资源描述
1.果酒制作用到的微生物是 ，其代谢类型为 ，重要反应： ，最适温度为 。 2.果醋制作用到的微生物是 ，其代谢类型为 ，重要反应： ，最适温度为 。 3.果酒、果醋的制作流程 挑选葡萄冲洗 酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋 4腐乳制作涉及的主要微生物是 ，其代谢类型为 型，重要反应： 。 5泡菜制作用到的微生物是 ，其代谢类型为 ，重要反应： ，最适温度一般为 。 6.培养基按物理状态分为 培养基和 培养基；按功能分为 培养基和 培养基。 7.常见的两种接种方法是 法和 法。,酵母菌,异养兼性厌氧型,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2,1825,醋酸菌,异养需氧型,C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O,3035,榨汁,毛霉,蛋白质 多肽、氨基酸,异养需氧,乳酸菌,异养厌氧型,C6H12O6 2C3H6O3,1820 ,液体,固体,选择,鉴别,平板划线,稀释涂布平板,8.三种常用的灭菌方法有： (1) 灭菌，如接种环、接种针。 (2) 灭菌，如玻璃器皿和金属用具等。 (3) 灭菌，如培养基等。 9.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数过程：土壤取样 将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上 。 10.分解纤维素的微生物的分离实验原理 11果胶酶的作用是将果胶分解成可溶性的 。 12.酶的活性是指酶催化 的能力。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的 或产物的 表示，影响酶活性的因素有 、 和酶的抑制剂等。,灼烧,干热,高压蒸汽,样品的稀释,筛选能生长的微生物菌落,半乳糖醛酸,一定化学反应,减少量,增加量,温度,pH,13.固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在 的技术，包括 、 和物理吸附法。 14植物组织培养技术的原理是细胞的 ，过程是离体的植物组织或细胞 完整植物体。 15DNA粗提取的原理是DNA在 的NaCl溶液中的溶解度不同，在 的NaCl溶液中的溶解度最低。 16PCR技术的原理是 ，需要的条件是 模板、原料、耐高温的TaqDNA聚合酶等，过程是 、 和 。 17蛋白质的提取和分离一般分为四步： 处理粗分离 纯度鉴定。 18.植物有效成分的提取方法有 法、 法和 法等。,一定空间内,包埋法,化学结合法,全能性,愈伤组织,根、芽等,0.14 mol/L,不同浓度,DNA复制,引物,变性,复性,延伸,样品,纯化,蒸馏,压榨,萃取,1.(2015全国新课标卷)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。,【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)45 40 【解析】本题考查了脂肪鉴定、生物有效成分提取、微生物的选择培养、微生物观察计数等知识，意在考查考生对所学知识的理解掌握与综合运用能力。(1)观察脂肪时可用苏丹或苏丹染色。对于不易挥发的物质可用萃取法提取。(2)为从自然界获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，应以油脂为唯一碳源进行选择培养。(3)若要测定微生物菌体数，可在显微镜下利用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可用稀释涂布平板法获得单菌落，选择菌落数在30300的平板进行计数。(4)相同时间降解相等质量油脂所需酶量越多的温度条件下酶的活力越小，即45 条件下酶的活力最小。而40 条件下酶的活力相对最大，故应围绕此温度设计后续实验，以进一步确定该酶的最适温度。,2.(2015全国新课标卷)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，该病疾称为_，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_。,【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，而乙醇属于水溶性有机溶剂 【解析】(1)从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素，-胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症；胡萝卜素化学性质比较稳定，不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率，因此用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要将新鲜的岩藻干燥。(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，而乙醇是水溶性有机溶剂，乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂，因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。,3.(2014全国新课标卷)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)：,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_。