专题16 生物技术实践-2017年高考生物二轮核心考点总动员 解析版
文档属性
| 名称 | 专题16 生物技术实践-2017年高考生物二轮核心考点总动员 解析版 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2017-03-25 09:16:06 | ||
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文档简介
【考点定位】
微生物的利用
（1）微生物的分离和培养
（2）某种微生物数量的测定
（3）培养基对微生物的选择作用
（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
酶的应用
（1）酶活力测定的一般原理和方法
（2）酶在食品制造和洗涤等方面的应用
（3）制备和应用固相化酶
生物技术在食品加工及其他方面的应用
（1）从生物材料中提取某些特定的成分
（2）运用发酵加工食品的基本方法
（3）测定食品加工中可能产生的有害物质
（4）植物的组织培养
（5）蛋白质的提取和分离
（6）PCR技术的基本操作和应用
【直击高考】
1.（2016江苏卷.7）下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是（
）
A.加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B.加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D.实验室制作的腐乳不宜直接食用
【答案】D
2.（2016江苏卷.10）定量分析是科学研究的重要方法。下列能用血细胞计数板直接计数的是（
）
A.海拉细胞悬液
B.浓缩培养的噬菌体
C.自来水中大肠杆菌
D.蛙卵
【答案】A
【解析】海拉细胞悬液是癌细胞培养液，能用于血细胞计数板直接计数，A正确；噬菌体是病毒，在光学显微镜下不能观察到，B错误；自来水中大肠杆菌数量太少，不能用血细胞计数板直接计数，C错误；蛙卵体积大，可通过肉眼观察到，不能用血细胞计数板直接计数，D错误。
3.（2016江苏卷.21）（多选）为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是（
）
A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶
C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
【答案】BD
4.（2016江苏卷.25）（多选）漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是（
）
A.生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C.在涂布平板上长出的菌落，在通过划线进一步纯化
D.斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
【答案】BC
5.（2016天津卷.10）（12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。
【答案】（12分）（1）在最适温度条件下催化能力最强（2）酵母菌（3）①先快速增长后趋于稳定？
氧气、营养物质、PH②颠倒前的B层和颠倒后的A（或不翻动，或下）③种间竞争（或竞争）
6.（2016课标1卷.39）
[生物——选修1：生物技术实践]（15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”）。
【答案】（1）牛肉膏、蛋白胨
琼脂（2）将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间（3）污染
不正确
【解析】（1）依据配制培养基的成分可知：该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。因为该实验是
“用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，配制时，需加入凝固剂，据此推知：该培养基中的成分X通常是琼脂。
（2）依题意可知，该实验的目的是：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。所以步骤③中，实验组的操作是：将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间，以收集教室不同高度空气中的微生物。
（3）设置的空白对照组，在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物，若空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，说明培养基的配制是不成功的，在此次调查中出现了污染现象，所以若将30（即36-6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。
7.（2016四川卷.10）（12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。
【答案】（1）尿素
酚红
红
（2）稀释涂布平板法
1.75
少
（3）UGA
115
8.（2016新课标2卷.39)[生物——选修1：生物技术实践]（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。
【答案】（15分）（1）细胞质基质
重铬酸甲
线粒体
快（2）有氧
（3）低于
（4）原
不含有
9.（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”、“甘油”或“碳酸钙”）。
【答案】（1）无菌水
泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落（2）鉴别乳酸菌
中和产生的乳酸
具有透明圈（3）甘油
【解析】（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释；进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌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。若直接培养，由于泡菜滤液中菌的浓度高，则很难分离得到单菌落。
10.（2016江苏卷.29）（9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
，CaC
l2的作用是
。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaC
l2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24
h
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
。
【答案】（1）包埋绿球藻（包埋剂）
与海藻酸钠反应形成形成凝胶球（凝固剂）
（2）培养液（生理盐水）
海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）（3）2.0%
（4）凝胶球吸附Zn2+
绿球藻生长（增殖）速度快
绿球藻生长（增殖）速度减慢，溶液中Zn2+浓度较低
【解析】（1）海藻酸钠溶液在CaC
l2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。
11.（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。
【答案】（15分）（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗（3分）蛋白酶丙（1分）碱性条件下只有蛋白酶丙有活性（4分）（2）不合理（1分）
蛋白酶会降解脂肪酶（4分）（3）羧基和氨基（2分）
【解析】（1））用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。使用碱性洗衣粉去除衣服上的血渍，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。
（2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被蛋白酶水解。
（3）蛋白酶和和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离离，pH会影响其解离状态。
12.（2016上海卷.四）回答下列有关微生物和酶工程的问题。
枯草芽孢杆菌盛产蛋白酶，后者在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值，且已大规模产业化应用。
44.
在培养包括枯草芽孢杆菌在内的异养型微生物时，培养基营养成分应包括水和_______________（用序号组合回答）。
①淀粉②蛋白质③生长因子④葡萄糖⑤无机盐
为筛选枯草芽孢杆菌的蛋白酶高产株，将分别浸过不同菌株(a~e)的分泌物提取液及无菌水（f）的无菌圆纸片置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面；在37℃恒温箱中放置2~3天，结果如图17.
45.
大规模产业化首选的菌株是_______________；菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的原因是_______________。
图18
显示枯草芽孢杆菌的蛋白酶和其它酶的热稳定性数据，即酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其酶活性。在该蛋白酶的工业化生产过程中，通常需对发酵液在60~70℃保温一定时间，再制备酶制剂。
46.在60~70℃保温一定时间的作用是__。
A.诱导蛋白酶的热稳定性
B.有利于发挥蛋白酶的最佳活性
C.裂解枯草芽孢杆菌细胞
D.大幅度降低发酵液中其他酶的活性
47.
枯草芽孢杆菌蛋白酶制备的合理工艺步骤应为_____(选择正确的序号并排序)。
①过滤
②干燥
③破碎
④浓缩
【答案】44.①②③⑤/②③④⑤
45.a
①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足；②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足；③分泌的蛋白酶活性低46.D
47.①④②
【解析】44.
培养异养型微生物时，培养基营养成分应包括水、碳源、氮源、生长因子和无机盐。
46.据图18可知，60~70℃时其他酶活性很低，在60~70℃保温一定时间，可以大幅度降低发酵液中其他酶的活性。
47.
