高考命題第六板塊eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,,))以應(yīng)用為前提的選修模塊第1課時(shí)生物技術(shù)實(shí)踐考點(diǎn)一微生物的利用1.為解決塑料袋(化學(xué)成分為聚乙烯)造成的“白色污染”這一問題，某同學(xué)試圖從土壤中尋找一種能加速塑料袋自然降解過程的目的菌，以下是該同學(xué)從土壤中尋找并篩選目的菌的流程，請(qǐng)回答下列問題：(1)對(duì)培養(yǎng)基滅菌常用的方法是____________________。在接種前需要檢測(cè)使用的培養(yǎng)基是否被污染，方法是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基屬于________________(按功能分)培養(yǎng)基，其作用是使目的菌能“脫穎而出”。如圖采用的接種方法為________________。Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基從物理性質(zhì)來看，________(填“能”或“不能”)添加瓊脂。(3)該同學(xué)在稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為20.4，則每毫升樣品中的菌落數(shù)是________個(gè)。(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.2mL)(4)假設(shè)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上細(xì)菌數(shù)目過多而連成一片，說出一種可能的原因并提出合理的處理措施。原因：__________________；措施：_______________________________。解析：(1)培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。在接種前需要檢測(cè)使用的培養(yǎng)基是否被污染，可以將未接種的培養(yǎng)基在37℃(或適宜溫度)恒溫箱中倒置培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察是否有菌落生成，若有菌落生成，則說明培養(yǎng)基已經(jīng)被污染，否則沒有被污染。(2)要篩選能降解聚乙烯塑料的微生物，應(yīng)選擇以聚乙烯塑料為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。在Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基上采用的接種方法為稀釋涂布平板法。Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基應(yīng)為液體培養(yǎng)基，因此不需要加凝固劑——瓊脂。(3)根據(jù)題意可知，每毫升樣品中的菌落數(shù)為20.4÷0.2×104＝1.02×106答案：(1)高壓蒸汽滅菌法將未接種的培養(yǎng)基在37℃(或適宜溫度)恒溫箱中倒置培養(yǎng)一段時(shí)間(或1～2d)，觀察是否有菌落生成(2)選擇稀釋涂布平板法不能(3)1.02×1062．(2017·安陽市一模)如圖表示研究者從土壤中篩選分解尿素的細(xì)菌并計(jì)數(shù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)進(jìn)行過程①和②的目的分別是__________________和____________________；圖中弧線箭頭上“？”的具體操作是____________。(2)進(jìn)行培養(yǎng)基配制和滅菌時(shí)，滅菌與調(diào)節(jié)pH的先后順序是__________________。倒平板時(shí)，待平板冷卻凝固后，應(yīng)將平板倒過來放置，并用記號(hào)筆在皿底上標(biāo)明培養(yǎng)微生物名稱、平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度、制作者姓名、培養(yǎng)日期及________________等信息。純化菌種時(shí)為了得到單一菌落，常采用的接種方法是__________________和__________________。(3)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入____________________。培養(yǎng)后，若出現(xiàn)______色就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細(xì)菌。(4)研究者可以通過觀察培養(yǎng)形成的菌落的__________________、隆起程度等特征，來判斷培養(yǎng)基上是否感染了其他細(xì)菌。在實(shí)驗(yàn)中，研究者每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，并選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止__________________________。解析：(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰣D解可知，①過程是從土壤中篩選分解尿素的細(xì)菌，目的是選擇培養(yǎng)，②過程是擴(kuò)大培養(yǎng)，目的是增加分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量；圖中弧線箭頭上“？”的具體操作是挑出菌落。(2)滅菌與調(diào)節(jié)pH的順序是先調(diào)節(jié)pH，后滅菌。倒平板時(shí)，待平板冷卻凝固后，應(yīng)將平板倒過來放置，并用記號(hào)筆在皿底上標(biāo)明培養(yǎng)微生物名稱、平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度、制作者姓名、培養(yǎng)日期及培養(yǎng)基種類等信息。純化菌種時(shí)為了得到單一菌落，常采用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。培養(yǎng)后，若出現(xiàn)紅色就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細(xì)菌。(4)研究者可以通過觀察培養(yǎng)形成的菌落的形狀、大小、顏色、隆起程度等特征，來判斷培養(yǎng)基上是否感染了其他細(xì)菌。在實(shí)驗(yàn)中，研究者每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，并選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足導(dǎo)致遺漏細(xì)菌數(shù)目。答案：(1)選擇培養(yǎng)增加分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量挑出菌落(2)先調(diào)節(jié)pH，后滅菌培養(yǎng)基種類平板劃線法稀釋涂布平板法(3)酚紅指示劑紅(4)形狀、大小、顏色因培養(yǎng)時(shí)間不足導(dǎo)致遺漏細(xì)菌數(shù)目3．如圖是分離、純化及保存枯草芽孢桿菌菌株的過程示意圖：將土壤表層土稀釋液煮沸5min(枯草芽孢桿菌的芽孢不會(huì)失去活性)靜置5min后獲得樣品，進(jìn)行如下操作：請(qǐng)回答下列問題：(1)由題意可知，除用選擇培養(yǎng)基外，還有________操作起到篩選作用。(2)上圖的劃線操作中，培養(yǎng)基從物理狀態(tài)分類上屬于______________，接種環(huán)用__________________法進(jìn)行滅菌，劃線過程中第一區(qū)和最后一區(qū)的劃線________(填“能”或“不能”)相連。(3)用稀釋涂布平板法在5個(gè)培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為104的樣品液0.1mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板長出來的菌落數(shù)分別為13,160,532,175和187。每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)量為____________個(gè)。(4)用上述方法統(tǒng)計(jì)出的菌落數(shù)往往比樣品中活菌的實(shí)際數(shù)目______，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題干信息“將土壤表層土稀釋液煮沸5min(枯草芽孢桿菌的芽孢不會(huì)失去活性)”可知，除用選擇培養(yǎng)基外，還有煮沸操作起到篩選作用。(2)上圖的劃線操作中，培養(yǎng)基從物理狀態(tài)分類上屬于固體培養(yǎng)基；接種環(huán)用灼燒滅菌(灼燒)法進(jìn)行滅菌；劃線過程中第一區(qū)和最后一區(qū)的劃線不能相連。(3)用稀釋涂布平板法在5個(gè)培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為104的樣品液0.1mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板長出來的菌落數(shù)分別為13,160,532,175和187。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)量為(160＋175＋187)÷3÷0.1×104＝1.74×107(個(gè))。(4)由于兩個(gè)或者多個(gè)活菌連在一起時(shí)，平板上形成的只是一個(gè)菌落，因此用上述方法統(tǒng)計(jì)出的菌落數(shù)往往比樣品中活菌的實(shí)際數(shù)目少。答案：(1)煮沸(2)固體培養(yǎng)基灼燒滅菌(灼燒)不能(3)1.74×107(4)少兩個(gè)或者多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落4.醚苯磺隆是常見的除草劑，在環(huán)境中難以降解。某實(shí)驗(yàn)小組從某農(nóng)藥廠的污泥中富集、篩選出了一株醚苯磺隆降解菌株MB-1，并研究了其降解效率。請(qǐng)回答下列問題：(1)該實(shí)驗(yàn)小組將取自生產(chǎn)醚苯磺隆農(nóng)藥廠廢水處理池中的廢水按5%的體積分?jǐn)?shù)接入醚苯磺隆含量為200mg/L的MSM液體培養(yǎng)基中，每3d以5%的接種量接入新鮮的醚苯磺隆MSM液體培養(yǎng)基中，這一培養(yǎng)過程稱為______________，其目的是____________________________________。(2)該實(shí)驗(yàn)小組將培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋后，將稀釋倍數(shù)為103、104和105的培養(yǎng)液分別取0.1mL接種到醚苯磺隆MSM固體培養(yǎng)基上，每個(gè)稀釋倍數(shù)涂布三個(gè)培養(yǎng)基，最終形成的菌落數(shù)分別為627、622、658；58、62、63；3、6、7個(gè)，則原菌液每升含有的細(xì)菌數(shù)為__________個(gè)。若要檢測(cè)水體中全部細(xì)菌(無論是否為活菌)的數(shù)目，應(yīng)采用的方法是________。