2019年高考生物真题分类汇编专题10：选修1 生物技术实践
一、单选题
1．（2019·江苏）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
【答案】A
【知识点】纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A.应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌，只有纤维素分解菌能够存活，A符合题意；
B.木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌，B不符合题意；
C.用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，C不符合题意；
D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D不符合题意
故答案为：A
【分析】（1）纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
（2）常用的接种工具是接种环，操作时采用灼烧的方法灭菌．
（3）刚果红与纤维素反应呈红色，纤维素分解菌产生的纤维素酶会将纤维素分解而不能与刚果红染液呈红色，在菌落周围会出现透明圈．为了确定是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验．纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定．
2．（2019·江苏）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
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；腐乳的制作
【解析】【解答】A、乳酸菌属于厌氧型细菌，所以无需通气培养，A不符合题意
B、家庭制作果酒、果醋和腐乳时，由于无法保证严格的无菌，所以基本上不是纯种发酵，B符合题意
C、果醋制作过程中，由于产生了醋酸，所以pH逐渐降低后稳定不变，果酒制作过程中不产生酸性或者是碱性物质，所以pH大致不变，C不符合题意
D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，其无法产生纤维素酶，D不符合题意
故答案为：B
【分析】1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。
2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3、实验流程：让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制
4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。
前期发酵的主要作用：①创造条件让毛霉生长。②使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。
3．（2019·江苏）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
【答案】A
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素
【解析】【解答】A加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,酸性物质无法完全分解脂肪，A符合题意；
B加酶洗衣粉含酶制剂，酶具有高效性，加快反应速率，所以可以节约洗涤时间，B不符合题意；
C棉织物的主要成分是纤维素，纤维素酶可以使织物更蓬松，有利于洗去污渍，C不符合题意；
D科学家通过基因工程生产出了耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，制作加酶洗衣粉，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】在洗涤剂配方中加入蛋白酶，分解衣物上的蛋白污垢，淀粉酶分解食物残迹，脂肪酶分解油脂污垢，纤维素酶修整织物表面，一种或多种酶制剂的应用，使洗涤效果更显著。 酶是生物体内活细胞产生的一种有催化作用的物质，能加快化学反应的速率，并使反应向一定的顺序转换，因此，酶是一种生物催化剂。
4．（2019·江苏）下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A符合题意；
B为了防止杂菌污染，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌，B不符合题意；
C接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C不符合题意；
D分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D不符合题意
故答案为：A
【分析】一、无菌操作要求
1. 接种细菌时必须穿工作服、戴工作帽。
2. 进行接种食品样品时，必须穿专用的工作服、帽及拖鞋，应放在无菌室缓冲间， 工作前经紫外线消毒后使用。
3. 接种食品样品时，应在进无菌室前用肥皂洗手，然后用75％酒精棉球将手擦干净。
4. 进行接种所用的吸管，平皿及培养基等必须经消毒灭菌，打开包装未使用完的器皿，不能放置后再使用，金属用具应高压灭菌或用95%酒精点燃烧灼三次后使用。
5. 从包装中取出吸管时，吸管尖部不能触及外露部位，使用吸管接种于试管或平皿时，吸管尖不得触及试管或平皿边。
6. 接种样品、转种细菌必须在酒精灯前操作，接种细菌或样品时，吸管从包装中取 出后及打开试管塞都要通过火焰消毒。
7. 接种环和针在接种细菌前应经火焰烧灼全部金属丝，必要时还要烧到环和针与杆 的连接处，接种结核菌和烈性菌的接种环应在沸水中煮沸5min，再经火焰烧灼。
8. 吸管吸取菌液或样品时，应用相应的橡皮头吸取，不得直接用口吸。
二、细菌培养方法
（1）平板划线操作：
①挑取他含菌样品：选用平整、圆滑的接种环，按无菌操作法挑取少量菌种。
②划A区：将平板倒置于煤气（酒精）灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面，有培养基一面向着煤气灯（这时皿盖朝上，仍留在煤气灯旁)，右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定）。划完A区后应立即烧掉环上的残菌，以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时，左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内)，以防止杂菌的污染。
③划其他区：将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下，并使B区转到上方，接种环通过A区（菌源区）将菌带到B区，随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线，D区的线条应与A区平行，但划D区时切勿重新接触A、B区，以免极该两区中浓密的菌液带到D区，影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。