枯草芽孢杆菌蛋白酶可以分泌到细胞外，因此不需破碎过程，经过滤、浓缩、干燥程序即可。
【考情解读】
本专题主要联系生产生活实际考查微生物的计数、分离和纯化培养；结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作，题型以非选择题为主。
【考点突破】
考点一、果酒和果醋的制作
1.制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25
℃，繁殖最适为20
℃左右
最适为30～35
℃
气体
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8天
2.制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓
↓
果酒
果醋
3.果酒和果醋的制作成功的关键点
项目
说明
材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染
防止发酵液被污染
①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管
发酵条件的控制
①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出；②严格控制温度：18～25
℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35
℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的发酵；③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气
【典型例题】
葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是____________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解____________，产生的终产物是________和__________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是____________________________________；丙同学的错误是__________________，导致发酵中出现的主要异常现象是_________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__________、__________、____________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是__________________________________________________________________。
【答案】(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒(4)未及时排气
2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。
考点二、腐乳和泡菜的制作
1.腐乳的制作
(1)制作原理
毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。
①蛋白质氨基酸＋小分子的肽。
②脂肪甘油＋脂肪酸。
(2)制作流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(3)影响条件
①温度：控制在15～18_℃。
②材料的用量：控制盐的用量，酒精含量控制在12%左右。
③配制卤汤：卤汤的成分及作用。
【方法点拨】腐乳制作的注意事项
(1)豆腐选取：其含水量以70%为宜。
(2)控制好材料的用量：对卤汤中盐(盐∶豆腐＝1∶5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。
(3)防止杂菌污染的方法
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。
③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
(4)温度会影响菌丝的生长和代谢，如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高，菌丝易老化和死亡，影响腐乳的品质。
(5)发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。
2.泡菜的制作
(1)菌种附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O6→2C3H6O3。
(3)制作流程
(4)测定亚硝酸盐的含量
①检测原理
a.NO＋对氨基苯磺酸→反应物；
反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
b.亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，颜色浅些。
②检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
【方法点拨】泡菜制作的注意事项
(1)材料的选择及用量
①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。
②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。
(3)氧气需求
①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
(4)温度：发酵过程温度控制在室温即可，温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。
【典型例题1】
腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是__________，它与乳酸菌在结构上的主要区别是____________________________。
(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有___________________；_________________。参与这些物质变化的酶有________________。
(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是____________________________。要控制盐的用量，因为__________________________________________________________。
(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是___________________________________________________________________。
【答案】(1)毛霉 毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核
(2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸 脂肪→甘油、脂肪酸 蛋白酶、脂肪酶
(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂 盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味
(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败
(2)腐乳制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。
(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。
(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
【典型例题2】
如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列说法错误的是( )
A.制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低
B.发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C.发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机
D.测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法
【答案】D
考点三、微生物的分离与培养
1.培养基
(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。
(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。
2.无菌技术
(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
(2)关键：防止外来杂菌的入侵。
(3)不同对象的无菌操作方法(连线)
3.大肠杆菌的纯化培养
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
①操作步骤
→→→→
②倒平板的方法及注意事项
a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙→乙→甲→丁。
b.甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。
c.丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。
(2)纯化大肠杆菌的方法
①纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。
②纯化大肠杆菌的关键步骤是接种。
③常用的微生物接种方法有两种
a.平板划线法：是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。
b.稀释涂布平板法：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，进行培养。
系列稀释操作(如下图所示)：
涂布平板操作(如下图所示)：
(3)菌种的保存方法
①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
【典型例题1】
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入________作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以________作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是( )
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地________，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为____________________。
(4)①过程是__________，②过程所使用的接种方法是________________法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行_______培养。
【答案】(1)琼脂 淀粉 (2)C (3)搅拌 高压蒸气灭菌(4)稀释 涂布分离 (5)淀粉酶 扩大
【解析】固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配置培养基时加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。
【典型例题2】
下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。
(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用__________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。
(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
________________________________________________________________________。
(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？
________________________________________________________________________。
(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。
【答案】 (1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域
(3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长(4)图乙
考点四、微生物的筛选和计数
1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。
(2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。
(3)实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。
2.分解纤维素的微生物的分离
(1)纤维素酶
①组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
②作用
纤维素纤维二糖葡萄糖
(2)纤维素分解菌的筛选
①原理
纤维素分解菌
↓
→红色复合物红色消失，出现透明圈
②筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。
④实验流程
土壤取样：富含纤维素的环境
↓
选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度
↓
梯度稀释：制备系列稀释液
↓
涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
↓
挑选产生透明圈的菌落
【方法点拨】两种微生物筛选方法的比较
项目
土壤中分解尿素的细菌的分离
分解纤维素的微生物的分离
方法
使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养
利用富含纤维素的选择培养基进行培养
原理
土壤中不能分解尿素的微生物因缺乏脲酶而不能正常生长，能够分解尿素的微生物能利用尿素为氮源正常生长，从而起到选择作用
因为培养基中含有丰富的纤维素，因此能够分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖
特有代表过程
CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3
纤维素纤维二糖葡萄糖
【典型例题1】
苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请回答下列问题：
(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入________作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基________(A.影响；B.不影响)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用____________________法。
(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于
________________________________________________________________________；
使用______________________________法可以在⑥上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？
________________________________________________________________________。
【答案】(1)苯酚 A 稀释涂布平板(2)④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源 稀释涂布平板法或平板划线 防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基(3)培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作
