历年高考生物知识清单-专题17 生物技术实践（讲）（原卷+解析版）

1专题17生物技术实践考情解读1.近五年的考题中，对微生物的分离和培养的考查尤为突出，侧重考查微生物的分离纯化技术，对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频度也在不断提高。对植物组织培养、胡萝卜素的提取仅进行了两次考查，前者侧重考查营养条件及有关植物激素的作用等；后者侧重考查胡萝卜素的萃取剂的选择等。2．常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等；对于生物技术在食品加工中的应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物组织培养技术、植物有效成分的提取的考查也多以教材基础知识为主。3．备考时，从以下5个方面来把握：(1)掌握大肠杆菌的纯化原理、主要方法及菌种的保存方法。(2)认真分析教材中两个微生物分离与计数的实例，并掌握微生物的筛选及技术方法。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。(4)列表比较玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素的提取方法、原理、实验步骤等异同。重点知识梳理【知识网络】知识点一、微生物的营养1．微生物的营养2营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物①构成细胞和合成一些代谢产物②有些既是碳源又是异养微生物的能源有机碳源糖、脂肪、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等营养要素来源功能氮源无机氮源NH3、铵盐、硝酸盐、N2等合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸营养要素来源功能生长因子(特殊营养物质)基①酶和核酸的组成成分②参与代谢过程中的酶促反应水和无机机盐外界摄入水不仅是优良溶剂而且可维持生物大分子的稳定；无机盐是细胞内的成分和调节物质等2．培养基种类及用途划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种划分标准培养基种类特点用途化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定3划分标准培养基种类特点用途用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌时，可在培养基中加入高浓度的食盐)用途鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽)3．微生物的分离与计数(1)土壤中分解尿素的细菌的分离：①筛选菌株：利用选择培养基筛选。②过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。(2)分解纤维素的微生物的分离：①原理：即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。(3)鉴定方法：鉴定分解尿素的细菌含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红，则该菌能分解尿素鉴定纤维素分解菌(4)计数方法：①显微镜直接计数法：利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量。该方法不能区分细4菌的死活。②间接计数法(活菌计数法)：常用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法的理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，每个稀释倍数涂布3个平板进行计数，取平均值。【特别提醒】消毒和灭菌的区别条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部部分微生物煮沸消毒法一般物品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等条件结果常用方法应用范围灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌接种工具干热灭菌玻璃器皿、金属用具等高压蒸汽灭菌培养基及容器的灭菌知识点二、酶的应用1．酶的存在与简单制作方法(1)酶在生物体内的存在(或分布)部位：酶是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。(2)酶的制备：①胞内酶的制取：需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。②胞外酶的制备：对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。2．酶活性(力)测定的一般原理和方法(1)酶活性(力)的含义：酶的活性(力)是指酶催化一定化学反应的能力。(2)酶活性(力)测定的一般原理和方法：酶的活性(力)通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。3．酶的活性及影响酶活性因素的实验探究(以果胶酶在生产中的应用为例探究温度或pH对果胶酶活性的影响)(1)探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值，最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。(2)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温(或同pH)处理，目的是保证底物和酶在混合时的温度(或pH)相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度(或pH)，从而影响实验效果。(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。4．探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理：加酶洗衣粉的酶制剂有多种，包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。加入不同的酶制剂，会制成用于不同污渍洗涤的加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验操作程序：步骤烧杯编号ⅠⅡⅢ注入自来水500mL500mL500mL加入物质(等量)奶渍布奶渍布奶渍布控制水温37℃37℃37℃加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉玻璃棒搅拌(等速)5分钟5分钟5分钟观察实验现象5．固定化酶和固定化细胞的比较项目固定化酶固定化细胞常用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点①可反复使用；②有利于工艺的连续化、管道化，同时降低了生产成本 1可以连续发酵，节约成本；②保持酶在细胞内的原始状况，增加了酶的稳定性；③操作容易6不足①酶在固定化时活力有所损失；②不适用于多酶反应细胞膜、细胞壁会阻碍底物的渗透和扩散，降低反应效率知识点三、生物技术在食品加工及其他方面的应用1．运用发酵加工食品的基本方法果酒果醋腐乳泡菜微生物类型酵母菌(真菌)兼性厌氧菌醋酸杆菌(细菌)好氧细菌毛霉(真菌)好氧菌乳酸菌(细菌)厌氧菌原理酵母菌无氧呼吸产生酒精醋酸杆菌有氧呼吸产生醋酸毛霉代谢产生蛋白酶和脂肪酶乳酸菌无氧呼吸产生乳酸控制条件前期有氧后期无氧，20℃左右有氧，30℃~35℃有氧，15℃~18℃无氧，常温实验流程【特别提醒】①在泡菜的腌制过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、致畸和致突变的物质——亚硝胺。②在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰(紫)红色染料，通过目测比较，可大致估算亚硝酸盐的含量。2．植物激素与组织培养生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用及特点：(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。(2)使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化7同时使用分化频率提高(3)用量比例不同，结果也不同：高：利于根的分化、抑制芽的形成适中：促进愈伤组织的生长3．植物芳香油三种提取方法的比较细量的比值低：高：利于根的分化、抑制芽的形成适中：促进愈伤组织的生长3．植物芳香油三种提取方法的比较提取方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中4．DNA和蛋白质技术(1)DNA的粗提取和鉴定：①基本原理：a．DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。b．DNA不溶于酒精溶液。c．DNA不被蛋白酶水解。d．DNA在水浴加热条件下可被二苯胺染成蓝色。