高三生物二轮复习教师用书第六板块以应用为前提的选修模块

高考命题第六板块eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,,))以应用为前提的选修模块第1课时生物技术实践考点一微生物的利用1.为解决塑料袋(化学成分为聚乙烯)造成的“白色污染”这一问题，某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解过程的目的菌，以下是该同学从土壤中寻找并筛选目的菌的流程，请回答下列问题：(1)对培养基灭菌常用的方法是____________________。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，方法是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Ⅰ号培养基属于________________(按功能分)培养基，其作用是使目的菌能“脱颖而出”。如图采用的接种方法为________________。Ⅱ号培养基从物理性质来看，________(填“能”或“不能”)添加琼脂。(3)该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为20.4，则每毫升样品中的菌落数是________个。(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2mL)(4)假设该同学发现培养基上细菌数目过多而连成一片，说出一种可能的原因并提出合理的处理措施。原因：__________________；措施：_______________________________。解析：(1)培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，可以将未接种的培养基在37℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落生成，若有菌落生成，则说明培养基已经被污染，否则没有被污染。(2)要筛选能降解聚乙烯塑料的微生物，应选择以聚乙烯塑料为唯一碳源的选择培养基。在Ⅰ号培养基上采用的接种方法为稀释涂布平板法。Ⅱ号培养基应为液体培养基，因此不需要加凝固剂——琼脂。(3)根据题意可知，每毫升样品中的菌落数为20.4÷0.2×104＝1.02×106答案：(1)高压蒸汽灭菌法将未接种的培养基在37℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间(或1～2d)，观察是否有菌落生成(2)选择稀释涂布平板法不能(3)1.02×1062．(2017·安阳市一模)如图表示研究者从土壤中筛选分解尿素的细菌并计数的相关实验，请据图回答下列问题：(1)进行过程①和②的目的分别是__________________和____________________；图中弧线箭头上“？”的具体操作是____________。(2)进行培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是__________________。倒平板时，待平板冷却凝固后，应将平板倒过来放置，并用记号笔在皿底上标明培养微生物名称、平板上培养样品的稀释度、制作者姓名、培养日期及________________等信息。纯化菌种时为了得到单一菌落，常采用的接种方法是__________________和__________________。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入____________________。培养后，若出现______色就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。(4)研究者可以通过观察培养形成的菌落的__________________、隆起程度等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验中，研究者每隔24h统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止__________________________。解析：(1)结合实验目的分析图解可知，①过程是从土壤中筛选分解尿素的细菌，目的是选择培养，②过程是扩大培养，目的是增加分解尿素的细菌的数量；图中弧线箭头上“？”的具体操作是挑出菌落。(2)灭菌与调节pH的顺序是先调节pH，后灭菌。倒平板时，待平板冷却凝固后，应将平板倒过来放置，并用记号笔在皿底上标明培养微生物名称、平板上培养样品的稀释度、制作者姓名、培养日期及培养基种类等信息。纯化菌种时为了得到单一菌落，常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养后，若出现红色就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。(4)研究者可以通过观察培养形成的菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验中，研究者每隔24h统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足导致遗漏细菌数目。答案：(1)选择培养增加分解尿素的细菌的数量挑出菌落(2)先调节pH，后灭菌培养基种类平板划线法稀释涂布平板法(3)酚红指示剂红(4)形状、大小、颜色因培养时间不足导致遗漏细菌数目3．如图是分离、纯化及保存枯草芽孢杆菌菌株的过程示意图：将土壤表层土稀释液煮沸5min(枯草芽孢杆菌的芽孢不会失去活性)静置5min后获得样品，进行如下操作：请回答下列问题：(1)由题意可知，除用选择培养基外，还有________操作起到筛选作用。(2)上图的划线操作中，培养基从物理状态分类上属于______________，接种环用__________________法进行灭菌，划线过程中第一区和最后一区的划线________(填“能”或“不能”)相连。(3)用稀释涂布平板法在5个培养基平板上，均接种稀释倍数为104的样品液0.1mL，培养一段时间后，平板长出来的菌落数分别为13,160,532,175和187。每毫升样品中的细菌数量为____________个。(4)用上述方法统计出的菌落数往往比样品中活菌的实际数目______，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据题干信息“将土壤表层土稀释液煮沸5min(枯草芽孢杆菌的芽孢不会失去活性)”可知，除用选择培养基外，还有煮沸操作起到筛选作用。(2)上图的划线操作中，培养基从物理状态分类上属于固体培养基；接种环用灼烧灭菌(灼烧)法进行灭菌；划线过程中第一区和最后一区的划线不能相连。(3)用稀释涂布平板法在5个培养基平板上，均接种稀释倍数为104的样品液0.1mL，培养一段时间后，平板长出来的菌落数分别为13,160,532,175和187。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，因此每毫升样品中的细菌数量为(160＋175＋187)÷3÷0.1×104＝1.74×107(个)。(4)由于两个或者多个活菌连在一起时，平板上形成的只是一个菌落，因此用上述方法统计出的菌落数往往比样品中活菌的实际数目少。答案：(1)煮沸(2)固体培养基灼烧灭菌(灼烧)不能(3)1.74×107(4)少两个或者多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落4.醚苯磺隆是常见的除草剂，在环境中难以降解。某实验小组从某农药厂的污泥中富集、筛选出了一株醚苯磺隆降解菌株MB­1，并研究了其降解效率。