【典型例题2】
下表是某同学列出的分离土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：
培养基配方
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10.0
g
尿素
1.0
g
琼脂
15.0
g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1
000
mL
(1)从作用上看，该培养基属于________培养基，提供氮源的物质是________，细菌能利用该氮源是由于体内能合成________酶。
(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入________指示剂，若指示剂变________，说明有目的菌株存在。
(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用__________________法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1
mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为________，测定的活菌数比实际活菌数________(填“低”“高”“基本一致”)。
【答案】(1)选择 尿素 脲(催化尿素分解的)(2)酚红 红(3)稀释涂布平板 1.6×109 低
考点五、植物的组织培养
1.植物组织培养的基本过程
试管苗
2.菊花的组织培养过程
(1)影响植物组织培养的主要因素
①选材：一般选择未开花植株的茎上部新生的侧枝。
②培养基：常用MS培养基，其主要成分有大量元素、微量元素、有机物，常需要添加植物激素。
(2)实验操作过程
制备MS固体培养基：配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌
↓
外植体消毒：→→→
↓
接种：始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌，将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插
↓
培养与移栽：在18～22
℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽
3.月季的花药培养
(1)被子植物的花粉发育过程
小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双核期→花粉粒
(2)产生花粉植株的两条途径
(3)影响花药培养的因素
①主要因素：材料的选择和培养基的组成。
②月季花药培养一般选择单核期。
【方法点拨】植物组织培养和花药离体培养的比较
比较项目
植物组织培养
花药离体培养
相同点
理论依据
植物细胞的全能性
基本过程
脱分化→再分化
影响因素
选材、营养、激素、温度、pH、光照等
不同点
外植体
体细胞
生殖细胞(花粉粒)
生殖方式
无性生殖
有性生殖
培养结果
正常的可育植株
高度不育的单倍体
操作流程
制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
选材→材料的消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育
【典型例题1】
为了探究6 BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6 BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
培养基编号
浓度/mg·L－1
m/%
n/个
6 BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
0.5
60.0
5.0
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6 BA属于__________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是__________，因变量是_______________，自变量的取值范围是______________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6 BA”或“IAA”)。
【答案】(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5
mg·L－1 (3)1 (4)6 BA
【典型例题2】
如图表示被子植物花粉的发育过程，据图完成下列问题。
(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。一般来说，在__________________期花药培养的成功率最高。为了选择该时期的花药，通常选择__________________的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有__________________法；但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用__________________法，该法能将花粉细胞核染成________色。
(2)图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则①的基因型为________，②的基因型可能为__________________。
(3)⑦、⑧所指的结构依次是______________________、__________________；两者的基因型是否相同？__________________。
【答案】 (1)单核(靠边) 完全未开放 醋酸洋红 焙花青－铬矾 蓝黑(2)AaBb Ab或aB或AB或ab
(3)花粉管细胞核 生殖细胞核 相同
【解析】(1)被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。材料的选择是花粉植株能否培养成功的主要影响因素之一，同一植物的不同生理状况诱导成功率都不相同，选择月季花粉的最佳时期为完全未开放的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用焙花青－铬矾法，该法能将花粉细胞染成蓝黑色。(2)已知图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则①花粉母细胞的基因型为AaBb，其减数分裂产生的②小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab。(3)图中⑦、⑧是由花粉粒进行分裂产生的两个核，分别是花粉管细胞核和生殖细胞核；由于两者来自于同一个花粉粒的有丝分裂产生的，所以两者的基因型相同。
考点六、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
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
注入自来水
500
mL
500
mL
500
mL
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
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
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
【典型例题】
果胶酶能分解果胶等物质，可以用来澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括
、果胶分解酶和
。食品工业中之所以使用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的
结构。
（2）微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应该以
为唯一碳源；为了纯化该生物，需要在
（填“固体”或“液体”）培养基上接种菌种，最常用的接种方法有
。
（3）在榨汁果汁前，要将果胶酶和果泥混匀保温，目的是提高出汁率；过滤后要用果胶酶处理果汁，目的是
。
（4）根据下表实验结果，
（填“能”或“不能”）确定40℃就是果胶酶的最适温度。
10
20
30
40
50
60
70
80
8
13
15
25
15
12
11
10
【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶
果胶酯酶
细胞壁（2）果胶
固体
平板划线法或稀释涂布平板法（3）使果汁变澄清（4）不能
考点七、植物有效成分的提取
1.植物有效成分的提取的三种常用方法比较
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油
方法步骤
①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤
①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
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
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量
2.胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点
(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时点样圆点太大(直径大于2
mm)，会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2
mm。
(3)将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
(5)没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β－胡萝卜素作对比予以确认。
【典型例题1】
某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉，还有葡萄、橘子等水果，其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列问题：
(1)植物芳香油的提取方法有________、压榨和________等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。
(2)玫瑰精油适合用__________________提取，其理由是玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是__________________。经冷凝管冷却后，混合物又会重新分出________层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会减少，原因是________________________________。
(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用________法提取橘皮精油，其中将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，其目的是__________________________________________。
【答案】(1)蒸馏 萃取(2)水蒸气蒸馏法 油水混合物 油 部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失
(3)压榨 防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
【典型例题2】
请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题。
(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。其中，A过程叫__________，B过程叫________。
(2)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定范围内。
(3)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：________________。
(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。图乙中⑤为________，实验过程中点样时应注意______________________________________________。
(5)在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是________________。
【答案】(1)萃取 萃取 浓缩 (2)温度 时间(3)应避免明火加热，而采用水浴加热(4)纸层析 样品原点 快速细致并注意保持滤纸干燥(5)B和C
考点八、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0.14
mol/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。
【典型例题1】
在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出DNA等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
【答案】B
【典型例题2】
随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”：
请回答下列有关问题：
（1）样品处理中红细胞的洗涤要用__________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7．0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是______________。
（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________________，若要尽快达到理想的透析效果，可以___________（写出一种方法）。
（3）血红蛋白的纯化是通过____________法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。
（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的_________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
（5）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。由图可知携带者有______种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是______________。
【答案】（1）生理盐水
渗透（作用）原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破）（2）除去小分子杂质
增加缓冲液的量或及时更换缓冲液（3）凝胶色谱（4）带电性质以及分子大小、形状（5）2
携带者具有一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
（3）电泳利用了待分离样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异，而产生不同的迁移速度，实现各种分子的分离。
（4）由如图2可知携带者有2种血红蛋白，因为携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质。
【能力提升】
1．如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述不正确的是
（
）
A．两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
B．利用装置甲制作果酒时，瓶中的果汁不能装满
C．用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右，制作果醋时应适当降温
D．装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染
【答案】C
2．如图装置可用于生物技术实践的相关实验，有关叙述不正确的是（
）
A．乙装置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
B．利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量
C．用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右，制作果醋时应适当降温
