高考生物二轮复习 第一部分 专题五 生物技术系统教师用书

第一部分 专题五 生物技术系统考点一微生物的利用1.纤维素酶在生物燃料制作、布料处理中起重要作用。目前，利用微生物提高纤维素酶产量是主要发展方向。如图甲，用紫外线照射含有纤维素分解菌的土样，分离、培养，再检测各菌株的纤维素酶的产生量。请回答下列相关问题：(1)紫外线照射的目的是_，A0组未经紫外线处理，其作用是作为_。(2)经高压灭菌锅灭菌的培养基，需要冷却后才能用来倒平板。常用于估计培养基已冷却到50 左右的简便方法为_。(3)上述培养皿中的培养基除含有水和无机盐、酵母膏、水解酪素、琼脂等外，还应有_，目的是选择纤维素分解菌。(4)上述检测结果如图乙所示。由图可知，_组酶含量与A0组相同，最可能的原因是_。解析：(1)紫外线属于诱发基因突变的物理因素，通过紫外线照射后细菌突变频率大大提高，从而可能筛选出人类需要的高产菌株；A0组未经紫外线处理，为对照组。(2)用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手时的温度是50 左右。(3)以纤维素作为唯一碳源的培养基上只有产纤维素酶的细菌才能存活。(4)据图乙可知A5组纤维素酶的含量与对照组相同，由于基因突变具有低频性的特点，该组可能没有发生基因突变。答案：(1)诱发基因突变，提高突变频率，获得高产的纤维素分解菌对照(2)用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手(3)纤维素(4)A5没有发生基因突变2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：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层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是_，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_。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_层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。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改变，加剧了不同种类乳酸菌的_，淘汰了部分乳酸菌种类。解析：(1)酶的活性受温度的影响，在最适温度下酶的催化能力最强。(2)发酵过程中先通气的目的是让酵母菌大量繁殖，使发酵液中的酵母菌总数达到一定程度，有利于发酵的进行。(3)醋酸杆菌是好氧菌，据图分析，第15天将A、B层颠倒，颠倒后使原来处于下层缺氧状态的醋酸杆菌分布在上层有氧的环境，醋酸杆菌大量繁殖，其数量上升，后来因为培养液中营养物质被逐渐消耗以及呼吸产物对pH的影响，导致其数量不再增长而趋于稳定。由此推测影响醋酸杆菌密度变化的主要因素是氧气、营养物质、pH。因为乳酸菌是厌氧菌，故下层(未颠倒前B层处于下层，颠倒后A层处于下层)有利于乳酸菌繁殖。由题目信息可知，由于营养物质消耗、发酵环境发生改变等，生物个体之间的斗争、不同种类之间的竞争会加剧。答案：(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)种间竞争(或竞争)3.回答以下关于微生物的培养和发酵的问题：(1)某中学生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制，甲同学提出的观点是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质。请你在以下实验的基础上，继续完成验证甲同学所提观点的实验过程：_(用文字和箭头表示)。(2)培养微生物时，所用培养基常采用_法进行灭菌。接种微生物常用的方法中可用于微生物计数的是_。(3)如图所示为某同学绘制的酿制葡萄酒的简易装置。装置甲的错误是_；装置乙的错误是_。(4)乳酸发酵和醋酸发酵所用的菌种分别为_，两者发酵条件的最大差异是_。(5)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的_酶。解析：(1)在培养过B细菌的培养基上接种A细菌，再根据A细菌的生长情况来判断B细菌是否产生了抑制A细菌生存的物质。(2)培养基的常用灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。接种微生物的常用方法为平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于微生物计数。(3)制作葡萄酒的装置的进气管应用软管夹夹住，排气管在发酵瓶内的管口一定要在发酵液的液面之上。(4)乳酸发酵所用的菌种为乳酸菌，该菌属于厌氧生物，其发酵方式为无氧发酵；醋酸发酵所用的菌种为醋酸菌，该菌为好氧生物，其发酵方式为有氧发酵。(5)毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶能将蛋白质和脂肪水解成易消化吸收的小分子物质。答案：(1)去除中的B细菌保留培养基再接种A细菌培养一段时间观察A细菌的生长情况(意思对即可)(2)高压蒸汽灭菌稀释涂布平板法(3)未夹住发酵瓶的进气管发酵瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口(4)乳酸菌和醋酸菌乳酸发酵的环境为无氧，而醋酸发酵的环境为有氧(5)蛋白酶和脂肪考点二生物技术在食品加工及其他方面的应用4.近年来，舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮，其中不乏利用微生物发酵制作的美食，如素有“东方奶酪”之称的“石宝寨牌”忠州豆腐乳、中国泡菜领导品牌“吉香居”等。请回答下列有关问题：(1)“石宝寨牌”忠州豆腐乳前期发酵是在严格的无菌条件下，接入优良毛霉菌种，这样可以_，温度应控制在_，并保持一定的_。然后向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是_，同时，盐还能_，避免豆腐块腐败变质。后期加入食盐、香料粉、乌杨白酒密闭发酵6个月，乌杨白酒含量一般控制在12%左右的原因是_。(2)制作吉香居泡菜时，起主要作用的微生物是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_。在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，其中导致泡菜水的表面长白膜的微生物是_。从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_。解析：(1)传统腐乳制作中所需的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。