②主要步骤：选取材料→破碎细胞，获取含DNA的滤液→去除滤液中的杂质→DNA的析出与鉴定。③注意事项：a．选择动物细胞时，细胞比较容易破碎，选择植物细胞时则要先溶解细胞膜(如加洗涤剂、研磨等)。b．以鸟类的红细胞为材料时，需向血液中加入柠檬酸钠抗凝。c．二苯胺需现配现用。(2)PCR技术的基本操作和应用：①目的——获取大量的目的基因8②原理——双链DNA的复制。③条件——需要DNA模板、引物(一般为单链DNA)、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和酶促反应所需的离子，同时还要控制温度。④过程：a．变性：在95℃时DNA解旋。b．复性：在50℃时引物与DNA单链结合。c．延伸：在72℃时合成DNA子链(两个引物间的序列)。(3)蛋白质的提取和分离：①实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离。②常用方法：a．凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。b．电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离。c．蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。【特别提醒】①人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。②凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果，但直径过大会造成洗脱液体积增大，样品稀释度增大；凝胶色谱柱的高度与分离度有关。③红细胞洗涤过程中，洗涤三次后，上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法除去血浆蛋白；离心时转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。④血红蛋白释放过程中，蒸馏水的作用是涨破红细胞，甲苯的作用主要是溶解细胞膜。知识点四、微生物的培养和应用1．微生物的营养营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物①构成细胞中的物质和一些代谢产物；②既是碳源又是能源有机碳源糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等9氮源无机氮源无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2等将无机氮合成含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物生长因子维生素、氨基酸、碱基①酶和核酸的组成成分；②参与代谢过程中的酶促反应2.微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法①通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面②在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。(2)稀释涂布平板法①将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。②在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。3．测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。【特别提示】(1)显微镜计数法计算的细菌中包括死细菌。稀释涂布平板法计数的是活菌数。(2)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目要低。知识点五、酶的应用1．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定法是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易影响产品质量不利于催化一系列酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以重复利用成本低、操作容易2.加酶洗衣粉的洗涤效果的探究(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污物的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则，如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以控制洗衣粉的种类为变量，其他条件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照实验。(3)变量的分析和控制：影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质、衣物大小、浸泡时间、洗涤的方式和洗涤的时间等。在选择适宜的变量作为探究课题的时候，应注意切合实际，如选择水温时，我们可以选择一年中冬季、春季、秋季和夏季的实际常温5℃、15℃、25℃和35℃进行实验。知识点六、植物有效成分的提取不同物质的提取分离方法提取方法方法步骤适用范围水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏、分离油层、除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法石灰水浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦煳原料的提取有机溶剂萃取粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中高频考点突攻高频考点一微生物的培养和利用例12019全国卷III·37）回答下列与细菌培养相关的问题。（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是（填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上（填“能够”或“不能”）生长，原因是。（2）用平板培养细菌时一般需要将平板（填“倒置”或“正置”）。（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是。（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。【举一反三】(2018·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能。在照射前，适量喷洒，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原【变式探究】空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是。(2)步骤③中，实验组的操作是。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法(填“正确”或“不正确”)。【变式探究】空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是。(2)步骤③中，实验组的操作是。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法(填“正确”或“不正确”)。【变式探究】为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是。____________________________________(3)示意图A和B中，表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中 的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高的利用率。高频考点二传统发酵技术的应用例2.（2019江苏卷·9）下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵【举一反三】（2018江苏卷，16）某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是()A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵【变式探究】泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害，某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。(2)据上图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者；pH呈下降趋势，原因是。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%～10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。