,【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 【解析】(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分：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，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有刚果红的纤维素培养基培养纤维素分解菌时，由于纤维素被分解，红色复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)培养基甲未使用琼脂，为液体培养基，不能用于分离单菌落。含有纤维素和刚果红(CR)的培养基可分离和鉴别纤维素分解菌。,4.（2014海南卷）已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜液等。 回答相关问题： （1）请完善下列实验步骤。 标准管的制备：用 和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。 样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的 ，加到不同比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。 将每个 分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅 的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。 （2）下图表示的是泡菜中 趋势。 （3）泡菜制作过程中产酸细菌主要是 （填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”）。,【答案】(1)亚硝酸钠标准溶液 不同泡制天数的泡菜滤液 样品管 最相近 (2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化 (3)乳酸菌 【解析】(1)在亚硝酸盐的含量测定中，要用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。将每个样品管分别于系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐的含量，记录各个样品管亚硝酸盐的含量。(2)据图可知，表示的是泡菜中亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线，可以表示泡菜中亚硝酸盐含量的变化趋势。(3)泡菜发酵时的微生物是乳酸菌。,本讲主要考查微生物的培养，涉及微生物的计数、分离和纯化培养，并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。在实际生产和生活中，结合酶的特性以实验探究与分析的形式考查酶的应用。在植物组织培养方面也会联系人们生活与健康，在生物组织中特定成分提取与鉴定方面进行命题。命题大部分以非选择题形式出现。,1.方法与原理,2.果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用 菌种及控制条件的比较,果酒和果醋发酵装置的设计思路 (1)酵母菌繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气；酵母菌产生酒精过程是厌氧的，则在发酵罐充气口应该设置开关。 (2)发酵过程中产生二氧化碳，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。 (3)为了便于取样并及时监测发酵情况，需要设置出料口。,例 1 （2014合肥调考）下图是制作果酒和果醋的流程和某同学设计的相关发酵装置。请据图回答下列问题： (1)为提高葡萄出汁率并使果汁澄清，可以加入果胶酶，使用酶时为节省成本，除控制好pH、温度等环境条件外，还应掌握好 。 (2)冲洗后榨汁前还要 。 (3)利用图乙所示装置发酵，将葡萄汁加入发酵瓶要注意 ，目的是 ，生产果酒的整个过程中如何控制充气口? 。为提高酒精产量，可在葡萄汁中加入葡萄糖，但浓度不宜过高，原因是 。 (4)制好的果酒一段时间后变酸了，原因可能是 将酒精氧化为乙醛后再转化成了醋酸，醋酸发酵的适宜温度为 。,【答案】(1)酶用量 (2)除去枝梗 (3)留约1/3空间 防止发酵液溢出 先打开一段时间后关闭 浓度过高会导致酵母菌失水死亡 (4)醋酸菌 3035 【解析】 (1)影响酶活性的因素主要是pH、温度，为节省成本，还应掌握好酶用量。 (2)冲洗时为防止葡萄破损后微生物从破口处进去，应连同枝梗一起冲洗，榨汁前再除去枝梗。(3)将葡萄汁加入发酵瓶内要注意留约1/3空间，以防止发酵液溢出。生产果酒时先通入一段时间空气让酵母菌有氧吸用于自身繁殖，而后关闭充气口让其无氧呼吸进行酒精酵。因细胞呼吸的底物是葡萄糖，但葡萄糖浓度过高时会致酵母菌失水死亡。(4)果酒变酸是醋酸菌活动的结果，醋酸菌活动的最适温是3035 。,设计发酵装置需要注意的问题： (1)在酒精发酵过程中，每隔一段时间拧松瓶盖或打开排气口，其原因是在发酵过程中会产生CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。 (2)在醋酸发酵过程中，需要注意的是要持续向发酵液中补充氧气。 (3)在装置中，充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气；排气口的作用是在发酵中排出CO2或残余气体；出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液；排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染。,变式1 （2014江苏常熟质检）农村中泡菜的制作方法：将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为2830 。