④等平板凝固后，将平板倒置。
（2）稀释涂布法：是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，在适宜条件下培养。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。能够测定样品中活菌数的方法是：稀释涂布平板法。
5．（2019·江苏）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DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热
【答案】A
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、兔子为哺乳动物，其成熟的红细胞没有细胞核以及众多的细胞器，所以兔子红细胞的DNA的量比鸡血少，A符合题意
B、DNA分子从细胞中被释放出来且除去蛋白后是非常脆弱的，如果太过剧烈的搅动DNA链可能会被打断，强调要轻轻搅拌轻轻混匀，是为了获得较完整的DNA分子，B不符合题意
C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离，C不符合题意
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。D不符合题意
故答案为：A
【分析】DNA粗提取与鉴定实验过程：
1、实验原理：DNA与杂质的溶解度不同，在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/l的NaCl溶液中溶解度最低。
2、实验设计：
①实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
②破碎细胞：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
③去除滤液中的杂质：利用DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
④DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
⑤DNA的鉴定：取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
6．（2019·北京） 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。（ ）
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
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、培养基的化学成分都应该含有水、无机盐、碳源、氮源，有些含有生长因子，所以题中培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质，A不符合题意；
B、筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布，B不符合题意；
C、以上两种细菌周围经稀碘液处理均有透明圈说明两种细菌都能将淀粉酶分泌到细胞外分解淀粉，C符合题意；
D、H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异，H/C值越大分解淀粉能力越强，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】1.平板划线法和稀释涂布平板法作用不完全相同：平板划线法和稀释涂布平板法都能纯化细菌，但平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。
2. 培养基的化学成分都应该含有水、无机盐、碳源、氮源，有些含有生长因子。
3.碘液遇淀粉变蓝，淀粉酶可以催化淀粉水解。
二、综合题
7．（2019·全国Ⅱ卷） 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处滴加含有酶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 。
【答案】（1）W
（2）乙；乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
（3）将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源
（4）缓冲液；缓冲液不能降解W；酶E与天然酶降解W的能力相近
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能降解W的细菌可以以W为氮源，不能降解W的细菌不能以W为氮源，要想分离出能降解W的细菌，所用的选择培养基只能以W为氮源。（2）以W为氮源的选择性培养基表现为不透明，而乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解W。要得到目标菌应选择乙菌落进一步纯化。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。要想确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需要在将其在无氮培养基上培养，能利用空气中氮气为氮源的细菌可生长，不能利用空气中氮气为氮源的细菌不能生长。实验思路：将甲乙菌分别接种在无氮培养基上。预期结果和结论：若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。
（4）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，A、B处均加入了酶为实验组，还需一个对照组，不加任何酶，还要遵循单一变量原则，所以C处滴加缓冲液，且三处滴加量相同。
②C处只滴加了缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
故答案为：（1）W （2）乙 乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W（3）将甲乙菌分别接种在无氮培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。（4）①缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近。
【分析】选择培养基：通过加入某化学物质或除去某营养物质，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
8．（2019·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和 。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。
