（全国卷地区）2016高考生物二轮复习 专题讲练 第8单元 选修模块（课件+试题）（打包4套）.zip

1专题十四 生物技术实践考纲要求 1.微生物的利用(1)微生物的分离和培养。 (2)培养基对微生物的选择作用。 (3)利用微生物进行发酵来生产特定的产物。 2.生物技术在食品加工及其他方面的应用(1)从生物材料中提取某些特定的成分。 (2)运用发酵加工食品的基本方法。 (3)植物的组织培养。 3.实验：DNA 的粗提取与鉴定。1．[2015·全国卷Ⅰ] 已知微生物 A 可以产生油脂，微生物 B 可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物 A 菌体中的油脂通常可用__ __________染色。微生物 A 产生的油脂不易挥发，可选用____________(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物 B 的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以________为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物 B 的菌体数，可在显微镜下用____________直接计数；若要测定其活菌数量，可选用________法进行计数。(4)为了确定微生物 B 产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在 35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下降解 10 g 油脂所需酶量依次为 4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，________℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕________℃设计后续实验。2．[2014·海南卷] 已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：(1)请完善下列实验步骤。①标准管的制备：用______________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的__________________________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)图 T14­1 表示的是泡菜中__________________趋势。图 T14­1(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。3．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由 3 种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将______分解成________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR 可与纤维素形成________色复合物。用含有 CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基2(成分见下表)：酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 CR 溶液 水培养基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋培养基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋注：“＋”表示有， “－”表示无。据表判断，培养基甲____________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________；培养基乙________(填“能”或“ 不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________________________________________________________。【备考指津】1．本专题在高考中主要考查的内容有传统发酵技术、微生物的培养与应用以及生物技术在其他方面的应用。2．本专题的题目往往以微生物的培养与应用为核心，综合传统发酵技术和其他方面的应用进行考查。3．备考时要将各种生物技术进行对比理解并牢记，要用生物学术语进行答题。考点一 果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的比较┃考例探究┃果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的比较项目内容 果酒和果醋的制作 腐乳的制作制作泡菜并测定亚硝酸盐含量作用菌种①果酒：酵母菌②果醋：醋酸菌以毛霉为主 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等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶分别将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物①制作泡菜：乳酸菌将糖转化为乳酸和醇类②测定亚硝酸盐含量：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N­1­萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料原料选择 新鲜葡萄(或苹果) 豆腐 大白菜、花椰菜等新鲜干 净的蔬菜3实验流程让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制操作注意事项①材料的选择与处理②防止发酵液被污染，控制好发酵条件①材料用量②防止杂菌污染③控制温度及酒精含量①泡菜坛的选择②腌制条件(无氧)③测定亚硝酸盐含量的操作共同点 都是天然的发酵过程，利用了微生物新陈代谢过程中代谢 产物的作用或直接获取代谢产物1 某同学利用图 1 所示装置制作苹果酒和苹果醋，请分析回答有关问题：(1) (2)图 T14­2(1)可分别利用酵母菌和________菌制作果酒和果醋，这两种微生物的区别是后者为________(填“厌氧” “好氧”或“兼性厌氧”)微生物。(2)加入苹果汁时，瓶内要留出大约 1/3 的空间，目的是________________________。(3)酵母菌利用苹果汁进行酒精发酵的反应式为________________，密封充气口后可用____________检测是否有酒精生成。(4)要利用苹果酒继续发酵生产苹果醋，接种发酵所用菌种后，需要将发酵温度变为________，并________________________________。(5)图(2)中能表示装置内液体发酵过程中 pH 变化的曲线是________。┃对点训练┃酸菜，古称菹， 《周礼》中就有其大名。制作酸菜的初衷是为了延长蔬菜保存期限。请回答：(1)酸菜制作过程中，起主要作用的微生物是__________。但是在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，其中导致泡菜水的表面长白膜的微生物是________________。