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者用盐过少。 (1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是 。 (2)菜坛要密封的原因是 。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是 。 (3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是 。 (4)加入一些“陈泡菜水”的作用是 。 （5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化? 。,【答案】(1)消毒 (2)乳酸菌为厌氧微生物，密封后造成缺氧环境将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质 (3)盐过多，抑制了乳酸菌的发酵 (4)提供乳酸菌菌种 (5)有机物的干重减少，种类增加 【解析】泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理，提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧微生物，在缺氧的环境条件下发酵可产生大量乳酸，能抑制其他厌氧菌的生存；在有氧情况下，自身受抑制，不能进行乳酸发酵，使需氧菌繁殖而变质。乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物，发酵过程中乳酸菌将一些大分子物质如蛋白质、脂肪、糖类分别分解成小分子的氨基酸、甘油、脂肪酸、葡萄糖等，因此，泡菜坛内有机物的种类增多，干重减少。,1.培养基的种类,(1)加入培养基中的凝固剂(如琼脂)，一般不能被微生物利用，只能起到凝固作用。 (2)选择培养基一般只生长具有特定目的的微生物，鉴别培养基可以存在其他微生物，而且能鉴别特定的微生物。 (3)基本营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。此外还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。,2.方法与原理,(1)两种接种方法作用不完全相同：平板划线法和稀释涂布平板法都能使细菌纯化，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)稀释涂布平板法的缺点：稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 (3)平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同： 第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。 每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。 划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。,例 2 （2014湖北重点高中联考）微生物的分离、培养和计数是现代生物工程应用中的重要环节。如图为大肠杆菌分离和培养过程中部分操作示意图。请分析回答下列问题： (1)实验过程中对培养基、培养皿、实验操作者的双手所采用的灭菌或消毒方法依次是 、 、 。 (2)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是 。 （3）图示是利用 法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面。在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因是 。 (4)关于图示的操作方法和结果，叙述正确的是( ) A.操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌 B划线操作须在火焰上进行 C在5区域中才可以找到所需菌落 D在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌 (5)若要培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌，制备选择培养基时在基本培养基的基础上，注意和，其目的是 。,【答案】（1）高压蒸汽灭菌 干热灭菌 化学消毒 （2）将未接种的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生 （3）平板划线 稀释 以免接种环温度太高，杀死菌种 (4)D (5)添加高浓度蔗糖(葡萄糖) 调低pH 提供高糖和酸性的筛选环境 【解析】（1）实验过程中对培养基进行高压蒸汽灭菌；对培养皿进行干热灭菌；实验操作者的双手进行化学消毒。(2)在培养微生物时，接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生。(3)题图所示的接种方法为平板划线法，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面；在灼烧接种环之后要等其冷却后再进行划线，以避免接种环温度太高，杀死菌种。(4)在利用平板划线法接种微生物的实验中，在图示的1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌。(5)在基本培养基上添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH，可培养出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌。,变式2 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 。