请回答下列问题：(1)该实验小组将取自生产醚苯磺隆农药厂废水处理池中的废水按5%的体积分数接入醚苯磺隆含量为200mg/L的MSM液体培养基中，每3d以5%的接种量接入新鲜的醚苯磺隆MSM液体培养基中，这一培养过程称为______________，其目的是____________________________________。(2)该实验小组将培养液进行梯度稀释后，将稀释倍数为103、104和105的培养液分别取0.1mL接种到醚苯磺隆MSM固体培养基上，每个稀释倍数涂布三个培养基，最终形成的菌落数分别为627、622、658；58、62、63；3、6、7个，则原菌液每升含有的细菌数为__________个。若要检测水体中全部细菌(无论是否为活菌)的数目，应采用的方法是________。(3)研究发现当培养基中含有葡萄糖和醚苯磺隆时，MB­1菌株只利用易于摄取的葡萄糖作为能源和碳源，同时诱导产生一种能分解醚苯磺隆的关键酶，该实验小组研究了不同的葡萄糖浓度对MB­1降解醚苯磺隆能力的影响，实验结果如图所示。①同时含有葡萄糖和醚苯磺隆的培养基比只含醚苯磺隆的培养基更有利于MB­1菌株的生长繁殖，其原因可能是____________________________________________________________________________。②当葡萄糖浓度较低时，醚苯磺隆降解能力较弱的原因是______________________，最有利于醚苯磺隆降解的葡萄糖浓度为_____________。解析：(1)取自生产醚苯磺隆农药厂废水处理池中的废水含有醚苯磺隆降解菌，按5%的体积分数接入醚苯磺隆含量为200mg/L的MSM液体培养基中，每3d以5%的接种量接入新鲜的醚苯磺隆MSM液体培养基中，这一培养过程称为选择培养，其目的是初步筛选醚苯磺隆降解菌，并增大醚苯磺隆降解菌的浓度。(2)菌落数统计应选择菌落数在30～300的培养皿计数，统计稀释倍数为104的培养液涂布的三个培养基，平均菌落数为(58＋62＋63)÷3＝61(个)，则原菌液每升含有的细菌数为61÷0.1×104×1000＝6.1×109(个)。若要检测水体中全部细菌(无论是否为活菌)的数目，应采用的方法是抽样检测法。(3)①MB­1菌株更容易吸收葡萄糖作为碳源和能源，并且醚苯磺隆具有一定的毒害作用，因此同时含有葡萄糖和醚苯磺隆的培养基比只含醚苯磺隆的培养基更有利于MB­1菌株的生长繁殖。②当葡萄糖浓度较低时，MB­1菌株的碳源和能源供应不足，导致其产生能分解醚苯磺隆的关键酶不足，对醚苯磺隆降解能力较弱，据图可知，醚苯磺隆降解率在葡萄糖质量浓度为200mg/L时最高，此时有利于醚苯磺隆降解。答案：(1)选择培养初步筛选醚苯磺隆降解菌，并增大醚苯磺隆降解菌的浓度(2)6.1×109抽样检测法(3)①MB­1菌株更容易吸收葡萄糖作为碳源和能源，并且醚苯磺隆具有一定的毒害作用②MB­1菌株的碳源和能源供应不足，导致其产生能分解醚苯磺隆的关键酶不足200mg/L5．(2017·模拟)水污染是全球性的环境问题，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，请回答下列问题：(1)下表是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，表中X物质最可能为_______________。实验中还应设置完全培养液对照组，将菌液稀释相同的倍数，对照组培养基上生长的菌落数目应明显__________(填“多于”或“少于”)选择培养基上的数目，从而说明选择培养基具有筛选作用。成分MgSO4蛋白质X物质水琼脂用量5g10g7g1000mL20g(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用___________计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌____________个，该方法的测量值与实际值相比一般会___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入________用于鉴别PVA分解菌。若用上述培养基比较不同菌株降解PVA能力的大小，请用简洁的语言写出设计思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析题意可知，表格是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，即该培养基属于选择培养基，因此表中X物质最可能为聚乙烯醇(或PVA)。由于完全培养液中任何微生物都可以生长，因此对照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，从而说明选择培养基具有筛选作用。(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌＝160÷0.1×104×100＝1.6×109(个)；由于两个或多个细菌聚集在一起只能产生一个菌落，因此该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)根据题意可知，要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中还需要加入碘用于鉴别PVA分解菌。若用上述培养基比较不同菌株降解PVA能力的大小，可以用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株，一定时间后，通过测定白色透明斑的大小(或直径)来确定不同菌株降解PVA能力的大小。答案：(1)聚乙烯醇(或PVA)多于(2)血细胞1.6×109偏小(3)碘用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株，一定时间后，通过测定白色透明斑的大小(或直径)来确定不同菌株降解PVA能力的大小考点二生物技术在食品加工方面的应用6.(2017·济南市二模)下图是某兴趣小组以鲜蓝莓汁为原料，制作果酒和果醋的过程简图。请回答有关问题：(1)为了提高出汁率和澄清度，可在果汁加工过程中加入_________________酶。将鲜蓝莓汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，其目的是_____________________________________________________。(2)在甲过程中，每隔12h左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是____________________。10～12d后，先提纯再在酸性条件下用______________________检测是否有酒精的产生。(3)某研究小组利用石油醚为溶剂提取蓝莓中的花青素，能否成功？________。理由是_____________________。(4)为了从食醋中分离出过程乙所需的微生物，可采用___________法将其接种到培养基上纯化培养。使用后的培养基需要进行___________处理，以免污染环境。解析：(1)鲜榨果汁中的不溶微粒主要是植物细胞壁的组成成分纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理使纤维素和果胶水解，可以提高果汁的澄清度和出汁率；将鲜蓝莓汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，其目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，同时防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。