生物二轮复习 专题十三 生物技术实践 专题突破

1、专题十三 生物技术实践来源:中国教育出版网来源:中教网摘要：本专题的主干知识主要集中在微生物的培养与利用、传统发酵技术的应用即果酒和果醋的制作、酶技术、DNA的粗提取及鉴定和植物组织培养，植物成分的提取和血红蛋白的提取与分离。这几个内容都比较贴近生活生产实际，不但可以与必修部分的内容相联系，也为培养学生的生物科学素养起到了一定的作用，因此高考的力度逐年加大，高考的立意重在对生物技术过程的研究和理解，更高的要求是根据有关内容进行实验设计和分析。 从命题角度看主要是以微生物的应用为考察对象，进行实验设计或者其他考察，考察的内容多种多样，考查方式和方向是更加密切的联系人们的生活生产实际。一、专题知识

2、突破1、考纲要求（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利用（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（5）酶的存在与简单制作方法（6）酶活力测定的一般原理和方法（7）酶在食品制造和洗涤等方面的应用来源:中*教*网z*z*s*tep来源:中,教,网z,z,s,tep（8）制备和应用固相化酶（9）从生物材料中提取某些特定的成分（10）运用发酵加工食品的基本方法（11）测定食品加工中可能产生的有害物质（12）植物的组织培养（13）蛋白质的提取和分离（14）PCR技术的基本操作和应用2、考点剖析考点1：微生物的培养与应用【真题导航】例1、（20

3、11江苏卷）右图为不同培养阶段酵母菌种各数量，葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题： （1）曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是 ；曲线BC段酵母呼吸的方式为 。来源:中|教|网z|z|s|tep来源:（2）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有 、 。（3）在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 、 。（4）某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有 、 和用血球计数板计数时出现错误等。解析：（1）AB段没有乙醇产生，说明进行的是有氧呼吸，所以场所为细胞质基质和线料体；从B点开始出现乙醇，说明BC段为有氧

4、呼吸和无氧呼吸（2）无氧呼吸会使乙醇积累对酵母菌产生毒害 细胞呼吸的产生的CO2积累会使培养液PH逐渐下降使酵母菌数量下降（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量，而细胞生命活动需要消耗大量能量，所以只有依靠加快无氧呼吸来提供能量 酵母菌种群数量增多需要消耗的营养物质总量增加（4）取样时培养液未摇匀使得酵母菌积聚在底部，从底部取样导致结果偏大 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体答案：（1）细胞质基质和线料体 有氧呼吸和无氧呼吸（2）乙醇含量过高 培养液的pH下降（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种各群数量增多（4）取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体例

5、2、（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。某同学欲从含原油的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题来源:来源:中*教*网z*z*s*tep（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土，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

6、综合考查了微生物的培养、筛选等相关知识。（1）选择培养基是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质，使某一微生物正常生长，而其他微生物则被杀灭或抑制，从而选出所需要的微生物；本小题就是利用该细菌能高效降解原油的特性，用选择培养基将其筛选出来的。（2）纯化菌种的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。（3）（4）见答案。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【聚焦题点】微生物的利用在生物技术实践中占有比较重要的地位，包括微生物的分离和培养技术、特定微生物的数量测定等。本专题易考查培养基、消毒灭菌等有关微生物培养的基础知识，培养基的制备

7、、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术，并运用相关技术解决生产生活中有关微生物计数、微生物分离与培养等实际问题。选修只以简单题或填空题形式出现。【载体透析】1培养基及其种类(1)成分：包含碳源、氮源、水分、无机盐(有些微生物还需在培养基中额外补充生长因子)。来源:中#国教#育出#版网来源:中国教育出版网(2)制备：计算称量溶化灭菌倒平板。(3)种类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来源:来源:中|国教|育出|版网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的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏用途来源:中国教育出版网来源:中教网选择培养基培

8、养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，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2微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法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来源:中国教育出版网来源:中#国教#育出#版网在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。(2)稀释涂布平板法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。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，从而能在培养基表面