(3)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中含有葡萄糖和醚苯磺隆時(shí)，MB-1菌株只利用易于攝取的葡萄糖作為能源和碳源，同時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生一種能分解醚苯磺隆的關(guān)鍵酶，該實(shí)驗(yàn)小組研究了不同的葡萄糖濃度對(duì)MB-1降解醚苯磺隆能力的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。①同時(shí)含有葡萄糖和醚苯磺隆的培養(yǎng)基比只含醚苯磺隆的培養(yǎng)基更有利于MB-1菌株的生長繁殖，其原因可能是____________________________________________________________________________。②當(dāng)葡萄糖濃度較低時(shí)，醚苯磺隆降解能力較弱的原因是______________________，最有利于醚苯磺隆降解的葡萄糖濃度為_____________。解析：(1)取自生產(chǎn)醚苯磺隆農(nóng)藥廠廢水處理池中的廢水含有醚苯磺隆降解菌，按5%的體積分?jǐn)?shù)接入醚苯磺隆含量為200mg/L的MSM液體培養(yǎng)基中，每3d以5%的接種量接入新鮮的醚苯磺隆MSM液體培養(yǎng)基中，這一培養(yǎng)過程稱為選擇培養(yǎng)，其目的是初步篩選醚苯磺隆降解菌，并增大醚苯磺隆降解菌的濃度。(2)菌落數(shù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)選擇菌落數(shù)在30～300的培養(yǎng)皿計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)液涂布的三個(gè)培養(yǎng)基，平均菌落數(shù)為(58＋62＋63)÷3＝61(個(gè))，則原菌液每升含有的細(xì)菌數(shù)為61÷0.1×104×1000＝6.1×109(個(gè))。若要檢測(cè)水體中全部細(xì)菌(無論是否為活菌)的數(shù)目，應(yīng)采用的方法是抽樣檢測(cè)法。(3)①M(fèi)B-1菌株更容易吸收葡萄糖作為碳源和能源，并且醚苯磺隆具有一定的毒害作用，因此同時(shí)含有葡萄糖和醚苯磺隆的培養(yǎng)基比只含醚苯磺隆的培養(yǎng)基更有利于MB-1菌株的生長繁殖。②當(dāng)葡萄糖濃度較低時(shí)，MB-1菌株的碳源和能源供應(yīng)不足，導(dǎo)致其產(chǎn)生能分解醚苯磺隆的關(guān)鍵酶不足，對(duì)醚苯磺隆降解能力較弱，據(jù)圖可知，醚苯磺隆降解率在葡萄糖質(zhì)量濃度為200mg/L時(shí)最高，此時(shí)有利于醚苯磺隆降解。答案：(1)選擇培養(yǎng)初步篩選醚苯磺隆降解菌，并增大醚苯磺隆降解菌的濃度(2)6.1×109抽樣檢測(cè)法(3)①M(fèi)B-1菌株更容易吸收葡萄糖作為碳源和能源，并且醚苯磺隆具有一定的毒害作用②MB-1菌株的碳源和能源供應(yīng)不足，導(dǎo)致其產(chǎn)生能分解醚苯磺隆的關(guān)鍵酶不足200mg/L5．(2017·模擬)水污染是全球性的環(huán)境問題，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種難以降解的大分子有機(jī)物，PVA分解菌能產(chǎn)生PVA酶分解PVA，PVA與碘作用時(shí)能產(chǎn)生藍(lán)綠色復(fù)合物，當(dāng)PVA被分解時(shí)藍(lán)綠色復(fù)合物消失，形成白色透明斑，請(qǐng)回答下列問題：(1)下表是篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌的培養(yǎng)基配方，表中X物質(zhì)最可能為_______________。實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)設(shè)置完全培養(yǎng)液對(duì)照組，將菌液稀釋相同的倍數(shù)，對(duì)照組培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯__________(填“多于”或“少于”)選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，從而說明選擇培養(yǎng)基具有篩選作用。成分MgSO4蛋白質(zhì)X物質(zhì)水瓊脂用量5g10g7g1000mL20g(2)要測(cè)定土壤稀釋液中微生物的數(shù)目，可在顯微鏡下用___________計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)。若將100mL含有PVA分解菌的土壤樣品溶液稀釋104倍后，取0.1mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面，測(cè)得菌落數(shù)的平均值為160個(gè)，空白對(duì)照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100mL原菌液中有PVA分解菌____________個(gè)，該方法的測(cè)量值與實(shí)際值相比一般會(huì)___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鑒定分離出的細(xì)菌是否為PVA分解菌，培養(yǎng)PVA分解菌的培養(yǎng)基中除了加入必需的營養(yǎng)物質(zhì)外還需要加入________用于鑒別PVA分解菌。若用上述培養(yǎng)基比較不同菌株降解PVA能力的大小，請(qǐng)用簡潔的語言寫出設(shè)計(jì)思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析題意可知，表格是篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌的培養(yǎng)基配方，即該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，因此表中X物質(zhì)最可能為聚乙烯醇(或PVA)。由于完全培養(yǎng)液中任何微生物都可以生長，因此對(duì)照組培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，從而說明選擇培養(yǎng)基具有篩選作用。(2)要測(cè)定土壤稀釋液中微生物的數(shù)目，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)。若將100mL含有PVA分解菌的土壤樣品溶液稀釋104倍后，取0.1mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面，測(cè)得菌落數(shù)的平均值為160個(gè)，空白對(duì)照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100mL原菌液中有PVA分解菌＝160÷0.1×104×100＝1.6×109(個(gè))；由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌聚集在一起只能產(chǎn)生一個(gè)菌落，因此該方法的測(cè)量值與實(shí)際值相比一般會(huì)偏小。(3)根據(jù)題意可知，要鑒定分離出的細(xì)菌是否為PVA分解菌，培養(yǎng)PVA分解菌的培養(yǎng)基中還需要加入碘用于鑒別PVA分解菌。若用上述培養(yǎng)基比較不同菌株降解PVA能力的大小，可以用含相同PVA濃度的上述培養(yǎng)基來培養(yǎng)不同菌株，一定時(shí)間后，通過測(cè)定白色透明斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA能力的大小。答案：(1)聚乙烯醇(或PVA)多于(2)血細(xì)胞1.6×109偏小(3)碘用含相同PVA濃度的上述培養(yǎng)基來培養(yǎng)不同菌株，一定時(shí)間后，通過測(cè)定白色透明斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA能力的大小考點(diǎn)二生物技術(shù)在食品加工方面的應(yīng)用6.(2017·濟(jì)南市二模)下圖是某興趣小組以鮮藍(lán)莓汁為原料，制作果酒和果醋的過程簡圖。請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)為了提高出汁率和澄清度，可在果汁加工過程中加入_________________酶。將鮮藍(lán)莓汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間，其目的是_____________________________________________________。(2)在甲過程中，每隔12h左右要將發(fā)酵瓶的瓶蓋擰松一次，目的是____________________。10～12d后，先提純?cè)僭谒嵝詶l件下用______________________檢測(cè)是否有酒精的產(chǎn)生。(3)某研究小組利用石油醚為溶劑提取藍(lán)莓中的花青素，能否成功？________。理由是_____________________。(4)為了從食醋中分離出過程乙所需的微生物，可采用___________法將其接種到培養(yǎng)基上純化培養(yǎng)。使用后的培養(yǎng)基需要進(jìn)行___________處理，以免污染環(huán)境。解析：(1)鮮榨果汁中的不溶微粒主要是植物細(xì)胞壁的組成成分纖維素和果膠，用纖維素酶和果膠酶處理使纖維素和果膠水解，可以提高果汁的澄清度和出汁率；將鮮藍(lán)莓汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間，其目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵，同時(shí)防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。(2)甲過程表示果酒制作，甲過程中每隔12h左右要將發(fā)酵瓶的瓶蓋擰松一次，目的是放出CO2；果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用重鉻酸鉀來檢測(cè)。在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色。(3)花青素為水溶性色素，不溶于石油醚，所以利用石油醚為溶劑提取藍(lán)莓中的花青素，不能成功。(4)過程乙是制作果醋，所需的微生物是醋酸菌，可以從食醋中分離純化獲得。微生物常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法；使用后的培養(yǎng)基需要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。答案：(1)纖維素酶和果膠使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，同時(shí)防止發(fā)酵液溢出(2)放出CO2重鉻酸鉀(3)否花青素為水溶性色素，不溶于石油醚(4)平板劃線(稀釋涂布平板)滅菌7．利用現(xiàn)代科技可提取植物的有效成分，請(qǐng)回答：(1)玫瑰精油是制作高級(jí)香水的主要成分。為提高出油量，用于提煉的玫瑰花宜在________期采收。若使用萃取法提取玫瑰精油，不足之處是____________________。