无菌技术要求实验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。,【答案】 (1)原油 选择 (2)平板划线法 稀释涂布平板法 (3)强 （4）干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰 【解析】(1)要获得分解原油的细菌，只有在以原油为唯一碳源的培养基中，这种细菌才可以大量繁殖，而其他细菌不能生存。此种培养基属于选择培养基。(2)纯化菌种常用平板划线法和稀释涂布平板法。(3)在以原油为唯一碳源的培养基上，在菌落周围的原油被分解而形成分解圈，分解圈越大，说明该菌株降解能力越强。(4)实验室灭菌有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，实验操作要在酒精灯火焰附近的无菌区进行。,1.菊花的组织培养与月季的花药培养的比较,2.植物激素（生长素和细胞分裂素）对实验结果的影响,3.无土栽培技术、植物组织培养技术和微生物的培养技术的区别,上述无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件，而其他两种技术 都要求严格的无菌条件。,例 3 如图是花药培养产生花粉植株的两种途径，回答下列相关问题： (1)通过花药培养产生花粉植株有两种途径，一种是花粉通过A 阶段发育成植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成B愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中 。 (2)选择花药时应选择 期的花药，一般要通过 来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有焙花青铬矾法和 。 (3)材料消毒过程中用到的试剂有70的酒精、 、无菌水。 (4)灭菌后的花蕾要在 条件下接种到培养基上。培养过程中不需要光照，同时要控制好温度。 (5)在花药培养中，常常会出现 的变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。 (6)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中主要的影响因素是 与 。提高诱导成功率的另一个重要因素是 。,【答案】(1)胚状体 激素的种类及其浓度配比 (2)初花 镜检 醋酸洋红法 (3)01的氯化汞溶液 (4)无菌 (5)染色体倍性 (6)材料的选择 培养基的组成 选择合适的花粉发育时期 【解析】(1)通过花药培养产生花粉植株有两种途径，一种是花粉通过胚状体发育成植株；另一种是形成愈伤组织，二者没有绝对的界限，取决于激素的种类及其浓度配比。(2)选择花药的时期为初花期；通过镜检来确定花药。确定花粉发育时期的方法有焙花青铬矾法和醋酸洋红法。(3)消毒用0.1的氯化汞溶液和70的酒精。(4)接种及培养条件要求无菌。(5)花药培养可能会出现染色体倍性的变化，所以要鉴定。 (6)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，主要有材料的选择和培养基的组成，提高成功的另一个因素是选择合适的花粉发育时期。,花药离体培养与花粉离体培养的差异： (1)培养概念的差异：花药离体培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上，从而改变花药内花粉粒的发育程序，使其分裂形成细胞团，进而分化成胚状体，形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株。花粉离体培养是指把花粉从花药中分离出来，以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术，由于花粉已是单倍体细胞，诱发它经愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体，且不受花药的药隔、药壁、花丝等体细胞的干扰。 (2)培养层次的差异：花药离体培养属器官培养，花粉离体培养属细胞培养但花药离体培养和花粉离体培养的目的一样，都是要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞，最后发育成单倍体植株。 (3)培养过程的差异：花药离体培养相对较容易，技术比较成熟，但最后需要对培养成的植株进行染色体倍数检测；花粉离体培养尽管不受花药壁、药隔等体细胞的干扰，但这种特殊单倍体细胞的培养技术难度较大，目前只在少数植物上获得成功。,变式3 （2015重庆三月质检）辣椒素广泛用于食品保健、医药工业等领域。如图表示辣椒试管苗及辣椒素的获得途径，请回答： （1）图中A表示 ，过程叫 。 （2）对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是 。 （3）若通过途径提取辣椒素，培养基中生长素与细胞分裂素用量比值及使用顺序是 。 （4）若通过途径用萃取法提取辣椒素，主要步骤是：粉碎、干燥、 萃取、 和 。 （5）萃取加热过程中，要求温度高、时间长，原因是 ；且需安装冷凝回流装置，其目的是 。,【答案】(1)外植体(或离体的植物组织或细胞) 再分化 (2)高压蒸汽灭菌 (3)比例适中，先使用生长素，后使用细胞分裂素 (4)过滤 浓缩 (5)可使辣椒素充分溶解，萃取效果好防止有机溶剂的挥发 【解析】本题考查植物组织培养技术，其原理是运用植物细胞的全能性。(1)应用外植体或离体的植物组织或细胞进行培养，其过程为离体的组织或细胞脱分化成愈伤组织后再分化成胚状体。(2)操作时要对培养基进行高温蒸汽灭菌，对所用的各种器具都要进行严格灭菌消毒。(3)要获得更多辣椒素，即要让细胞大量增殖而不分化，故应先加生长素后加细胞分裂素，且两种激素比例要适中。