(2)甲过程表示果酒制作，甲过程中每隔12h左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是放出CO2；果汁发酵后是否有酒精产生，可用重铬酸钾来检测。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。(3)花青素为水溶性色素，不溶于石油醚，所以利用石油醚为溶剂提取蓝莓中的花青素，不能成功。(4)过程乙是制作果醋，所需的微生物是醋酸菌，可以从食醋中分离纯化获得。微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；使用后的培养基需要进行灭菌处理，以免污染环境。答案：(1)纤维素酶和果胶使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，同时防止发酵液溢出(2)放出CO2重铬酸钾(3)否花青素为水溶性色素，不溶于石油醚(4)平板划线(稀释涂布平板)灭菌7．利用现代科技可提取植物的有效成分，请回答：(1)玫瑰精油是制作高级香水的主要成分。为提高出油量，用于提炼的玫瑰花宜在________期采收。若使用萃取法提取玫瑰精油，不足之处是____________________。(2)橘皮应用石灰水浸泡10h以上，压榨时能提高______，降低_________________；将压榨液pH调至7～8的作用是______________________。(3)为探究提取胡萝卜素的有效方法，下列各方法中分别对1g胡萝卜处理，检测提取液中胡萝卜素的相对含量，结果如下表：方法处理方法相对含量(μg/g)a直接用10∶1(体积比)丙酮—石油醚混合溶剂处理85bNaOH液处理后，用10∶1(体积比)丙酮—石油醚混合溶剂处理120cNaOH液处理后，用3∶7(体积比)丙酮—石油醚混合溶剂处理140①由实验结果可知，方法c的提取液中胡萝卜素的相对含量最高，请对此结果做出合理解释：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②请对比分析并指出实验结论：_____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)玫瑰花在盛花期玫瑰精油含量较高。若使用萃取法提取玫瑰精油，对萃取剂纯度要求高(若萃取剂含有杂质，影响玫瑰精油的品质)。(2)橘皮用石灰水浸泡，能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液的黏稠度；将压榨液pH调至7～8，可以使橘皮油易于与水分离。(3)①NaOH液可以破坏细胞结构，使胡萝卜素更易溶出；胡萝卜素在石油醚比例高的丙酮—石油醚混合溶剂中溶解度高，所以方法c的提取液中胡萝卜素的相对含量最高。②方法a与b对比，说明NaOH液处理能提高胡萝卜素的提取率；方法c与b对比，说明体积比为3∶7的丙酮—石油醚混合溶剂能提高胡萝卜素的提取率。答案：(1)花开的盛对萃取剂纯度要求高(若萃取剂含有杂质，影响玫瑰精油的品质)(2)出油率压榨液的黏稠度使橘皮油易于与水分离(3)①NaOH液处理破坏细胞结构，胡萝卜素更易溶出；胡萝卜素在石油醚比例高的丙酮—石油醚混合溶剂中溶解度高②方法a与b对比，说明NaOH液处理能提高胡萝卜素的提取率；方法c与b对比，说明体积比为3∶7的丙酮—石油醚混合溶剂能提高胡萝卜素的提取率8．(2017·福州市模拟)类胡萝卜素是一种常用的食品色素，并常用于临床治疗夜盲症等疾病。类胡萝卜素的主要来源是化学合成或从植物中提取，成本较高。科研人员尝试从光合细菌中提取类胡萝卜素，流程如下：(1)将少量污泥样品接入液体培养基中，培养基中加入铵盐和谷氨酸钠为光合细菌的生长提供__________，培养基中没有加入有机碳，从功能上看这种培养基属于________培养基。(2)②将样品涂布到固体培养基之前要进行梯度稀释，为了防止混淆，应该在培养皿的______部位做好标记。从固体平板中挑选紫色非硫细菌(某光合细菌)的菌落，萃取效率主要取决于萃取剂的性质。通过③接种到新鲜培养基中继续培养，②、③过程需要重复几次，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)从浸提离心干燥后的菌体中提取胡萝卜素常用萃取法，萃取剂应该具有的特点是________________________________，萃取液的浓缩可直接使用_______装置。(4)鉴定所提取的胡萝卜素样品常用的方法是________，鉴定过程中需用_________________作为对照。解析：(1)培养基中的铵盐和谷氨酸钠能够为微生物的培养提供氮源；培养基中没有加入有机碳，光合细菌可以利用空气中的二氧化碳进行光合作用，而其他微生物不可以，所以该培养基属于选择培养基。(2)在稀释涂布平板法中，每个培养皿的底部做上标记，以区别不同的稀释梯度。图中②、③过程不断地涂布、稀释，目的是分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物。(3)根据胡萝卜素化学性质稳定、易溶于有机溶剂，具有较高的沸点等特点，选用萃取法，胡萝卜素不具有挥发性，不能选用蒸馏法。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。(4)鉴定胡萝卜素常用纸层析法，鉴定的结果需要与胡萝卜素标准品作对比。答案：(1)氮源选择(2)底部分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物(3)具有较高的沸点，能溶解色素并且不与水混溶蒸馏(4)纸层析法胡萝卜素标准品考点一微生物的培养与利用高考题常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、计数方法和数量的测定等；题目难度一般，但对原理和操作过程识记不牢、不准确，也会导致失分。1．(2017·全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生__________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是______________________________。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是____________________(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3________________________________________________________________________。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出两点即可)。解析：(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)可作为缓冲剂，使培养基中pH保持相对稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料(2)尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定2．(2016·全国卷Ⅲ)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3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃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3．(2016·全国卷Ⅰ)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：①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃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②，该培养基中的成分X通常是____________。(2)步骤③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36－6)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②，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：①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。②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。③过程：土壤取样→样品稀释→微生物的培养与观察。④鉴定方法：含酚红指示剂的以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：①实验原理：即：可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。1．某实验小组对某种品牌的酸奶中乳酸菌的数量进行了测定，取6支灭菌的试管，分别加入9mL灭菌的生理盐水，标号为A1、A2、A3、A4、A5、A6，吸取1mL酸奶样液加入试管A1中，然后另取一支吸管从A1中吸取1mL溶液，加入A2中，依次类推，最后从试管A6中取0.1mL样液进行涂布计数，涂布三个平板，其菌落数分别为251、265、276个。请回答下列问题：(1)培养乳酸菌除了必要的营养物质外，还需在培养基中添加____________。(2)制备乳酸菌的培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是______________。倒平板时培养基的温度不能太低，原因是______________________________________________；待平板冷凝后，要将平板倒置，其目的是______________________________________。(3)该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是_______。根据三个平板中菌落数，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为________个/mL，该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比，一般_______(填“偏大”或“偏小”)。(4)为了使测量结果更加准确，该实验对照组的设置是_______________________。解析：(1)在培养乳酸菌的培养基中要添加维生素，以满足其生长的需求。(2)微生物培养过程中，培养皿常用干热灭菌法灭菌；由于温度太低会导致培养基凝固，无法铺展均匀，所以倒平板时培养基的温度不能太低；待平板冷凝后，要将平板倒置，以防止平板冷凝后，培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染。(3)根据题干信息分析，该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是稀释涂布平板法；根据三个平板中菌落数，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度＝(251＋265＋276)÷3÷0.1×106＝2.64×109(个/mL)，由于乳酸菌会重叠，所以该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比偏小。(4)为了使测量结果更加准确，应该另增设一组培养基，接种等量灭菌的生理盐水。答案：(1)维生素(2)干热灭菌法温度太低会导致培养基凝固，无法铺展均匀防止平板冷凝后，培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染(3)稀释涂布平板法2.64×109偏小(4)另增设一组培养基，接种等量灭菌的生理盐水2．(2017·武汉市调研)大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌，其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。下面是其培养基配方：成分蛋白胨乳糖磷酸二氢钾琼脂蒸馏水2%伊红水溶液0.5%美蓝水溶液含量10g10g2g20～30g1000mL20mL13mL回答下列问题：(1)该培养基中，蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有________________和维生素。从物理性质来看，该培养基属于____________培养基。(2)对该培养基进行灭菌时，可采用_____________法。在接种大肠杆菌前，需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间，观察是否有菌落生成，其目的是________________________________________________________________________。(3)为检测严重污染水体中大肠杆菌数量，将水样适当稀释后，取样涂布在上述平板培养基中，应选择颜色为_____________的菌落进行计数。该方法是通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数，其原理是____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)该培养基中，蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有碳源、氮源和维生素。从物理性质来看，该培养基加入琼脂作为凝固剂，因此属于固体培养基。(2)对该培养基进行灭菌时，可采用高压蒸汽灭菌法。在接种大肠杆菌前，需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间，观察是否有菌落生成，其目的是检测培养基制备是否合格(灭菌是否彻底)。(3)大肠杆菌的代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。为检测严重污染水体中大肠杆菌数量，将水样适当稀释后，取样涂布在上述平板培养基中，应选择颜色为黑色的菌落进行计数。通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。答案：(1)碳源、氮源固体(2)高压蒸汽灭菌检测培养基制备是否合格(灭菌是否彻底)(3)黑色当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌考点二生物技术在食品加工方面的应用本考点常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，另外根据植物芳香油的性质，考查植物有效成分提取原理及技术操作等内容也是高考命题的重点，考查内容仍然是教材层面的基础知识。1．(2017·全国卷Ⅱ)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是________、____________。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是________。(3)如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为________________，脂肪转变为________________。解析：(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)因“32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系”，说明发酵的最佳时间可能超过32h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。答案：(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油2．(2017·全国卷Ⅲ)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题：(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_______(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是__________________________________________________________________________________________________________。(2)提取物质W时，振荡的作用是_____________________________________________。(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是__________________________。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78(5)该实验操作过程中应注意的事项是____________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。答案：(1)晾干高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作，防火3．(2016·全国卷Ⅱ)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①和②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③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①和②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③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18～25℃，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30～35℃，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4．(2015·全国卷Ⅱ)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“α­胡萝卜素”“β­胡萝卜素”或“γ­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β­胡萝卜素，β­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)β­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)1．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分解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2．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蒸馏法水蒸气蒸馏→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法石灰水浸泡→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萃取法粉碎、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：①玫瑰精油的提取：②橘皮精油的提取：③胡萝卜素的提取：3．DNA的粗提取与鉴定1．某校同学在生物实验室开展生物技术实践活动。请回答下列有关问题：(1)A组同学制作的苹果酒清香、明快，风味清爽，它是由果汁发酵产生的。果汁发酵后是否有酒精产生，可用____________来检验。(2)B组同学在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由________大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为__________，然后变为醋酸。(3)C组同学用豆腐发酵制成腐乳，发酵过程中主要是微生物分泌的多种酶发挥作用，其中主要是____________。(4)D组同学制作泡菜。在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、___________和食盐的用量；泡菜不能急着吃，是因为泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，实验室常采用比色法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐在适宜条件下可以与相关试剂反应生成_____________色物质。(5)E组同学尝试用胡萝卜提取胡萝卜素，他们采用的方法是____________，胡萝卜素的性质是：不溶于_____________，微溶于乙醇，易溶于_____________等有机溶剂，胡萝卜素的鉴定方法常用__________。解析：(1)在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。(2)当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。(3)腐乳是用豆腐发酵制成的，有多种微生物参与其中，其中起主要作用的是毛霉，起作用的酶主要是蛋白酶和脂肪酶。(4)亚硝酸盐的含量常采用比色法来检测；亚硝酸盐在适宜条件下可以与相关试剂反应生成玫瑰红色物质。(5)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。因此胡萝卜素的鉴定常用纸层析法。答案：(1)(酸性)重铬酸钾(2)醋酸菌乙醛(3)蛋白酶(和脂肪酶)(4)温度玫瑰红(5)萃取法水石油醚(乙醚或苯)纸层析法2．(2017·盘锦市检测)下图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉发酵生产β­胡萝卜素过程中，菌体生物量及β­胡萝卜素产量随时间变化曲线图。图2是样品层析结果及与β­胡萝卜素标准样的比对图。请回答下列问题：(1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态应称为__________，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供____________________。