D．装置乙的排气口是一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染
【答案】C
【解析】两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，先密封后通入空气，A正确；利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量，瓶口铺得厚一些，防止杂菌污染，B正确；用装置乙制作果酒时温度应控制在18～25℃左右，制作果醋时温度为30～35℃，C错误；装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，排出果酒制备时产生的二氧化碳，而且能防止空气中微生物的污染，D正确。
3．下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是（
）
A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．样品液显色后，通过与己知浓度的标准液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
【答案】B
4．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是（
）
A．对培养操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B．对培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
【答案】A
【解析】对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒，A项错误；为保证不被杂菌污染，应将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，B项正确；酒精灯火焰附近可以形成一个无菌区，为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，C项正确；周围物品可能会含有杂菌，为防止杂菌污染，实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触，D项正确。
5．下列生物学实验操作，能够顺利达到实验目的的是（
）
A．在固体培养基上涂布稀释的大肠杆菌培养液获得单菌落
B．在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C．土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌
D．在分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
【答案】A
【解析】在固体培养基上涂布稀释后的菌液能够得到单个菌落，A正确；在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，不利于制作果酒，B错误；牛肉膏蛋白胨培养基不能筛选出分解尿素的细菌，应在以尿素为唯一氮源的培养基上筛选尿素分解菌，C错误；在分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，土样中的微生物全部被杀死，不能用于制取土壤稀释液，D错误。
6．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物，某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，①为土壤样品。下列相关叙述错误的是（
）
A．使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落
B．如果要测定②中的活细菌数量，常采用稀释涂布平板法
C．图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
D．微生物培养前，需对培养基和培养皿进行消毒处理
【答案】D
7．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得有
I、II途径如下图。有关说法正确的是（
）
A．对外植体先后使用70%的酒精和1%的氯化汞溶液严格消毒
B．图中①过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂
C．图中获得愈伤组织、脱毒苗和高产细胞群不需要更换培养基
D．I和II途径均表现了植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】对外植体先后使用70%的酒精和0．1%的氯化汞溶液严格消毒，A项错误；图中①过程表示脱分化，细胞进行的分裂一定是有丝分裂，B项正确；图中获得愈伤组织不需要更换培养基，但是获得脱毒苗、高产细胞群需要更换培养基，C项错误；只有I途径表现了植物细胞的全能性，D项错误。
8．下列有关月季花药离体培养的叙述中正确的是（
）
①月季花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的单倍体生殖细胞
②被子植物花粉形成过程中的四分体与高等动物精子形成过程中的四分体概念相同
③被子植物一个小孢子母细胞经过减数分裂共形成了8个精子
④任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体
⑤花药培养初期不需要光照
A．①③⑤
B．②④⑤
C．②③④
D．①④⑤
【答案】A
9．下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析，错误的是
（
）
A．干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化
B．配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊
C．若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少
D．凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，不影响发酵效果
【答案】D
【解析】干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化，A正确；配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊，B正确；若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少，C正确；凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，影响发酵效果，D错误。
10．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA不溶液于酒精溶液，而细胞中的某些物质溶于酒精溶液。如图表示“DNA的粗提取”实验的相关操作步骤，其操作目的分析错误的是（
）
A．①是洗涤红细胞、去除红细胞表面的杂质
B．②是稀释NaCl溶液至0．14mol/L，析出DNA
C．③是选用2mol/LNaCl溶液，溶解粘稠物中的DNA
D．④是纯化DNA，去除溶于95%酒精的杂质
【答案】A
【解析】①是使细胞破裂，②是稀释NaCl溶液至0．14mol/L，析出DNA，③是选用2mol/LNaCl溶液，溶解粘稠物中的DNA，④是纯化DNA，去除溶于95%酒精的杂质，所以A错误。
11．下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是（
）
A．采用凝胶色谱法分离蛋白质的原理是不同蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同
B．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
C．不能选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白
D．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质
【答案】C
12．研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用,实践中可用金黄色葡萄球菌来分别检验柚皮精油和乳酸菌素的抑菌特性,抑菌实验结果显示:
在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。
两者的提取及应用如图所示,有关说法错误的是（
）
A．柚皮易焦糊,因此柚皮精油的提取一般采用压榨法
B．柚皮精油提取过程中得到糊状液体后必须过滤
C．培养基中的尿素只为乳酸菌A的生长提供氮源
D．通过透明圈的大小可比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果
【答案】C
【解析】如果利用水中蒸馏法提取芳香油，柚皮易发生焦糊现象，而且有效成分柠檬烯容易水解，因此一般采用压榨法，A正确；除去固体杂质的方法是采用过滤，B正确；尿素属于有机物，能够为异养微生物提供碳源，尿素中含有氮元素，能够为微生物提供氮源，C错误；抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈．可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果，D正确。
13．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但两者使用的加热方法不同，其原因是（
）
A．前者需保持恒温，后者不需要恒温
B．前者烧瓶里含有有机溶剂，易燃易爆，后者是水
C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温
D．前者容易蒸发，后者不容易蒸发
【答案】B
14．我国食品加工企业每年都会产生大量高浓度有机废水，如直接排放会造成严重污染。固定化酶技术可应用于高浓度有机废水的处理，科研人员对固定化蛋白酶进行了以下实验研究。实验一：研究人员选择了硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶，三种载体的固定化率如图1所示。
实验二：为探究pH对三种载体固定化酶活性的影响。研究人员将髙浓度污水的pH值分别调至4．5、5．0、5．5、6．0、6．5、7．0,各取500ml分别使其与等量不同载体的固定化酶混合，然后在37℃的水浴中反应6小时。测定每个反应器中氨基酸的生成速率。测定结杲如图2所示。回答下列问题：
（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是
，与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是
。
（2）实验二的自变量是
，无关变量是
。
（至少写两点）
（3）从图2中可得出的结论:
；
。
（4）结合图1和图2分析5进行高浓度污水的净化时应选择
载体的固定化酶。
【答案】（1）硅胶
可反复利用，易与反应物分离（2）pH和三种载体固定化酶（缺一不可）
温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间（至少写两点）（3）在pH值4．5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高
）蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5．5左右（4）活性炭
15．【生物——选修1：生物技术实践】
我国酿醋的历史悠久，其主要生产工艺流程如下图。回答下列问题：
（1）酒精发酵阶段，参与反应的微生物是酵母菌，该反应在酵母菌细胞的_______________中进行。在操作过程中，发酵罐先_____________，促进酵母菌大量繁殖，然后密闭，有利于获得更多的酒精产物。若产物中生成了酒精，可使用酸性重铬酸钾试剂检验呈现__________色；若要测定发酵罐中的酵母菌密度，可以使用血球计数板进行计数，为了获得较好的观察效果，需要先对样液进行__________处理。
（2）醋酸发酵阶段，为了增加醋酸杆菌的密度，需要对发酵液定期翻动，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的环境因素是____________________。
（3）为了测定醋酸杆菌活菌的数量，可以采用_____________法，在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1ml，培养一段时间后，平板上长出的菌落数分别为24、166、465、185和192，则每毫升样品中的细菌数量为_____________×108个。
【答案】细胞质基质通入无菌空气灰绿稀释氧气、营养物质、pH稀释平板计数（或稀释涂布平板）1.81
【解析】(1)在酒精发酵阶段，酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质。在操作过程中，发酵罐先通入无菌空气，让酵母菌进行有氧呼吸，促进其大量繁殖，然后密闭，有利于获得更多的酒精产物。检验酒精常用的方法是在酸性条件下，酒精和重铬酸钾反应，显示灰绿色。使用血球计数板对发酵罐中的酵母菌密度进行计数时，为了获得较好的观察效果，需要先对样液进行稀释处理。
16．从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
（1）下面两组图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体
方法。获得图A效果的接种方法是_____________，获得图B效果的接种方法是_____________。在固体培养基上划线分离时，经培养，在划线的末端出现_____________，表明菌已分离。
（2）对培养基进行灭菌的常用方法是_____________。倒平板时要待平板冷凝后，将平板_____________。
（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养
(成分见下表）:注：“+”表示有，“-”表示无，CR溶液（刚果红）。据图判断:
酵母膏
无机盐
淀粉
纤维素粉
琼脂
CR溶液
水
培养基甲
+
+
+
+
-
+
+
培养基乙
+
+
+
-
+
+
+
培养基甲____________(填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是______________________；培养基乙不能用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素___________颜色复合物。
（4）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了自来水样品的平板置于____________中培养,培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种____________作为对照进行实验。
【答案】
(1).
稀释涂布平板法
(2).
平板划线法
(3).
单个菌落
(4).
高压蒸汽灭菌
(5).
倒置
(6).
不能
(7).
液体培养基不能用子分离单菌落
(8).
红色
(9).
恒温培养箱
(10).
等量无菌水
（4）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了自来水样品的平板置于恒温培养箱中培养，培养的温度设定在37℃；要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上作为空白对照进行实验，即在另一平板上接种等量无菌水作为对照进行实验。
17．[生物——选修1：生物技术实践]蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。下图为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题：
（1）对蓝莓进行组织培养所利用的生物学原理是
，整个培养过程需要在
条件下进行。
（2）该过程所用的MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，常常需要添加
。所用的培养基必须彻底灭菌，常用的灭菌方法是____。
（3）图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。其①过程中，细胞的分化程度会
（选填“升高”或“降低”或“不变”）。
（4）培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向。其比值较高的过程是
（选填“②”或“③”）。
（5）蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下的热稳定性较好）的提取，可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是
（填序号）。
①清水+甲醇；②盐酸+乙醇；③柠檬酸+丙酮；④柠檬酸+乙醇，