【答案】（1）基因组文库；cDNA文库
（2）解旋酶；加热至90~95 ℃；氢键
（3）Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，
（2）体内DNA复制解旋的酶为解旋酶，PCR体系内没有放置解旋酶，使用的是高温（即加热到90~95℃）来讲DNA的氢键断开，从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋，都破坏了DNA双链之间的氢键
（3）PCR反应中由于使用了高温作为解旋的条件，如果使用普通的聚合酶，其活性会被高温破坏，所以只能使用Taq酶
故答案为：（1）基因组文库 部分基因文库 （2）解旋酶 加热到90~95℃ 氢键 （3）Taq酶热稳定性高，如果用大肠杆菌DNA聚合酶则在高温下会失活
【分析】（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，例如cDNA文库，首先得到mRNA，再反转录得cDNA，形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分，便于DNA重组时直接使用。
（2）PCR技术：
概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
原理：DNA复制．
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
9．（2019·江苏）图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr)和氨苄青霉素抗性基因（ampr）。请回答下列问题：
（1）EcoR V酶切位点为 ，EcoR V酶切出来的线性载体P1为 末端。
（2）用Taq DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在 酶作用下，形成重组质粒P3。
（3）为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表（“+”代表生长，“﹣”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是 （填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是 、 。
菌落类型平板类型 A B C
无抗生素 ﹢ ﹢ ﹢
氨苄青霉素 ﹢ ﹢ ﹣
四环素 ﹢ ﹣ ﹣
氨苄青霉素+四环素 ﹢ ﹣ ﹣
（4）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是 。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是 。
【答案】（1）平
（2）胸腺嘧啶（T）；DNA连接
（3）B；A类菌落含有P0；C类菌落未转入质粒
（4）乙丙；目的基因反向连接
【知识点】培养基对微生物的选择作用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）根据题意分析，EcoRV酶识别的序列是-GATATC-，并且两条链都在中间的T与A之间进行切割，因此其切出来的线性载体P1为平末端。
（2）据图分析，目的基因两侧为粘性末端，且漏出的碱基为A，则在载体P1的两端需要个加一个碱基T形成具有粘性末端的载体P2，再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。
（3）根据以上分析已知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苄青霉素的培养基中能生长，结合表格分析可知，应该选择B类菌落。根据表格分析，A类菌落在氨苄青霉素和四环素的培养基中都能够生长，说明其导入的是P0；C类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。
（4）据图分析，根据目的基因插入的位置和PCR技术的原理分析，PCR鉴定时应该选择的一对引物是乙和丙；根据题意和图形分析，某同学用图中的另外一对引物（甲、乙）从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段，说明其目的基因发生了反向连接。
故答案为 (1)平；(2)胸腺嘧啶（T） DNA连接 ；(3) B A类菌落含有P0 C类菌落未转入质粒 ；(4)乙丙 目的基因反向连接
【分析】（1）基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。根据题干信息和图形分析，P0是载体质粒，其含有的氨苄青霉素抗性基因（ampr）和四环素抗性基因（tetr）都属于标记基因，可以用检测目的基因是否导入受体细胞；EcoRV酶为限制酶，其切割质粒后悔破坏了四环素抗性基因（tetr）。
（2）基因工程的步骤
1、获取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，
2、目的基因与运载体结合
将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。
3、将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
4、目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
三、实验探究题
10．（2019·全国Ⅲ卷）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。
【答案】（1）蛋白胨；不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同；能够；硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
（2）倒置
（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
（4）灭菌
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能同时提供碳源、氮源的物质必需含有碳元素和氮元素，蛋白胨符合要求，葡萄糖没有氮元素，NaNO3没有碳元素。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，当pH值超过最适范围时，细菌的生长达到顶点。硝化细菌能进行化能合成作用，它们能以空气中的二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。
（2）平板倒置可以防止水分蒸发；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散；防止杂菌污染等
（3）不同种微生物菌落特征也各不相同，因此可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。
（4）使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散.