【举一反三】某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是。____________________________________(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有和。分离纯化时应挑选出 的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在－20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。高频考点三植物组织培养例3、（2019江苏卷·10）下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是A．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近B．DNA析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA断裂C．预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNAD．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热【举一反三】（2018江苏卷，17）关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是()A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液D．将DNA粗提物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色【举一反三】（2018江苏卷，8）花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是()A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上【变式探究】为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如下图所示。细胞干重在12d后下降的原因有；培养液中蔗糖的作用是、。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是________________________________________(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有(填序号)。①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢【变式探究】用多倍体育种的方法培育三倍体无子西瓜，每年都要制种，很麻烦。某活动小组同学们，想到了利用植物组织培养的方法来解决此难题。请回答与此实验相关的问题。(1)离体的组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是，其主要成分包括：大量元素、微量元素、有机物，还常常需要添加；对培养基要进行灭菌。(2)选取合适的外植体作为实验材料，接种前还要对其进行处理。为提高组织培养成功率，常选择的材料做外植体。(3)如果外植体选取的材料为茎段，插入培养基时应注意。培养一段时间后，会通过形成愈伤组织，愈伤组织的特点是。高频考点四酶的应用例4、（2019江苏卷·13）下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是()A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B．用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C．含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的【举一反三】(2018·江苏高考)(多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B．洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C．在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性【变式探究】回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B．使植物组织变得松散C．使有关酶失活D．有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。(2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用，进行单菌落分离，然后将其 ,并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加 ,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的(答出2点即可)、反应液pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过来调节。真题感怪1.（2019江苏卷·9）下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵2.（2019江苏卷·13）下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B．用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C．含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的3.（2019北京卷·3）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。菌种H/C细菌Ⅰ2.2细菌Ⅱ有关本实验的叙述，错误的是A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异4.（2019江苏卷·19）下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值5.（2019全国卷III·37）回答下列与细菌培养相关的问题。（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是（填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是。（2）用平板培养细菌时一般需要将平板（填“倒置”或“正置”）。（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是。（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。6.（2019全国卷Ⅰ·37）已知一种有机物X（仅含有C、H两种元素）不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌（目标菌）。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X（5g/L）。Ⅱ号培养基：氯化钠（5g/L），硝酸铵（3g/L），其他无机盐（适量），X（15g/L）。Ⅲ号培养基：氯化钠（5g/L），硝酸铵（3g/L），其他无机盐（适量）。X（45g/L）。回答下列问题。（1）在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。（2）若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会，其原因是。（3）Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是。（4）假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供和。7.（2019全国卷II·37）物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是。（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。如果要得到目标菌，应该选择菌落进一步纯化，选择的依据是。（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即。（4）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加，三处滴加量相同。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明。8.（2019浙江4月选考·32）回答下列（一）小题：（一）回答与果胶和果胶酶有关的问题：（1）通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物，其原因除水果中果胶含量较高外，还因为。（2）为了获得高产果胶酶微生物的单菌落，通常对分离或诱变后的微生物悬液进行。（3）在某种果汁生产中，用果胶酶处理显著增加了产量，其主要原因是果胶酶水解果胶使。