（6）含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品。采用该方法的主要原因是
。
【答案】（1）植物细胞的全能性
无菌
（2）植物激素
高压蒸汽灭菌
（3）降低
（4）③
（5）④
（6）避免（干燥时温度过高导致）花青素分解
【解析】（1）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，整个培养过程需要在无菌条件下进行。
（2）MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，常常需要添加植物激素，如生长素和细胞分裂素。培养基彻底灭菌的方法是高压蒸汽灭菌。
（3）图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。图中①过程为脱分化，导致细胞的分化程度降低，细胞全能性升高。
18．[生物——选修1：生物技术实践]如图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
（1）鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为_________________，从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是向鸡血中加入________________，并__________。如果选用植物细胞，需要选用洗涤剂______________。
（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取______进行下一步实验。
（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是__________________。
（4）图c表示在滤液中加入冷却的______________，进一步提取含杂质更少的DNA。
（5）实验室提取高纯度的DNA时，通常采用______________、SDS、吐温等化学试剂。
【答案】（1）鸡血细胞易吸水胀破，核DNA含量丰富
蒸馏水
揽拌
溶解细胞膜
（2）滤液（1分）（3）溶解DNA分子（4）95%的酒精
（5）CTAB
（十六烷基三甲基溴化胺）
（5）实验室提取高纯度的DNA时，通常釆用CTAB、SDS、吐温等化学试剂。
19．图1是果酒和果醋制作的简易发酵装置。根据图示回答下列问题：
（1）葡萄汁装入发酵瓶前要将发酵瓶用70%的酒精处理，目的是进行
。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，既可为
，又可防止发酵旺盛时发酵液溢出。
（2）图1装置中的充气口在
过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应，写出该反应的反应式：
。
（3）写出酒精发酵过程条件怎样控制：
。
（4）果醋发酵菌种的选择是
。
（5）酵母细胞固定化成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说
明
。配制过程中使用CaCl2溶液的作用是
。
【答案】（1）消毒
让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，增加数量（2）酒精发酵
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O（3）温度为20-25℃，无氧（4）醋酸菌（5）海藻酸钠浓度偏高，制作失败
用于海藻酸钠聚沉
（3）酒精发酵过程需要控制的条件：发酵温度为20-25℃，无氧环境等。
（4）果醋发酵的菌种是醋酸菌。
（5）酵母细胞固定化成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败。配制过程中使用CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成聚沉。
20．胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取。下图为某同学利用酵母菌R获得胡萝卜素的部分流程。请回答下列问题：
（1）采用平板划线法接种酵母菌R时，需先灼烧接种环，其目的是
。培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供
。
（2）为了验证萃取物是否是胡萝卜素，该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液（含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素）依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置（如图甲所示），并进行层析，滤纸条上各色素带的位置为
（填字母）时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。
（3）酵母菌R能分泌A、B两种酶，下图是某课题组关于这两种酶的实验结果：
①图中结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是
。高温条件下酶容易失活，其原因是
。
②由图可知，若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在
的条件下培养。
（4）若用海藻酸钠固定酵母菌R，应将海藻酸钠溶液和酵母菌R混合滴入CaCl2溶液中。下表是在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况：
从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用
g／dL。利用固定化细胞技术的优点是
。
【答案】（1）杀灭接种环上的微生物
碳源和氮源（2）B（3）①A酶
高温使酶的空间结构破坏②大于或等于80℃（4）2．0
可重复利用，且利于产物的纯化
【解析】（1）微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作，接种前对接种环进行灼烧，目的是为了杀灭接种环上的微生物。
（3）①图中结果显示，在40℃上升至60℃范围内，A酶活性没有明显下降，所以热稳定性较好的酶是A酶。高温条件下酶容易失活，其原因是高温使酶的空间结构破坏。②由图可知，B酶在大于或等于80℃时完全失活，所以若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在大于或等于80℃的条件下培养。
（4）从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用2．0
g／dL最容易形成凝胶珠且气泡少。利用固定化细胞技术的优点是可重复利用，且利于产物的纯化。
牛仔布仿旧的部分
布中深蓝
色纱线
布中白
色纱线
蓝色变淡
分离的染料
纤维素酶
浅蓝色
背景
穿旧效果
适当水解
再染色
微生物的利用
（1）微生物的分离和培养
（2）某种微生物数量的测定
（3）培养基对微生物的选择作用
（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
酶的应用
（1）酶活力测定的一般原理和方法
（2）酶在食品制造和洗涤等方面的应用
（3）制备和应用固相化酶
生物技术在食品加工及其他方面的应用
（1）从生物材料中提取某些特定的成分
（2）运用发酵加工食品的基本方法
（3）测定食品加工中可能产生的有害物质
（4）植物的组织培养
（5）蛋白质的提取和分离
（6）PCR技术的基本操作和应用
【直击高考】
1.（2016江苏卷.7）下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是（
）
A.加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B.加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D.实验室制作的腐乳不宜直接食用
【答案】D
2.（2016江苏卷.10）定量分析是科学研究的重要方法。下列能用血细胞计数板直接计数的是（
）
A.海拉细胞悬液
B.浓缩培养的噬菌体
C.自来水中大肠杆菌
D.蛙卵
【答案】A
【解析】海拉细胞悬液是癌细胞培养液，能用于血细胞计数板直接计数，A正确；噬菌体是病毒，在光学显微镜下不能观察到，B错误；自来水中大肠杆菌数量太少，不能用血细胞计数板直接计数，C错误；蛙卵体积大，可通过肉眼观察到，不能用血细胞计数板直接计数，D错误。
3.（2016江苏卷.21）（多选）为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是（
）
A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶
C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
【答案】BD
4.（2016江苏卷.25）（多选）漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是（
）
A.生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C.在涂布平板上长出的菌落，在通过划线进一步纯化
D.斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
【答案】BC
5.（2016天津卷.10）（12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。
【答案】（12分）（1）在最适温度条件下催化能力最强（2）酵母菌（3）①先快速增长后趋于稳定？
氧气、营养物质、PH②颠倒前的B层和颠倒后的A（或不翻动，或下）③种间竞争（或竞争）
6.（2016课标1卷.39）
[生物——选修1：生物技术实践]（15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”）。
【答案】（1）牛肉膏、蛋白胨
琼脂（2）将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间（3）污染
不正确
【解析】（1）依据配制培养基的成分可知：该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。因为该实验是
“用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，配制时，需加入凝固剂，据此推知：该培养基中的成分X通常是琼脂。
（2）依题意可知，该实验的目的是：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。所以步骤③中，实验组的操作是：将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间，以收集教室不同高度空气中的微生物。
（3）设置的空白对照组，在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物，若空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，说明培养基的配制是不成功的，在此次调查中出现了污染现象，所以若将30（即36-6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。
7.（2016四川卷.10）（12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。
【答案】（1）尿素
酚红
红
（2）稀释涂布平板法
1.75
少
（3）UGA
115
8.（2016新课标2卷.39)[生物——选修1：生物技术实践]（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。
【答案】（15分）（1）细胞质基质
重铬酸甲
线粒体
快（2）有氧
（3）低于
（4）原
不含有
9.（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”、“甘油”或“碳酸钙”）。
【答案】（1）无菌水
泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落（2）鉴别乳酸菌
中和产生的乳酸
具有透明圈（3）甘油
【解析】（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释；进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌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。若直接培养，由于泡菜滤液中菌的浓度高，则很难分离得到单菌落。
10.（2016江苏卷.29）（9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
，CaC
l2的作用是
。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaC
l2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24
h
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
。
【答案】（1）包埋绿球藻（包埋剂）
与海藻酸钠反应形成形成凝胶球（凝固剂）
（2）培养液（生理盐水）
海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）（3）2.0%
（4）凝胶球吸附Zn2+
绿球藻生长（增殖）速度快
绿球藻生长（增殖）速度减慢，溶液中Zn2+浓度较低
【解析】（1）海藻酸钠溶液在CaC
l2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。
11.（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。
【答案】（15分）（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗（3分）蛋白酶丙（1分）碱性条件下只有蛋白酶丙有活性（4分）（2）不合理（1分）
蛋白酶会降解脂肪酶（4分）（3）羧基和氨基（2分）
【解析】（1））用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。使用碱性洗衣粉去除衣服上的血渍，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。
（2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被蛋白酶水解。
（3）蛋白酶和和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离离，pH会影响其解离状态。
12.（2016上海卷.四）回答下列有关微生物和酶工程的问题。
枯草芽孢杆菌盛产蛋白酶，后者在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值，且已大规模产业化应用。
44.
在培养包括枯草芽孢杆菌在内的异养型微生物时，培养基营养成分应包括水和_______________（用序号组合回答）。
①淀粉②蛋白质③生长因子④葡萄糖⑤无机盐
为筛选枯草芽孢杆菌的蛋白酶高产株，将分别浸过不同菌株(a~e)的分泌物提取液及无菌水（f）的无菌圆纸片置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面；在37℃恒温箱中放置2~3天，结果如图17.
45.
大规模产业化首选的菌株是_______________；菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的原因是_______________。
图18
显示枯草芽孢杆菌的蛋白酶和其它酶的热稳定性数据，即酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其酶活性。在该蛋白酶的工业化生产过程中，通常需对发酵液在60~70℃保温一定时间，再制备酶制剂。
46.在60~70℃保温一定时间的作用是__。
A.诱导蛋白酶的热稳定性
B.有利于发挥蛋白酶的最佳活性
C.裂解枯草芽孢杆菌细胞
D.大幅度降低发酵液中其他酶的活性
47.
枯草芽孢杆菌蛋白酶制备的合理工艺步骤应为_____(选择正确的序号并排序)。
①过滤
②干燥
③破碎
④浓缩
【答案】44.①②③⑤/②③④⑤
45.a
①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足；②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足；③分泌的蛋白酶活性低46.D
47.①④②
【解析】44.
培养异养型微生物时，培养基营养成分应包括水、碳源、氮源、生长因子和无机盐。
46.据图18可知，60~70℃时其他酶活性很低，在60~70℃保温一定时间，可以大幅度降低发酵液中其他酶的活性。
47.