(2)橘皮應(yīng)用石灰水浸泡10h以上，壓榨時(shí)能提高_(dá)_____，降低_________________；將壓榨液pH調(diào)至7～8的作用是______________________。(3)為探究提取胡蘿卜素的有效方法，下列各方法中分別對(duì)1g胡蘿卜處理，檢測(cè)提取液中胡蘿卜素的相對(duì)含量，結(jié)果如下表：方法處理方法相對(duì)含量(μg/g)a直接用10∶1(體積比)丙酮—石油醚混合溶劑處理85bNaOH液處理后，用10∶1(體積比)丙酮—石油醚混合溶劑處理120cNaOH液處理后，用3∶7(體積比)丙酮—石油醚混合溶劑處理140①由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，方法c的提取液中胡蘿卜素的相對(duì)含量最高，請(qǐng)對(duì)此結(jié)果做出合理解釋：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②請(qǐng)對(duì)比分析并指出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)玫瑰花在盛花期玫瑰精油含量較高。若使用萃取法提取玫瑰精油，對(duì)萃取劑純度要求高(若萃取劑含有雜質(zhì)，影響玫瑰精油的品質(zhì))。(2)橘皮用石灰水浸泡，能夠破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，降低壓榨液的黏稠度；將壓榨液pH調(diào)至7～8，可以使橘皮油易于與水分離。(3)①NaOH液可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使胡蘿卜素更易溶出；胡蘿卜素在石油醚比例高的丙酮—石油醚混合溶劑中溶解度高，所以方法c的提取液中胡蘿卜素的相對(duì)含量最高。②方法a與b對(duì)比，說明NaOH液處理能提高胡蘿卜素的提取率；方法c與b對(duì)比，說明體積比為3∶7的丙酮—石油醚混合溶劑能提高胡蘿卜素的提取率。答案：(1)花開的盛對(duì)萃取劑純度要求高(若萃取劑含有雜質(zhì)，影響玫瑰精油的品質(zhì))(2)出油率壓榨液的黏稠度使橘皮油易于與水分離(3)①NaOH液處理破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，胡蘿卜素更易溶出；胡蘿卜素在石油醚比例高的丙酮—石油醚混合溶劑中溶解度高②方法a與b對(duì)比，說明NaOH液處理能提高胡蘿卜素的提取率；方法c與b對(duì)比，說明體積比為3∶7的丙酮—石油醚混合溶劑能提高胡蘿卜素的提取率8．(2017·福州市模擬)類胡蘿卜素是一種常用的食品色素，并常用于臨床治療夜盲癥等疾病。類胡蘿卜素的主要來源是化學(xué)合成或從植物中提取，成本較高?？蒲腥藛T嘗試從光合細(xì)菌中提取類胡蘿卜素，流程如下：(1)將少量污泥樣品接入液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中加入銨鹽和谷氨酸鈉為光合細(xì)菌的生長提供__________，培養(yǎng)基中沒有加入有機(jī)碳，從功能上看這種培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。(2)②將樣品涂布到固體培養(yǎng)基之前要進(jìn)行梯度稀釋，為了防止混淆，應(yīng)該在培養(yǎng)皿的______部位做好標(biāo)記。從固體平板中挑選紫色非硫細(xì)菌(某光合細(xì)菌)的菌落，萃取效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)。通過③接種到新鮮培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，②、③過程需要重復(fù)幾次，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)從浸提離心干燥后的菌體中提取胡蘿卜素常用萃取法，萃取劑應(yīng)該具有的特點(diǎn)是________________________________，萃取液的濃縮可直接使用_______裝置。(4)鑒定所提取的胡蘿卜素樣品常用的方法是________，鑒定過程中需用_________________作為對(duì)照。解析：(1)培養(yǎng)基中的銨鹽和谷氨酸鈉能夠?yàn)槲⑸锏呐囵B(yǎng)提供氮源；培養(yǎng)基中沒有加入有機(jī)碳，光合細(xì)菌可以利用空氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用，而其他微生物不可以，所以該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)在稀釋涂布平板法中，每個(gè)培養(yǎng)皿的底部做上標(biāo)記，以區(qū)別不同的稀釋梯度。圖中②、③過程不斷地涂布、稀釋，目的是分離得到紫色非硫細(xì)菌的純凈培養(yǎng)物。(3)根據(jù)胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易溶于有機(jī)溶劑，具有較高的沸點(diǎn)等特點(diǎn)，選用萃取法，胡蘿卜素不具有揮發(fā)性，不能選用蒸餾法。萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。(4)鑒定胡蘿卜素常用紙層析法，鑒定的結(jié)果需要與胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作對(duì)比。答案：(1)氮源選擇(2)底部分離得到紫色非硫細(xì)菌的純凈培養(yǎng)物(3)具有較高的沸點(diǎn)，能溶解色素并且不與水混溶蒸餾(4)紙層析法胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品考點(diǎn)一微生物的培養(yǎng)與利用高考題常借助生活實(shí)例考查微生物培養(yǎng)基的成分、無菌技術(shù)的應(yīng)用以及微生物的接種、計(jì)數(shù)方法和數(shù)量的測(cè)定等；題目難度一般，但對(duì)原理和操作過程識(shí)記不牢、不準(zhǔn)確，也會(huì)導(dǎo)致失分。1．(2017·全國卷Ⅰ)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)有些細(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生__________。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是______________________________。但可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是____________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3________________________________________________________________________。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。解析：(1)土壤中的某些細(xì)菌之所以能夠分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)生脲酶。尿素分解菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物，必須利用現(xiàn)成的有機(jī)物(如葡萄糖)作為碳源；葡萄糖通過呼吸作用被分解時(shí)，能為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，同時(shí)，葡萄糖還可以轉(zhuǎn)化成脂肪、某些氨基酸等物質(zhì)，所以進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖能為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)選擇培養(yǎng)基是允許特定種類的微生物(目的微生物)生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。本實(shí)驗(yàn)的目的菌是可分解尿素的細(xì)菌，因此配制的培養(yǎng)基應(yīng)只允許尿素分解菌生長，NH4NO3可以作為所有細(xì)菌的氮源，培養(yǎng)基中如含有NH4NO3，將不能起到篩選作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能為細(xì)菌生長提供鉀鹽、鈉鹽和磷酸鹽，而H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)可作為緩沖劑，使培養(yǎng)基中pH保持相對(duì)穩(wěn)定。答案：(1)脲酶分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)尿素其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定2．(2016·全國卷Ⅲ)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用__________對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)推測(cè)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有______________________和____________________。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出_____________的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20℃長期保存時(shí)，菌液中常需要加入一定量的____________(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”解析：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用無菌水對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，這樣既可避免雜菌污染，又可將乳酸菌分散成單個(gè)細(xì)胞，以便在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。(2)乳酸的積累影響乳酸菌的增殖，加入碳酸鈣可以中和乳酸菌代謝(無氧呼吸)過程中產(chǎn)生的乳酸，另外，乳酸和碳酸鈣反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致碳酸鈣分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鑒別和分離。(3)對(duì)于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃答案：(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油3．(2016·全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作無菌平板；③設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作；④將各組平板置于37℃回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于______________________。