在接入菌种前，应对培养基进行________________，以避免杂菌污染。(2)图1中，菌体的增长最快出现在__________h，菌体的生物量达到最大值后下降，其原因是_________________________________。(3)常用的提取β­胡萝卜素的方法是__________法。实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是___________________________。(4)将萃取的胡萝卜素样品与β­胡萝卜素标样层析后进行比对，结果如图2，从图中分析可知，色带__________为β­胡萝卜素。解析：(1)发酵罐内的培养基是液体培养基。其中的玉米粉富含淀粉，提供的是碳源，豆饼富含蛋白质，提供的是氮源。在接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌。(2)由图可知菌体增长最快是在斜率最大时，发酵时间为100～125h，菌体生物量达到最大开始下降是因为营养物质不足，还有自身代谢废物的积累，其中有些是有害的。(3)提取β­胡萝卜素用萃取法，因为胡萝卜素为水不溶性，所以应用水不溶性有机溶剂进行萃取，而石油醚是水不溶性有机溶剂，且沸点较高。(4)标准样品的点是胡萝卜素，由图分析可知色素带Ⅰ应是胡萝卜素。答案：(1)液体培养基碳源和氮源高压蒸汽灭菌(2)100～125营养物质缺乏，有害代谢产物积累(3)萃取石油醚为水不溶性有机溶剂，并且沸点较高(4)Ⅰ1．(2017·厦门模拟)羧甲基纤维素钠(CMC)是常用的食品添加剂，不能被人体消化吸收，因此通常被认为是安全的食品添加剂。研究者用含1.0%CMC无菌水作为饮用水，连续饲喂实验小鼠14周，测定小鼠体重，结果如图1、图2所示。(1)图1所示实验中的对照处理是__________________。图1结果显示，食用CMC能够____________________。综合图1、图2结果，通过比较______________________，说明CMC的这种作用依赖于小鼠消化道内的各种微生物。(2)有人提出：小鼠摄入的CMC改变了其肠道内各种微生物的比例。为检验上述推测，研究者设计了如下实验：①搜集__________(填图中分组编号)小鼠粪便制成悬浮液涂布于全营养固体培养基上。②接种后置于________(填“无氧”或“有氧”)条件下培养，通过观察_______以初步鉴定小鼠消化道中的微生物类群。③统计比较__________________，以确定推测是否成立。解析：(1)该实验的自变量为饮用水中是否含有CMC，实验组饲喂含有CMC的无菌水，则对照处理是饲喂不含CMC的无菌水，图1结果显示，食用CMC能够使小鼠体重增加。综合图1、图2结果，通过比较A、B组体重差值与C、D组体重差值，可以看出在普通环境中差值较大，在无菌环境中几乎无差值，这说明CMC的这种作用依赖于小鼠消化道内的各种微生物。(2)①该实验的目的是探究小鼠摄入的CMC是否改变了其肠道内各种微生物的比例，因此应该搜集生存在普通环境中的A、B小鼠粪便制成悬浮液涂布于全营养固体培养基上。②小鼠消化道中缺氧，因此接种后应该置于无氧条件下培养，通过观察菌落特点以初步鉴定小鼠消化道中的微生物类群。③统计比较不同类群微生物的数量及比例，以确定推测是否成立。答案：(1)饲喂不含CMC的无菌水使小鼠体重增加A、B组体重差值与C、D组体重差值(2)①A、B②无氧菌落特点③不同类群微生物的数量及比例2．葡萄种植基地为解决葡萄滞销易腐烂问题，引进果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工，获得了较好效益。其生产流程如图所示，据图回答：(1)在筛选菌种A时，需要在接种前用________________法对葡萄果汁进行灭菌。对于需要长期保存的菌种，可以采用______________的方法。(2)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种了0.1mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图，纯化菌种A的接种方法是________________，推测出现平板乙可能的操作失误是涂布不均匀。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落数分别是180、220、480、200，则样品中菌种A的数量为________个/mL，用该方法统计的结果，一般________(填“低于”或“高于”)实际值。解析：(1)葡萄果汁作为筛选菌种A时的培养基，需要在接种前用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏法。(2)分析图乙中培养基培养结果，可以推知采用的纯化方法是稀释涂布平板法；根据题意，样品中菌种A的数量为(180＋220＋200)÷3÷0.1＝2000(个/mL)；由于稀释涂布平板法的个别菌落可能来自于两个和多个细胞，所以用该方法统计的结果，一般低于实际值。答案：(1)高压蒸汽灭菌甘油管藏(2)稀释涂布平板法2000低于3．青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发。请回答以下问题：(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用___________法，所选用的有机溶剂为____________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)，通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和______，以提高效率。提取过程中宜采用_________加热以防止燃烧、爆炸，加热时瓶口要安装________________装置，所得液体浓缩前进行_______________。(2)玫瑰精油是从玫瑰花中提取的，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合的乳浊液呈_________色，此时向乳浊液中加入氯化钠，就会出现明显的分层现象，可用分液漏斗将其分开，然后再加入_______________，经过滤可得到纯精油。解析：(1)根据题干信息“青蒿素易溶于有机溶剂、不溶于水、不易挥发”，所以应采用萃取法从黄花蒿中提取青蒿素。乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以乙醇不能用于青蒿素的萃取；乙酸乙酯不与水混溶，沸点高，因此可用于青蒿素的萃取。通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥，以提高效率。提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸，加热时瓶口要安装回流冷凝装置，所得液体浓缩前进行过滤。(2)玫瑰精油是从玫瑰花中提取的，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合的乳浊液呈乳白色，此时向乳浊液中加入氯化钠，就会出现明显的分层现象，可用分液漏斗将其分开，然后再加入无水硫酸钠吸水，经过滤可得到纯精油。答案：(1)萃取乙酸乙酯干燥水浴回流冷凝(冷凝回流或冷凝)过滤(2)乳白无水硫酸钠4．(2017·重庆模拟)下图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。请回答：(1)图中选择培养基应以______为唯一氮源；鉴别培养基还需添加______作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_____色。