枯草芽孢杆菌蛋白酶可以分泌到细胞外，因此不需破碎过程，经过滤、浓缩、干燥程序即可。
【考情解读】
本专题主要联系生产生活实际考查微生物的计数、分离和纯化培养；结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作，题型以非选择题为主。
【考点突破】
考点一、果酒和果醋的制作
1.制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25
℃，繁殖最适为20
℃左右
最适为30～35
℃
气体
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8天
2.制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓
↓
果酒
果醋
3.果酒和果醋的制作成功的关键点
项目
说明
材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染
防止发酵液被污染
①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管
发酵条件的控制
①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出；②严格控制温度：18～25
℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35
℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的发酵；③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气
【典型例题】
葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是____________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解____________，产生的终产物是________和__________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是____________________________________；丙同学的错误是__________________，导致发酵中出现的主要异常现象是_________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__________、__________、____________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是__________________________________________________________________。
【答案】(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒(4)未及时排气
2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。
考点二、腐乳和泡菜的制作
1.腐乳的制作
(1)制作原理
毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。
①蛋白质氨基酸＋小分子的肽。
②脂肪甘油＋脂肪酸。
(2)制作流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(3)影响条件
①温度：控制在15～18_℃。
②材料的用量：控制盐的用量，酒精含量控制在12%左右。
③配制卤汤：卤汤的成分及作用。
【方法点拨】腐乳制作的注意事项
(1)豆腐选取：其含水量以70%为宜。
(2)控制好材料的用量：对卤汤中盐(盐∶豆腐＝1∶5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。
(3)防止杂菌污染的方法
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。
③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
(4)温度会影响菌丝的生长和代谢，如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高，菌丝易老化和死亡，影响腐乳的品质。
(5)发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。
2.泡菜的制作
(1)菌种附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O6→2C3H6O3。
(3)制作流程
(4)测定亚硝酸盐的含量
①检测原理
a.NO＋对氨基苯磺酸→反应物；
反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
b.亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，颜色浅些。
②检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
【方法点拨】泡菜制作的注意事项
(1)材料的选择及用量
①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。
②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。
(3)氧气需求
①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
(4)温度：发酵过程温度控制在室温即可，温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。
【典型例题1】
腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是__________，它与乳酸菌在结构上的主要区别是____________________________。
(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有___________________；_________________。参与这些物质变化的酶有________________。
(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是____________________________。要控制盐的用量，因为__________________________________________________________。
(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是___________________________________________________________________。
【答案】(1)毛霉 毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核
(2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸 脂肪→甘油、脂肪酸 蛋白酶、脂肪酶
(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂 盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味
(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败
(2)腐乳制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。
(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。
(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
【典型例题2】
如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列说法错误的是( )
A.制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低
B.发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C.发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机
D.测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法
【答案】D
考点三、微生物的分离与培养
1.培养基
(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。
(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。
2.无菌技术
(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
(2)关键：防止外来杂菌的入侵。
(3)不同对象的无菌操作方法(连线)
3.大肠杆菌的纯化培养
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
①操作步骤
→→→→
②倒平板的方法及注意事项
a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙→乙→甲→丁。
b.甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。
c.丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。
(2)纯化大肠杆菌的方法
①纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。
②纯化大肠杆菌的关键步骤是接种。
③常用的微生物接种方法有两种
a.平板划线法：是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。
b.稀释涂布平板法：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，进行培养。
系列稀释操作(如下图所示)：
涂布平板操作(如下图所示)：
(3)菌种的保存方法
①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
【典型例题1】
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入________作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以________作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是( )
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地________，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为____________________。
(4)①过程是__________，②过程所使用的接种方法是________________法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行_______培养。
【答案】(1)琼脂 淀粉 (2)C (3)搅拌 高压蒸气灭菌(4)稀释 涂布分离 (5)淀粉酶 扩大
【解析】固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配置培养基时加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。
【典型例题2】
下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。
(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用__________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。
(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
________________________________________________________________________。
(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？
________________________________________________________________________。
(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。
【答案】 (1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域
(3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长(4)图乙
考点四、微生物的筛选和计数
1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。
(2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。
(3)实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。
2.分解纤维素的微生物的分离
(1)纤维素酶
①组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
②作用
纤维素纤维二糖葡萄糖
(2)纤维素分解菌的筛选
①原理
纤维素分解菌
↓
→红色复合物红色消失，出现透明圈
②筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。
④实验流程
土壤取样：富含纤维素的环境
↓
选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度
↓
梯度稀释：制备系列稀释液
↓
涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
↓
挑选产生透明圈的菌落
【方法点拨】两种微生物筛选方法的比较
项目
土壤中分解尿素的细菌的分离
分解纤维素的微生物的分离
方法
使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养
利用富含纤维素的选择培养基进行培养
原理
土壤中不能分解尿素的微生物因缺乏脲酶而不能正常生长，能够分解尿素的微生物能利用尿素为氮源正常生长，从而起到选择作用
因为培养基中含有丰富的纤维素，因此能够分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖
特有代表过程
CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3
纤维素纤维二糖葡萄糖
【典型例题1】
苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请回答下列问题：
(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入________作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基________(A.影响；B.不影响)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用____________________法。
(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于
________________________________________________________________________；
使用______________________________法可以在⑥上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？
________________________________________________________________________。
【答案】(1)苯酚 A 稀释涂布平板(2)④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源 稀释涂布平板法或平板划线 防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基(3)培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作
【典型例题2】
下表是某同学列出的分离土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：
培养基配方
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10.0
g
尿素
1.0
g
琼脂
15.0
g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1
000
mL
(1)从作用上看，该培养基属于________培养基，提供氮源的物质是________，细菌能利用该氮源是由于体内能合成________酶。
(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入________指示剂，若指示剂变________，说明有目的菌株存在。
(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用__________________法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1
mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为________，测定的活菌数比实际活菌数________(填“低”“高”“基本一致”)。
【答案】(1)选择 尿素 脲(催化尿素分解的)(2)酚红 红(3)稀释涂布平板 1.6×109 低
考点五、植物的组织培养
1.植物组织培养的基本过程
试管苗
2.菊花的组织培养过程
(1)影响植物组织培养的主要因素
①选材：一般选择未开花植株的茎上部新生的侧枝。
②培养基：常用MS培养基，其主要成分有大量元素、微量元素、有机物，常需要添加植物激素。
(2)实验操作过程
制备MS固体培养基：配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌
↓
外植体消毒：→→→
↓
接种：始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌，将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插
↓