若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是____________。(2)步驟③中，實(shí)驗(yàn)組的操作是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了__________現(xiàn)象。若將30(即36－6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法______________(填“正確”或“不正確”)。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來源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步驟②，需要進(jìn)行倒平板操作，用到的是固體培養(yǎng)基，所以培養(yǎng)基中要有瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的空白對(duì)照組為不進(jìn)行處理的無菌平板，實(shí)驗(yàn)組的操作為將各無菌平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露相同時(shí)間。(3)若空白對(duì)照組的平板上出現(xiàn)了菌落，說明實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象?？瞻讓?duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)變量不唯一，不能確定實(shí)驗(yàn)組平板上的菌落是否僅由教室內(nèi)不同高度空氣中的微生物形成，因此不能求出實(shí)驗(yàn)組的菌落平均值。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確1．圖解識(shí)記微生物的培養(yǎng)、分離與計(jì)數(shù)(填圖)2．熟記微生物分離與計(jì)數(shù)的兩個(gè)實(shí)例(填空)(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)：①篩選菌株：利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株。②測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法：活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。③過程：土壤取樣→樣品稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察。④鑒定方法：含酚紅指示劑的以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基→細(xì)菌→指示劑變紅，則該菌能分解尿素。(2)分解纖維素的微生物的分離：①實(shí)驗(yàn)原理：即：可通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。②流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布平板→挑選菌落。1．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)某種品牌的酸奶中乳酸菌的數(shù)量進(jìn)行了測(cè)定，取6支滅菌的試管，分別加入9mL滅菌的生理鹽水，標(biāo)號(hào)為A1、A2、A3、A4、A5、A6，吸取1mL酸奶樣液加入試管A1中，然后另取一支吸管從A1中吸取1mL溶液，加入A2中，依次類推，最后從試管A6中取0.1mL樣液進(jìn)行涂布計(jì)數(shù)，涂布三個(gè)平板，其菌落數(shù)分別為251、265、276個(gè)。請(qǐng)回答下列問題：(1)培養(yǎng)乳酸菌除了必要的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需在培養(yǎng)基中添加____________。(2)制備乳酸菌的培養(yǎng)基過程中，對(duì)培養(yǎng)皿滅菌的常用方法是______________。倒平板時(shí)培養(yǎng)基的溫度不能太低，原因是______________________________________________；待平板冷凝后，要將平板倒置，其目的是______________________________________。(3)該實(shí)驗(yàn)小組對(duì)乳酸菌接種所采用的方法是_______。根據(jù)三個(gè)平板中菌落數(shù)，可推測(cè)原酸奶中乳酸菌的濃度為________個(gè)/mL，該方法測(cè)定的乳酸菌的含量和實(shí)際值相比，一般_______(填“偏大”或“偏小”)。(4)為了使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，該實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的設(shè)置是_______________________。解析：(1)在培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基中要添加維生素，以滿足其生長的需求。(2)微生物培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)皿常用干熱滅菌法滅菌；由于溫度太低會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基凝固，無法鋪展均勻，所以倒平板時(shí)培養(yǎng)基的溫度不能太低；待平板冷凝后，要將平板倒置，以防止平板冷凝后，培養(yǎng)皿蓋上凝結(jié)的水珠落入培養(yǎng)基中造成污染。(3)根據(jù)題干信息分析，該實(shí)驗(yàn)小組對(duì)乳酸菌接種所采用的方法是稀釋涂布平板法；根據(jù)三個(gè)平板中菌落數(shù)，可推測(cè)原酸奶中乳酸菌的濃度＝(251＋265＋276)÷3÷0.1×106＝2.64×109(個(gè)/mL)，由于乳酸菌會(huì)重疊，所以該方法測(cè)定的乳酸菌的含量和實(shí)際值相比偏小。(4)為了使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，應(yīng)該另增設(shè)一組培養(yǎng)基，接種等量滅菌的生理鹽水。答案：(1)維生素(2)干熱滅菌法溫度太低會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基凝固，無法鋪展均勻防止平板冷凝后，培養(yǎng)皿蓋上凝結(jié)的水珠落入培養(yǎng)基中造成污染(3)稀釋涂布平板法2.64×109偏小(4)另增設(shè)一組培養(yǎng)基，接種等量滅菌的生理鹽水2．(2017·武漢市調(diào)研)大腸桿菌是寄生于人和動(dòng)物腸道中的細(xì)菌，其代謝產(chǎn)物能與染料伊紅美藍(lán)反應(yīng)，使菌落呈黑色。下面是其培養(yǎng)基配方：成分蛋白胨乳糖磷酸二氫鉀瓊脂蒸餾水2%伊紅水溶液0.5%美藍(lán)水溶液含量10g10g2g20～30g1000mL20mL13mL回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基中，蛋白胨為大腸桿菌提供的主要營養(yǎng)有________________和維生素。從物理性質(zhì)來看，該培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。(2)對(duì)該培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時(shí)，可采用_____________法。在接種大腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察是否有菌落生成，其目的是________________________________________________________________________。(3)為檢測(cè)嚴(yán)重污染水體中大腸桿菌數(shù)量，將水樣適當(dāng)稀釋后，取樣涂布在上述平板培養(yǎng)基中，應(yīng)選擇顏色為_____________的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。該方法是通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)來推測(cè)樣品中的活菌數(shù)，其原理是____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)該培養(yǎng)基中，蛋白胨為大腸桿菌提供的主要營養(yǎng)有碳源、氮源和維生素。從物理性質(zhì)來看，該培養(yǎng)基加入瓊脂作為凝固劑，因此屬于固體培養(yǎng)基。(2)對(duì)該培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時(shí)，可采用高壓蒸汽滅菌法。在接種大腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察是否有菌落生成，其目的是檢測(cè)培養(yǎng)基制備是否合格(滅菌是否徹底)。(3)大腸桿菌的代謝產(chǎn)物能與染料伊紅美藍(lán)反應(yīng)，使菌落呈黑色。為檢測(cè)嚴(yán)重污染水體中大腸桿菌數(shù)量，將水樣適當(dāng)稀釋后，取樣涂布在上述平板培養(yǎng)基中，應(yīng)選擇顏色為黑色的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)來推測(cè)樣品中的活菌數(shù)的原理是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。答案：(1)碳源、氮源固體(2)高壓蒸汽滅菌檢測(cè)培養(yǎng)基制備是否合格(滅菌是否徹底)(3)黑色當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌考點(diǎn)二生物技術(shù)在食品加工方面的應(yīng)用本考點(diǎn)常與微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用相聯(lián)系，考查果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作，另外根據(jù)植物芳香油的性質(zhì)，考查植物有效成分提取原理及技術(shù)操作等內(nèi)容也是高考命題的重點(diǎn)，考查內(nèi)容仍然是教材層面的基礎(chǔ)知識(shí)。1．(2017·全國卷Ⅱ)豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在32h內(nèi)定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________、____________。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說明該發(fā)酵菌是________。