故答案为：（1）蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源；（2）倒置 ；（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征；（4）灭菌
【分析】主要考查微生物的培养。培养基，是指供给微生物、植物或动物（或组织）生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物（碳源）、含氮物质（氮源）、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。硝化细菌属于自养型细菌，利用NH3和HNO2氧化所释放的能量以空气中的二氧化碳为碳源合成有机物。平板倒置可以防止水分蒸发，倒置培养使琼脂里水分不易蒸发，充分保持琼脂的弹性与细菌容易繁殖和生存的环境；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散，否则会影响微生物生长，且不易辨别菌落特征、不便计数；防止杂菌污染；由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质，利于微生物生长。菌落，是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃， 这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物，以防止培养物的扩散。
11．（2019·全国Ⅰ卷）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（5 g/L）。
Ⅱ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量），X（15 g/L）。
Ⅲ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量）。X（45 g/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 。
【答案】（1）牛肉膏、蛋白胨；X
（2）下降；不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖
（3）稀释涂布平板法
（4）能量；合成其他物质的原料
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；测定某种微生物的数量；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）Ⅰ号培养基中含有N元素的物质只有牛肉膏蛋白胨，Ⅱ、Ⅲ号培养基中氯化钠，硝酸铵和其他无机盐都不含碳元素，所以惟一碳源只能是有机物X。
（2）Ⅱ号液体培养基中惟一碳源为有机物X，所以不能分解有机物X的细菌无法获得碳元素，故其无法合成细胞所需的有机物，细胞将会死亡。
（3）该问的关键点在于计数，但是由于平板划线法不能计数，而稀释涂布平板法能计数，所以该空填稀释涂布平板法。
（4）丙酮酸为呼吸作用的原料，且元素组成为C，H，O，所以能为细菌生长提供能量和碳源。
故答案为：（1）牛肉膏蛋白胨 有机物X （2）下降 不能降解有机物X的细菌无法繁殖
（3）稀释涂布平板法 （4）能量和碳源
【分析】1．培养基的概念、种类及营养构成
(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(3)营养构成：各种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。
2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
3、接种方法：平板划线法和稀释涂布法。
（1）平板划线操作：
①挑取他含菌样品：选用平整、圆滑的接种环，按无菌操作法挑取少量菌种。
②划A区：将平板倒置于煤气（酒精）灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面，有培养基一面向着煤气灯（这时皿盖朝上，仍留在煤气灯旁)，右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定）。划完A区后应立即烧掉环上的残菌，以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时，左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内)，以防止杂菌的污染。
③划其他区：将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下，并使B区转到上方，接种环通过A区（菌源区）将菌带到B区，随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线，D区的线条应与A区平行，但划D区时切勿重新接触A、B区，以免极该两区中浓密的菌液带到D区，影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。
④等平板凝固后，将平板倒置。
（2）稀释涂布法：是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，在适宜条件下培养。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。能够测定样品中活菌数的方法是：稀释涂布平板法。
1 / 12019年高考生物真题分类汇编专题10：选修1 生物技术实践
一、单选题
1．（2019·江苏）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
2．（2019·江苏）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
3．（2019·江苏）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
4．（2019·江苏）下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
5．（2019·江苏）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DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热
6．（2019·北京） 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。（ ）
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
二、综合题
7．（2019·全国Ⅱ卷） 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处滴加含有酶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·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和 。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。
9．（2019·江苏）图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr)和氨苄青霉素抗性基因（ampr）。请回答下列问题：
（1）EcoR V酶切位点为 ，EcoR V酶切出来的线性载体P1为 末端。
（2）用Taq DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在 酶作用下，形成重组质粒P3。
（3）为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表（“+”代表生长，“﹣”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是 （填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是 、 。