(4)从植物体中提取各种植物有效成分要根据提取物质的成分确定其提取方法，辣椒素提取的方法类似胡萝卜素，主要步骤有粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩五个步骤。(5)萃取时要长时间高温加热，能使提取物充分溶解，萃取效果好，同时为了避免萃取剂(主要是有机溶剂)挥发，应安装冷凝回流装置。,1.方法与原理,2直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较,(1)固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件。 (2)由于固定化细胞保证了细胞的完整性，使用过程中酶的环境改变较小，所以对酶活性影响不大。 3.影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题 (1)实验设计时要遵循单一变量和对照两大原则，严格控制无关变量。 (2)探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时，以温度(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物量或反应效果来确定的。 (3)探究最适温度时，pH为无关变量；探究最适pH时，温度最好为最适温度。 (4)探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量是指在本实验的温度、pH等条件下测出的果胶酶用量，因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。 (5)探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中实际情况，合理设置温度梯度。 (6)在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件，还要考虑到酶的专一性和洗涤成本的问题。,例 4 (2015广东湛江高三调考)低温蛋白酶是海洋嗜冷细菌分泌的酶类，最适温度在20 左右，作为洗衣粉添加剂可在较低的温度下达到理想的洗涤效果。图为分离可分泌低温蛋白酶的某种嗜冷菌的操作步骤，据图回答问题： (1)分装前，对培养基要进行 操作。为避免杂菌污染，要及时进行 操作。 (2)将扩大培养后的深海微生物用 法接种到含酪蛋白的固体培养基表面，在适宜条件下培养一段时间，挑出形成透明圈的单一菌落，即为初选出的嗜冷菌。从嗜冷菌分泌的蛋白质中分离出低温蛋白酶的最常用的方法是 。 (3)为进一步检测分离出的嗜冷蛋白酶的最适温度，将该菌按如图所示分5组分别置于 中进行培养， 组所对应的温度为最适温度。 (4)为提高酶的利用率，可以采用 技术，常用的方法有 。,【答案】(1)调pH 高压蒸汽灭菌 (2)稀释涂布平板(或平板划线) 电泳法 (3)恒温箱 透明圈与菌落直径比值最大 (4)固定化 包埋法(或物理吸附法等) 【解析】(1)分装前，对培养基要进行调pH操作。为避免杂菌污染，要及时进行高压蒸汽灭菌操作。(2)可用稀释涂布平板或平板划线法将待选微生物接种到固体培养基表面。分离出酶的最常用的方法是电泳法。(3)为进一步检测分离出的嗜冷蛋白酶的最适温度，应将该菌分5组，分别置于恒温箱中进行培养，透明圈与菌落直径比值最大组所对应的温度为最适温度。(4)固定化技术可提高酶的利用率，常用的固定化方法有包埋法或物理吸附法。,固定化酶和固定化细胞的原理是利用物理、化学方法，将酶或微生物细胞与固体的水不溶性支持物(或称载体)相结合，使其既不溶于水，又能保持酶和微生物的活性。它们在固定状态下既可作用于底物，又具有与离子交换树脂相似的特点，而且还具有一定的机械强度，便于操作。由于酶和微生物细胞被固定在载体上，因而它们在反应结束后，还能够再次使用，并在储存较长时间后依然保持酶和微生物的活性不变。微生物细胞固定化常用的方法有三大类：物理吸附法；包埋法；化学结合法。,变式4 固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答下列问题。 (1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可得出的结论是固定化酶与游离酶的不同在于 。 (2)乙图曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因是 。 (3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酶一般可重复使用 次，此后酶活力明显下降。 (4)固定小麦酯酶不能采用海藻酸钠直接包埋，必须先用戊二醛作交联剂，这是因为 。,【答案】(1)固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围较广 (2)3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 (3)3 000 (4)酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出 【解析】此题主要考查识图的能力，要根据纵坐标和横坐标的标注结合曲线的走势和拐点进行分析。由甲图可知，固定化酶在较高温度下仍然具有较高的活性。乙和丙均较为简单，但对考生读图识图的能力有一定的要求。,1.方法与原理,2DNA和血红蛋白的提取和分离的实验流程比较,例 5 （2015南京三月模拟）橘皮中提取的橘皮油是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值。请回答下列有关橘皮精油提取的问题： (1)为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。用石灰水浸泡的目的是 。 (2)压榨液中含有橘皮精油和大量的水分，还有一些糊状残渣等杂质。可以先用 过滤除去固体物和残渣，然后 进一步除去质量较小的残留固体物，再用 将上层的橘皮精油分离出来。