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系，則無法確定發(fā)酵的最佳時(shí)間；若要確定最佳發(fā)酵時(shí)間，還需要做的事情是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會(huì)發(fā)生一定的變化，其中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________。解析：(1)實(shí)驗(yàn)使用甲、乙兩種菌種，并在32h內(nèi)定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果，所以該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種和發(fā)酵時(shí)間。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說明該發(fā)酵菌是好氧型微生物。(3)因“32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系”，說明發(fā)酵的最佳時(shí)間可能超過32h，故可繼續(xù)延長發(fā)酵時(shí)間，定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果，以確定最好的發(fā)酵效果所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，此時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間。(4)從大豆到豆豉，在相關(guān)微生物的作用下，大豆中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡暮桶被?，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅?。答案?1)菌種發(fā)酵時(shí)間(2)好氧菌(3)延長發(fā)酵時(shí)間，觀測(cè)發(fā)酵效果，最好的發(fā)酵效果所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油2．(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質(zhì)W，該物質(zhì)為無色針狀晶體，易溶于極性有機(jī)溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品?；卮鹣铝袉栴}：(1)在提取物質(zhì)W時(shí)，最好應(yīng)選用的一種原料是_______(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是__________________________________________________________________________________________________________。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩的作用是_____________________________________________。(3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是__________________________。(4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78(5)該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是____________________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。解析：(1)依據(jù)題干信息，物質(zhì)W受熱、受潮易分解，因此不宜選擇高溫烘干，而新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果，故不應(yīng)選用新鮮的植物甲。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩可以使原料和所加有機(jī)溶劑充分混勻。(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，從而得到較為純凈的物質(zhì)W與有機(jī)溶劑的混合物。(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少。(5)物質(zhì)W容易受熱分解，因此蒸餾操作適宜在較低的溫度下進(jìn)行，同時(shí)因?qū)嶒?yàn)中使用了有機(jī)溶劑，要注意防火。答案：(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，防火3．(2016·全國卷Ⅱ)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}：(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的______________中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與________________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過程③在酵母菌細(xì)胞的________________中進(jìn)行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度__________。(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在____________條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度__________(填“低于”或“高于”)第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于__________核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中________(填“含有”或“不含有”)線粒體。解析：(1)圖中過程①和②是酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程，無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測(cè)，顏色由橙色變?yōu)榛揖G色。過程③為有氧呼吸的第二和第三階段，場(chǎng)所為線粒體。在有氧條件下酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧條件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸桿菌是好氧型細(xì)菌，因此，在醋酸桿菌作用下，將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有氧條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段酵母菌產(chǎn)生乙醇的適宜溫度為18～25℃，第二階段醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸的適宜溫度為30～35℃，第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，原核細(xì)胞中的細(xì)胞器只有核糖體一種，不含線粒體。答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有4．(2015·全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是__________(填“α-胡蘿卜素”“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子________，后者缺乏會(huì)引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為________，胡蘿卜素是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的____________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是β-胡蘿卜素，β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A，維生素A缺乏會(huì)導(dǎo)致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質(zhì)。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對(duì)材料進(jìn)行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它作萃取劑。答案：(1)β-胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑(其他合理答案也可)1．比較記憶果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表)項(xiàng)目內(nèi)容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量作用菌種果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉乳酸菌原理(1)酵母菌在無氧條件下將葡萄糖氧化成乙醇(2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸毛霉將蛋白質(zhì)、脂肪分解成小分子有機(jī)物乳酸菌將糖分解為乳酸原料選擇新鮮葡萄(或蘋果)豆腐大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜實(shí)驗(yàn)流程2．圖解植物有效成分的提取(填空)(1)植物有效成分的提取方法：提取方法方法步驟適用范圍蒸餾法水蒸氣蒸餾→分離油層→除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油壓榨法石灰水浸泡→漂洗→壓榨、過濾、靜置→再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取萃取法粉碎、干燥→萃取、過濾→濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中(2)提取植物有效成分的實(shí)例：①玫瑰精油的提?。孩陂倨ぞ偷奶崛。孩酆}卜素的提?。?．DNA的粗提取與鑒定1．某校同學(xué)在生物實(shí)驗(yàn)室開展生物技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)A組同學(xué)制作的蘋果酒清香、明快，風(fēng)味清爽，它是由果汁發(fā)酵產(chǎn)生的。果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用____________來檢驗(yàn)。(2)B組同學(xué)在藍(lán)莓果酒制作過程中，在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由________大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源時(shí)將乙醇變?yōu)開_________，然后變?yōu)榇姿帷?3)C組同學(xué)用豆腐發(fā)酵制成腐乳，發(fā)酵過程中主要是微生物分泌的多種酶發(fā)揮作用，其中主要是____________。