制作腐乳时温度应控制在1518 ，并保持一定的湿度。腐乳制作过程中，加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。酒含量要控制在12%左右，因为酒精含量过高，会使腐乳成熟的时间延长，酒精含量过低，不能抑制微生物的生长，造成杂菌污染。(2)制作泡菜时，起主要作用的微生物是乳酸菌。在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液的目的是增加乳酸菌含量。在发酵初期，酵母菌(或产膜酵母)可使泡菜水的表面形成白膜，开始制作后，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加，杂菌数量减少。答案：(1)避免其他菌种的污染，保证产品的质量1518 湿度析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬抑制微生物的生长酒精含量过高会延长腐乳成熟的时间，含量过低，则不能抑制杂菌生长(2)乳酸菌增加乳酸菌含量酵母菌(或产膜酵母)乳酸菌数量增加，杂菌数量减少5蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识，回答下列问题：(1)获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的_，使浑浊的果汁变得澄清。蓝莓花青素(在中性或碱性溶液中不稳定，在60 以下热稳定性较好)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)。A清水甲醇B盐酸乙醇C柠檬酸丙酮 D柠檬酸乙醇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_。(2)酿制蓝莓酒时，一般要先通气的目的是_。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中_。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源_(填“充足”或“缺少”)。酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是_。(3)若蓝莓果汁中已含有醋酸菌，在蓝莓果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？_，说明原因：_。为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测_作进一步的鉴定。解析：(1)果胶酶可将蓝莓果汁中的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。根据题干信息，蓝莓花青素在中性或碱性溶液中不稳定，故应用酸性溶液提取，考虑到食品添加剂的安全性问题，适宜选用柠檬酸乙醇作为提取剂；花青素在60 以下热稳定性较好，真空干燥可使水的沸点降低，从而避免温度过高导致花青素分解。(2)酿制蓝莓酒时先通气有利于酵母菌大量繁殖。通常不需对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为绝大多数微生物无法适应缺氧、呈酸性这一环境，生长受抑制。在糖源不足的情况下，醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋。醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 ，所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。(3)如果果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋酸菌是好氧菌，果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。果醋是否酿制成功可以通过观察菌膜、尝、嗅，还可以检测发酵前后的pH。答案：(1)半乳糖醛酸D避免干燥时温度过高导致花青素分解(2)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制缺少醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 (夏天温度较高)，导致醋酸菌大量生长产生醋酸(3)不能果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长发酵前后的pH6回答下列与物质提取有关的问题：(1)柠檬油是植物芳香油中的一种，提取柠檬油的操作步骤如图1。A是_，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高_。B是相当于柠檬果皮质量0.25 %的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至_。C过程用的是普通布袋，目的是除去_。(2)玫瑰精油适合用_法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，原因是_。(3)胡萝卜素可以预防白内障，有助于保护眼睛等。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、_、过滤、浓缩。某同学在鉴定胡萝卜素时，所做的纸层析装置如图2所示，请指出其中的错误：图2_。_。_。(4)如图3为“DNA的粗提取与鉴定”的实验装置，在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_，图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。图3解析：(1)根据图1所示，柠檬油提取方法为压榨法，因此A处表示石灰水，用石灰水浸泡能破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率。压榨时需调节pH到78。C过程用的是普通布袋，该过程能除去固体物和残渣。(2)玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定，所以适宜用水蒸气蒸馏法提取，玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所以收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油。(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂，可用萃取法提取，其主要步骤是粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩等。