(2)腐乳制作的实验流程示意图如下：eq\x(豆腐长出毛霉)→eq\x(A)→eq\x(加卤汤装瓶)→eq\x(密封腌制)图中A代表_____________。在配制卤汤中酒的含量一般控制在______左右。(3)工厂利用苹果生产果汁、果酒和果醋的大致工艺流程如下：eq\x(苹果)eq\o(→,\s\up7(预处理),\s\do5())eq\x(果汁)eq\o(→,\s\up7(发酵),\s\do5())eq\x(果酒)eq\o(→,\s\up7(发酵),\s\do5())eq\x(果醋)严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件包括___________________(至少写出两项)。(4)玫瑰精油的提取实验中，对初步接收到的乳浊液进行如下处理：eq\x(\a\al(玫瑰油与水,的混合物))eq\o(→,\s\up7(试剂),\s\do5(A))eq\x(\a\al(分,层))eq\o(→,\s\up7(装置),\s\do5(B))eq\x(\a\al(油,层))eq\o(→,\s\up7(试剂),\s\do5(C))eq\x(\a\al(无水玫,瑰精油))eq\o(→,\s\up7(\a\vs4\al(过滤)),\s\do5())eq\x(\a\al(较纯净的,玫瑰精油))试剂A是_________，试剂C的作用是___________。(5)桉树油一般从新鲜的桉树叶中提取，过程如下：eq\x(\a\al(桉树叶,＋水))→eq\x(A)→eq\x(\a\al(油水,混合物))→eq\x(\a\al(分离,油层))→eq\x(除水)→eq\x(桉树油)提取桉树油釆用的方法是_____________。解析：(1)脲酶能够催化尿素分解为氨，故图中选择培养基应以尿素为唯一氮源，鉴别培养基还需添加酚红作指示剂。由于尿素被脲酶分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，从而使酚红指示剂变红。(2)腐乳制作的实验流程：豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。在配制卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。(3)生产果酒、果醋时需控制的发酵条件包括：温度、溶氧量、pH等。(4)玫瑰精油的提取实验中，对初步接收到的乳浊液要先用NaCl改变溶液的密度，使其出现分层现象，然后用分液漏斗获得含有一定水的油层，再加入无水硫酸钠，除去玫瑰油中的水分，再过滤除去固体硫酸钠就可以得到玫瑰精油了。(5)提取桉树油釆用的方法是水蒸气蒸馏法。答案：(1)尿素酚红红(2)加盐腌制12%(3)温度、溶氧量、pH(4)NaCl除去玫瑰精油中的水分(5)水蒸气蒸馏法第2课时基因工程与克隆技术考点一基因工程与蛋白质工程1.(2018届高三·青岛市质量检测)科学家运用基因工程技术将结核杆菌MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)成功导入胡萝卜细胞，最终表达出肺结核疫苗。请回答下列问题：(1)为获取MPT64基因，可从结核杆菌的细胞中提取对应mRNA，在________________的作用下合成双链cDNA片段，获得的cDNA片段与结核杆菌中该基因碱基序列______________(填“相同”或“不同”)。(2)通常采用PCR技术扩增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成______________，在操作步骤中需要加热至90～95℃(3)根据农杆菌的特点，如果将MPT64基因插入到_______________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的______________上。要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有________________________________________________________________________。(4)研究发现，如果将MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸，其保存时间将大大延长，科学家可以生产上述耐储存的MPT64蛋白的现代生物工程技术是________________________________。解析：(1)以mRNA为模板合成cDNA的过程是逆转录，需要逆转录酶的催化。由于DNA转录形成的mRNA过程中非编码序列不转录，所以形成的cDNA与结核杆菌中该基因碱基序列不同。(2)在PCR技术中，以已知一段MPT64基因的核苷酸序列为模板，合成引物。在操作步骤中需要加热至90～95℃，以打开DNA的双链。(3)在农杆菌转化法中，将MPT64基因插入到农杆菌的Ti质粒的T­DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的染色体的DNA上。基因的表达产物是蛋白质，要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有MPT64蛋白。(4)利用蛋白质工程可以通过设计改造原有蛋白质的结构和功能。答案：(1)逆转录酶不同(2)引物目的基因DNA受热变性解链为单链(3)Ti质粒的T­DNA染色体的DNAMPT64蛋白(4)蛋白质工程2．(2017·衡水模拟)油菜中油酸为不饱和脂肪酸，能降低人体血液的胆固醇含量，减少人体患心血管病的风险。F基因控制合成的油酸酯氢酶催化油酸形成饱和脂肪酸，转反义F基因油菜能提高菜籽油的油酸含量。请分析回答下列问题：(1)从油菜细胞的染色体DNA获取F基因后进行大量扩增的方法为___________。(2)构建反义F基因表达载体时，需要用到的工具酶有_____________________；农杆菌可用来将反义F基因表达载体导入油菜细胞，从分子角度分析，其具有的特点是______________________________________________。构建反义F基因表达载体时没有设计标记基因，其可能的原因是_______________________________________________。(3)Le启动子为种子特异性启动子，将F基因反向连接在Le启动子之后构建了反义F基因。检测转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量，结果表明，因杂交形成双链RNA，细胞内F基因的mRNA水平下降。由此推测，反义F基因的转录抑制了F基因的________(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。若F基因转录时，两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链，则反义F基因转录时的模板链为__________。解析：(1)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术。(2)构建基因表达载体时，首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子；因农杆菌的Ti质粒上的T­DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故农杆菌转化法为常用的将目的基因导入植物细胞的方法；标记基因表达产物，可能会对食品安全构成威胁，所以构建反义F基因表达载体时没有设计标志基因，这样不会产生标记基因表达产物，有利于食品安全。(3)mRNA是翻译的模板，转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量下降，可见反义F基因的转录抑制了F基因的翻译过程。F基因转录形成的RNA能与反义F基因转录形成的RNA互补配对，若F基因转录时，两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链，推测反义F基因转录时的模板链为a2。答案：(1)PCR技术(2)限制酶、DNA连接酶其Ti质粒上的T­DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上无标记基因表达产物，有利于食品安全(3)翻译a23．科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________________，该过程需要加入的酶是_____________。(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是_______________________________。与传统基因工程技术相比较，定点突变技术最突出的优点是_______________________，PCR定点突变技术属于_______________的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用__________________将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞利用植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是____________。解析：(1)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术，其原理是DNA双链复制，该过程需要耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)的催化。(2)由于蛋白质空间结构较为复杂，改造困难，所以该技术不直接改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造；和传统基因工程技术相比较，定点突变技术最突出的优点是能生产出自然界不存在的蛋白质，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。(3)将基因表达载体导入植物细胞常用农杆菌转化法；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。答案：(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)(2)蛋白质空间结构较为复杂，改造困难能生产出自然界不存在的蛋白质蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物细胞的全能性4．在植物抗病毒基因工程中，利用植物病毒复制酶基因是一种常见的方法，某实验小组将芜菁花叶病毒复制酶(TuMV­Nib)反义基因导入大白菜中，经检测表明TuMV­Nib反义基因不仅整合到大白菜的染色体中，还获得表达，而且转基因植株的接种测试表明转基因植株具有明显的抗病性。TuMV­Nib反义基因的作用过程如下图所示，请回答下列问题：(1)实验室大量扩增TuMV­Nib反义基因常用的技术为___________，该技术需要加入的原料是____________，利用该技术扩增目的基因时_________(填“需要”或“不需要”)知道该基因的全部碱基序列。(2)将目的基因导入植物细胞的常用方法是_________，该方法常将目的基因导入Ti质粒的T­DNA分子中，其原因是_______________________________________________________。分析图示可知，TuMV­Nib反义基因主要通过影响图中的_________(填序号)过程，影响TuMV­Nib基因的表达。(3)对已经被病毒感染的植株，可选取该植株的茎尖通过_________________技术获得脱毒苗，利用茎尖作为材料的原因是____________________________________________。解析：(1)大量扩展TuMV­Nib反义基因常用PCR技术，该技术需要加入四种脱氧核糖核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP、dGTP)为原料，利用该技术扩增目的基因时不需要知道该基因的全部碱基序列，但需要根据基因两端的部分序列合成引物。(2)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，该方法常将目的基因导入Ti质粒的T­DNA分子中，借助T­DNA能主动转移并整合到宿主细胞染色体的DNA分子中的特点导入目的基因。据图可知，TuMV­Nib反义基因转录出反义mRNA，与mRNA结合，导致图中②翻译过程受阻，影响TuMV­Nib基因的表达。(3)对已经被病毒感染的植株，由于茎尖很少或没有被病毒感染，可选取该植株的茎尖通过植物组织培养技术获得脱毒苗。答案：(1)PCR四种脱氧核糖核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP、dGTP)不需要(2)农杆菌转化法T­DNA能主动转移并整合到宿主细胞染色体的DNA分子中②(3)植物组织培养茎尖很少或没有被病毒感染5．(2017·新余市模拟)科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组，将得到的重组质粒导入牛的受精卵，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有2个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。请据图回答问题：(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中①过程需要的酶是_____________。该过程所依据的碱基互补配对原则是____________________________(用字母和箭头表示)。(2)图1中的mRNA是从人体的____________细胞中获取的。(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断。如图3所示：①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落，而不能在培养基B上生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的___________________，即目的基因插入了_____________________中。②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落，而在培养基B上能生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的_________，即目的基因插入了______________中。③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落，则使用限制酶a的切点是图2中的_________。解析：(1)根据图1分析，目的基因是通过mRNA逆转录形成的，需要逆转录酶的催化；RNA中的碱基是A、U、C、G，DNA中的碱基是A、T、C、G，所以配对方式是A→T、U→A、G→C、C→G。(2)根据题意，生长激素基因是目的基因，该基因表达产物由垂体细胞分泌，所以需要从垂体细胞中提取mRNA。(3)①受体菌能在含氨苄青霉素的培养基上生存，不能在含四环素的培养