培养与移栽：在18～22
℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽
3.月季的花药培养
(1)被子植物的花粉发育过程
小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双核期→花粉粒
(2)产生花粉植株的两条途径
(3)影响花药培养的因素
①主要因素：材料的选择和培养基的组成。
②月季花药培养一般选择单核期。
【方法点拨】植物组织培养和花药离体培养的比较
比较项目
植物组织培养
花药离体培养
相同点
理论依据
植物细胞的全能性
基本过程
脱分化→再分化
影响因素
选材、营养、激素、温度、pH、光照等
不同点
外植体
体细胞
生殖细胞(花粉粒)
生殖方式
无性生殖
有性生殖
培养结果
正常的可育植株
高度不育的单倍体
操作流程
制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
选材→材料的消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育
【典型例题1】
为了探究6 BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6 BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
培养基编号
浓度/mg·L－1
m/%
n/个
6 BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
0.5
60.0
5.0
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6 BA属于__________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是__________，因变量是_______________，自变量的取值范围是______________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6 BA”或“IAA”)。
【答案】(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5
mg·L－1 (3)1 (4)6 BA
【典型例题2】
如图表示被子植物花粉的发育过程，据图完成下列问题。
(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。一般来说，在__________________期花药培养的成功率最高。为了选择该时期的花药，通常选择__________________的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有__________________法；但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用__________________法，该法能将花粉细胞核染成________色。
(2)图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则①的基因型为________，②的基因型可能为__________________。
(3)⑦、⑧所指的结构依次是______________________、__________________；两者的基因型是否相同？__________________。
【答案】 (1)单核(靠边) 完全未开放 醋酸洋红 焙花青－铬矾 蓝黑(2)AaBb Ab或aB或AB或ab
(3)花粉管细胞核 生殖细胞核 相同
【解析】(1)被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。材料的选择是花粉植株能否培养成功的主要影响因素之一，同一植物的不同生理状况诱导成功率都不相同，选择月季花粉的最佳时期为完全未开放的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用焙花青－铬矾法，该法能将花粉细胞染成蓝黑色。(2)已知图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则①花粉母细胞的基因型为AaBb，其减数分裂产生的②小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab。(3)图中⑦、⑧是由花粉粒进行分裂产生的两个核，分别是花粉管细胞核和生殖细胞核；由于两者来自于同一个花粉粒的有丝分裂产生的，所以两者的基因型相同。
考点六、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
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
注入自来水
500
mL
500
mL
500
mL
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
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
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
【典型例题】
果胶酶能分解果胶等物质，可以用来澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括
、果胶分解酶和
。食品工业中之所以使用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的
结构。
（2）微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应该以
为唯一碳源；为了纯化该生物，需要在
（填“固体”或“液体”）培养基上接种菌种，最常用的接种方法有
。
（3）在榨汁果汁前，要将果胶酶和果泥混匀保温，目的是提高出汁率；过滤后要用果胶酶处理果汁，目的是
。
（4）根据下表实验结果，
（填“能”或“不能”）确定40℃就是果胶酶的最适温度。
10
20
30
40
50
60
70
80
8
13
15
25
15
12
11
10
【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶
果胶酯酶
细胞壁（2）果胶
固体
平板划线法或稀释涂布平板法（3）使果汁变澄清（4）不能
考点七、植物有效成分的提取
1.植物有效成分的提取的三种常用方法比较
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油
方法步骤
①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤
①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
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
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量
2.胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点
(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时点样圆点太大(直径大于2
mm)，会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2
mm。
(3)将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
(5)没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β－胡萝卜素作对比予以确认。
【典型例题1】
某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉，还有葡萄、橘子等水果，其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列问题：
(1)植物芳香油的提取方法有________、压榨和________等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。
(2)玫瑰精油适合用__________________提取，其理由是玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是__________________。经冷凝管冷却后，混合物又会重新分出________层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会减少，原因是________________________________。
(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用________法提取橘皮精油，其中将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，其目的是__________________________________________。
【答案】(1)蒸馏 萃取(2)水蒸气蒸馏法 油水混合物 油 部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失
(3)压榨 防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
【典型例题2】
请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题。
(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。其中，A过程叫__________，B过程叫________。
(2)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定范围内。
(3)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：________________。
(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。图乙中⑤为________，实验过程中点样时应注意______________________________________________。
(5)在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是________________。
【答案】(1)萃取 萃取 浓缩 (2)温度 时间(3)应避免明火加热，而采用水浴加热(4)纸层析 样品原点 快速细致并注意保持滤纸干燥(5)B和C
考点八、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0.14
mol/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。
【典型例题1】
在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出DNA等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
【答案】B
【典型例题2】
随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”：
请回答下列有关问题：
（1）样品处理中红细胞的洗涤要用__________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7．0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是______________。
（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________________，若要尽快达到理想的透析效果，可以___________（写出一种方法）。
（3）血红蛋白的纯化是通过____________法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。
（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的_________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
（5）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。由图可知携带者有______种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是______________。
【答案】（1）生理盐水
渗透（作用）原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破）（2）除去小分子杂质
增加缓冲液的量或及时更换缓冲液（3）凝胶色谱（4）带电性质以及分子大小、形状（5）2
携带者具有一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
（3）电泳利用了待分离样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异，而产生不同的迁移速度，实现各种分子的分离。
（4）由如图2可知携带者有2种血红蛋白，因为携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质。
【能力提升】
1．如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述不正确的是
（
）
A．两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
B．利用装置甲制作果酒时，瓶中的果汁不能装满
C．用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右，制作果醋时应适当降温
D．装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染
【答案】C
2．如图装置可用于生物技术实践的相关实验，有关叙述不正确的是（
）
A．乙装置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
B．利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量
C．用装置乙制作果酒时温度应控制在30℃左右，制作果醋时应适当降温
D．装置乙的排气口是一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染
【答案】C
【解析】两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，先密封后通入空气，A正确；利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量，瓶口铺得厚一些，防止杂菌污染，B正确；用装置乙制作果酒时温度应控制在18～25℃左右，制作果醋时温度为30～35℃，C错误；装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，排出果酒制备时产生的二氧化碳，而且能防止空气中微生物的污染，D正确。
3．下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是（
）
A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．样品液显色后，通过与己知浓度的标准液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
【答案】B
4．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是（
）
A．对培养操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B．对培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
【答案】A
【解析】对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒，A项错误；为保证不被杂菌污染，应将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，B项正确；酒精灯火焰附近可以形成一个无菌区，为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，C项正确；周围物品可能会含有杂菌，为防止杂菌污染，实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触，D项正确。
5．下列生物学实验操作，能够顺利达到实验目的的是（
）
A．在固体培养基上涂布稀释的大肠杆菌培养液获得单菌落
B．在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C．土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌
D．在分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
【答案】A
【解析】在固体培养基上涂布稀释后的菌液能够得到单个菌落，A正确；在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，不利于制作果酒，B错误；牛肉膏蛋白胨培养基不能筛选出分解尿素的细菌，应在以尿素为唯一氮源的培养基上筛选尿素分解菌，C错误；在分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，土样中的微生物全部被杀死，不能用于制取土壤稀释液，D错误。
6．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物，某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，①为土壤样品。下列相关叙述错误的是（
）
A．使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落
B．如果要测定②中的活细菌数量，常采用稀释涂布平板法
C．图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
D．微生物培养前，需对培养基和培养皿进行消毒处理
【答案】D
7．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得有
I、II途径如下图。有关说法正确的是（
）
A．对外植体先后使用70%的酒精和1%的氯化汞溶液严格消毒
B．图中①过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂
C．图中获得愈伤组织、脱毒苗和高产细胞群不需要更换培养基