在胡萝卜素的鉴定过程中用的是纸层析法，由于层析液中石油醚易挥发，应加盖密封。此外，一定不能让层析液没及滤液细线，否则色素直接溶于层析液中无法得到分离的色素带。还有，滤纸卷成圆筒状，用U形扣固定，两边不能接触。(4)图A通过添加蒸馏水，使血细胞处于低渗的环境中，细胞因大量吸水而最终破裂。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA收集到滤液中，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水，可使溶液的浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低)，故可使DNA析出，经过滤等手段可以收集到DNA粗品。答案：(1)石灰水出油率78固体物和残渣(2)水蒸气蒸馏易挥发、难溶于水、化学性质稳定玫瑰精油是随水蒸气一起蒸馏出来的(3)萃取干燥、萃取玻璃瓶未加盖密封层析液过多，没过了基线滤纸两边接触(4)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于浓NaCl溶液使DNA析出7紫草素是一种结晶性粉末，不溶于水，溶于有机溶剂，易溶于碱水，遇酸有沉淀析出。紫草素具有抗癌、抗炎、抗菌等作用，临床用于治疗急、慢性肝炎和肝硬化。请回答下列相关问题：(1)紫草素不溶于水，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。萃取的效率主要取决于_，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_。萃取过程应避免明火加热，采用_加热，原因是_。(2)在进行植物组织培养时，需采用_法对培养基进行灭菌。由于操作失误，培养基上感染了微生物，某同学为了确定其中是否含有纤维素分解菌，其做法是：把微生物培养在以_为唯一碳源的培养基中，并加入_染料，培养后，培养基中出现_，表明其中含有纤维素分解菌。答案：(1)萃取剂的性质和使用量防止有机溶剂挥发水浴有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸(2)高压蒸汽灭菌纤维素刚果红红色透明圈8真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离。生物兴趣小组的同学为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究。(1)分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间_的差异角度开展研究：a取鸡血细胞悬液10 mL，加蒸馏水20 mL，同时用玻璃棒_(填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”)。过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中。b沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻璃棒沿一个方向_(填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”)，同时不断收集析出的物质。如图是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线，请据图分析：c如果只收集纤维蛋白，可采取的措施是_。d先用饱和度40%的硫酸铵溶液析出绝大部分纤维蛋白和大部分球蛋白，再在饱和度约为_的硫酸铵溶液中析出DNA(既保证DNA提取量较大又避免其他杂质过多)，与此同时析出的物质还有_。(2)如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法有：将DNA与球蛋白的混合物加入到_中，收集再次析出物；用_处理溶有DNA与蛋白质的溶液。解析：(1)分析曲线图可知，不同物质在不同浓度的硫酸铵溶液中析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异开展研究。加入蒸馏水使鸡血细胞胀破，为使细胞快速并充分破裂，应用玻璃棒快速搅拌；当物质开始析出后，为防止目的产物被破坏，故要轻轻搅拌。由题图中看出，纤维蛋白在硫酸铵饱和度达到20%之前已经开始析出，随着硫酸铵饱和度增加，纤维蛋白的溶解度逐渐减小。在硫酸铵饱和度为30%时析出最快，且当硫酸铵饱和度超过30%后球蛋白也逐渐析出，因此如果只收集纤维蛋白，可以在硫酸铵饱和度达到30%之前收集析出物。在饱和度为40%的硫酸铵溶液中，纤维蛋白全部析出，部分球蛋白也析出，再用饱和度约为50%的硫酸铵可析出大量DNA和部分球蛋白。(2)为进一步提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却的酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其他杂蛋白可溶于酒精，因此收集再次析出物即可获得更高纯度的DNA；另外，还可用嫩肉粉(木瓜蛋白酶)处理溶有DNA与蛋白质的溶液，由于酶具有专一性，此时蛋白质杂质可以被酶水解，进而分离出纯度较高的DNA。答案：(1)溶解度快速搅拌轻轻搅拌在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物50%球蛋白(2)冷却酒精嫩肉粉(木瓜蛋白酶) 在对本专题内容的复习中，应注意以下几点：(1)从类型、特点和应用等方面明确不同微生物培养基。(2)将特定微生物的分离纯化等实践操作构建过程模型，可以加深对知识的记忆与理解。(3)利用列表法比较发酵食品加工过程中的菌种特点，制作过程的异同。(4)利用图解分析法理解特定成分提取的原理和操作程序。考点一明考向不走弯路借助生活实例考查微生物培养基的成分、无菌技术的应用以及微生物的接种、计数方法等；与微生物的培养和应用相联系考查果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作是高考命题的重点。考生常不能结合生产生活实际及必修模块的知识分析问题而出错，如课前诊断卷T2。联知识简洁串记1图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)2熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数：筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。测定微生物数量的常用方法：活菌计数法和显微镜直接计数。过程：土壤取样样品稀释微生物的培养与观察。鉴定方法：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。