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产，通常将其提取液浓缩后再加入。使之形成絮状物，然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。（4）常用固定化果胶酶处理含果胶的污水，其主要优点有和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外，还需考虑的主要有和。12018北京卷，4）以下高中生物学实验中，操作不正确的是()A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体22018江苏卷，8）花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是()A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上32018江苏卷，14）下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是()A．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞B．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C．注射器（或滴管）出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D．包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性42018江苏卷，16）某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是()A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵52018江苏卷，17）关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是()A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液D．将DNA粗提物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色62018江苏卷，21）下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B．洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C．在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性7．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是。8.(2018·浙江4月高考)回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B．使植物组织变得松散C．使有关酶失活D．有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。(2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用，进行单菌落分离，然后将其 ,并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加,以解决汁液浑浊和沉淀问题。________(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的(答出2点即可)、反应液pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过来调节。9.(2018·全国卷Ⅰ)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制的生长，加入了链霉素的培养基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是。_____________________________(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是。10.(2018·江苏高考)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。如图所示为操作流程，请回答下列问题：(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的，及时对培养基进行分装，并进行灭菌。(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约(填“25℃”“50℃”或“80℃”)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有。a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株(4)步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上色细胞的个数应不少于，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。11.(2018·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能。在照射前，适量喷洒，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原12017年江苏卷，10）下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是()A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D．成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生22017年江苏卷，12）固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是()A．在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C．温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分32017年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力42017年江苏卷，20）下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是()A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状52017年江苏卷，25）下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D．气体入口与气体出口可以交换使用62017年新课标Ⅰ卷，37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是（答出两点即可）。或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是。（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有72017年新课标Ⅲ卷，37）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。回答下列问题：（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是。（2）提取物质W时，振荡的作用是。（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是。（4）现有丙酮（沸点56℃)、乙醇（沸点约78℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是。（5）该实验操作过程中应注意的事项是（答出两点即可）。82017年海南卷，30）绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。（1）从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈型。（2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是。（3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是。（4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是。（5）与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是。92017年新课标Ⅱ卷，37）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：（1）该实验的自变量是、。（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是。（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是。（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为 1.（2016天津卷.1012分）天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶。（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气，后密闭。通气能提高的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如右图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是。②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的，淘汰了部分乳酸菌种类。2.（2016课标1卷.3915分）空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：①配置培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）;②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题:（1）该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是。（2）步骤③中，实验组的操作是。（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30（即36-6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法（填“正确”或“不正确”）。3.（2016四川卷.1012分）图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。（1）图中选择培养基应以为唯一氮源；鉴别培养基还需添加作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成色。（2）在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是，每克土壤样品中的细菌数量为×108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较。（3）现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码（终止密码有UAG、UGA和UAA）。突变基因转录的mRNA中，终止密码为，突变基因表达的蛋白质含个氨基酸。4.（2016新课标2卷.39)（15分）苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列为题：（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的 中进行，其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增值速度。（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在条件下才能完成。（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度（填“低于”或“高于”）第二阶段。（4）醋酸杆菌属于核生物，其细胞结构中（填“含有”或“不含有”）线粒体。5.（2016新课标Ⅲ卷.39）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是。（2）推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有和。分离纯化时应挑选出的菌落作为候选菌。（3）乳酸菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的（填“蒸馏水”、“甘6.（2016江苏卷.299分）为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，流程及结果如下。请回答下列问题：（1）实验中的海藻酸钠作用是，CaCl2的作用是。（2）为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是。（3）为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用，应选用浓度为海藻酸钠制备凝胶球。（4）图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是；72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。7.（2016海南卷.30）回答下列问题：（1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是。若要去除衣服上的血渍，应选择含有 （填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是。（2）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法 （填“合理”或“不合理”理由是。（3）已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中（填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基团的解离状态。专题17生物技术实践考情解读1.近五年的考题中，对微生物的分离和培养的考查尤为突出，侧重考查微生物的分离纯化技术，对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频度也在不断提高。对植物组织培养、胡萝卜素的提取仅进行了两次考查，前者侧重考查营养条件及有关植物激素的作用等；后者侧重考查胡萝卜素的萃取剂的选择等。2．常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等；对于生物技术在食品加工中的应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物组织培养技术、植物有效成分的提取的考查也多以教材基础知识为主。3．备考时，从以下5个方面来把握：(1)掌握大肠杆菌的纯化原理、主要方法及菌种的保存方法。(2)认真分析教材中两个微生物分离与计数的实例，并掌握微生物的筛选及技术方法。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。(4)列表比较玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素的提取方法、原理、实验步骤等异同。【知识网络】知识点一、微生物的营养1．微生物的营养营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物①构成细胞和合成一些代谢产物②有些既是碳源又是异养微生物的能源有机碳源糖、脂肪、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等营养要素来源功能氮源无机氮源NH3、铵盐、硝酸盐、N2等合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸营养要素来源功能生长因子(特殊营养物质)基①酶和核酸的组成成分②参与代谢过程中的酶促反应水和无机机盐外界摄入水不仅是优良溶剂而且可维持生物大分子的稳定；无机盐是细胞内的成分和调节物质等2．培养基种类及用途划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种划分标准培养基种类特点用途化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定划分标准培养基种类特点用途用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌时，可在培养基中加入高浓度的食盐)用途鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽)3．微生物的分离与计数(1)土壤中分解尿素的细菌的分离：①筛选菌株：利用选择培养基筛选。②过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。(2)分解纤维素的微生物的分离：①原理：即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。(3)鉴定方法：鉴定分解尿素的细菌含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红，则该菌能分解尿素鉴定纤维素分解菌(4)计数方法：①显微镜直接计数法：利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量。该方法不能区分细菌的死活。