zhì)?？梢韵扔?過濾除去固體物和殘渣，然后 進(jìn)一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物，再用 將上層的橘皮精油分離出來。此時的橘皮精油還含有少量的水和果蠟，需要在較低溫度下靜置57天，使雜質(zhì)沉淀，用吸管吸出上層澄清橘皮精油，其余部分通過 過濾，濾液與吸出的上層橘油合并，成為最終的橘皮精油。 (3)請描述提取出的橘皮精油的特點(diǎn)： 、 。,【答案】(1)防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率 (2)普通布袋 離心 分液漏斗(或吸管) 濾紙 (3)無色透明 有誘人的橘香味 【解析】(1)石灰水浸泡的目的是防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。(2)壓榨液中含有橘皮精油和大量的水分，還有一些糊狀殘渣等雜質(zhì)?？梢韵扔闷胀ú即^濾除去固體物和殘渣，然后離心進(jìn)一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物，再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮精油分離出來。此時的橘皮精油還含有少量的水和果蠟，需要在較低溫度下靜置57天，使雜質(zhì)沉淀，用吸管吸出上層澄清橘皮精油，其余部分通過濾紙過濾，濾液與吸出的上層橘油合并，成為最終的橘皮精油。(3)橘皮精油的特點(diǎn)是無色透明、有誘人的橘香味。,提取橘皮精油實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)： (1)實(shí)驗(yàn)中要注意避免石灰水與皮膚接觸。 (2)為了能將橘皮均勻地浸泡在水中，橘皮放入家用榨汁機(jī)粉碎，但要注意安全。 (3)可以將未經(jīng)浸泡的樣品作為對照，探究浸泡時間對出油率的影響。 (4)兩次過濾：第一次用布袋，第二次用濾紙。 (5)要處理好溫度(510 )和時間(57 d)。,變式5 在進(jìn)行DNA親子鑒定時需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)增，獲得大量DNA克隆分子。該技術(shù)的原理是利用DNA的半保留復(fù)制，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖，圖中黑色長方形是引物)?？稍诤芏痰臅r間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。 （1）圖中的變性、延伸分別是指 、 。 （2）假設(shè)PCR反應(yīng)中的DNA模板為P，第一輪循環(huán)產(chǎn)物2個子代DNA為N1，第二輪產(chǎn)物4個子代DNA為N2，N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別 有 個、 個。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段經(jīng)過50次循環(huán)后能形成 個DNA片段。 (3)某樣品DNA分子中共含3 000個堿基對，堿基數(shù)量滿足：（A+T）/（G+C）2，若經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入 個腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應(yīng)的片段) (4)若圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物，請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。,【答案】(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈 在DNA聚合(Taq)酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈 (2)2 2 250 (3)62 000 (4)如圖(a、b鏈標(biāo)注正確，每個引物的位置正確) 【解析】(1)PCR技術(shù)中的變性是指模板DNA雙鏈解旋形成單鏈；延伸是指在DNA聚合(Taq)酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈。(2)DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，在PCR擴(kuò)增過程中，自始至終每代都有原來的2個模板單鏈存在。經(jīng)過50次循環(huán)后能形成250個DNA片段。(3)一個DNA分子中含有3 00021/32 000個A，經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入腺嘌呤脫氧核苷酸：2 000(25-1)62 000個。(4)a、b鏈為模板擴(kuò)增出的DNA分子與題干圖形相同。,判斷正誤： (1)酒精發(fā)酵過程中先產(chǎn)生水后產(chǎn)生酒 （ ） (2)啤酒瓶子放置久了會在啤酒表面形成一層酵母菌繁殖形成的“白膜” （ ） (3)腐乳制作有多種微生物參與，其中起主要作用的是根霉（ ） (4)含抗生素的牛奶能生產(chǎn)酸奶（ ） (5)新鮮蔬菜放置時間過長時亞硝酸鹽分解，含量較低( ) (6)在任何條件下重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色（ ） (7)培養(yǎng)乳酸桿菌時需要添加纖維素（ ） (8)培養(yǎng)霉菌、細(xì)菌時需要將培養(yǎng)基pH調(diào)節(jié)為堿性( ) (9)棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌 ( ) (10)CaCl2溶液的作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠（ ） (11)利用固定化酶降解水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件（ ） (12)利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物（ ） (13)可用蒸餾水漲破細(xì)胞的方法從豬的紅細(xì)胞中提取到DNA和蛋白質(zhì)（ ） (14)蛋白質(zhì)提取和分離過程中進(jìn)行透析可去除溶液中的DNA（ ） (15)利用透析法純化蛋白酶時，應(yīng)以蒸餾水作為透析液（ ）,【答案】（1）（2）（3）（4）（5）（6） （7）（8）（9）（10）（11）（12） （13）（14）（15）,