(4)D組同學(xué)制作泡菜。在泡菜腌制的過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、___________和食鹽的用量；泡菜不能急著吃，是因?yàn)榕莶酥谱鬟^程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽，實(shí)驗(yàn)室常采用比色法來檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量，亞硝酸鹽在適宜條件下可以與相關(guān)試劑反應(yīng)生成_____________色物質(zhì)。(5)E組同學(xué)嘗試用胡蘿卜提取胡蘿卜素，他們采用的方法是____________，胡蘿卜素的性質(zhì)是：不溶于_____________，微溶于乙醇，易溶于_____________等有機(jī)溶劑，胡蘿卜素的鑒定方法常用__________。解析：(1)在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。(2)當(dāng)氧氣充足，缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜帷?3)腐乳是用豆腐發(fā)酵制成的，有多種微生物參與其中，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)亞硝酸鹽的含量常采用比色法來檢測(cè)；亞硝酸鹽在適宜條件下可以與相關(guān)試劑反應(yīng)生成玫瑰紅色物質(zhì)。(5)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是萃取法，胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。因此胡蘿卜素的鑒定常用紙層析法。答案：(1)(酸性)重鉻酸鉀(2)醋酸菌乙醛(3)蛋白酶(和脂肪酶)(4)溫度玫瑰紅(5)萃取法水石油醚(乙醚或苯)紙層析法2．(2017·盤錦市檢測(cè))下圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β-胡蘿卜素過程中，菌體生物量及β-胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣的比對(duì)圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)應(yīng)稱為__________，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供____________________。在接入菌種前，應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行________________，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的增長最快出現(xiàn)在__________h，菌體的生物量達(dá)到最大值后下降，其原因是_________________________________。(3)常用的提取β-胡蘿卜素的方法是__________法。實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是___________________________。(4)將萃取的胡蘿卜素樣品與β-胡蘿卜素標(biāo)樣層析后進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果如圖2，從圖中分析可知，色帶__________為β-胡蘿卜素。解析：(1)發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基。其中的玉米粉富含淀粉，提供的是碳源，豆餅富含蛋白質(zhì)，提供的是氮源。在接種前應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。(2)由圖可知菌體增長最快是在斜率最大時(shí)，發(fā)酵時(shí)間為100～125h，菌體生物量達(dá)到最大開始下降是因?yàn)闋I養(yǎng)物質(zhì)不足，還有自身代謝廢物的積累，其中有些是有害的。(3)提取β-胡蘿卜素用萃取法，因?yàn)楹}卜素為水不溶性，所以應(yīng)用水不溶性有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，而石油醚是水不溶性有機(jī)溶劑，且沸點(diǎn)較高。(4)標(biāo)準(zhǔn)樣品的點(diǎn)是胡蘿卜素，由圖分析可知色素帶Ⅰ應(yīng)是胡蘿卜素。答案：(1)液體培養(yǎng)基碳源和氮源高壓蒸汽滅菌(2)100～125營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累(3)萃取石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，并且沸點(diǎn)較高(4)Ⅰ1．(2017·廈門模擬)羧甲基纖維素鈉(CMC)是常用的食品添加劑，不能被人體消化吸收，因此通常被認(rèn)為是安全的食品添加劑。研究者用含1.0%CMC無菌水作為飲用水，連續(xù)飼喂實(shí)驗(yàn)小鼠14周，測(cè)定小鼠體重，結(jié)果如圖1、圖2所示。(1)圖1所示實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照處理是__________________。圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠____________________。綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較______________________，說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。(2)有人提出：小鼠攝入的CMC改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例。為檢驗(yàn)上述推測(cè)，研究者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①搜集__________(填圖中分組編號(hào))小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。②接種后置于________(填“無氧”或“有氧”)條件下培養(yǎng)，通過觀察_______以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。③統(tǒng)計(jì)比較__________________，以確定推測(cè)是否成立。解析：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量為飲用水中是否含有CMC，實(shí)驗(yàn)組飼喂含有CMC的無菌水，則對(duì)照處理是飼喂不含CMC的無菌水，圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠使小鼠體重增加。綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較A、B組體重差值與C、D組體重差值，可以看出在普通環(huán)境中差值較大，在無菌環(huán)境中幾乎無差值，這說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。(2)①該實(shí)驗(yàn)的目的是探究小鼠攝入的CMC是否改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例，因此應(yīng)該搜集生存在普通環(huán)境中的A、B小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。②小鼠消化道中缺氧，因此接種后應(yīng)該置于無氧條件下培養(yǎng)，通過觀察菌落特點(diǎn)以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。③統(tǒng)計(jì)比較不同類群微生物的數(shù)量及比例，以確定推測(cè)是否成立。答案：(1)飼喂不含CMC的無菌水使小鼠體重增加A、B組體重差值與C、D組體重差值(2)①A、B②無氧菌落特點(diǎn)③不同類群微生物的數(shù)量及比例2．葡萄種植基地為解決葡萄滯銷易腐爛問題，引進(jìn)果酒、果醋生產(chǎn)線進(jìn)行葡萄的深加工，獲得了較好效益。其生產(chǎn)流程如圖所示，據(jù)圖回答：(1)在篩選菌種A時(shí)，需要在接種前用________________法對(duì)葡萄果汁進(jìn)行滅菌。對(duì)于需要長期保存的菌種，可以采用______________的方法。(2)在純化菌種A時(shí)接種了5個(gè)平板，每個(gè)平板均接種了0.1mL樣品并培養(yǎng)。其中乙平板的菌落分布如圖，純化菌種A的接種方法是________________，推測(cè)出現(xiàn)平板乙可能的操作失誤是涂布不均勻。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落數(shù)分別是180、220、480、200，則樣品中菌種A的數(shù)量為________個(gè)/mL，用該方法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，一般________(填“低于”或“高于”)實(shí)際值。解析：(1)葡萄果汁作為篩選菌種A時(shí)的培養(yǎng)基，需要在接種前用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌；需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏法。(2)分析圖乙中培養(yǎng)基培養(yǎng)結(jié)果，可以推知采用的純化方法是稀釋涂布平板法；根據(jù)題意，樣品中菌種A的數(shù)量為(180＋220＋200)÷3÷0.1＝2000(個(gè)/mL)；由于稀釋涂布平板法的個(gè)別菌落可能來自于兩個(gè)和多個(gè)細(xì)胞，所以用該方法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，一般低于實(shí)際值。答案：(1)高壓蒸汽滅菌甘油管藏(2)稀釋涂布平板法2000低于3．青蒿素是從黃花蒿的莖葉中提取的無色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)。請(qǐng)回答以下問題：(1)從黃花蒿中提取青蒿素時(shí)，應(yīng)采用___________法，所選用的有機(jī)溶劑為____________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)，通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和______，以提高效率。提取過程中宜采用_________加熱以防止燃燒、爆炸，加熱時(shí)瓶口要安裝________________裝置，所得液體濃縮前進(jìn)行_______________。