D．I和II途径均表现了植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】对外植体先后使用70%的酒精和0．1%的氯化汞溶液严格消毒，A项错误；图中①过程表示脱分化，细胞进行的分裂一定是有丝分裂，B项正确；图中获得愈伤组织不需要更换培养基，但是获得脱毒苗、高产细胞群需要更换培养基，C项错误；只有I途径表现了植物细胞的全能性，D项错误。
8．下列有关月季花药离体培养的叙述中正确的是（
）
①月季花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的单倍体生殖细胞
②被子植物花粉形成过程中的四分体与高等动物精子形成过程中的四分体概念相同
③被子植物一个小孢子母细胞经过减数分裂共形成了8个精子
④任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体
⑤花药培养初期不需要光照
A．①③⑤
B．②④⑤
C．②③④
D．①④⑤
【答案】A
9．下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析，错误的是
（
）
A．干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化
B．配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊
C．若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少
D．凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，不影响发酵效果
【答案】D
【解析】干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化，A正确；配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊，B正确；若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少，C正确；凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，影响发酵效果，D错误。
10．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA不溶液于酒精溶液，而细胞中的某些物质溶于酒精溶液。如图表示“DNA的粗提取”实验的相关操作步骤，其操作目的分析错误的是（
）
A．①是洗涤红细胞、去除红细胞表面的杂质
B．②是稀释NaCl溶液至0．14mol/L，析出DNA
C．③是选用2mol/LNaCl溶液，溶解粘稠物中的DNA
D．④是纯化DNA，去除溶于95%酒精的杂质
【答案】A
【解析】①是使细胞破裂，②是稀释NaCl溶液至0．14mol/L，析出DNA，③是选用2mol/LNaCl溶液，溶解粘稠物中的DNA，④是纯化DNA，去除溶于95%酒精的杂质，所以A错误。
11．下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是（
）
A．采用凝胶色谱法分离蛋白质的原理是不同蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同
B．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
C．不能选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白
D．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质
【答案】C
12．研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用,实践中可用金黄色葡萄球菌来分别检验柚皮精油和乳酸菌素的抑菌特性,抑菌实验结果显示:
在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。
两者的提取及应用如图所示,有关说法错误的是（
）
A．柚皮易焦糊,因此柚皮精油的提取一般采用压榨法
B．柚皮精油提取过程中得到糊状液体后必须过滤
C．培养基中的尿素只为乳酸菌A的生长提供氮源
D．通过透明圈的大小可比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果
【答案】C
【解析】如果利用水中蒸馏法提取芳香油，柚皮易发生焦糊现象，而且有效成分柠檬烯容易水解，因此一般采用压榨法，A正确；除去固体杂质的方法是采用过滤，B正确；尿素属于有机物，能够为异养微生物提供碳源，尿素中含有氮元素，能够为微生物提供氮源，C错误；抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈．可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果，D正确。
13．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但两者使用的加热方法不同，其原因是（
）
A．前者需保持恒温，后者不需要恒温
B．前者烧瓶里含有有机溶剂，易燃易爆，后者是水
C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温
D．前者容易蒸发，后者不容易蒸发
【答案】B
14．我国食品加工企业每年都会产生大量高浓度有机废水，如直接排放会造成严重污染。固定化酶技术可应用于高浓度有机废水的处理，科研人员对固定化蛋白酶进行了以下实验研究。实验一：研究人员选择了硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶，三种载体的固定化率如图1所示。
实验二：为探究pH对三种载体固定化酶活性的影响。研究人员将髙浓度污水的pH值分别调至4．5、5．0、5．5、6．0、6．5、7．0,各取500ml分别使其与等量不同载体的固定化酶混合，然后在37℃的水浴中反应6小时。测定每个反应器中氨基酸的生成速率。测定结杲如图2所示。回答下列问题：
（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是
，与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是
。
（2）实验二的自变量是
，无关变量是
。
（至少写两点）
（3）从图2中可得出的结论:
；
。
（4）结合图1和图2分析5进行高浓度污水的净化时应选择
载体的固定化酶。
【答案】（1）硅胶
可反复利用，易与反应物分离（2）pH和三种载体固定化酶（缺一不可）
温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间（至少写两点）（3）在pH值4．5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高
）蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5．5左右（4）活性炭
15．【生物——选修1：生物技术实践】
我国酿醋的历史悠久，其主要生产工艺流程如下图。回答下列问题：
（1）酒精发酵阶段，参与反应的微生物是酵母菌，该反应在酵母菌细胞的_______________中进行。在操作过程中，发酵罐先_____________，促进酵母菌大量繁殖，然后密闭，有利于获得更多的酒精产物。若产物中生成了酒精，可使用酸性重铬酸钾试剂检验呈现__________色；若要测定发酵罐中的酵母菌密度，可以使用血球计数板进行计数，为了获得较好的观察效果，需要先对样液进行__________处理。
（2）醋酸发酵阶段，为了增加醋酸杆菌的密度，需要对发酵液定期翻动，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的环境因素是____________________。
（3）为了测定醋酸杆菌活菌的数量，可以采用_____________法，在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1ml，培养一段时间后，平板上长出的菌落数分别为24、166、465、185和192，则每毫升样品中的细菌数量为_____________×108个。
【答案】细胞质基质通入无菌空气灰绿稀释氧气、营养物质、pH稀释平板计数（或稀释涂布平板）1.81
【解析】(1)在酒精发酵阶段，酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质。在操作过程中，发酵罐先通入无菌空气，让酵母菌进行有氧呼吸，促进其大量繁殖，然后密闭，有利于获得更多的酒精产物。检验酒精常用的方法是在酸性条件下，酒精和重铬酸钾反应，显示灰绿色。使用血球计数板对发酵罐中的酵母菌密度进行计数时，为了获得较好的观察效果，需要先对样液进行稀释处理。
16．从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
（1）下面两组图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体
方法。获得图A效果的接种方法是_____________，获得图B效果的接种方法是_____________。在固体培养基上划线分离时，经培养，在划线的末端出现_____________，表明菌已分离。
（2）对培养基进行灭菌的常用方法是_____________。倒平板时要待平板冷凝后，将平板_____________。
（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养
(成分见下表）:注：“+”表示有，“-”表示无，CR溶液（刚果红）。据图判断:
酵母膏
无机盐
淀粉
纤维素粉
琼脂
CR溶液
水
培养基甲
+
+
+
+
-
+
+
培养基乙
+
+
+
-
+
+
+
培养基甲____________(填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是______________________；培养基乙不能用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素___________颜色复合物。
（4）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了自来水样品的平板置于____________中培养,培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种____________作为对照进行实验。
【答案】
(1).
稀释涂布平板法
(2).
平板划线法
(3).
单个菌落
(4).
高压蒸汽灭菌
(5).
倒置
(6).
不能
(7).
液体培养基不能用子分离单菌落
(8).
红色
(9).
恒温培养箱
(10).
等量无菌水
（4）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了自来水样品的平板置于恒温培养箱中培养，培养的温度设定在37℃；要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上作为空白对照进行实验，即在另一平板上接种等量无菌水作为对照进行实验。
17．[生物——选修1：生物技术实践]蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。下图为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题：
（1）对蓝莓进行组织培养所利用的生物学原理是
，整个培养过程需要在
条件下进行。
（2）该过程所用的MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，常常需要添加
。所用的培养基必须彻底灭菌，常用的灭菌方法是____。
（3）图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。其①过程中，细胞的分化程度会
（选填“升高”或“降低”或“不变”）。
（4）培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向。其比值较高的过程是
（选填“②”或“③”）。
（5）蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下的热稳定性较好）的提取，可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是
（填序号）。
①清水+甲醇；②盐酸+乙醇；③柠檬酸+丙酮；④柠檬酸+乙醇，
（6）含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品。采用该方法的主要原因是
。
【答案】（1）植物细胞的全能性
无菌
（2）植物激素
高压蒸汽灭菌
（3）降低
（4）③
（5）④
（6）避免（干燥时温度过高导致）花青素分解
【解析】（1）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，整个培养过程需要在无菌条件下进行。
（2）MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，常常需要添加植物激素，如生长素和细胞分裂素。培养基彻底灭菌的方法是高压蒸汽灭菌。
（3）图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。图中①过程为脱分化，导致细胞的分化程度降低，细胞全能性升高。
18．[生物——选修1：生物技术实践]如图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
（1）鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为_________________，从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是向鸡血中加入________________，并__________。如果选用植物细胞，需要选用洗涤剂______________。
（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取______进行下一步实验。
（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是__________________。
（4）图c表示在滤液中加入冷却的______________，进一步提取含杂质更少的DNA。
（5）实验室提取高纯度的DNA时，通常采用______________、SDS、吐温等化学试剂。
【答案】（1）鸡血细胞易吸水胀破，核DNA含量丰富
蒸馏水
揽拌
溶解细胞膜
（2）滤液（1分）（3）溶解DNA分子（4）95%的酒精
（5）CTAB
（十六烷基三甲基溴化胺）
（5）实验室提取高纯度的DNA时，通常釆用CTAB、SDS、吐温等化学试剂。
19．图1是果酒和果醋制作的简易发酵装置。根据图示回答下列问题：
（1）葡萄汁装入发酵瓶前要将发酵瓶用70%的酒精处理，目的是进行
。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，既可为
，又可防止发酵旺盛时发酵液溢出。
（2）图1装置中的充气口在
过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应，写出该反应的反应式：
。
（3）写出酒精发酵过程条件怎样控制：
。
（4）果醋发酵菌种的选择是
。
（5）酵母细胞固定化成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说
明
。配制过程中使用CaCl2溶液的作用是
。
【答案】（1）消毒
让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，增加数量（2）酒精发酵
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O（3）温度为20-25℃，无氧（4）醋酸菌（5）海藻酸钠浓度偏高，制作失败
用于海藻酸钠聚沉
（3）酒精发酵过程需要控制的条件：发酵温度为20-25℃，无氧环境等。
（4）果醋发酵的菌种是醋酸菌。
（5）酵母细胞固定化成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败。配制过程中使用CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成聚沉。
20．胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取。下图为某同学利用酵母菌R获得胡萝卜素的部分流程。请回答下列问题：
（1）采用平板划线法接种酵母菌R时，需先灼烧接种环，其目的是
。培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供
。
（2）为了验证萃取物是否是胡萝卜素，该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液（含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素）依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置（如图甲所示），并进行层析，滤纸条上各色素带的位置为
（填字母）时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。
（3）酵母菌R能分泌A、B两种酶，下图是某课题组关于这两种酶的实验结果：
①图中结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是
。高温条件下酶容易失活，其原因是
。
②由图可知，若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在
的条件下培养。
（4）若用海藻酸钠固定酵母菌R，应将海藻酸钠溶液和酵母菌R混合滴入CaCl2溶液中。下表是在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况：
从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用
g／dL。利用固定化细胞技术的优点是
。
【答案】（1）杀灭接种环上的微生物
碳源和氮源（2）B（3）①A酶
高温使酶的空间结构破坏②大于或等于80℃（4）2．0
可重复利用，且利于产物的纯化
【解析】（1）微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作，接种前对接种环进行灼烧，目的是为了杀灭接种环上的微生物。
（3）①图中结果显示，在40℃上升至60℃范围内，A酶活性没有明显下降，所以热稳定性较好的酶是A酶。高温条件下酶容易失活，其原因是高温使酶的空间结构破坏。②由图可知，B酶在大于或等于80℃时完全失活，所以若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在大于或等于80℃的条件下培养。
（4）从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用2．0
g／dL最容易形成凝胶珠且气泡少。利用固定化细胞技术的优点是可重复利用，且利于产物的纯化。
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