2019年高考生物大二轮复习 专题突破练习九 生物技术实践.doc

2019年高考生物大二轮复习 专题突破练习九 生物技术实践考纲要求1.酶在洗涤等方面的应用(A)。2.制备和应用固相化酶(A)。3.发酵食品加工的基本方法(A)。4.微生物的分离和培养(A)。5.实验：(1)探究酶在洗涤方面的应用(b)；(2)酵母细胞的固定化技术(b)；(3)腐乳的制作(a)；(4)果酒和果醋的制作(b)；(5)微生物的分离与培养(b)；(6)DNA的粗提取与鉴定(b)。构建网络考点一微生物的利用1有关微生物实验的基本方法(1)制备培养基：计算称量溶化灭菌倒平板。(2)无菌技术：主要指消毒和灭菌。(3)倒平板操作：待培养基冷却至50 左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。(4)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。(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列的梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。如图：2微生物的分离与培养(1)分离方法：选择培养基。(2)某种微生物的分离土壤中分解尿素的细菌的分离与计数a筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。b计数方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。c过程：土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。分解纤维素的微生物的分离a实验原理即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。b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错混诊断1在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是检测培养基上的细菌含量(xx新课标，39(1)改编)()2某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(xx江苏，18C)()3纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(2011新课标，39(2)改编)()4在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌(2011重庆，2A)()5检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数(xx安徽，6D)()6培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(xx江苏，18A改编)()题组一从微生物的实验室培养进行命题1(xx新课标，39)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过_灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_。(3)示意图A和B中，_表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中_的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_的利用率。答案(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质解析(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1 mL稀释液中平均有(393837)/338个活菌，则每毫升稀释液中活菌的数目为38/0.1380，则稀释前每毫升水样中活菌数目为3801003.8104，则每升水样中活菌数目为3.81041 0003.8107。(2)接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较图A和图B可以看出：A培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得到的结果；B培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。题组二从微生物培养基的组成成分及纯化方法进行命题2(xx四川，10)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是_。(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和_，这些植物激素一般需要事先单独配制成_保存备用。(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_。(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_，该实验设计是否合理？为什么？_。答案(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理，缺少空白对照解析(1)微生物生长繁殖需要的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四类。根据题意可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，该实验的目的是探索其降解机制，因此，需要分离出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物，故选择培养时为了排除其他碳源的干扰，培养基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基需要添加生长素和细胞分裂素，用于调节植物细胞脱分化和再分化；这些植物激素一般需要事先单独配制成母液保存备用。(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是无菌接种环。划线的平板培养后，发现第一划线区域的划线上不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，而其他划线上有菌落。造成此现象的原因可能有两个：一是接种环灼烧后未冷却，菌种接触到高温的接种环而死亡；二是划第二划线区域第一条线时未从第一区域末端开始。(4)根据图乙所示实验中的上清液加入蛋白酶溶液推测，实验目的是探究目的菌株是否能分泌降解苯磺隆的蛋白质，实验设计不合理之处是缺少不加蛋白酶溶液、其他条件同图乙的空白对照。3(xx新课标，39)临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：(1)为了从样本中获取致病菌单菌落，可用_法或_法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释，用_法接种于固体培养基表面，在37 培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D 四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明_；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素_。答案(1)划线(平板划线)稀释涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(4)A解析微生物纯化的方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，然后在适宜条件下培养；抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制；B的周围没有透明圈，说明致病菌对抗生素B不敏感，通过C的透明圈要比A的透明圈小，说明该致病菌对C的敏感性比A的弱；D出现了透明圈，说明该致病菌对D敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选择抗生素A。用选择培养基分离微生物的方法(1)在基础培养基中加入抗性物质。举例：加高浓度食盐分离金黄色葡萄球菌；加青霉素分离酵母菌和细菌。(2)通过改变培养基的成分。举例：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存。培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。(3)利用培养基的特定成分。举例：当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。当纤维素为唯一碳源时，分离纤维素分解菌。考点二传统发酵技术的应用果酒、果醋、腐乳的制作果酒果醋腐乳原理无氧：酿酒C6H12O62CO22C2H5OH；有氧：酿醋C2H5OHO2CH3COOHH2O蛋白质小分子肽氨基酸；脂肪甘油脂肪酸控制条件O2无氧有氧有氧温度1825 3035 1518 实验流程图让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制错混诊断1醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(xx广东，4A)()2酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精(xx广东，4B)()3泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵(xx广东，4C)()4腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(xx广东，4D)()5某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵(xx江苏，14B改编)()6在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸(xx江苏，21B改编)()7在制作腐乳时，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(xx江苏，21D改编)()8在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，让发酵装置接受光照并放在45 处(xx北京，1AD改编)()题组从果酒、果醋和腐乳制作进行命题1(xx江苏，24)同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述不正确的是(多选)()某A该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵B该装置便于果酒发酵中产生的气体排出C去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸D去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似答案ABD解析A项，该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵。B项，果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，CO2量多时可进一步通过水排出。C项，醋酸菌是好氧菌，因没有将无菌空气通入发酵液中，故去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求。D项，去除弯管中的水后，该装置的弯管部分既能排出CO2，也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。2下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述，正确的是()A参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体B果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋C在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与D在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量答案C解析参与果酒发酵的酵母菌是真核生物，有线粒体；参与果醋发酵的醋酸菌是原核生物，无线粒体。果酒制成后将装置转移至温度较高的环境中，同时要通入无菌空气，可制作果醋。在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐增加盐量。3腐乳，又称豆腐乳，是我国著名的民族特产发酵食品之一。其滋味鲜美，酱香宜人，制作历史悠久，品种多样，主要有红方腐乳、酱腐乳和白腐乳等，而红曲酱腐乳既具有红方腐乳适宜的天然红曲色泽，又具有酱腐乳特有的浓郁的酱香味，深受人们的喜爱，具有广阔的市场前景。某兴趣小组按照以下工艺流程制作红曲酱腐乳，请据图回答：毛霉孢子悬浮液红曲酱卤豆腐切块接菌搓毛腌坯装坛兑汤发酵成品(1)现代科学研究表明，许多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是_，它是一种丝状真菌。(2)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自_。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以_。(3)搓毛是将长满菌丝的白坯用手扶抹，让菌丝裹住坯体，其目的是_。(4)在逐层加盐腌坯的过程中，随层数的加高而_盐量，接近瓶口处要_铺一些。(5)红曲酱卤是红曲、面酱、黄酒按一定的比例配制而成的，加入黄酒的作用是_。答案(1)毛霉(2)空气中的毛霉孢子避免其他菌种的污染，以保证腐乳的质量(3)防止腐乳烂块(4)增加多(5)可以抑制微生物的生长，能使腐乳具有独特的香味解析(1)豆腐发酵有多种微生物参与，其中毛霉起主要作用，毛霉是一种丝状真菌。(2)传统制作中，豆腐上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产是在无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，以避免其他菌种的污染，保证腐乳的质量。