(2)玫瑰精油是從玫瑰花中提取的，其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合的乳濁液呈_________色，此時(shí)向乳濁液中加入氯化鈉，就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，可用分液漏斗將其分開，然后再加入_______________，經(jīng)過濾可得到純精油。解析：(1)根據(jù)題干信息“青蒿素易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水、不易揮發(fā)”，所以應(yīng)采用萃取法從黃花蒿中提取青蒿素。乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以乙醇不能用于青蒿素的萃??；乙酸乙酯不與水混溶，沸點(diǎn)高，因此可用于青蒿素的萃取。通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥，以提高效率。提取過程中宜采用水浴加熱以防止燃燒、爆炸，加熱時(shí)瓶口要安裝回流冷凝裝置，所得液體濃縮前進(jìn)行過濾。(2)玫瑰精油是從玫瑰花中提取的，其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合的乳濁液呈乳白色，此時(shí)向乳濁液中加入氯化鈉，就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，可用分液漏斗將其分開，然后再加入無水硫酸鈉吸水，經(jīng)過濾可得到純精油。答案：(1)萃取乙酸乙酯干燥水浴回流冷凝(冷凝回流或冷凝)過濾(2)乳白無水硫酸鈉4．(2017·重慶模擬)下圖是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程。請(qǐng)回答：(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以______為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加______作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變成_____色。(2)腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程示意圖如下：eq\x(豆腐長出毛霉)→eq\x(A)→eq\x(加鹵湯裝瓶)→eq\x(密封腌制)圖中A代表_____________。在配制鹵湯中酒的含量一般控制在______左右。(3)工廠利用蘋果生產(chǎn)果汁、果酒和果醋的大致工藝流程如下：eq\x(蘋果)eq\o(→,\s\up7(預(yù)處理),\s\do5())eq\x(果汁)eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵),\s\do5())eq\x(果酒)eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵),\s\do5())eq\x(果醋)嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高、產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物，通常所指的發(fā)酵條件包括___________________(至少寫出兩項(xiàng))。(4)玫瑰精油的提取實(shí)驗(yàn)中，對(duì)初步接收到的乳濁液進(jìn)行如下處理：eq\x(\a\al(玫瑰油與水,的混合物))eq\o(→,\s\up7(試劑),\s\do5(A))eq\x(\a\al(分,層))eq\o(→,\s\up7(裝置),\s\do5(B))eq\x(\a\al(油,層))eq\o(→,\s\up7(試劑),\s\do5(C))eq\x(\a\al(無水玫,瑰精油))eq\o(→,\s\up7(\a\vs4\al(過濾)),\s\do5())eq\x(\a\al(較純凈的,玫瑰精油))試劑A是_________，試劑C的作用是___________。(5)桉樹油一般從新鮮的桉樹葉中提取，過程如下：eq\x(\a\al(桉樹葉,＋水))→eq\x(A)→eq\x(\a\al(油水,混合物))→eq\x(\a\al(分離,油層))→eq\x(除水)→eq\x(桉樹油)提取桉樹油釆用的方法是_____________。解析：(1)脲酶能夠催化尿素分解為氨，故圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源，鑒別培養(yǎng)基還需添加酚紅作指示劑。由于尿素被脲酶分解成氨，氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，pH升高，從而使酚紅指示劑變紅。(2)腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程：豆腐長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制。在配制鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。(3)生產(chǎn)果酒、果醋時(shí)需控制的發(fā)酵條件包括：溫度、溶氧量、pH等。(4)玫瑰精油的提取實(shí)驗(yàn)中，對(duì)初步接收到的乳濁液要先用NaCl改變?nèi)芤旱拿芏?，使其出現(xiàn)分層現(xiàn)象，然后用分液漏斗獲得含有一定水的油層，再加入無水硫酸鈉，除去玫瑰油中的水分，再過濾除去固體硫酸鈉就可以得到玫瑰精油了。(5)提取桉樹油釆用的方法是水蒸氣蒸餾法。答案：(1)尿素酚紅紅(2)加鹽腌制12%(3)溫度、溶氧量、pH(4)NaCl除去玫瑰精油中的水分(5)水蒸氣蒸餾法第2課時(shí)基因工程與克隆技術(shù)考點(diǎn)一基因工程與蛋白質(zhì)工程1.(2018屆高三·青島市質(zhì)量檢測(cè))科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)將結(jié)核桿菌MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)成功導(dǎo)入胡蘿卜細(xì)胞，最終表達(dá)出肺結(jié)核疫苗。請(qǐng)回答下列問題：(1)為獲取MPT64基因，可從結(jié)核桿菌的細(xì)胞中提取對(duì)應(yīng)mRNA，在________________的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的cDNA片段與結(jié)核桿菌中該基因堿基序列______________(填“相同”或“不同”)。(2)通常采用PCR技術(shù)擴(kuò)增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成______________，在操作步驟中需要加熱至90～95℃(3)根據(jù)農(nóng)桿菌的特點(diǎn)，如果將MPT64基因插入到_______________上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入胡蘿卜細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中的______________上。要確認(rèn)MPT64基因是否在胡蘿卜植株中表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)胡蘿卜植株中是否含有________________________________________________________________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，如果將MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼?，其保存時(shí)間將大大延長，科學(xué)家可以生產(chǎn)上述耐儲(chǔ)存的MPT64蛋白的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是________________________________。解析：(1)以mRNA為模板合成cDNA的過程是逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。由于DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA過程中非編碼序列不轉(zhuǎn)錄，所以形成的cDNA與結(jié)核桿菌中該基因堿基序列不同。(2)在PCR技術(shù)中，以已知一段MPT64基因的核苷酸序列為模板，合成引物。在操作步驟中需要加熱至90～95℃，以打開DNA的雙鏈。(3)在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，將MPT64基因插入到農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入胡蘿卜細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中的染色體的DNA上?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，要確認(rèn)MPT64基因是否在胡蘿卜植株中表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)胡蘿卜植株中是否含有MPT64蛋白。(4)利用蛋白質(zhì)工程可以通過設(shè)計(jì)改造原有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶不同(2)引物目的基因DNA受熱變性解鏈為單鏈(3)Ti質(zhì)粒的T-DNA染色體的DNAMPT64蛋白(4)蛋白質(zhì)工程2．(2017·衡水模擬)油菜中油酸為不飽和脂肪酸，能降低人體血液的膽固醇含量，減少人體患心血管病的風(fēng)險(xiǎn)。F基因控制合成的油酸酯氫酶催化油酸形成飽和脂肪酸，轉(zhuǎn)反義F基因油菜能提高菜籽油的油酸含量。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)從油菜細(xì)胞的染色體DNA獲取F基因后進(jìn)行大量擴(kuò)增的方法為___________。(2)構(gòu)建反義F基因表達(dá)載體時(shí)，需要用到的工具酶有_____________________；農(nóng)桿菌可用來將反義F基因表達(dá)載體導(dǎo)入油菜細(xì)胞，從分子角度分析，其具有的特點(diǎn)是______________________________________________。構(gòu)建反義F基因表達(dá)載體時(shí)沒有設(shè)計(jì)標(biāo)記基因，其可能的原因是_______________________________________________。(3)Le啟動(dòng)子為種子特異性啟動(dòng)子，將F基因反向連接在Le啟動(dòng)子之后構(gòu)建了反義F基因。檢測(cè)轉(zhuǎn)反義F基因油菜細(xì)胞內(nèi)F基因轉(zhuǎn)錄的mRNA含量，結(jié)果表明，因雜交形成雙鏈RNA，細(xì)胞內(nèi)F基因的mRNA水平下降。由此推測(cè)，反義F基因的轉(zhuǎn)錄抑制了F基因的________(填“復(fù)制”“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)過程。若F基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，兩條單鏈(a1、a2)中a1為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，則反義F基因轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為__________。