菌落类型平板类型 A B C
无抗生素 ﹢ ﹢ ﹢
氨苄青霉素 ﹢ ﹢ ﹣
四环素 ﹢ ﹣ ﹣
氨苄青霉素+四环素 ﹢ ﹣ ﹣
（4）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是 。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是 。
三、实验探究题
10．（2019·全国Ⅲ卷）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。
11．（2019·全国Ⅰ卷）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（5 g/L）。
Ⅱ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量），X（15 g/L）。
Ⅲ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量）。X（45 g/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 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A.应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌，只有纤维素分解菌能够存活，A符合题意；
B.木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌，B不符合题意；
C.用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，C不符合题意；
D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D不符合题意
故答案为：A
【分析】（1）纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
（2）常用的接种工具是接种环，操作时采用灼烧的方法灭菌．
（3）刚果红与纤维素反应呈红色，纤维素分解菌产生的纤维素酶会将纤维素分解而不能与刚果红染液呈红色，在菌落周围会出现透明圈．为了确定是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验．纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定．
2．【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；腐乳的制作
【解析】【解答】A、乳酸菌属于厌氧型细菌，所以无需通气培养，A不符合题意
B、家庭制作果酒、果醋和腐乳时，由于无法保证严格的无菌，所以基本上不是纯种发酵，B符合题意
C、果醋制作过程中，由于产生了醋酸，所以pH逐渐降低后稳定不变，果酒制作过程中不产生酸性或者是碱性物质，所以pH大致不变，C不符合题意
D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，其无法产生纤维素酶，D不符合题意
故答案为：B
【分析】1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。
2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3、实验流程：让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制
4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。
前期发酵的主要作用：①创造条件让毛霉生长。②使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。
3．【答案】A
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素
【解析】【解答】A加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,酸性物质无法完全分解脂肪，A符合题意；
B加酶洗衣粉含酶制剂，酶具有高效性，加快反应速率，所以可以节约洗涤时间，B不符合题意；
C棉织物的主要成分是纤维素，纤维素酶可以使织物更蓬松，有利于洗去污渍，C不符合题意；
D科学家通过基因工程生产出了耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，制作加酶洗衣粉，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】在洗涤剂配方中加入蛋白酶，分解衣物上的蛋白污垢，淀粉酶分解食物残迹，脂肪酶分解油脂污垢，纤维素酶修整织物表面，一种或多种酶制剂的应用，使洗涤效果更显著。 酶是生物体内活细胞产生的一种有催化作用的物质，能加快化学反应的速率，并使反应向一定的顺序转换，因此，酶是一种生物催化剂。
4．【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A符合题意；
B为了防止杂菌污染，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌，B不符合题意；
C接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C不符合题意；
D分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D不符合题意
故答案为：A
【分析】一、无菌操作要求
1. 接种细菌时必须穿工作服、戴工作帽。
2. 进行接种食品样品时，必须穿专用的工作服、帽及拖鞋，应放在无菌室缓冲间， 工作前经紫外线消毒后使用。
3. 接种食品样品时，应在进无菌室前用肥皂洗手，然后用75％酒精棉球将手擦干净。
4. 进行接种所用的吸管，平皿及培养基等必须经消毒灭菌，打开包装未使用完的器皿，不能放置后再使用，金属用具应高压灭菌或用95%酒精点燃烧灼三次后使用。
5. 从包装中取出吸管时，吸管尖部不能触及外露部位，使用吸管接种于试管或平皿时，吸管尖不得触及试管或平皿边。
6. 接种样品、转种细菌必须在酒精灯前操作，接种细菌或样品时，吸管从包装中取 出后及打开试管塞都要通过火焰消毒。
7. 接种环和针在接种细菌前应经火焰烧灼全部金属丝，必要时还要烧到环和针与杆 的连接处，接种结核菌和烈性菌的接种环应在沸水中煮沸5min，再经火焰烧灼。
8. 吸管吸取菌液或样品时，应用相应的橡皮头吸取，不得直接用口吸。
二、细菌培养方法
（1）平板划线操作：
①挑取他含菌样品：选用平整、圆滑的接种环，按无菌操作法挑取少量菌种。
②划A区：将平板倒置于煤气（酒精）灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面，有培养基一面向着煤气灯（这时皿盖朝上，仍留在煤气灯旁)，右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定）。划完A区后应立即烧掉环上的残菌，以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时，左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内)，以防止杂菌的污染。
③划其他区：将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下，并使B区转到上方，接种环通过A区（菌源区）将菌带到B区，随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线，D区的线条应与A区平行，但划D区时切勿重新接触A、B区，以免极该两区中浓密的菌液带到D区，影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。
④等平板凝固后，将平板倒置。
（2）稀释涂布法：是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，在适宜条件下培养。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。能够测定样品中活菌数的方法是：稀释涂布平板法。