9、形成单个的菌落。3微生物的分离和计数(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统计菌落数目公式：每克样品中菌株数(CV)M或显微镜直接计数。过程：土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。设置重复组与对照组a设置重复组来源:中国教育出版网来源:中*教*网z*z*s*tep统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。b设置对照组判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种的培养基与接种的培养基同时进行培养；判断选择培养基是否具有筛选作用时，需将牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，

10、进行对比得出结论。(2)分解纤维素的微生物的分离实验原理即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。实验流程：土壤取样梯度稀释挑选菌落4测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。来源:中_教_网z_z_s_tep来源:【针对集训】1、(2010重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。(2)细菌鉴定：实验流程如图所示：对配制的液体培养基等需采取_方法灭菌；

11、实验所用液体培养基的碳源为_(填“无机碳”或“有机碳”)。挑选可疑菌落制片后，用_观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。接种可疑菌后，35培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是_。对照组试管中应加入_，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组_(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有_。考点2：酶的应用【真题导航】例2、(2011年江苏卷)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来源:z。zs。

12、来源:z#zs#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：酶解法可以去除微生物的细胞壁，吸水涨破法可以使细胞膜破裂，从而释放出胞内酶，故A项正确；酶的分离与纯化不能用酸解法，否则破坏蛋白类酶的结构，B项错误。洗涤时加入纤维素酶能使纤维的结构变得蓬松，使洗衣粉的去污效果更好；还能去除棉织物表面的浮毛，平整织物表面，C项错误。多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的外层，故D项错误。答案：A 例3、 (2010江苏高考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是(

13、多选) ()A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B图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中解析：本题考查固定化细胞技术的基础知识，意在考查对固定化酵母细胞实验操作的掌握情况。在该实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；实验中氯化钙溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗23次，再将其转移至10%的葡萄糖溶液中，并用搅拌器搅拌，目的是使培养液与固定化酵母细胞充分接触，有利于发

14、酵的正常进行。来源:中|国教|育出|版网来源:中国教育出版网答案：BCD【聚焦题点】酶的应用考点和必修内容联系紧密，主要考查果胶酶在果汁生产中的应用和加酶洗衣粉洗涤效果的探究等知识点，以简答或实验设计形式出现。【载体透析】1直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化来源:来源:中_教_网z_z_s_tep包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点对环境条件非常敏感，易失活；难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列酶促反应反应物不易与

15、酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染既能与反应物接触，又能与产物分离；可以重复利用成本低、操作容易2酶在食品制造和洗涤等方面的应用(1)加酶洗衣粉中酶制剂的种类与功效加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子的物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。(2)果胶酶在果汁生产中的应用在果汁生产中，果胶不仅

16、会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能够分解果胶，将其变成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变澄清。【针对集训】2、(2010江苏卷)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。水温/1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min93789587639182468575277769868请回答下列问题。(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_。甲组

17、在洗衣粉中加入了_。乙组在洗衣粉中加入了_。(2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由_ (4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由_考点3：生物技术在食品加工及其他方面的应用【真题导航】例4、 (2011年江苏卷)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是( )A腐乳制作所需要的适宜温度最高B果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵C使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D使用的菌种都具有细胞壁、核

18、糖体、DNA和RNA解析：果醋制作所需的适宜温度为30 35 ，果酒制作的最适温度为18 25 ，腐乳制作的最适温度为16 左右；由于醋酸菌为好氧型细菌，所以果醋发酵为有氧发酵；三种发酵产品的制作所涉及的微生物依次是酵母菌、醋酸菌、毛霉；酵母菌、毛霉为真菌，醋酸菌为细菌，前两者为真核生物，后者为原核生物，它们均具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA答案：D【聚焦题点】本知识点与生活实践密切相关，考查上注重基础知识，主要考查实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将这些实验涉及的方法和技能进行综合应用。考查形式上，这部分内容出现在选做题中，以非选择题形式出现。【载体透析】1果酒、果醋制

19、作的注意事项(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前应先冲洗，再除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干，发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)控制发酵条件果酒果醋温度20左右，最适合繁殖；1825，酒精发酵3035，最适合生长氧气前期通O2，然后控制无O2氧气充足其他时间：1012天；pH：5.06.0时间：约78天2.腐乳制作的注意事项(1)影响腐乳品质的条件：水、盐

