2017年高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践（课件+试题）（打包9套）.zip

1第十单元 生物技术实践(时间：40 分钟 分值：90 分)1．(10 分)下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？________________________________。(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？_____________________________________________________。(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。解析：图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。答案：(1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长(4)图乙2．(12 分)高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，筛选过程如下图所示。2(1)进行②过程所用的接种方法是____________。微生物筛选培养过程，为了防止杂菌污染，需要对培养基和培养器皿进行________处理，整个过程中需要进行______操作。(2)培养基一般要含有细菌生存所需的水、无机盐、碳源和________。(3)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在不同菌落周围形成大小不同的透明圈，应挑出________的菌落，接种到Ⅱ号培养基上。(4)分离细菌时通常用固体培养基，原因是_________________________________________________________。解析：微生物培养前需对器皿和培养基等进行灭菌处理，整个接种过程中需要进行无菌操作；培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源；本题是要选择能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，所以能产生淀粉酶的细菌会分解培养基中的淀粉，依此可挑选出的相应的菌落。答案：(1)稀释涂布平板法 灭菌 无菌 (2)氮源 (3)淀粉酶 透明圈大 (4)固体培养基容易形成固定的菌落，便于进行筛选3．(14 分)(2016·孝感模拟)(1)育种工作者常采用花药离体培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。下列过程是采用水稻的花药进行培养的步骤，请据此回答下列问题：― → ― → ― →选 取 水 稻 花 药 对 花 蕾 消 毒 接 种 和 培 养 植 物 体①选取发育至____________期的水稻花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有__________法，某些植物的花粉不易着色，需采用______________法。②通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过____________阶段发育为植株，另一种是在诱导培养基上先形成____________，再将其诱导分化成植株。③影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有__________和__________。请解释细胞不离体便不能长成完整植株的根本原因________________________________________。(2)天然香料的主要来源是动物和植物，因此人们常从植物中提取。请回答下列问题：①根据植物原料和有效成分的不同，各种物质有具体的提取方法。玫瑰精油易挥发，可采用__________________法提取，提取橘皮精油一般采用________法。②鉴定胡萝卜素粗品时，可用____________法，点样应该____________，才会形成细小的圆点。分析结果时，判断标准样品点与萃取样品点的依据是__________________________________。解析：(1)选取在单核期的水稻花药，培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青—铬矾法。通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株，影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有生长素和细胞分裂素。细胞不离体便不能长成完整植株的根本原因是遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)。(2)玫瑰精油易挥发，可采用蒸馏法提取；提取橘皮精油，为防止原料焦糊一般采用压榨法。鉴定胡萝卜素粗品时，用纸层析法，点样快速细致才会形成细小的圆点。分析结果时，根据层析后的色带点数判断标准样品与萃取样品。3答案：(1)①单核 醋酸洋红 焙花青—铬矾 ②胚状体 愈伤组织 ③生长素 细胞分裂素(两空顺序可以颠倒) 遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)(2)①蒸馏 压榨 ②纸层析 快速细致 层析后的色带点数4．(14 分)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物 A。研究人员用有机化合物 A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解有机化合物 A 的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题：(1)培养基中加入有机化合物 A 可以为“目的菌”生长提供所需________________，这种培养基属于________性培养基。(2)实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的异化作用类型为________型。(3)转为固体培养基时，常采用平板划线法进行接种，此过程中所用的接种工具是____________，操作时采用__________的方法灭菌。(4)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用 10－4 、10 －5 、10 －6 稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了 3 个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_____________，设计此对照实验的目的是证明___________过程中是否被杂菌污染。