專題八生物技術(shù)實踐(選修部分)1．(2012年高考江蘇卷)(多選)下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，合理的是()A．在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長B．條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸C．果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小D．將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量解析：本題主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知識。在果酒發(fā)酵的后期，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量較前期有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量少，故A正確；當(dāng)O2、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，故B正確；果酒發(fā)酵過程中葡萄糖逐漸被分解并釋放CO2，發(fā)酵液密度會逐漸減小，故C正確；在腐乳制作過程中應(yīng)隨層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面要鋪厚一些，故D錯誤。答案：ABC

2．(2012年高考北京卷)高中生物學(xué)實驗中，在接種時不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作對實驗結(jié)果影響最大的一項是()A．將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中B．將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上C．將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上D．將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上解析：本題主要考查幾種常見生物學(xué)實驗對無菌操作的要求。生產(chǎn)果酒和腐乳時對無菌的要求不是很高，接種不需要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作；土壤浸出液中含有多種雜菌，所以利用選擇培養(yǎng)基篩選土壤浸出液中特定微生物時，不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作也不會影響實驗結(jié)果；植物組織培養(yǎng)技術(shù)成功的關(guān)鍵是無菌條件，若接種時不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作將可能導(dǎo)致實驗失敗，故C項符合題意。答案：C

3．(2012年高考江蘇卷)下列關(guān)于酶和固定化酵母細(xì)胞的研究與應(yīng)用的敘述，錯誤的是()A．從酶的固定方式看，吸附法比化學(xué)結(jié)合法對酶活性影響小B．作為消化酶使用時，蛋白酶制劑以口服方式給藥C．尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶，可以反復(fù)使用D．將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌解析：本題考查固定化酶和酵母細(xì)胞的固定化的基本知識。酶的固定方法通常有化學(xué)結(jié)合和物理吸附，前者可能引起酶分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而改變酶的活性，后者則不會，故A正確；消化酶在消化道中起作用，故B正確；尿糖試紙是用來鑒定尿液中是否含有葡萄糖的，只能利用一次，故C錯誤；將溶化后的海藻酸鈉液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細(xì)胞充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笠浦磷⑸淦髦?，然后以恒定速度緩慢滴加至CaCl2中而形成凝膠珠，再用無菌水沖洗2～3次，所以無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，故D正確。答案：C

4．(2012年高考大綱全國卷)下列關(guān)于細(xì)菌的敘述，正確的是()A．不同種類細(xì)菌的生長均需要相同碳源B．常用液體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落C．細(xì)菌大量培養(yǎng)過程中，芽孢形成于細(xì)菌生長的調(diào)整期D．培養(yǎng)基中含有高濃度NaCl有利于金黃色葡萄球菌的篩選解析：準(zhǔn)確掌握細(xì)菌培養(yǎng)的條件和過程是解答本題的關(guān)鍵。不同類型的細(xì)菌，其生長條件不同，所需的碳源也不同，A項錯誤。要想觀察細(xì)菌的單個菌落，必須在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，B項錯誤。芽孢是細(xì)菌為度過不良生活環(huán)境而形成的，在衰退期形成，C項錯誤。金黃色葡萄球菌是嗜鹽細(xì)菌，高濃度NaCl對其生活有利，D項正確。答案：D

5．(2012年高考浙江理綜)幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進(jìn)行分離培養(yǎng)。實驗基本步驟如下：請回答：(1)在配制培養(yǎng)基時，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因為Hp含有________，它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落周圍會出現(xiàn)________色環(huán)帶。6．(2012年高考新課標(biāo)全國卷)為了探究6-BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表?；卮鹣铝袉栴}：(1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為________和________兩類。上述培養(yǎng)基中，6-BA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑。(2)在該實驗中，自變量是________，因變量是________，自變量的取值范圍是________。(3)從實驗結(jié)果可知，誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是__________號培養(yǎng)基。(4)為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6-BA”或“IAA”)。解析：本題考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識。(1)植物組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其中，無機鹽的元素可分為大量元素和微量元素兩類，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培養(yǎng)基中還常需要添加能誘導(dǎo)細(xì)胞分裂、脫分化、再分化的生長素和細(xì)胞分裂素，常用的生長素有2，4-D、IAA、NAA等，常用的細(xì)胞分裂素有6-BA、KT等。

(2)該實驗中，各組6-BA濃度均為0.5mg·L－1，IAA的濃度不相同，故自變量為IAA濃度，IAA濃度范圍為0～0.5mg·L－1。據(jù)表可知，該實驗因變量是再生叢芽外植體的比率(m)以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)。(3)由表格中的數(shù)據(jù)可知，1號培養(yǎng)基誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少。(4)生長素常用于誘導(dǎo)細(xì)胞分裂和根的分化，6-BA一般用于誘導(dǎo)植物的愈傷組織分化出叢芽，故誘導(dǎo)菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入6-BA。答案：(1)大量元素微量元素細(xì)胞分裂素(2)IAA濃度再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)0～0.5mg·L－1(3)1(4)6-BA