此时的橘皮精油还含有少量的水和果蜡，需要在较低温度下静置57天，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮精油，其余部分通过 过滤，滤液与吸出的上层橘油合并，成为最终的橘皮精油。 (3)请描述提取出的橘皮精油的特点： 、 。,【答案】(1)防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 (2)普通布袋 离心 分液漏斗(或吸管) 滤纸 (3)无色透明 有诱人的橘香味 【解析】(1)石灰水浸泡的目的是防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。(2)压榨液中含有橘皮精油和大量的水分，还有一些糊状残渣等杂质。可以先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来。此时的橘皮精油还含有少量的水和果蜡，需要在较低温度下静置57天，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮精油，其余部分通过滤纸过滤，滤液与吸出的上层橘油合并，成为最终的橘皮精油。(3)橘皮精油的特点是无色透明、有诱人的橘香味。,提取橘皮精油实验需要注意的事项： (1)实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。 (2)为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮放入家用榨汁机粉碎，但要注意安全。 (3)可以将未经浸泡的样品作为对照，探究浸泡时间对出油率的影响。 (4)两次过滤：第一次用布袋，第二次用滤纸。 (5)要处理好温度(510 )和时间(57 d)。,变式5 在进行DNA亲子鉴定时需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图，图中黑色长方形是引物)。可在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。 （1）图中的变性、延伸分别是指 、 。 （2）假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环产物2个子代DNA为N1，第二轮产物4个子代DNA为N2，N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别 有 个、 个。若继续循环，该DNA片段经过50次循环后能形成 个DNA片段。 (3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）/（G+C）2，若经5次循环，至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段) (4)若图为第一轮循环产生的产物，请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增产物。,【答案】(1)模板DNA双链解旋形成单链 在DNA聚合(Taq)酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链 (2)2 2 250 (3)62 000 (4)如图(a、b链标注正确，每个引物的位置正确) 【解析】(1)PCR技术中的变性是指模板DNA双链解旋形成单链；延伸是指在DNA聚合(Taq)酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链。(2)DNA具有半保留复制的特点，在PCR扩增过程中，自始至终每代都有原来的2个模板单链存在。经过50次循环后能形成250个DNA片段。(3)一个DNA分子中含有3 00021/32 000个A，经5次循环，至少需要向试管中加入腺嘌呤脱氧核苷酸：2 000(25-1)62 000个。(4)a、b链为模板扩增出的DNA分子与题干图形相同。,判断正误： (1)酒精发酵过程中先产生水后产生酒 （ ） (2)啤酒瓶子放置久了会在啤酒表面形成一层酵母菌繁殖形成的“白膜” （ ） (3)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是根霉（ ） (4)含抗生素的牛奶能生产酸奶（ ） (5)新鲜蔬菜放置时间过长时亚硝酸盐分解，含量较低( ) (6)在任何条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色（ ） (7)培养乳酸杆菌时需要添加纤维素（ ） (8)培养霉菌、细菌时需要将培养基pH调节为碱性( ) (9)棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 ( ) (10)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠（ ） (11)利用固定化酶降解水体中的有机磷农药，需提供适宜的营养条件（ ） (12)利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物（ ） (13)可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪的红细胞中提取到DNA和蛋白质（ ） (14)蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA（ ） (15)利用透析法纯化蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液（ ）,【答案】（1）（2）（3）（4）（5）（6） （7）（8）（9）（10）（11）（12） （13）（14）（15）,
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