解析：(1)由题中关键信息可以确定有机化合物 A 中含有碳元素和氮元素，可以为“目的菌”生长提供所需碳源和氮源，这种培养基称为选择性培养基。(2)由于振荡培养既可以使微生物充分利用培养基中的营养物质，又能增加培养基中的溶解氧，因此可以推测培养的微生物异化作用类型为需氧型。(3)平板划线法接种的工具是接种环，可采用火焰灼烧的方法灭菌。(4)微生物计数时既要设置重复，又要设置对照，设置对照的目的是防止培养基制备不合格，方法是不接种或接种无菌水。答案：(1)碳源和氮源 选择 (2)需氧 (3)接种环 灼烧 (4)不接种的空白培养基(或接种无菌水的培养基) 培养基制备5．(14 分)菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值。科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。(1)进行组织培养所依据的原理是________________________。配制 MS 固体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩________倍。配制好的培养基在分装后需进行________处理。(2)接种前，外植体的消毒一般要用体积分数为 70%的酒精和________________________________两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的________，由愈伤组织形成丛芽的过程称为________。(3)在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果如下表(6­BA 属于细胞分裂素类似物、NAA 属于生长素类似物)。4①据实验结果分析，6­BA 的浓度在________mg/L 时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当 6­BA 浓度一定时，NAA 浓度越______(填“低”或“高”)，丛芽的增殖效果越明显。②若要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是_____________________和_________________。解析：(1)植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性。配制 MS 固体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩 10 倍，微量元素浓缩 100 倍。配制好的培养基在分装后需进行灭菌处理。(2)接种前，外植体的消毒一般要用体积分数为 70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，由愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。(3)①由表中数据可知，6­BA 的浓度在 0.1～2.0 mg/L 时，丛芽的增殖倍数随之相应增加，当 6­BA 的浓度大于 2.0 mg/L 时，丛芽增殖倍数减少；比较表中 6­BA 浓度相同的两组实验，均为低浓度的 NAA 时丛芽增殖倍数较大，说明6­BA 浓度一定时，NAA 浓度越低，丛芽的增殖效果越明显。②诱导生根的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是 MS 培养基各成分用量减半并增加了 NAA 的用量。答案：(1)植物细胞的全能性 10 灭菌(2)体积分数为 0.1%的氯化汞溶液 脱分化 再分化(3)①0.1～2.0 低②MS 培养基各成分用量减半 NAA 用量增加6．(14 分)请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。其中，A 过程叫________，B 过程叫________。(2)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定范围内。(3)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：______________________________________________。5(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。图乙中⑤为________________，实验过程中点样时应注意____________________________________________________。(5)在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D 四点中，属于提取样品的样点是_____________。解析：(1)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，一般用萃取法提取。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度和时间，温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解。答案：(1)萃取 萃取 浓缩 (2)温度 时间 (3)应避免明火加热，而采用水浴加热 (4)纸层析 样品原点 快速细致并注意保持滤纸干燥 (5)B 和 C7．(14 分)为对我国特色水果杨梅进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：请回答问题：(1)在制备杨梅酒过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是__________________。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有____________________，说明发酵基本完毕。(2)甲罐中的主要微生物是________，属于生态系统成分中的________。若要检测是否6产生了酒精可用________________(试剂)进行检测。(3)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经________处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的 pH 可通过控制杨梅酒的________来调节。(4)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中 CO2的产生量是________。