[核心強化]1．培養(yǎng)基及其種類(1)成分：包含碳源、氮源、水分、無機鹽(有些微生物還需在培養(yǎng)基中額外補充生長因子)。(2)制備：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。(3)種類2.微生物的純化培養(yǎng)的方法(1)平板劃線法①通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。②在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的菌落。(2)稀釋涂布平板法①將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。②在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。3．微生物的分離和計數(shù)(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)①篩選菌株：利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株。②測定微生物數(shù)量的常用方法統(tǒng)計菌落數(shù)目[公式：每克樣品中菌株數(shù)＝(C÷V)×M]或顯微鏡直接計數(shù)。③過程：土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察。④設(shè)置重復(fù)組與對照組a．設(shè)置重復(fù)組統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)時，要至少涂布3個平板作重復(fù)組，增強實驗結(jié)果的說服力與準(zhǔn)確性。b．設(shè)置對照組判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染時，需將未接種的培養(yǎng)基與接種的培養(yǎng)基同時進(jìn)行培養(yǎng)；判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用時，需將牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目，進(jìn)行對比得出結(jié)論。(2)分解纖維素的微生物的分離①實驗原理

4．測定微生物數(shù)量的方法(1)直接計數(shù)法：常用的是顯微鏡直接計數(shù)。(2)間接計數(shù)法：常用的是稀釋涂布平板計數(shù)法。[特別提醒](1)顯微鏡計數(shù)法計算的細(xì)菌中包括死細(xì)菌。稀釋涂布平板法計的是活菌數(shù)。(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目要低。

[要點整合]1．微生物的營養(yǎng)2.消毒和滅菌

1．白僵菌高孢粉是國家林業(yè)局推廣的高效生物殺蟲劑之一，應(yīng)用于多種林木和農(nóng)作物害蟲的防治。白僵菌分生孢子附著在寄主表皮、氣孔或消化道上，遇適宜條件開始萌發(fā)，生出芽管。同時產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等溶解昆蟲的表皮，通過芽管入侵蟲體，在蟲體內(nèi)生長繁殖，消耗寄主體內(nèi)養(yǎng)分，產(chǎn)生各種毒素，形成大量菌絲和孢子，布滿蟲體全身。請回答下面的問題：(1)從自然菌樣中篩選較理想生產(chǎn)用菌種的一般步驟是：采集菌樣→富集培養(yǎng)→________→性能測定。白僵菌的菌樣應(yīng)從________處采集。(2)分離白僵菌菌種的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。在配制白僵菌培養(yǎng)基時常加入蔗糖、硫酸銨、硝酸鉀等成分，蔗糖屬于________營養(yǎng)物質(zhì)。

(3)白僵菌純培養(yǎng)常用的接種方法是________和________。(4)分離與培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基和接種工具都要進(jìn)行________處理，利用高溫可以使微生物的________等物質(zhì)發(fā)生變性。解析：選擇培養(yǎng)基用于選擇分離菌種。蔗糖屬于微生物的碳源。微生物分離培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基、接種工具都要進(jìn)行滅菌處理，其原理是高溫使蛋白質(zhì)、核酸變性而使細(xì)胞失去活性。答案：(1)純種分離感病昆蟲(2)選擇碳源(3)平板劃線法稀釋涂布平板法(或稀釋混合平板法)(4)滅菌蛋白質(zhì)和核酸

[核心強化]1．酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用加酶洗衣粉中酶制劑的種類與功效(1)加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。(2)堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子的物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。(3)實驗過程要遵循單一變量原則和對照原則，嚴(yán)格控制無關(guān)變量。同時還要考慮到酶的專一性和洗滌成本等問題。2．果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用(1)果膠酶的作用：分解細(xì)胞壁及胞間層的主要成分——果膠，使其變成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁。(2)酶的活性與影響酶活性的因素①酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量表示。②影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。3．酵母細(xì)胞的固定化(1)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。(2)配制海藻酸鈉溶液時要用酒精燈加熱，加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。[要點整合]直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較

2．加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不屬于其原因的是()A．通過基因工程生產(chǎn)出的特殊酶B．用特殊化學(xué)物質(zhì)將酶包裹，使其與其他成分隔離C．加酶洗衣粉的酶是固定化酶D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度解析：加酶洗衣粉之所以不易失活，是因為在表面用特殊的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了包裹保護(hù)，而加酶洗衣粉一旦使用，則不可回收，不屬于固定化酶的應(yīng)用。答案：C