(3)搓毛促进毛霉覆盖整块腐乳，以防止其他微生物的污染导致腐乳烂块。(4)加盐的作用是析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，在后期制作中不会过早酥烂。同时盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(5)加酒可以抑制微生物的生长，以防腐乳烂块，同时能使腐乳具有独特的香味。1.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；酵母菌产生酒精时是厌氧的，则在充气口处应该设置开关。(2)发酵过程中产生CO2，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)为便于取样及监测发酵情况，需要设置出料口。2制作果酒、果醋、腐乳的比较项目酵母菌醋酸菌毛霉生物学分类真核生物原核生物真核生物代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型生产应用酿酒、发面酿醋制作腐乳氧的需求前期需氧，后期厌氧一直需氧一直需氧考点三酶的应用1加酶洗衣粉的洗涤原理种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质分解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子的肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品中的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢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2.固定化酶和固定化细胞的比较固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法特优点酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作容易点缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效率下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞错混诊断1玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用固定化技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本(xx山东，35(3)()2反应产物对固定化酶的活性没有影响(xx江苏，6B)()3相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉(xx江苏，16C)()4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(xx江苏，3D)()5刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液(xx江苏，25A)()6在酶的制备和应用中，透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化(2011江苏，15B)()题组一从酶在洗涤剂中的应用进行命题1(xx江苏，18)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()A高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用D洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用答案C解析A项，酶有最适温度，加酶洗衣粉的酶在水温为4560 C时能充分发挥洗涤效果。B项，如果将酶直接加入到洗衣粉中，洗衣粉中的表面活性剂能影响碱性蛋白酶的活性，甚至使酶失活。C项，加酶洗衣粉中的酶是经过特殊处理的，能耐酸、耐碱，可忍受表面活性剂和较高的温度。D项，加酶洗衣粉中的酶的作用是催化衣物上的污渍分解，使其容易从衣物上脱落下来。2洗衣粉是人们日常生活所必需的，有位同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣，为此做了以下探究实验。实验过程：用天平称取加酶洗衣粉若干份，每份5 g。制作被牛奶(主要含蛋白质、脂肪)和蓝墨水主要成分：阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸亚铁处理过的同一布料若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。取2只500 mL烧杯，依次编号为A、B，分别加入200 mL水和一份已称好的洗衣粉，放入10 水浴锅中，并且搅拌。取2块被牛奶和蓝墨水处理过的布料各一份，分别同时放入烧杯中，用玻璃棒搅拌并用秒表记录除去污渍所需时间。然后，分别以水浴锅温度依次为20 、30 、40 、50 、60 、70 、80 ，重复步骤，记录除去污渍所需要的时间，结果如表所示。不同温度下除去不同污渍所需时间/min水温/ 1020304050607080奶渍48432812641217蓝墨水93868072686781105(1)请以温度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图：(2)解释在同一水温下除去两种污渍时间不同的可能原因是_。(3)此加酶洗衣粉不适宜洗涤下列哪些衣料？_。棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品锦纶织品(4)请你为上述探究实验命题_。(5)上述探究过程(至)隐含了科学探究的_和_两个步骤。(6)上述实验涉及两项对照关系，一项是针对_的成分对照，另一项是针对_的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是_。答案(1)如图(2)加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，酶具有专一性，且不同酶的活性受温度影响不同(3)(4)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响(5)提出假设设计实验(6)不同底物不同温度条件对照组互为对照(或互为实验组)解析加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等，这些酶适宜温度不同，而且不适合洗涤蛋白质类纤维织物如羊毛、蚕丝等，因为酶能破坏蛋白质结构。该实验探究不同底物及不同温度对酶活性的影响，既可以根据底物不同设置对照，也可以根据温度不同设置对照。题组二从酶的固定化技术进行命题3下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞(1)在_状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。