解析：(1)PCR技術(shù)是一種體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，其次還需要用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA分子；因農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法為常用的將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法；標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物，可能會(huì)對(duì)食品安全構(gòu)成威脅，所以構(gòu)建反義F基因表達(dá)載體時(shí)沒有設(shè)計(jì)標(biāo)志基因，這樣不會(huì)產(chǎn)生標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物，有利于食品安全。(3)mRNA是翻譯的模板，轉(zhuǎn)反義F基因油菜細(xì)胞內(nèi)F基因轉(zhuǎn)錄的mRNA含量下降，可見反義F基因的轉(zhuǎn)錄抑制了F基因的翻譯過程。F基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA能與反義F基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA互補(bǔ)配對(duì)，若F基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，兩條單鏈(a1、a2)中a1為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，推測(cè)反義F基因轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為a2。答案：(1)PCR技術(shù)(2)限制酶、DNA連接酶其Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上無標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物，有利于食品安全(3)翻譯a23．科學(xué)家通過利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶對(duì)CO2的親和力，從而顯著提高了植物的光合速率。請(qǐng)回答下列問題：(1)PCR過程所依據(jù)的原理是________________，該過程需要加入的酶是_____________。(2)該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而通過對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是_______________________________。與傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是_______________________，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于_______________的范疇。(3)可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體，常用__________________將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù)的原理是____________。解析：(1)PCR技術(shù)是一種體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，其原理是DNA雙鏈復(fù)制，該過程需要耐高溫的DNA聚合酶(或Taq酶)的催化。(2)由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難，所以該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而通過對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造；和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是能生產(chǎn)出自然界不存在的蛋白質(zhì)，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。答案：(1)DNA雙鏈復(fù)制耐高溫的DNA聚合酶(或Taq酶)(2)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難能生產(chǎn)出自然界不存在的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植物細(xì)胞的全能性4．在植物抗病毒基因工程中，利用植物病毒復(fù)制酶基因是一種常見的方法，某實(shí)驗(yàn)小組將蕪菁花葉病毒復(fù)制酶(TuMV-Nib)反義基因?qū)氪蟀撞酥?，?jīng)檢測(cè)表明TuMV-Nib反義基因不僅整合到大白菜的染色體中，還獲得表達(dá)，而且轉(zhuǎn)基因植株的接種測(cè)試表明轉(zhuǎn)基因植株具有明顯的抗病性。TuMV-Nib反義基因的作用過程如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室大量擴(kuò)增TuMV-Nib反義基因常用的技術(shù)為___________，該技術(shù)需要加入的原料是____________，利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)_________(填“需要”或“不需要”)知道該基因的全部堿基序列。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法是_________，該方法常將目的基因?qū)隩i質(zhì)粒的T-DNA分子中，其原因是_______________________________________________________。分析圖示可知，TuMV-Nib反義基因主要通過影響圖中的_________(填序號(hào))過程，影響TuMV-Nib基因的表達(dá)。(3)對(duì)已經(jīng)被病毒感染的植株，可選取該植株的莖尖通過_________________技術(shù)獲得脫毒苗，利用莖尖作為材料的原因是____________________________________________。解析：(1)大量擴(kuò)展TuMV-Nib反義基因常用PCR技術(shù)，該技術(shù)需要加入四種脫氧核糖核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP、dGTP)為原料，利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)不需要知道該基因的全部堿基序列，但需要根據(jù)基因兩端的部分序列合成引物。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法常將目的基因?qū)隩i質(zhì)粒的T-DNA分子中，借助T-DNA能主動(dòng)轉(zhuǎn)移并整合到宿主細(xì)胞染色體的DNA分子中的特點(diǎn)導(dǎo)入目的基因。據(jù)圖可知，TuMV-Nib反義基因轉(zhuǎn)錄出反義mRNA，與mRNA結(jié)合，導(dǎo)致圖中②翻譯過程受阻，影響TuMV-Nib基因的表達(dá)。(3)對(duì)已經(jīng)被病毒感染的植株，由于莖尖很少或沒有被病毒感染，可選取該植株的莖尖通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗。答案：(1)PCR四種脫氧核糖核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP、dGTP)不需要(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法T-DNA能主動(dòng)轉(zhuǎn)移并整合到宿主細(xì)胞染色體的DNA分子中②(3)植物組織培養(yǎng)莖尖很少或沒有被病毒感染5．(2017·新余市模擬)科學(xué)家將人的生長激素基因與pBR322質(zhì)粒進(jìn)行重組，將得到的重組質(zhì)粒導(dǎo)入牛的受精卵，再通過細(xì)胞工程培育為轉(zhuǎn)基因克隆牛。pBR322質(zhì)粒含有2個(gè)抗生素抗性基因和5個(gè)限制酶切點(diǎn)(如圖2)。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)圖1中顯示的人的生長激素基因是通過人工合成的，圖中①過程需要的酶是_____________。該過程所依據(jù)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是____________________________(用字母和箭頭表示)。(2)圖1中的mRNA是從人體的____________細(xì)胞中獲取的。(3)重組質(zhì)粒形成與否需要鑒定和篩選，方法是將重組質(zhì)粒的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌，通過含抗生素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，觀察大腸桿菌的生長、繁殖情況進(jìn)行判斷。如圖3所示：①如果受體菌在培養(yǎng)基A上能生長、繁殖形成菌落，而不能在培養(yǎng)基B上生長、繁殖，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的___________________，即目的基因插入了_____________________中。②如果受體菌在培養(yǎng)基A上不能生長、繁殖形成菌落，而在培養(yǎng)基B上能生長、繁殖，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的_________，即目的基因插入了______________中。③如果受體菌在培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B上都能生長、繁殖形成菌落，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的_________。解析：(1)根據(jù)圖1分析，目的基因是通過mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成的，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化；RNA中的堿基是A、U、C、G，DNA中的堿基是A、T、C、G，所以配對(duì)方式是A→T、U→A、G→C、C→G。(2)根據(jù)題意，生長激素基因是目的基因，該基因表達(dá)產(chǎn)物由垂體細(xì)胞分泌，所以需要從垂體細(xì)胞中提取mRNA。(3)①受體菌能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生存，不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)