(2)实验室可采用____________________________法进行菌种纯化，在对该菌种进行培养时，与常规培养基相比，还需要额外在培养基中添加__________________。(3)为了保持所获得的菌种纯净，需要进行菌种的保藏。若采用临时保藏，需将菌种接种在________________上，放入 4 ℃冰箱中可保藏 3～6 个月；若要长期保存，可将菌液与灭菌的4________混匀，放在－20 ℃的冰箱中保存一年。(4)在市场上购买的真空包装酸菜，在没有发生漏气状态下发生了“胀袋”现象，A 同学怀疑是杂菌污染导致的，B 同学怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，说出你支持谁的观点并说出理由。支持________的观点，理由是____________________________________。考点二 微生物的培养与应用┃考例探究┃考向 1 微生物培养的三大基本技术1．无菌技术——消毒和灭菌的区别项目 概念 常用方法 应用范围煮沸消毒法：100 ℃煮沸5～6 min[ 一般物品巴氏消毒法：70～75 ℃煮 30 min 或在 80 ℃煮 15 min一些不耐高温的液体，如牛奶化学药剂消毒法 如用酒精擦拭双手消毒 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)紫外线消毒法：30 W 紫外灯照射 30 min 接种室灼烧灭菌：通过酒精灯火焰灼烧 接种工具的灭菌干热灭菌：在 160～170 ℃加热 1～2 h玻璃器皿、金属工具的灭菌灭菌 使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)高压蒸汽灭菌：121 ℃条件下维持 15～30 min 培养基的灭菌2.培养基的制备技术(1)培养基的种类划分标准 培养基种类 特点 应用液体培养基 不加凝固剂 工业生产半固体培养基观察微生物的运动、分类鉴定物理性质固体培养基加凝固剂(如琼脂) 微生物的分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏用途 选择培养基培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(如以尿素为唯一氮源的培养基用于分离能分解尿素的细菌)5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(如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌)(2)培养基的制备①过程：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。②原则：a．目的要明确：根据微生物的种类、培养目的等，选择原料配制培养基，如培养自养型的微生物就不用加入有机营养物质。b．营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。c．pH 要适宜：各种微生物适宜生长的 pH 范围不同。3．微生物的纯化培养技术——平板划线法与稀释涂布平板法方法 平板划线法 稀释涂布平板法注意事项(1)接种环的灼烧①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物②之后每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后，要待接种环冷却后再进行取种，以免温度太高杀死菌种(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连(4)划线时用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破(1)稀释操作：每支试管及其中的 9 mL 水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离酒精灯火焰 1～2 cm 处(2)涂布平板①涂布器用体积分数为 70%酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精目的 在固体培养基上形成由单个细菌繁殖而来的子细胞群体——菌落培养 平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖 上的水珠落入培养基造成污染2 微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。图甲和图乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图，请据图 T14­3 回答有关问题：图 T14­36(1)图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一，该过程被称为________。若用该培养基培养大肠杆菌，除考虑营养条件外，还要考虑________、________和渗透压等条件。(2)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是____________________________________________________________。(3)图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是 A→B→________________(用字母和箭头表示)；找出图乙中两处错误的操作：________、________(用字母表示)。(4)某同学将用平板划线法接种后的培养基培养 12 h 后，如果培养基上____________________________________________________，则说明无菌操作基本符合要求。考向 2 微生物的分离与计数1．微生物的分离(1)筛选原则：人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)从土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌的比较分解尿素的细菌 分解纤维素的微生物 ①选择培养基的成分：以尿素作为唯一氮源②鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若 pH 升高，指示剂变红，则说明细菌能分解尿素①选择培养基的成分：以纤维素作为唯一碳源②鉴定方法：刚果红染色法，即刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培养基出现以纤维素分解菌为中心的透明圈2.统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。②方法：用计数板计数。③缺点：不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理：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，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②计算公式：每克样品中的菌株数＝(C/V)×M，其中，C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M 代表稀释倍数。