②间接计数法(活菌计数法)：常用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法的理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，每个稀释倍数涂布3个平板进行计数，取平均值。【特别提醒】消毒和灭菌的区别条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部部分微生物煮沸消毒法一般物品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等条件结果常用方法应用范围灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌接种工具干热灭菌玻璃器皿、金属用具等高压蒸汽灭菌培养基及容器的灭菌知识点二、酶的应用1．酶的存在与简单制作方法(1)酶在生物体内的存在(或分布)部位：酶是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。(2)酶的制备：①胞内酶的制取：需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。②胞外酶的制备：对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。2．酶活性(力)测定的一般原理和方法(1)酶活性(力)的含义：酶的活性(力)是指酶催化一定化学反应的能力。(2)酶活性(力)测定的一般原理和方法：酶的活性(力)通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。3．酶的活性及影响酶活性因素的实验探究(以果胶酶在生产中的应用为例探究温度或pH对果胶酶活性的影响)(1)探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值，最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。(2)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温(或同pH)处理，目的是保证底物和酶在混合时的温度(或pH)相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度(或pH)，从而影响实验效果。(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。4．探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理：加酶洗衣粉的酶制剂有多种，包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。加入不同的酶制剂，会制成用于不同污渍洗涤的加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验操作程序：步骤烧杯编号ⅠⅡⅢ注入自来水500mL500mL500mL加入物质(等量)奶渍布奶渍布奶渍布控制水温37℃37℃37℃加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉玻璃棒搅拌(等速)5分钟5分钟5分钟观察实验现象5．固定化酶和固定化细胞的比较项目固定化酶固定化细胞常用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点①可反复使用；②有利于工艺的连续化、管道1可以连续发酵，节约成本；②保持酶在细胞内的原始状况，增加了酶的稳化，同时降低了生产成本定性；③操作容易不足①酶在固定化时活力有所损失；②不适用于多酶反应细胞膜、细胞壁会阻碍底物的渗透和扩散，降低反应效率知识点三、生物技术在食品加工及其他方面的应用1．运用发酵加工食品的基本方法果酒果醋腐乳泡菜微生物类型酵母菌(真菌)兼性厌氧菌醋酸杆菌(细菌)好氧细菌毛霉(真菌)好氧菌乳酸菌(细菌)厌氧菌原理酵母菌无氧呼吸产生酒精醋酸杆菌有氧呼吸产生醋酸毛霉代谢产生蛋白酶和脂肪酶乳酸菌无氧呼吸产生乳酸控制条件前期有氧后期无氧，20℃左右有氧，30℃~35℃有氧，15℃~18℃无氧，常温实验流程【特别提醒】①在泡菜的腌制过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、致畸和致突变的物质——亚硝胺。②在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰(紫)红色染料，通过目测比较，可大致估算亚硝酸盐的含量。2．植物激素与组织培养生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用及特点：(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。(2)使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高(3)用量比例不同，结果也不同：高：利于根的分化、抑制芽的形成适中：促进愈伤组织的生长3．植物芳香油三种提取方法的比较细量的比值低：高：利于根的分化、抑制芽的形成适中：促进愈伤组织的生长3．植物芳香油三种提取方法的比较提取方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中4．DNA和蛋白质技术(1)DNA的粗提取和鉴定：①基本原理：a．DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。b．DNA不溶于酒精溶液。c．DNA不被蛋白酶水解。d．DNA在水浴加热条件下可被二苯胺染成蓝色。②主要步骤：选取材料→破碎细胞，获取含DNA的滤液→去除滤液中的杂质→DNA的析出与鉴定。③注意事项：a．选择动物细胞时，细胞比较容易破碎，选择植物细胞时则要先溶解细胞膜(如加洗涤剂、研磨等)。b．以鸟类的红细胞为材料时，需向血液中加入柠檬酸钠抗凝。c．二苯胺需现配现用。(2)PCR技术的基本操作和应用：①目的——获取大量的目的基因②原理——双链DNA的复制。③条件——需要DNA模板、引物(一般为单链DNA)、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和酶促反应所需的离子，同时还要控制温度。④过程：a．变性：在95℃时DNA解旋。b．复性：在50℃时引物与DNA单链结合。c．延伸：在72℃时合成DNA子链(两个引物间的序列)。(3)蛋白质的提取和分离：①实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离。②常用方法：a．凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。b．电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离。c．蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。【特别提醒】①人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。②凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果，但直径过大会造成洗脱液体积增大，样品稀释度增大；凝胶色谱柱的高度与分离度有关。③红细胞洗涤过程中，洗涤三次后，上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法除去血浆蛋白；离心时转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。④血红蛋白释放过程中，蒸馏水的作用是涨破红细胞，甲苯的作用主要是溶解细胞膜。知识点四、微生物的培养和应用1．微生物的营养营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物①构成细胞中的物质和一些代有机碳源糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等谢产物；②既是碳源又是能源氮源无机氮源无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2等将无机氮合成含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物生长因子维生素、氨基酸、碱基①酶和核酸的组成成分；②参与代谢过程中的酶促反应2.微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法①通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面②在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。(2)稀释涂布平板法①将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。②在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。3．测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。【特别提示】(1)显微镜计数法计算的细菌中包括死细菌。稀释涂布平板法计数的是活菌数。