5．【答案】A
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、兔子为哺乳动物，其成熟的红细胞没有细胞核以及众多的细胞器，所以兔子红细胞的DNA的量比鸡血少，A符合题意
B、DNA分子从细胞中被释放出来且除去蛋白后是非常脆弱的，如果太过剧烈的搅动DNA链可能会被打断，强调要轻轻搅拌轻轻混匀，是为了获得较完整的DNA分子，B不符合题意
C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离，C不符合题意
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。D不符合题意
故答案为：A
【分析】DNA粗提取与鉴定实验过程：
1、实验原理：DNA与杂质的溶解度不同，在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/l的NaCl溶液中溶解度最低。
2、实验设计：
①实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
②破碎细胞：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
③去除滤液中的杂质：利用DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
④DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
⑤DNA的鉴定：取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
6．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、培养基的化学成分都应该含有水、无机盐、碳源、氮源，有些含有生长因子，所以题中培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质，A不符合题意；
B、筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布，B不符合题意；
C、以上两种细菌周围经稀碘液处理均有透明圈说明两种细菌都能将淀粉酶分泌到细胞外分解淀粉，C符合题意；
D、H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异，H/C值越大分解淀粉能力越强，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】1.平板划线法和稀释涂布平板法作用不完全相同：平板划线法和稀释涂布平板法都能纯化细菌，但平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。
2. 培养基的化学成分都应该含有水、无机盐、碳源、氮源，有些含有生长因子。
3.碘液遇淀粉变蓝，淀粉酶可以催化淀粉水解。
7．【答案】（1）W
（2）乙；乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
（3）将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源
（4）缓冲液；缓冲液不能降解W；酶E与天然酶降解W的能力相近
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能降解W的细菌可以以W为氮源，不能降解W的细菌不能以W为氮源，要想分离出能降解W的细菌，所用的选择培养基只能以W为氮源。（2）以W为氮源的选择性培养基表现为不透明，而乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解W。要得到目标菌应选择乙菌落进一步纯化。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。要想确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需要在将其在无氮培养基上培养，能利用空气中氮气为氮源的细菌可生长，不能利用空气中氮气为氮源的细菌不能生长。实验思路：将甲乙菌分别接种在无氮培养基上。预期结果和结论：若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。
（4）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，A、B处均加入了酶为实验组，还需一个对照组，不加任何酶，还要遵循单一变量原则，所以C处滴加缓冲液，且三处滴加量相同。
②C处只滴加了缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
故答案为：（1）W （2）乙 乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W（3）将甲乙菌分别接种在无氮培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。（4）①缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近。
【分析】选择培养基：通过加入某化学物质或除去某营养物质，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
8．【答案】（1）基因组文库；cDNA文库
（2）解旋酶；加热至90~95 ℃；氢键
（3）Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，
（2）体内DNA复制解旋的酶为解旋酶，PCR体系内没有放置解旋酶，使用的是高温（即加热到90~95℃）来讲DNA的氢键断开，从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋，都破坏了DNA双链之间的氢键
（3）PCR反应中由于使用了高温作为解旋的条件，如果使用普通的聚合酶，其活性会被高温破坏，所以只能使用Taq酶
故答案为：（1）基因组文库 部分基因文库 （2）解旋酶 加热到90~95℃ 氢键 （3）Taq酶热稳定性高，如果用大肠杆菌DNA聚合酶则在高温下会失活
【分析】（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，那么，这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，例如cDNA文库，首先得到mRNA，再反转录得cDNA，形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分，便于DNA重组时直接使用。
（2）PCR技术：
概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
原理：DNA复制．
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
9．【答案】（1）平
（2）胸腺嘧啶（T）；DNA连接
（3）B；A类菌落含有P0；C类菌落未转入质粒
（4）乙丙；目的基因反向连接
【知识点】培养基对微生物的选择作用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）根据题意分析，EcoRV酶识别的序列是-GATATC-，并且两条链都在中间的T与A之间进行切割，因此其切出来的线性载体P1为平末端。
（2）据图分析，目的基因两侧为粘性末端，且漏出的碱基为A，则在载体P1的两端需要个加一个碱基T形成具有粘性末端的载体P2，再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。
（3）根据以上分析已知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苄青霉素的培养基中能生长，结合表格分析可知，应该选择B类菌落。根据表格分析，A类菌落在氨苄青霉素和四环素的培养基中都能够生长，说明其导入的是P0；C类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。