③操作：设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300 之间的平板进行计数。3 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化合物 A 的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图 T14­4 所示。请 分析并回答下列问题：图 T14­4(1)在培养基中加入化合物 A 的目的是____________，这种培养基属于________培养基。(2)目的菌生长所需的氮源和碳源来自培养基中的____________。实验需要振荡培养，由此推测目的菌的代谢类型是____________。7(3)在上述实验操作过程中，获得纯净目的菌的关键是______________。(4)转为固体培养基培养时，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________灭菌的方法进行灭菌。(5)实验结束后，使用过的培养基必须进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是______________________。(6)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 倍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____________________，此对照实验的目的是________________________________________。┃对点训练┃金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。图 T14­5 为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题：图 T14­5(1)按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于________生物，从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行________呼吸。(2)7.5% NaCl 肉汤培养基为微生物提供的营养成分包括________________，用 7.5% NaCl 肉汤培养基进行选择培养的主要目的是__________________________。(3)操作中在血平板上的接种方法是________________，接种操作前后需要对接种工具进行____________灭菌。(4)在制备血平板时需将 pH 调节至______________(填“微酸性”或“微碱性”)后灭菌，待培养基____________后，再加入适量血液。按培养基功能分类，血平板属于______培养基。(5)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现__________________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是______________________________________________。考点三 酶的应用┃考例探究┃1.探究果胶酶的最适温度和 pH 的相关实验(1)实验流程：图 T14­68(2)变量分析：该实验的自变量是温度或 pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或澄清度来实现的。注意：①在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或 pH 条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可信度和可靠性。②在探究温度或 pH 对酶活性的影响时，不同的梯度温度之间或不同的梯度 pH 之间构成了相互对照，通过相互对照可确定果胶酶的最适温度或 pH。2．探究果胶酶的最适用量的实验分析(1)原理提示：本实验是一个探究性的定量实验，最适用量是在已知温度、pH 条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和 pH。(2)确定最适用量的方法：如果随酶浓度的增加，滤出的果汁体积增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值时，再增加酶的用量，滤出的果汁体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量(如图 T14­7 中 M)。图 T14­73.探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计设计应遵循单一变量原则，需有效地控制其他变量(如水质、水温等)，具体实验的实验变量如下：项目 原理 自变量 因变 量加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较加酶洗衣粉中含有酶制剂酶的有无温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响低温使酶的活性受抑制，高温使酶失活，二者均会使加酶洗衣粉的优势不能充分发挥温度不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的比较 酶的催化作用具有专一性洗衣粉种类洗涤效果(单位时间内污渍去除快慢)4.固定化酶和固定化细胞技术(1)方法名称 原理 图示包埋法 将酶或微生物细胞均匀地包埋在 细微网格中化学结合法 将酶分子或细胞相互连接起来 9物理吸附法通过物理吸附作用，把酶或细胞吸附在载体表面上 (2)固定化酶与固定化细胞的比较比较项目 固定化酶 固定化细胞固定酶的种类 一种 一系列适用方法 化学结合法、物理吸附法 包埋法优点 酶既可与反应物结合，又可与产物分离， 固定在载体上的酶可被反复利用 成本低，操作容易特点缺点 一种酶只能催化一种或一类化学反应 可能导致反应效率 下降 实例 固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞的注意事项：①细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备的海藻酸钠溶液、CaCl 2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌；②溶化海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠焦糊；③海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝胶珠所固定的酵母细胞数量少。4 1963 年，诺和诺德公司向洗涤剂中加入碱性蛋白酶，推出了第一款加酶洗衣粉。碱性蛋白酶一般利用枯草芽孢杆菌生产。图甲、乙为某科研小组对碱性蛋白酶相关性质进行测试的结果。图丙、丁为两种常见的平板划线法：连续划线法和四区划线法，前者适用于纯化菌种较少的样品，后者适用于纯化菌种较多的样品。请回答下列问题：甲 pH 对碱性蛋白酶活性的影响乙 温度对碱性蛋白酶活性的影响图 T14­8(1)由图甲、乙可知，碱性蛋白酶发挥作用的适宜条件为____________________________。