A．甲罐的两倍 B．与甲罐的相等C．甲罐的一半 D．几乎为零(5)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如上图，该物质是________。解析：(1)在制作杨梅酒之前首先要将杨梅进行榨汁，杨梅的细胞壁会影响出汁率，而杨梅细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此榨汁前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶，以提高杨梅的出汁率。甲罐顶上弯管内加入水可以防止空气进入。发酵罐内的气泡是酒精发酵产生的 CO2，当发酵罐内液面不再有气泡冒出时，说明发酵基本完毕。(2)酒精发酵的主要微生物是酵母菌，主要营腐生生活，因此属于生态系统成分中的分解者。若要检测是否产生了酒精可用酸性重铬酸钾溶液进行检测。(3)由图可知，在制备杨梅醋过程中，刨花起到固定醋酸菌细胞的作用。在填充木材刨花前，需要对其进行灭菌处理，以防止杂菌污染，加入刨花后才能加入含醋酸菌的培养液，使醋酸菌附着在刨花上。杨梅醋的 pH 主要取决于发酵液中醋酸的含量，因此可通过控制杨梅酒的流速来调节醋酸发酵产生的醋酸量，达到调节杨梅醋 pH 的目的。(4)醋酸发酵的过程中无 CO2的生成。(5)图中物质先增加后稳定最后减少，分析酒精发酵和醋酸发酵过程可知，酒精是酒精发酵的产物，在醋酸发酵过程中被消耗，符合图中变化规律。答案：(1)果胶 防止空气进入 气泡冒出(2)酵母菌 分解者 (酸性)重铬酸钾溶液(3)灭菌 醋酸 流速 (4)D (5)酒精1第 38 讲 从生物材料中提取某些特定成分考纲解读最新考纲 核心内容 考情播报从生物材料中提取某些特定的成分主要考查植物有效成分的提取等知识1.考查方式：通常以多知识点结合的方式考查综合分析问题的能力，如考查植物有效成分的提取时，会结合微生物的培养与应用、植物组织培养等知识。2．考查题型：课标卷以一道非选择题的形式出现，属中低档题。知识点 植物有效成分的提取21．判断有关植物有效成分的提取叙述的正误(1)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油 (×)(2)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法或萃取法 (√)(3)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取，因为此阶段的花含玫瑰精油最高 (×)(4)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层 (×)(5)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取 (×)(6)萃取的效率主要取决于萃取时的温度和时间 (×)(7)新鲜的胡萝卜含水量高，干燥时可采用高温以节省时间 (×)32．填空(1)植物芳香油的提取方法：压榨法、蒸馏法和萃取法。(2)胡萝卜素的提值方法：有机溶剂萃取法。(3)胡萝卜素的鉴定：纸层析法，在鉴定过程中需用标准样品对照。1．研究发现柚皮精油和乳酸菌素(蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。(1)为了提高出油率，也因为柚皮易焦糊，宜采用______法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过______除去其中的固体杂质。(2)为了分离出优良的乳酸菌 A，需要制备________培养基；若需长期保存菌种，可采取的方法是________。(3)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。解析：(1)为了提高出油率，也因为柚皮易焦糊，所以一般采用压榨法提取柚皮精油，过滤压榨获得糊状液体，即可得到柚皮精油。(2)一般选用选择培养基分离获得优良的乳酸菌，乳酸菌厌氧，宜采用甘油管藏法长期储存菌种。(3)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，通过测定透明圈的直径大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。答案：(1)压榨 过滤 (2)选择 甘油管藏 (3)直径(或半径、大小、面积等合理答案)2．胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时，可选用____________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是______________________。(2)培养酵母菌 R 时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌 R 的生长提供________和________。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是__________________。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为____________。解析：(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法；为了避免杂菌的污4染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖可作为碳源，硝酸盐含有氮元素，可作为氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂都是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故应采用水浴加热。(4)鉴定胡萝卜素时，胡萝卜素标准品主要起一个对照的作用。答案：(1)稀释涂布平板法(或：稀释混合平板法) 灭菌(或：防止杂菌污染) (2)碳源 氮源 (3)时间 水浴 滤去不溶物 (4)(实验)对照3．下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有________________________________________________________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(选填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_____________________。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_________________________。