(2)分解纤维素的微生物的分离：实验原理：即：可通过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比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表)项目内容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量作用菌种果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉乳酸菌原理(1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇(2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物乳酸菌将糖转化为乳酸原料选择新鲜葡萄(或苹果)豆腐大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜实验流程防易错无障通关1判断有关微生物培养叙述的正误(1)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害()(2)在配制培养基时，除满足营养需求外，还应考虑pH、O2及特殊营养物质的需求()(3)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素()(4)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌()2判断有关果酒、果醋、腐乳和泡菜制作叙述的正误(1)条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸()(2)在果酒发酵后期，拧松瓶盖的间隔时间可延长()(3)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，向发酵装置通入空气()(4)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵()(5)将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量()(6)果酒、果醋和腐乳的制作中，腐乳制作所需要的适宜温度最高()(7)在果酒自然发酵中，需人工添加酵母菌种()(8)红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的()(9)变酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的()(10)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗()(11)制作腐乳的菌种只有毛霉()(12)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用()(13)在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右()(14)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌()(15)泡菜制作的前期通氧，后期应严格厌氧()(16)配制盐水时，盐与水的质量比为41()考点二明考向不走弯路植物芳香油和胡萝卜素的性质、提取原理及技术操作等内容是高考命题的重点。考生常因不明植物有效成分提取方法的原理而失分，如课前诊断卷T6。联知识简洁串记1图解植物有效成分的提取(填空)(1)植物有效成分的提取方法：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(2)提取植物有效成分的实例：玫瑰精油的提取：橘皮精油的提取：胡萝卜素的提取：2图解血红蛋白与DNA的提取与分离(填图)(1)血红蛋白的提取和分离：样品处理与粗分离：纯化与纯度鉴定：(2)DNA的粗提取与鉴定：防易错无障通关1判断有关植物有效成分提取叙述的正误(1)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油()(2)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法或萃取法()(3)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取，因为此阶段的花含玫瑰精油最高()(4)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层()(5)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取()(6)萃取的效率主要取决于萃取时的温度和时间()(7)新鲜的胡萝卜含水量高，干燥时可采用高温以节省时间()2判断有关DNA粗提取与鉴定叙述的正误(1)进行DNA粗提取和鉴定实验时，加入洗涤剂后用力进行快速、充分研磨()(2)在DNA的粗提取与鉴定实验中，将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色()(3)在DNA的粗提取与鉴定实验中，用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同()(4)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度()(5)提取DNA时，如果没有鸡血材料，可用猪血代替()一、练全国卷高考真题知考查重点1(2016全国乙卷)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：配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；制作无菌平板；设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；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，该培养基中的成分X通常是_。(2)步骤中，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366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。解析：(1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮来源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步骤，需要进行倒平板操作，用到的是固体培养基，所以培养基中要有琼脂。(2)该实验的空白对照组为不进行处理的无菌平板，实验组的操作为将各无菌平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露相同时间。(3)若空白对照组的平板上出现了菌落，说明实验过程中出现了污染现象。