20、、酒、温度、发酵时间等。水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。盐的控制：盐浓度过高，会影响腐乳的口味；浓度过低，腐乳易腐败变质。酒的控制：酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败。温度的控制：温度为1518，适合毛霉生长。发酵时间控制在6个月左右。(2)防止杂菌污染用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。加放卤汤后，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。3泡菜制作的注意事项(1)泡菜坛的选择：选择气密性好的泡菜坛。用水封闭坛口使坛内与坛外空气隔绝，这

21、是最简易的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。(2)腌制条件的控制：腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。发酵时间受到温度的影响：1820，腌制15天左右。温度高，时间短一些。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。4.生物成分提取物质方法原理步骤血红蛋白凝胶色谱法根据相对分子质量的大小样品处理粗分离纯化纯度鉴定电泳法根据各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同玫瑰精油水蒸气蒸馏法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(加

22、NaCl) 除水过滤橘皮精油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、静置再次过滤胡萝卜素萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物粉碎、干燥萃取、过滤浓缩【针对集训】3.(2010江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是 ()A过程和都只能发生在缺氧条件下B过程和都发生在酵母细胞的线粒体中C过程和都需要氧气的参与D过程所需的最适温度基本相同考点4：DNA和血红蛋白的提取和分离【真题导航】例4、 (2011年江苏卷)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是( )A用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol

23、/L，滤去析出物B调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C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D用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同解析：DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出；木瓜蛋白酶能够水解样品中的一部分蛋白质；DNA溶解于2 mol/L NaCl溶液中，在沸水浴条件下遇二苯胺试剂呈现蓝色；用植物材料提取DNA时，需用洗涤剂处理材料以溶解细胞膜。答案：B 【聚焦题点】本知识点与生活实践密切相关，考查上注重DNA和血红蛋白的提取和分离的基础知识，主要考查实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操

24、作技能。考查形式上，这部分内容出现在选做题中，以非选择题形式出现。【载体透析】1DNA粗提取与鉴定(1)哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，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)实验过程中两次用到蒸馏水：第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破，释放出DNA；第二次目的是稀释NaCl溶液，使DNA析出。(3)鉴定DNA：加入二苯胺试剂并沸水浴加热，观察是否出现蓝色。2血红蛋白的提取和分离操作程序(1)样品处理：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。(2)粗分离透析：除去样品中分子量较小的杂质。(3)纯化：用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。(4)纯度鉴定：一般用SD

25、S聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，来测定蛋白质的相对分子质量。【针对集训】4、(2010济南模拟)在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需用蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质，用蛋白水解酶处理血样的目的是()A除去血浆中的蛋白质B除去染色体上的蛋白质C除去血细胞表面的蛋白质D除去血细胞中的所有蛋白质，使DNA释放5、关于“DNA粗提取和鉴定”的实验原理的叙述中，正确的是( )A用猪血作为实验材料的原因是猪血的红细胞有细胞核，DNA含量多B利用DNA在2 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，易析出的特性提取DNAC利用DNA不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯DNAD利用DNA与二苯

26、胺作用而显现紫色的特性鉴定DNA3.方法指导此部分考题难度不大，试题往往从生产生活实际入手，进行综合考查。复习每个小专题时建议“抓大放小”，也就是掌握大的方法和思路，力求从宏观上去整体把握。对于一些细节问题没有必要花费太大的精力，因为本专题主要是一些生物技术操作中的技术手段和方法，比如植物组织培养，主要要掌握组织培养的核心过程即脱分化和再分化，影响因素、条件。复习时还要注意：一要从实验角度剖析每项技术，把握其原理、材料、操作流程、注意事项等；二要用比较的方法区分一些重要概念和方法；三要用联系的观点看待不同的技术，要联系必修教材中的相关实验，注意将不同实验相关联的知识进行整合；四是有条件的最好能动手做实验。针对集训答案1、解析：本小题考查培养基的灭菌、微生物的特点及营养和免疫等相关知识，意在考查对知识的理解能力、应用能力和实验分析、设计能力。培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型，应选有机碳作为其碳源。微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显微镜才能观察到菌体特征。在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊；该实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌体