届高考生物二轮复习第二部分专题十八生物技术实践

2 0 1 2 届 高 考 生 物 创 新 方 案 二 轮 复 习课 件 ： 第 二 部 分 专 题 十 八 生 物 技 术实 践 1 微 生 物 的 营 养营 养 要 素 来 源 功 能碳 源 无 机碳 源 CO2、 NaH CO3、CaCO3等 含 碳 无 机 物 构 成 细 胞 和 合 成 一些 代 谢 产 物 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 NH 3、 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 ) 维 生 素 、 氨基 酸 、 碱 基 酶 和 核 酸 的 组 成 成 分 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 ) 划 分标 准 培 养 基种 类 特 点 用 途用 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 ： 筛 选 菌 株 ： 利 用 选 择 培 养 基 筛 选 。 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 ： 原 理 ： 即 ： 可 根 据 是 否 产 生 透 明 圈 来 筛 选 纤 维 素 分 解 菌 。 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 ： 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 。 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 30300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 。 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 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 ： 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 。 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 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 步 骤 烧 杯 编 号 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 可 反 复 使 用 ； 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 ； 保 持 酶 在细 胞 内 的 原 始 状 况 ，增 加 了 酶 的 稳 定 性 ； 操 作 容 易 项 目 固 定 化 酶 固 定 化 细 胞不 足 酶 在 固 定 化 时 活 力 有所 损 失 ； 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 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 果 酒 果 醋 腐 乳 泡 菜控 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 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 。 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 ： 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 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 提 取 方 法 实 验 原 理 方 法 步 骤 适 用 范 围压 榨 法 通 过 机 械 加压 ， 压 榨 出果 皮 中 的 芳香 油 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 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 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 液 中 4 DNA和 蛋 白 质 技 术(1)DNA的 粗 提 取 和 鉴 定 ： 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 。 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 。 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 ： 目 的 获 取 大 量 的 目 的 基 因 原 理 双 链 DNA的 复 制 。 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 。 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 ： 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 。 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 。 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 。 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 。 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 。 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 。 明考向 在高考中，微生物的培养与应用是较为重要的部分，其中微生物的培养、消毒和灭菌、微生物的分离、提纯和计数是重要的命题点。 做考题例1 (2011新课标全国卷)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以_为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于_培养基。 (2)纯 化 菌 种 时 ， 为 了 得 到 单 菌 落 ， 常 采 用 的 接 种 方 法 有两 种 ， 即 _和 _。(3)为 了 筛 选 出 高 效 菌 株 ， 可 比 较 单 菌 落 周 围 分 解 圈 的 大小 ， 分 解 圈 大 说 明 该 菌 株 的 降 解 能 力 _。