空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，导致实验变量不唯一，不能确定实验组平板上的菌落是否仅由教室内不同高度空气中的微生物形成，因此不能求出实验组的菌落平均值。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2(2016全国甲卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和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，酵母菌的增殖速度_。(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”)第二阶段的。(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。解析：(1)图中过程和是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为1825 ，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为3035 ，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。答案：(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有3(2016全国丙卷)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”)。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，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。(2)乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，装入1 mL甘油后灭菌。将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在20 的冷冻箱中保存。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(或酸)具有透明圈(3)甘油4(2015全国卷)已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用_染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用_直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35 、40 、45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕_设计后续实验。解析：(1)油脂可被苏丹染液染成橘黄色，或被苏丹染液染成红色，因此油脂通常用苏丹或苏丹染色。不易挥发的物质大多采用萃取法进行提取，水蒸气蒸馏法一般用来提取易挥发的物质。(2)能产生脂肪酶的微生物B能利用脂肪(油脂)作为碳源，所以在制备选择微生物B的培养基时，应将油脂作为唯一的碳源。(3)用显微镜直接对微生物进行计数，需要用血细胞计数板。如果对活菌进行计数，则要用稀释涂布平板法涂布平板，培养后统计菌落数目，然后计算出活菌数量。(4)降解等量的油脂，需要的酶量越多，说明此温度下的酶的活力越小。所以三种温度中45 下酶的活力最小。从三种温度下的实验结果可知，40 下酶的活力最大，所以要想测定该酶的最适温度，应围绕该温度设计不同温度梯度，进行后续实验。答案：(1)苏丹(或苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)45405(2015全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的是胡萝卜素，胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A，维生素A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)胡萝卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要对材料进行干燥处理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。答案：(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案也可)6(2014全国卷)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(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、乙两种培养基(成分见下表)：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注：“”表示有，“”表示无。据表判断，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_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。解析：(1)纤维素酶包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，C1酶、CX酶催化纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，CR纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈。(3)培养基甲中未添加琼脂，为液体培养基，液体培养基上不能形成单菌落，故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素，不能和CR形成红色复合物，即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。答案：(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌二、练各地市调研试题知命题热点12016年7月郑州市卫生计生委发布的第3期卫生监测信息显示有15家美容美发场所的毛巾、理发(美容)用具大肠杆菌严重超标。如图甲为大肠杆菌含量检测操作简图，图乙为伊红美蓝培养基配方。回答下列相关问题：(1)图甲中滤膜的孔径应_(“大于”或“小于”)大肠杆菌。受此启发，对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌？_。(2)配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入_(一种营养成分)，以及_。