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会____________，原因是_____________________________。(4)用萃取法提取玫瑰精油时，采用的溶剂是________，原理是_________________________________________________。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________d 左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(选填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_________________。解析：(1)玫瑰精油属于芳香类化合物，具有芳香类化合物的通性，即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度；当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加。(3)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，如果不进行冷却，部分精油会随水蒸气蒸发而流失。(4)玫瑰精油易溶于有机溶剂，因此萃取时所选用的溶剂必须是有机溶剂，如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(5)根据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为 a d 左右，此时精油含量最高。(6)薄荷油与玫瑰精油化学性质相似，同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物 (2)蒸馏温度 一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加 (3)下降 部分精油会随水蒸气蒸发而流失 (4)酒精(或石油醚、5乙醚、戊烷等) 玫瑰精油易溶于有机溶剂 (5)a (6)能 薄荷油与玫瑰精油化学性质相似4．(2016·长春模拟)玫瑰在人们生活中具有多种用途。某同学进行玫瑰的组织培养和玫瑰精油的提取实验，请回答：(1)在进行玫瑰组织培养时，可以选取生长旺盛的嫩枝做________，并要进行_______处理。(2)玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为 70%的________将工作台擦拭一遍。接种后，还要经过_____、________和栽培才能得到开花的玫瑰。(3)某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行的是________(水中/水上/水气)蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸汽温度和时间，原因是_________________________________________，所以要控制蒸汽温度和时间。(4)收集的乳浊液水油分层，需向其中加入________。要除去分液得到的油层中的水分，需向其中加入无水________。解析：(1)植物组织培养选取嫩枝作为外植体，需要经过消毒处理。(2)组织培养接种前，要用体积分数为 70%的酒精擦拭工作台。接种后需要经过培养、移栽和栽培才能得到开花的玫瑰。(3)水中蒸馏提取玫瑰精油更简便易行．如果温度太高，时间太短，产品质量就会比较差，所以要控制蒸汽温度和时间。(4)使乳浊液水油分层需加入 NaCl，除去油层中水分需加入无水 Na2SO4 。答案：(1)外植体 消毒 (2)酒精 培养 移栽 (3)水中 如果温度太高，时间太短，产品质量就比较差(4)NaCl Na 2SO41第 37 讲 植物组织培养技术考纲解读最新考纲 核心内容 考情播报植物的组织培养主要考查植物组织培养，花药离体培养，植物组织培养的影响因素分析1.考查方式：通常以菊花茎组织培养与月季花药培养进行考查。2．考查题型：多以一道非选择题的形式出现，属中低档题。知识点一 植物组织培养1．原理和基本过程2．影响植物组织培养的主要因素知识点二 菊花组织培养过程(1)影响植物组织培养的主要因素。①选材：一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。2②营养供应 {培 养 基 ： 常 用 MS培 养 基营 养 成 分 ： 大 量 元 素 、 微 量 元 素 、 有 机 物 、植 物 激 素 )(2)实验操作过程。知识点三 月季的花药培养判断下列有关植物组织培养技术叙述的正误(1)外植体消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 (√)(2)愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 (×)(3)用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 (×)(4)植物组织培养所需的外植体，可以来自于植物的任何细胞 (×)(5)植物组织培养应在无菌条件下进行 (√)3(6)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(经典再现) (×)(7)以花粉作为外植体可得到单倍体植株 (√)(8)不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同 (√)1．为了探究 6­BA 和 IAA 对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在 MS培养基中加入 6­BA 和 IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6­BA 属于________________类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是________，因变量是___________，自变量的取值范围是________。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6­BA”或“IAA”)。解析：本题考查植物组织培养的相关知识。(1)植物组织培养常用 MS 培养基，其中，无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如 N、P、K、Ca、Mg、S 等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo 等。MS 培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素，常用的生长素有 2，4­D、IAA、NAA 等，常用的细胞分裂素有6­BA、KT 等。(2)该实验中，各组 6­BA 浓度均为 0.5 mg/L，IAA 的浓度不相同，故自变量为 IAA 浓度，IAA 浓度范围为 0～0.5 mg/L。据表可知，该实验因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1 号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化，6­BA 一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入 6­BA。答案：(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA 浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg·L －1 (3)1 (4)6­BA2．为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中4悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为_____________。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和 pH 的变化如图所示。细胞干重在12d 后下降的原因有______________________；培养液中蔗糖的作用是________________、______________。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为 8n 的细胞，合理的解释是_______________________、____________________________。解析：(1)外植体在无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。(2)图中 12 d 后蔗糖浓度和 pH 都下降到较低水平，影响能量的供应和酶的活性，导致细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能为植物细胞生命活动提供必需的能源。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤丝的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍；植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质，从而使愈伤组织细胞分离；在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理时，一定时间内不同时期细胞分裂次数不同，从而会出现染色体为2n、4n、8n 等的细胞，4n 的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至 8n；8n 的细胞在有丝分裂中期能清晰看出 8n 条染色体。答案：(1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降，pH 降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到 4n 的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到 8n 的细胞处于有丝分裂中期3．(2016·长沙调研)下面是关于月季花药培养的相关问题，请回答下面的问题。(1)通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一种是花粉通过________________发育成植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。两条途径主要取决于培养基中____________________________________________________。(2)通常选择________的花蕾作为实验材料，对花药取样后用________对其染色，镜检发现大多数的花粉含有两个核，该时期花药________(适宜、不适宜)进行接种。(3)在花药培养过程中发现：接种花药的培养基中，花药边缘出现杂菌，其余部分正常，未接种的培养基正常。出现该现象的原因最可能是____________________________________________。(4)花药培养在育种上有特殊意义。采用花药培养的方法，可使花药粒发育成________倍体植株，再经过人工诱导________________，使其能够正常生殖。该育种技术的最大优点是_________________________________________________________。解析：(1)花药离体培养可以有两条产生植株的途径，除了花粉在诱导培养基上先形成5愈伤组织，再将其诱导分化成植株的途径外，还可以通过胚状体进一步分化产生植株。两种发育途径主要取决于激素的种类及浓度比。(2)通常选择完全未开放的花蕾作为实验材料，可以用醋酸洋红或龙胆紫溶液对花药进行染色，如果镜检发现大多数的花粉含有两个核，则该时期花药不适宜进行接种。(3)如果在接种花药的培养基中发现花药边缘出现杂菌，其余部分正常，未接种的培养基正常，出现该现象可能由于花蕾消毒不彻底。(4)采用花药培养的方法获得的植株是单倍体植株，再经过人工诱导染色体加倍，使其能够正常生殖。单倍体育种最大优点是缩短了育种周期。答案：(1)胚状体阶段 愈伤组织 激素的种类及其浓度配比 (2)完全未开放 醋酸洋红 不适宜 (3)花蕾消毒不彻底 (4)单 染色体加倍 缩短了育种周期4．某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题。(1)2，4­D 常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需________(填“升高” “保持”或“降低”)2，4­D的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加_______________________________________，以促进幼苗形成。(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是________(填下列序号)。①绿色芽点细胞排列松散 ②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 ③胚状体细胞中有叶绿体 ④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用________(填序号：①绿色 ②红色 ③蓝紫色 ④黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第________条色素带(自上而下)窄于对照组。(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的_______________________________，还可避免再生苗中混有________________。解析：(1)再分化是指在一定条件下继续培养脱分化的愈伤组织，诱导根、芽等器官分化形成的过程。再分化后的植物细胞可形成宏观形态上的芽和根，而 2，4­D 对于形态的发生有一定的抑制作用，所以在配制再分化培养基时应降低 2，4­D 的浓度。(2)在只含有细胞分裂素的培养基上培养，出现具分生能力的芽点，但不能继续出芽，若在培养基中添加生长素，可促进幼苗形成。(3)胚状体是愈伤组织再分化的结果，在再分化过程中会形成叶绿体，叶绿体可以在光学显微镜下观察到。绿色芽点细胞属于分生组织，细胞排列紧密；刚融合的杂交细胞还没有产生细胞壁，观察不到质壁分离现象；分化的愈伤组织内各细胞的形态大小都发生了变化。(4)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以用绿光和黄光照射突变体和对照叶片，两者光合放氧速率差异不大。在层析过程中，自上而下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，因为突变体中叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照，但叶绿素总量不变，所以窄于对照组的是叶绿素 b。(5)胚在生长发育过程中会吸收培养基中的养分，从而影响愈伤组织的增殖与分化；另外胚生长发育会形成正常的二倍体幼苗，所以需适时剔除胚。答案：(1)降低 (2)适量的生长素 (3)③ (4)①④ 4(5)增殖与分化 二倍体幼苗61第 36 讲 微生物的培养与应用考纲解读最新考纲 核心内容 考情播报1.微生物的分离和培养2．培养基对微生物的选择作用主要考查微生物培养中的培养基的制备、微生物的纯化、计数和微生物的选择培养等基本知识1.考查方式：通常结合发酵食品的制作、酶的应用等知识综合考查微生物的培养、纯化等知识；或单独考查微生物的培养与应用的有关知识2．考查题型：课标卷以一道非选择题的形式出现，属中低档题知识点一 微生物的实验室培养知识点二 土壤中分解尿素的细菌的分离菌种筛选 使用以尿素为唯一氮源的选择培养基分离方法 稀释涂布平板法实验流程 土壤取样→样品稀释→培养与观察菌种鉴定 以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂知识点三 分解纤维素的微生物的分离21．不同对象的无菌操作方法(连线)2．判断有关微生物的分离与培养叙述的正误(1) (2015·上海卷)用抗生素(浓度相同)的无菌滤纸片，培养基上透明圈大的抑菌效果差，透明圈小的抑菌效果强 (×)(2) (2015·四川卷)用稀释涂布平板法培养计数，应选择有 30～300 菌落数的平板 (√)(3) (2015·江苏卷)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖 (×)(4) (2015·江苏卷)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 (×)(5) (2015·江苏卷)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落 (×)3(6)培养基分装到培养皿后进行灭菌 (×)(7)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 (×)(8)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 (√)3．微生物的筛选(1) (2015·江苏卷)每块血细胞计数板的正中央有 1 个计数室 (×)(2) (2015·江苏卷)血细胞计数板计数室的容积为 1 mm×1 mm×0.1 mm (√)(3) (2015·江苏卷)血细胞计数板对细胞进行计数，盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液 (×)(4) (2015·江苏卷)血细胞计数板对细胞进行计数，不应统计压在小方格角上的细胞 (×)(5)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类 (×)(6)刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红 (×)1．(2015·江苏卷)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题： (1)在样品稀稀和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是___________(填序号)。①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是________________________________________________。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是___________________________。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落(如图)。图中降解圈大小与纤维素酶的_________________有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是______(填图中序号)。解析：(1)稀释涂布平板法中，培养基位于培养皿中，无菌水用于稀释，涂布在酒精灯4火焰旁进行，以免杂菌污染，所以该过程不需要使用显微镜。(2)若涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量过多，则会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果。(3)若试管口粘附有培养基，则需用洒精棉球擦净，以免培养基污染棉塞。(4)有透明降解菌说明纤维素被纤维素酶催化降解，则降解圈大小与纤维素酶的量与活性有关。降解圈越大，说明降解纤维素能力最强，由图可知，①菌落周围的降解圈最大，说明降解纤维素能力最强。答案：(1)③ (2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果 (3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性 ①2．(2016·岳阳模拟)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。请回答下列问题：(1)实验过程应采用无菌技术，防止培养物被微生物污染及________________被微生物感染，操作者的双手需要进行清洁和________处理。(2)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节 pH 的先后顺序是________________。(3)Ⅰ号培养基中的碳源为________。若Ⅰ号培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是____________________________。(4)部分嗜热菌的菌落周围形成透明圈，应挑出透明圈________(填“大”或“小”)的菌落接种到Ⅱ号培养基，该过程的目的是________目的菌；下次划线时接种环上的菌种来源于______________。解析：(1)微生物培养时，为了防止培养物被微生物污染及操作者自身被微生物感染，应采用无菌技术，对操作者的双手需要进行清洁和消毒处理。(2)培养基配制时，应先调节pH，然后灭菌处理。(3)从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，应以淀粉作为碳源。若涂布平板时培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高(或稀释不够)。(4)嗜热菌的菌落周围形成透明圈，透明圈越大，则表明该菌能更高效利用淀粉。Ⅱ号培养基上采用平板划线法接种，是为了纯化目的菌，下次划线时接种环上的菌种来源于上次划线末端。答案：(1)操作者自身 消毒(2)先调节 pH，后灭菌(3)淀粉 菌液浓度过高(或稀释不够)(4)大 纯化 上次划线末端3．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。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(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上。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，分解圈大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、________5和____________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析：(1)可以将所需要的微生物从混杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养基。欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，能降解原油的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生存。(2)分离纯化菌种时，接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)和高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌技术要求整个实验操作都要在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。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4．尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，某同学试图从土壤中筛选出能高效降解尿素的细菌(目的菌)，表中所示是该同学配制的培养基成分：(1)该培养基中的主要营养物质包括____________________。从物理性质上看，该培养基属于______________培养基。(2)在微生物的培养中，一般要对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，其中“高压”是为了__________________________________。(3)若培养从土壤中分离出来的目的菌，该培养基成分如何调整？___________________，依据是__________________________。解析：(1)从培养基的成分看，该培养基中包含微生物生长所需的氮源[(NH 4)2SO4]、碳源(葡萄糖)、水和多种无机盐，并且培养基中还有琼脂作为凝固剂，因此从物理性质上看，该培养基属于固体培养基。(2)微生物的芽孢耐受性强，高压可以杀死培养基中的细菌芽孢。(3)从土壤中分离降解尿素的细菌，应用以尿素为唯一氮源的选择培养基，因此应将该培养基中的(NH 4)2SO4换成尿素。答案：(1)氮源、碳源、无机盐和水 固体(2)杀死培养基中的细菌芽孢(3)将(NH 4)2SO4换成尿素 要筛选出降解尿素的细菌，只能以尿素作为唯一的氮源5．纤维素是地球上年产量巨大，但未能得到充分利用的物质，尤其以农作物秸秆为甚，我国年产约 6 亿吨。对其研究利用的报道较多，能降解纤维素的微生物种类很多，目前的研究以丝状真菌为主。请回答下列问题：(1)食草动物能够消化食物的关键是体内存在________酶，能够降解纤维素，该酶是一种复合酶，它至少包括_________________。6(2)目前，研究者多利用以_____________________________为唯一碳源的培养基从土壤中分离纤维素分解菌。为检测纤维素分解菌的存在与否还应加入__________染料，形成________色复合物，若产生____________，则证明有纤维素分解菌存在。(3)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程：上述工艺流程中环节①需要的微生物大多分布在________________________的环境中。④过程要注意对接种器材进行__________________。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、C x酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。(2)一般利用添加了纤维素的选择培养基分离纤维素分解菌，利用刚果红染色法筛选纤维素分解菌，这种方法能够通过在培养基中加入刚果红，看是否产生透明圈直接对微生物进行筛选。(3)能产纤维素酶的微生物应多分布于富含纤维素的环境中，接种前要对接种器材进行灭菌处理。答案：(1)纤维素 C 1酶、C x酶和葡萄糖苷酶 (2)纤维素 刚果红 红 透明圈 (3)富含纤维素(答案合理即可) 灭菌6．