[核心強化]1．果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及過程

[特別提醒](1)在泡菜的腌制過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在一定條件下可轉(zhuǎn)化為能致癌、致畸和致突變的物質(zhì)——亞硝胺。(2)在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料，通過目測比較，大致估算亞硝酸鹽的含量。2．植物組織培養(yǎng)

[特別提醒](1)菊花的組織培養(yǎng)實驗中，應(yīng)選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝，該部分不僅分生能力強，而且無病毒侵染。(2)月季花藥的培養(yǎng)實驗中，應(yīng)選擇花粉發(fā)育過程中的單核靠邊期的花藥進(jìn)行培養(yǎng)，而不是選擇花粉。因為此時花瓣未開，微生物不易侵入，便于消毒。(3)培養(yǎng)過程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季的花藥培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。

3．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴增DNA片段細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴增(PCR技術(shù))比較[要點整合]1．幾種發(fā)酵菌種的比較

2.植物芳香油三種提取方法的比較

3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)與微生物培養(yǎng)技術(shù)的比較

3．(2011年高考山東卷)研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白質(zhì))均有抑菌作用，兩者的提取及應(yīng)用如下圖所示。(1)柚皮易焦糊，宜采用________法提取柚皮精油，該過程得到的糊狀液體可通過________除去其中的固體雜質(zhì)。(2)篩選乳酸菌A時可選用平板劃線法或________接種。對新配制的培養(yǎng)基滅菌時所用的設(shè)備是________。實驗前需對超凈工作臺進(jìn)行________處理。(3)培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌A生長提供________。電泳法純化乳酸菌素時，若分離帶電荷相同的蛋白質(zhì)，則其分子量越大，電泳速度________。(4)抑菌實驗時，在長滿致病菌的平板上，會出現(xiàn)以抑菌物質(zhì)為中心的透明圈?？赏ㄟ^測定透明圈的________來比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。解析：(1)柚皮精油主要貯藏在柚皮部分，由于柚皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產(chǎn)生原料焦糊的問題，所以一般采用壓榨法。糊狀液體中的雜質(zhì)可以采用過濾的方法除去。(2)篩選菌種通常采用平板劃線法或稀釋涂布平板法；培養(yǎng)基滅菌通常采用高壓蒸汽滅菌法，用到的設(shè)備是高壓蒸汽滅菌鍋；實驗前對超凈工作臺要進(jìn)行消毒處理。(3)尿素是某些微生物生長所必需的氮源；電泳法分離蛋白質(zhì)時，電泳速度與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量成反比。(4)透明圈越大，說明抑菌效果越明顯。答案：(1)壓榨過濾(2)稀釋涂布平板法(或：稀釋混合平板法)高壓蒸汽滅菌鍋消毒(3)氮源越慢(4)直徑(或大小)

一、不同物質(zhì)的分離提取方法比較

二、植物激素在組織培養(yǎng)過程中的作用生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點為：［例1］(雙選)小李嘗試制作果酒，他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中行試驗(見下圖)，恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?)A．加入適量的酵母菌B．一直打開閥b通氣C．一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘D．把發(fā)酵裝置放到4℃冰箱中進(jìn)行實驗[解析]

酵母菌在無氧環(huán)境中可以利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生酒精，果酒的制作即應(yīng)用了此原理。4℃的環(huán)境不利于酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，所以選項A、C正確，B、D錯誤。[答案]

AC

［例2］(2011年高考海南卷)許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油?，F(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油。回答問題：(1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時應(yīng)選用________(鮮、干)薄荷葉作原料，其原因是________。(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是________，原理是________。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是________。常用于分離油層和水層的器皿是________。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是________，除去固體硫酸鈉的常用方法是________。[解析]

(1)薄荷油易揮發(fā)，鮮薄荷葉中薄荷油含量高，更易提取。(2)薄荷油是有機物，易溶于有機溶劑乙醚，且乙醚沸點低、易蒸發(fā)，故常用乙醚作為萃取劑。(3)氯化鈉的作用是使乳化液分層；用于分離油層和水層的常用器皿是分液漏斗；無水硫酸鈉可吸去油層中的水分，使油層分離；除去固體硫酸鈉常用過濾法。[答案]

(1)鮮薄荷油易揮發(fā)，鮮薄荷葉中薄荷油含量高(2)乙醚薄荷油能溶于乙醚，且乙醚沸點低、易蒸發(fā)(3)使乳化液分層分液漏斗吸去油層中的水分過濾

［例3］(2011年高考新課標(biāo)