固定化细胞技术一般采用_法，而固定化酶常用_法和_法。(2)影响实验成败的关键步骤是_。海藻酸钠溶化过程的注意事项是_。如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目_。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明_。(3)该实验中CaCl2溶液的作用是_。答案(1)缺水正常的生活体积会增大包埋化学结合物理吸附(2)配制海藻酸钠溶液小火加热(或间断加热或小火间断加热)，不断搅拌较少(海藻酸钠浓度偏高)制作失败(3)使胶体聚沉(或形成稳定的结构)解析(1)在缺水的状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时体积会增大，以免涨破容器或溢出。固定化细胞技术一般采用包埋法，固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。(2)影响实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液，这是因为如果海藻酸钠浓度过高，很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验结果。(3)CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。4固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用双重固定法，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，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。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。如图甲、乙、丙为部分研究结果。请分析回答：(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是_。(2)乙图曲线表明浓度为_的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠溶液浓度较低时，酶活力低的原因是_。(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用_次，之后酶活力明显下降。(4)使用固定化酶的优点有哪些？_。(5)固定小麦酯酶采用双重固定法，这是因为_。答案(1)固定化酶比游离酶对温度变化的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(4)既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用(5)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出固定化酶和固定化细胞的主要方法名称原理图示包埋法将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上物理吸附法通过物理吸附作用，把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或离子交换树脂等载体上考点四DNA的粗提取与鉴定DNA的粗提取和鉴定方法(1)操作流程选取材料破碎细胞，获取含DNA的滤液去除滤液中的杂质DNA的析出与鉴定。(2)材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。(3)破碎细胞动物细胞：易破碎，可通过吸水破裂。植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨。(4)除去杂质的方法方法一：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过调节NaCl溶液的浓度除去溶于和不溶于NaCl溶液中的杂质。方法二：利用DNA对酶的耐受性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应1015 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质，而不会破坏DNA。方法三：利用DNA对高温的耐受性，将滤液放在6075 的恒温水浴箱中保温1015 min，使蛋白质变性沉淀而DNA分子还未变性。(5)DNA的析出：向处理后的滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)，静置23 min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。(6)DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。错混诊断1关于高中生物学实验的基本原理，提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异(xx北京，5B)()2用菜花替代鸡血作为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”，其实验操作步骤相同(2011江苏，19D改编)()3用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质(xx江苏，23B)()4利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，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(2011江苏，19C)()题组对DNA的粗提取与鉴定进行命题1(xx江苏，16)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()A酵母和菜花均可作为提取DNA的材料BDNA既溶于2 mol/ L NaCl溶液也溶于蒸馏水C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物DDNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝答案C解析A项，原则上含DNA的生物材料都可作为提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B项，DNA在2 mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，玻棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA。D项，DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。2(xx江苏，4)某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，下列操作错误的是()A加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热答案A解析本题可用排除法进行解答。