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________________________；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__________。解析：本题考查微生物接种和抗生素抗菌能力判断。(1)在微生物的培养过程中，常用来分离微生物的方法是稀释涂布平板法或平板划线法。(2)为了使微生物在培养基上能够均7匀分布，一般用稀释涂布平板法将微生物接种在培养基上。(3)在抗药性检验过程中，如果在菌落周围出现透明的圆圈，说明此种抗生素可抑制该细菌生长；透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱，据此可判断 A、B、C 抗菌能力强弱依次是 A、C、B；D 的透明圈中出现了一个菌落，说明该菌落对此种抗生素具有耐药性。(4)实验结果表明抗生素 A 对该致病菌的抗菌效果最好。答案：(1)平板划线 稀释涂布平板 (2)稀释涂布平板法 (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)A7．(2016·常德模拟)无菌操作是微生物接种技术的关键；传统发酵技术和微生物分离、纯化、应用过程及植物组织培养和动物细胞培养过程中，均要无菌操作。回答下列相关问题：(1)消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理________。①皮肤 ②饮用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培养皿 ⑥接种环 ⑦培养基 ⑧果汁 ⑨酱油 ⑩手术刀A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部(2)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行____________，接种前要进行________________，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。(3)下图是利用________法进行大肠杆菌接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。为达到这一目的，操作上应注意：①每次划线前要____________________；②冷却后从上一区划线末端开始划；③首尾区__________________。(4)利用培养基不仅可以分离培养大肠杆菌，也可以进行植物组织培养。与大肠杆菌培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入______________。(5)有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是________________。解析：(1)皮肤、饮用水、牛奶、果汁、酱油应消毒处理，注射器、培养皿、接种环、培养基、手术刀应灭菌处理。(2)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须调整 pH，接种前要进行高压蒸汽灭菌，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。(3)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线进行时应每次划线前灼烧接种环，冷却后从上一区划线末端开始划，首尾区不连接。(4)与大肠杆菌培养明显不同的8是，用于组织培养的培养基中还需要加入植物激素。(5)制作泡菜利用的是乳酸菌的乳酸发酵，但乳酸菌对青霉素敏感，会导致死亡。答案：(1)A (2)调整 pH 高压蒸汽灭菌(3)平板划线 ①灼烧接种环 ③不连接(不重叠)(4)植物激素 (5)青霉素杀死了乳酸菌8．中国家电研究院的洗衣机专家指出，洗衣机内部的环境非常潮湿，洗衣机使用时间越长，内部滋生微生物的机会就越大。看似干净的洗衣机，其内部隐藏着一个健康的隐形杀手。某生物兴趣小组的同学，利用内桶背面的污垢进行了相关实验室实验。(1)培养洗衣机内部微生物的培养基中一般含有___________。(2)鉴定洗衣机污垢中是否有菌落时要制备固体培养基，在制备完毕后要进行倒平板操作，将平板倒置。这样做的目的是_________________________________________________________。(3)有三种材料或用具需要消毒或灭菌：①培养细菌用的培养基与培养皿；②玻棒、试管、烧瓶和吸管；③实验操作者的双手。其中需要消毒的是________，需要灭菌的是________。(4)检验污垢中是否含微生物时，要将污垢制成水样稀释，然后将稀释水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，这种方法称为______________。下图所示的四种菌落分布情况中，不可能由该方法得到的是________。用该方法统计样本菌落数时是否需要对照组？________________。为什么？____________________________________________。(5)判断污垢中微生物的种类可以依据菌落的形状、大小等菌落特征进行初步的____________。实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，此目的是__________________。解析：(1)培养微生物的培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。(2)倒置平板的目的是防止皿盖上凝有的水珠落入培养皿造成污染，同时还可使培养基表面的水分更好地挥发。(3)实验者的双手需要进行消毒处理，培养皿、培养基及其他实验器材等需要进行灭菌处理。(4)本题中将污垢水样接种在培养基上的方法为稀释涂布平板法。D 属于利用平板划线法得到的菌落分布。利用稀释涂布平板法统计菌落数时需要设置对照组，将一个未接种污垢水样的培养基放在相同条件下培养，以此判断培养基是否被杂菌污染。(5)污垢中的微生物种类可以根据菌落的形状、大小等进行初步分类。实验结束后，为防止污染环境，应对用过的培养基进行灭菌处理后再倒掉。答案：(1)水、碳源、氮源和无机盐 (2)防止皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染，还可使培养基表面的水分更好地挥发 (3)③ ①② (4)稀释涂布平板法 D 需要 因为需要判断培养基是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格) (5)鉴定(或分类) 防止造成环境污染