（4）据图分析，根据目的基因插入的位置和PCR技术的原理分析，PCR鉴定时应该选择的一对引物是乙和丙；根据题意和图形分析，某同学用图中的另外一对引物（甲、乙）从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段，说明其目的基因发生了反向连接。
故答案为 (1)平；(2)胸腺嘧啶（T） DNA连接 ；(3) B A类菌落含有P0 C类菌落未转入质粒 ；(4)乙丙 目的基因反向连接
【分析】（1）基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。根据题干信息和图形分析，P0是载体质粒，其含有的氨苄青霉素抗性基因（ampr）和四环素抗性基因（tetr）都属于标记基因，可以用检测目的基因是否导入受体细胞；EcoRV酶为限制酶，其切割质粒后悔破坏了四环素抗性基因（tetr）。
（2）基因工程的步骤
1、获取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，
2、目的基因与运载体结合
将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。
3、将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
4、目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
10．【答案】（1）蛋白胨；不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同；能够；硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
（2）倒置
（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
（4）灭菌
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能同时提供碳源、氮源的物质必需含有碳元素和氮元素，蛋白胨符合要求，葡萄糖没有氮元素，NaNO3没有碳元素。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，当pH值超过最适范围时，细菌的生长达到顶点。硝化细菌能进行化能合成作用，它们能以空气中的二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。
（2）平板倒置可以防止水分蒸发；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散；防止杂菌污染等
（3）不同种微生物菌落特征也各不相同，因此可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。
（4）使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散.
故答案为：（1）蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源；（2）倒置 ；（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征；（4）灭菌
【分析】主要考查微生物的培养。培养基，是指供给微生物、植物或动物（或组织）生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物（碳源）、含氮物质（氮源）、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。硝化细菌属于自养型细菌，利用NH3和HNO2氧化所释放的能量以空气中的二氧化碳为碳源合成有机物。平板倒置可以防止水分蒸发，倒置培养使琼脂里水分不易蒸发，充分保持琼脂的弹性与细菌容易繁殖和生存的环境；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散，否则会影响微生物生长，且不易辨别菌落特征、不便计数；防止杂菌污染；由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质，利于微生物生长。菌落，是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃， 这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物，以防止培养物的扩散。
11．【答案】（1）牛肉膏、蛋白胨；X
（2）下降；不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖
（3）稀释涂布平板法
（4）能量；合成其他物质的原料
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；测定某种微生物的数量；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）Ⅰ号培养基中含有N元素的物质只有牛肉膏蛋白胨，Ⅱ、Ⅲ号培养基中氯化钠，硝酸铵和其他无机盐都不含碳元素，所以惟一碳源只能是有机物X。
（2）Ⅱ号液体培养基中惟一碳源为有机物X，所以不能分解有机物X的细菌无法获得碳元素，故其无法合成细胞所需的有机物，细胞将会死亡。
（3）该问的关键点在于计数，但是由于平板划线法不能计数，而稀释涂布平板法能计数，所以该空填稀释涂布平板法。
（4）丙酮酸为呼吸作用的原料，且元素组成为C，H，O，所以能为细菌生长提供能量和碳源。
故答案为：（1）牛肉膏蛋白胨 有机物X （2）下降 不能降解有机物X的细菌无法繁殖
（3）稀释涂布平板法 （4）能量和碳源
【分析】1．培养基的概念、种类及营养构成
(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(3)营养构成：各种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。
2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
3、接种方法：平板划线法和稀释涂布法。
（1）平板划线操作：
①挑取他含菌样品：选用平整、圆滑的接种环，按无菌操作法挑取少量菌种。
②划A区：将平板倒置于煤气（酒精）灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面，有培养基一面向着煤气灯（这时皿盖朝上，仍留在煤气灯旁)，右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定）。划完A区后应立即烧掉环上的残菌，以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时，左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内)，以防止杂菌的污染。
③划其他区：将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下，并使B区转到上方，接种环通过A区（菌源区）将菌带到B区，随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线，D区的线条应与A区平行，但划D区时切勿重新接触A、B区，以免极该两区中浓密的菌液带到D区，影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。
④等平板凝固后，将平板倒置。
（2）稀释涂布法：是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，在适宜条件下培养。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。能够测定样品中活菌数的方法是：稀释涂布平板法。
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