破碎植物细胞时，加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误。3下图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答下列问题：(1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入_并搅拌，可使鸡血细胞破裂。(2)步骤二中，过滤后收集含有DNA的_。(3)步骤三、四的操作原理是_；步骤四中，通过向溶液中加入_调节NaCl溶液的物质的量浓度至_mol/L时，DNA将会析出，过滤去除溶液中的杂质。(4)步骤七：向步骤六过滤后的_中加入等体积的冷却的_，静置23 min，溶液中会出现_色丝状物，这就是粗提取的DNA。(5)步骤七：DNA遇_试剂，沸水浴5 min，冷却后，溶液呈_色。答案(1)蒸馏水(2)滤液(3)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质蒸馏水0.14(4)滤液酒精白(5)二苯胺蓝解析破碎红细胞应用蒸馏水，使之吸水涨破。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA析出。可通过加入蒸馏水将2 mol/L的NaCl溶液稀释为0.14 mol/L的NaCl溶液。DNA不溶于冷酒精，遇二苯胺加热呈蓝色。1.DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较试剂浓度用途原理(“”为实验的主要原理)NaCl溶液2 mol/L溶解DNADNA在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的变化而改变，溶解度在2 mol/L时最大、在0.14 mol/L时最小0.14 mol/L析出DNA2 mol/L鉴定时的溶剂酒精95%(体积分数)除去杂质以提纯DNADNA不溶于酒精，但是细胞中的某些物质可以溶于酒精二苯胺鉴定剂DNA遇二苯胺(沸水浴)会变蓝色柠檬酸钠0.03 g/mL抗凝剂除去血液中的钙离子，防止血液凝固2.DNA粗提取实验材料和方法的选择(1)不同生物的组织中DNA含量不同：在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。(2)材料不同所采用的提取方法不同：植物组织：取材研磨过滤沉淀。鸡血：制备鸡血细胞液提取核DNA溶解细胞核内DNA析出并滤取DNADNA再溶解提取较纯净的DNA。专题突破练1下列关于微生物培养和利用的叙述，正确的是(多选)()A利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数B接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少答案BCD解析用稀释涂布平板法可以分离微生物，也可以对微生物进行计数；接种划线可以将菌体分散，经过培养可以得到单菌落；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌；在泡菜腌制过程中，开始时亚硝酸盐含量增加，一般腌制10天后含量开始下降。2下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是()A果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同B制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒C变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落D果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同的发酵条件答案A解析果酒发酵利用的是酵母菌，酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，果醋发酵利用的是醋酸菌，醋酸菌的代谢类型是异养需氧型。3科研人员研究了不同洗涤浓度(单位体积的水中加入洗衣粉的量)的两种加酶洗衣粉的去污力(%)，结果如下表。下列说法错误的是()洗涤浓度去污力/%洗衣粉品种0.2%0.4%0.6%0.8%加酶洗衣粉甲71.578.980.079.9加酶洗衣粉乙69.580.480.680.5A.实验时，需控制好温度、洗涤时间和洗涤方式等无关变量B若洗涤的是相同污布，则两种加酶洗衣粉的洗涤效果相似C实际洗涤时，除考虑适宜的洗涤浓度外，还需考虑衣服质地等D所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为0.4%，浓度过大是不必要的答案D解析表中两种洗涤剂在不同浓度下洗涤效果基本相同；根据表中信息不能得出所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为0.4%。4(xx南京、盐城三模)下列关于生物技术实践的叙述，错误的是()A在固定化酵母实验中，溶解海藻酸钠时，最好采用小火或持续加热的方法B用加酶洗衣粉洗涤污渍时，浸泡时间不足会造成洗涤效果差C利用DNA不溶于冷酒精的性质除去溶于酒精的物质，从而进一步提纯DNAD腐乳制作过程中，添加料酒、香辛料和盐，均可以抑制杂菌的生长答案A解析在固定化酵母细胞实验中，溶解海藻酸钠时，最好采用小火或间断加热的方法，A错误；酶与底物作用存在时间依赖性，B正确；利用DNA不溶于冷酒精而杂质可溶的性质，提纯DNA，C正确；含盐量高会使微生物细菌细胞不断失水，导致细胞脱水致死，而起到防腐的作用，D正确。5(xx新课标，39)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_。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，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)刚果红是一种染料，可以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，红色复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，而用于分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，并且培养基中需含有纤维素，才能与CR形成红色复合物，有纤维素分解菌时才能形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。6如图简单表示葡萄酒的酿制过程，请据图分析：(1)葡萄酒的酿制原理是：先通气使酵母菌进行_，以增加酵母菌的数量，然后使酵母菌发酵获得葡萄酒。(2)随着发酵过程的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)。其原因是_。(3)在甲中进行搅拌的目的是_，丙中一段时间后，揭开盖子是否能够产生果醋？_(填“能”或“不能”)。(4)苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了_的发酵作用。在传统发酵技术中，果醋制作往往在果酒制作的基础上进行，其相关的反应式为：_。答案(1)有氧呼吸(2)发酵时糖被消耗，产生了酒精和CO2，而酒精密度比糖和水低(3)增加溶氧量能(4)醋酸菌C2H5OHO2醋酸菌,CH3COOHH2O解析(1)酵母菌为一种兼性厌氧真菌，在有氧情况下可进行有氧呼吸，缺氧则进行无氧呼吸。(2)由于发酵时糖被消耗，产生酒精和CO2，而酒精的密度比糖和水低，这是液体密度降低的原因。(3)搅拌可增加甲内溶氧量，酵母菌有氧呼吸需要氧。揭盖后氧气充足，丙中酒精可在醋酸菌作用下被氧化生成醋酸。(4)果醋制作过程中，起作用的微生物主要是醋酸菌。7(xx江苏，30)为了获得胡萝卜素产品，某小组开展了产胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是_；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该_。(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是_。(3下图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是_。 (填序号)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是_。(5)为增加胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是_；研磨时_(填“需要”或“不需要”)添加 CaCO3，理由是_。答案(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)(4)接种环温度过高，菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要胡萝卜素较耐酸解析(1)培养皿灭菌常用的方法有湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、干热灭菌等。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎，避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能抑制细菌和放线菌的生长繁殖，但对酵母菌等真菌不起作用，因此添加青霉素可筛选出酵母菌。(3)图中乙连接软管，为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)三块平板中有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块平板未见菌落，说明接种不成功，可能是接种环灼烧后未冷却或未充分冷却，使菌株因温度过高而被杀死。(5)从胡萝卜素酵母中提取胡萝卜素，参照叶绿体中色素提取的方法，可添加石英砂，因为石英砂有助于研磨充分。在提取叶绿体中色素时，CaCO3的作用是中和酸性物质，防止叶绿素被分解，而胡萝卜素较耐酸，不易被分解，故在研磨酵母细胞时无需添加CaCO3。8图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作和利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，图2是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤。请回答下列问题：(1)图1中，X溶液为_，其作用是使_。发酵过程中用搅拌器搅拌的目的是_。(2)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用_加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液_后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。(3)图2中，a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取_(填“滤液”或“析出物”)进行下一步实验；b表示的相关操作过程中，加入2 mol/ L NaCl溶液的作用是_；c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，其目的是_。答案(1)CaCl2溶液海藻酸钠形成凝胶珠使培养液与酵母菌充分接触(2)小火(或间断)冷却(至室温)(3)滤液溶解DNA分子提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)解析(1)在制备凝胶珠时需要用CaCl2溶液，海藻酸钠遇到钙离子可迅速发生离子交换，生成凝胶珠，利用这种性质，将海藻酸钠溶液滴入含有钙离子的水溶液中可产生海藻酸钙胶球。(2)为了防止海藻酸钠焦糊，加热溶解海藻酸钠时需注意用小火(或间断)加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液冷却后，再加入酵母菌充分搅拌混合均匀，防止酵母菌在高温下死亡。(3)在提取DNA的过程中，首先用清水使血细胞吸水涨破释放核物质，由于DNA可以溶解于清水中，因此进行过滤后应取滤液进行下一步实验。DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，DNA不溶于冷却的95%的酒精。9某同学进行葡萄产品开发的实验，设计的简易工艺流程如下图所示。(1)浑浊的葡萄汁通过过程后变得澄清，这是_催化果胶水解的结果。(2)将酶应用于生产实践和科研之前必须对酶进行_的检测。(3)制作葡萄酒时，温度应该控制在_，酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。_。(4)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌，常使用的接种方法是_和_两种。酵母菌适合生活在偏酸性环境，而放线菌则适合生活在偏碱环境中，分离二者所用的培养基称为_。(5)葡萄皮、籽中含有原花青素、葡萄皮红色素和大量葡萄风味物质等，这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此过程常采用_法来分离提取。答案(1)果胶酶(2)酶活力(酶活性)(3)1825 不能。醋酸菌是好氧细菌，而葡萄酒发酵是无氧环境(或醋酸菌是在有氧、3035 条件下才能将糖转化为醋酸，而此时发酵条件为无氧、1825 )(4)平板划线法稀释涂布平板法选择培养基(5)萃取解析(1)根据酶的专一性原理，催化果胶水解的酶是果胶酶。(2)将酶应用于生产实践和科研之前，必须检测酶活力。(3)酵母菌生存的适宜温度是1825 ，所以制作葡萄酒时，温度应该控制在1825 。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为醋酸菌是在有氧、3035 条件下才能将糖转化为醋酸，而此时发酵条件为无氧、1825 。(4)分离纯化酵母菌常用平板划线法和稀释涂布平板法。选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。酵母菌和放线菌对pH要求不同，可以此特性设计选择培养基来分离这二者。(5)原花青素、葡萄皮红色素和大量葡萄风味物质易溶于有机溶剂中，因此过程常采用萃取法来分离提取。