(4)通 常 情 况 下 ， 在 微 生 物 培 养 过 程 中 实 验 室 常 用 的 灭 菌方 法 有 灼 烧 灭 菌 、 _和 _。无 菌 技 术 要 求 试 验 操 作 应 在 酒 精 灯 _附 近 进 行 ， 以避 免 周 围 环 境 中 微 生 物 的 污 染 。 解 析 本 题 主 要 考 查 生 物 技 术 实 践 中 微 生 物 的 培 养 与 分 离 ， 意在 考 查 对 相 关 知 识 的 灵 活 运 用 能 力 。 (1)欲 筛 选 出 能 降 解 原 油 的菌 株 ， 培 养 基 中 应 只 含 有 原 油 而 无 其 他 碳 源 ， 这 样 不 能 降 解 原 油的 细 菌 在 此 培 养 基 上 不 能 生 存 ， 这 类 培 养 基 属 于 选 择 培 养 基 。 (2)分 离 纯 化 菌 种 时 ， 常 采 用 的 接 种 方 法 有 平 板 划 线 法 和 稀 释 涂 布 平板 法 ， 使 聚 集 在 一 起 的 微 生 物 分 散 成 单 个 细 胞 ， 从 而 能 在 培 养 基表 面 形 成 单 个 的 菌 落 ， 以 便 于 纯 化 菌 种 。 (3)降 解 原 油 能 力 越 强的 菌 株 ， 在 菌 落 周 围 形 成 的 分 解 圈 越 大 。 (4)实 验 室 常 用 的 灭 菌方 法 有 灼 烧 灭 菌 (如 接 种 环 )、 干 热 灭 菌 (如 培 养 皿 )和 高 压 蒸 汽 灭菌 (如 培 养 基 )等 。 无 菌 技 术 要 求 在 整 个 实 验 过 程 中 操 作 都 要 在 酒精 灯 火 焰 附 近 进 行 ， 以 避 免 周 围 微 生 物 的 污 染 。 答 案 (1)原 油 选 择(2)平 板 划 线 稀 释 涂 布 平 板(3)强(4)干 热 灭 菌 法 高 压 蒸 汽 灭 菌 法 火 焰 悟技巧 解答此类问题应注意以下几点：(1)运用所学知识与现实生活联系，尝试运用所学知 识分析和解决实际问题。(2)了解无菌操作技术，以及常用方法和适用范围。(3)分离微生物时，可通过改变培养基成分、改变培养 条件和特定某种营养成分来达到目的。 明考向 酶的应用相关知识是高考中的高频考点。主要考查影响酶活性因素的实验探究，酶作用效果的实验分析与设计，以及固定化酶技术等。 做考题例2(2011江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是 ()A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 解 析 本 题 以 酶 为 载 体 ， 综 合 考 查 有 关 酶 的 制 备 与 应 用 的知 识 。 酶 解 法 可 去 除 微 生 物 的 细 胞 壁 ， 再 通 过 吸 水 涨 破 法 使细 胞 内 的 物 质 释 放 出 来 ， 提 取 分 离 其 中 的 胞 内 酶 ； 透 析 和 电泳 可 用 于 酶 的 分 离 和 纯 化 ， 但 酸 解 会 破 坏 酶 的 结 构 ； 棉 织 物的 主 要 成 分 是 纤 维 素 ， 可 用 含 纤 维 素 酶 的 洗 衣 粉 洗 涤 ， 因 为纤 维 素 酶 使 纤 维 的 结 构 变 得 蓬 松 ， 从 而 使 渗 入 到 纤 维 深 处 的尘 土 和 污 垢 能 够 与 洗 衣 粉 充 分 接 触 ， 达 到 更 好 的 去 污 效 果 ；多 酶 片 中 的 胃 蛋 白 酶 应 在 片 剂 的 糖 衣 外 层 ， 而 片 剂 的 核 心 层应 是 在 小 肠 中 发 挥 作 用 的 胰 蛋 白 酶 等 。答 案 A 悟技巧 解答此类问题应注意以下几点：(1)酶的活性受温度和酸碱影响，加酶洗涤剂的洗涤效果受温 度、酸碱度和水质等因素影响。(2)实验设计一定遵循单一变量原则和对照实验原则。(3)袋装干酵母需活化后才可进行细胞固定化。 明考向 在高考中，生物技术在食品加工及其他方面的应用的试题难度不大，其命题多结合食品制造考查相关原理，将植物组织培养与植物激素的应用和植物中有效成分的提取相联系，将PCR技术和蛋白质提取与基因工程相联系等进行综合考查。 做考题例3 (2010山东高考)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。 (1)用 于 生 产 生 物 柴 油 的 植 物 油 不 易 挥 发 ， 宜 选 用 _、_方 法 从 油 料 作 物 中 提 取 。(2)筛 选 产 脂 肪 酶 的 微 生 物 M时 ， 选 择 培 养 基 中 添 加 的 植 物 油 为微 生 物 生 长 提 供 _， 培 养 基 灭 菌 采 用 的 最 适 方 法 是_法 。 (3)测 定 培 养 液 中 微 生 物 数 量 ， 可 选 用 _法 直 接 计 数 ；从 微 生 物 M分 离 提 取 的 脂 肪 酶 通 常 需 要 检 测 _， 以 确 定其 应 用 价 值 ； 为 降 低 生 物 柴 油 生 产 成 本 ， 可 利 用 _技 术使 脂 肪 酶 能 够 重 复 使 用 。(4)若 需 克 隆 脂 肪 酶 基 因 ， 可 应 用 耐 热 DNA聚 合 酶 催 化 的_技 术 。 解 析 (1)因 为 植 物 油 不 易 挥 发 ， 不 能 选 用 蒸 馏 法 ， 可 以 用 压 榨 法 、 萃取 法 从 油 料 作 物 中 提 取 。 (2)微 生 物 的 生 长 需 要 水 、 碳 源 、 氮 源 和 无 机 盐等 ， 选 择 培 养 基 中 添 加 的 植 物 油 为 微 生 物 生 长 提 供 碳 源 。 分 析 灼 烧 灭 菌 、干 热 灭 菌 和 高 压 蒸 汽 灭 菌 等 实 验 室 常 用 灭 菌 方 法 的 特 点 可 知 ， 培 养 基 灭 菌采 用 的 最 适 方 法 是 高 压 蒸 汽 灭 菌 法 。 (3)测 定 培 养 液 中 微 生 物 的 数 量 ， 可选 用 显 微 镜 直 接 计 数 法 直 接 计 数 。 提 取 的 脂 肪 酶 在 应 用 于 实 验 或 生 产 之 前 ，要 先 检 测 其 活 性 ， 以 确 定 其 应 用 价 值 。 固 定 化 酶 技 术 可 以 实 现 酶 的 反 复 利用 ， 降 低 生 产 成 本 。 (4)在 应 用 PCR技 术 扩 增 DNA片 段 时 ， DNA合 成 (延 伸 )时 温 度 要 控 制 在 72 ， 需 要 具 有 较 强 的 耐 热 性 的 DNA聚 合 酶 催 化 。 答 案 (1)压 榨 萃 取 (注 ： 两 空 顺 序 无 先 后 ) (2)碳 源高 压 蒸 汽 灭 菌 (3)显 微 镜 直 接 计 数 酶 活 性 (或 ： 酶活 力 )固 定 化 酶 (或 ： 固 定 化 细 胞 ) (4)PCR(或 ： 多 聚 酶 链 式反 应 ， 聚 合 酶 链 式 反 应 ) 悟技巧 解答此类问题应注意以下几点：(1)果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原理，微生物类型。(2)结合物理、化学中有关物质的理化性质，理解蒸馏、 萃取等方法。(3)蛋白质提取与分离的原理与方法，以及PCR技术的原 理和操作要领。