待各成分都溶化后和分装前，要进行的是_和灭菌，对培养基进行灭菌的常用器具是_。倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，其主要原因是_。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现深紫色，从功能上划分，该培养基属于_培养基。(3)用平板划线法分离样液中的大肠杆菌，操作时，接种环通过灼烧灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线的目的是_。要检测样液中的大肠杆菌含量，取25 cm2毛巾样本，加5 mL蒸馏水，浸润半小时，然后在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL样液；在37 的培养箱中放置48小时，3个平板上的黑色菌落数分别为49、48和47。据此可得出25 cm2毛巾样液中的活菌数为_。解析：(1)图甲中滤膜的孔径应小于大肠杆菌，滤膜过滤才能获得大肠杆菌，对不耐高温的试剂除菌时无法用高压蒸汽灭菌法，可以用滤膜过滤达到除菌目的。(2)配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入氮源以及琼脂。配制的培养基在溶化后和分装前需要先进行调pH和灭菌。高压蒸汽灭菌法常用高压蒸汽灭菌锅对培养基等进行灭菌。倒平板后将平板倒置的主要原因是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染。从功能上划分，伊红美蓝培养基属于鉴别培养基。(3)接种环灼烧灭菌后，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线的目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。在伊红美蓝培养基上，大肠杆菌的菌落呈深紫色，据题意可知，25 cm2毛巾样本中的活菌数为(494847)30.152.4103。答案：(1)小于用滤膜过滤除茵(2)氮源琼脂调整pH高压蒸汽灭菌锅防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染鉴别(3)将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落241032如图为制备橙皮精油和乳酸菌素的流程及其抑菌实验结果示意图。请回答下列问题：(1)植物芳香油的提取方法有_、_、_等。据已学知识分析，常用_法提取橙皮精油。(2)筛选乳酸菌A时，所用培养基需经_灭菌。将某种细菌接种到培养基上，培养一段时间后培养基表面形成菌膜，最可能采用的接种方法是_。(3)由图可知，橙皮精油和乳酸菌素都具有抑菌效果，其中抑菌效果较好的是_。(4)橙子的果肉可榨取橙汁，为提高出汁率，可向果浆内加入_酶；橙子的果肉也可用于制作果酒，制作果酒的发酵菌为_。解析：(1)植物芳香油的提取方法有压榨、蒸馏和萃取等，常用压榨法提取橙皮精油。(2)实验室常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌处理。用稀释涂布平板法将某种细菌接种到培养基上，培养一段时间后培养基表面可形成菌膜。(3)由题图可知，橙皮精油产生的抑菌圈较大，故其抑菌效果较好。(4)为提高果肉的出汁率，可向果浆内加入果胶酶。答案：(1)压榨蒸馏萃取压榨(2)高压蒸汽稀释涂布平板法(3)橙皮精油(4)果胶酵母菌3(2016成都校级模拟)根据现代生物技术的相关知识，回答下列问题：(1)我们在用苹果泥作原料探究果胶酶催化反应的最适条件和最适用量时，通过_来确定最适值的思想方法是不变的，此类实验的观测指标可以是_。用葡萄制作的果酒酒味纯正，果酒发酵结束后，为方便后续使用，可将菌液转移到甘油中，与之充分混匀后，放在_ 的冷冻箱中保存。(2)对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_，培养后如果pH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的_将尿素分解成氨，使培养基碱性增强。(3)已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示。将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子_也保留在袋内。若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子_移动速度最快。若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子_可能不存在于沉淀中。(4)提取胡萝卜素常用有机溶剂萃取的方法，萃取的效率主要取决于_，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响，将提取的胡萝卜素粗品用_法进行鉴定，鉴定过程中需用_作为对照。解析：(1)在用苹果泥作原料探究果胶酶催化反应的最适条件和最适用量时，通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的。此类实验的观测指标可以是果汁的澄清度、果汁的体积。果酒发酵结束后，为方便后续使用，可将菌液转移到甘油中，与之充分混匀后，放在20 的冷冻箱中保存，此方法叫甘油管藏。(2)对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红。培养后如果pH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，使培养基碱性增强。(3)据题图可知，分子量大小为丙丁乙戊甲。将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙和丁也保留在袋内，因其分子量大于乙。若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，分子量大的分子经过的路程短，故分子量大的蛋白质分子先洗脱出来，则分子丙移动速度最快。若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子量大的分子进入沉淀中，故若分子戊存在于沉淀中，则分子乙、丙、丁均存在于沉淀中，分子较小的甲可能不存在于沉淀中。(4)提取胡萝卜素常用有机溶剂萃取的方法，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。将提取的胡萝卜素粗品用纸层析法进行鉴定，鉴定过程中需用胡萝卜素标准样品作为对照。答案：(1)设置梯度果汁的澄清度、果汁的体积20(2)酚红脲酶(3)丙和丁丙 甲(4)萃取剂的性质和用量纸层析胡萝卜素标准样品(标准样品也可)