(2)图丁中依次进行四区划线，四区的面积要求为 C＜D＜E＜F，F 区面积最大的原因是__________________________________。每次划线后都要____________接种环，注意 F 区划线不要与__________(填字母)区相连。(3)某兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌，宜选择图________所示的方法划线培养，分离得到10的纯化单菌落属于____________(填“种群”或“群落”)。(4)碱性蛋白酶是枯草芽孢杆菌生长后期向细胞外分泌的一种酶，与该酶合成有关的细胞器是________________。若欲应用固定化技术提高该酶的利用率，减少产物中的杂质，则应采用______________________________法。┃对点训练┃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。请回答下列问题：(1)图(1)中 X 溶液为________________，其作用是使________________________。(1) (2)图 T14­9(2)图(1)中制备的凝胶珠用________洗涤后再转移到图(2)装置中。图(2)发酵过程中搅拌的目的是使________________________。(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用__ ________加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液____________后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将浓度为 2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用浓度为 2%、3%、4%的 X 溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在 28 ℃下发酵 48 h 后的酒精产量见下表：海藻酸钠浓度(%) 2 2.5 3 2 2.5 3 2 2.5 3X 溶液浓度(%) 2 2 2 3 3 3 4 4 4固定化强度(g/30 个)930 950 990 1030 1100 1140 1170 1170 1160酒精量(%) 6.7 6.5 6.5 6.7 6.4 6.2 6.7 6.4 6.3依照表格分析，随着 X 溶液浓度的增加，________增加；用于酒精发酵效果最好的海藻酸钠与 X溶液浓度分别是________、________。考点四 生物技 术在其他方面的应用┃考例探究┃1．菊花茎组织培养与月季花药离体培养的比较项目 菊花茎组织培养 月季花药培养理论依据 植物细胞的全能性材料选取 未开花植株的茎上部新萌 生的侧枝 完全未开放的花蕾11光照状况 每日用日光灯照射 12 h 开始不需要光照，幼小植 株形成后需要光照操作流程制备 MS 培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培选材→材料消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培、选育培养结果 正常植株 单倍体植株生殖方式及育性 无性生殖，可育 有性生殖，高度不育影响因素 选材、营养、激素、pH、温度、光照等2. DNA 的粗提取与鉴定基本原理 方法 目的DNA 在不同浓度的 NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中的溶解度最低，如下图所示：溶于NaCl溶液中并稀释①NaCl 溶液浓度为 2 mol/L 时，DNA 溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于 NaCl 溶液的杂质②将 NaCl 溶液稀释至 0.14 mol/L时，DNA 析出，过滤可除去溶于 NaCl溶液中的部分蛋白质和其他杂质DNA 不被蛋白酶所水解 加入嫩肉粉 嫩肉粉中含的木瓜蛋白酶可水解蛋 白质DNA 不溶于酒精加入冷却酒精(体积分数为 95%)DNA 析出，除去溶于酒精的蛋白质DNA 可被二苯胺染成蓝色加入二苯胺试剂，并沸水浴鉴定 DNA3.PCR 反应过程(1)变性：当温度上升到 90 ℃以上时，双链 DNA 解聚为单链，如图 T14­10 所示：图 T14­10(2)复性：温度下降到 50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链 DNA 结合，如图T14­11 所示：图 T14­11(3)延伸：温度上升到 72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的 DNA 链，如图 T14­12 所示：12图 T14­124.蛋白质分离的方法(1)凝胶色谱法①含义：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法。②原理：蛋白质比较 相对分子质量大 相对分子质量小凝胶内部 被排阻在凝胶颗粒外面，迅 速通过 进入凝胶颗粒内部，被滞留运动方式 垂直向下 垂直向下和无规则扩散运动运动路程 较短 较长洗脱次序 先流出 后流出(2)电泳法①含义：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。②原理：在一定的 pH 下，一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解离的基团会带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。③作用过程：各种分子 { 带 电 性 质 差 异分 子 本 身 大 小 不 同分 子 本 身 形 状 不 同 }― ― →产 生 不 同 的 迁移 速 度 ― ― →实 现 各 种 分 子的 分 离图 T14­134.三种植物芳香油提取方法的比较提取方法 水蒸气蒸馏法 压榨法 有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤 ①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点 简单易行，便于分 离生产成本低，可以保持原料原来的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量135 在食用辣椒果实中产生辣味的物质是辣椒素，它不溶于水，易溶于有机溶剂，具有很强的镇痛和消炎作用，应用前景广阔。请回答问题：(1)辣椒的组织培养过程依据的原理是______________，其中 ____________(填 “脱分化”或“再分化”)过程不需要提供光照。(2)组织培养过程中，应利用体积分数为 70%的酒精对外植体进行________处理。培养辣椒组织的培养基中要添加蔗糖，目的是________________。(3)根据辣椒素不溶于水、易溶于有机溶剂的性质，我们可以用萃取法提取辣椒素。萃取的效率主要取决于__________________，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。萃取加热时需要安装冷凝回流装置，其目的是______________________。萃取过程中应采用______加热，原因是______________________________。┃对点训练┃胡萝卜素不仅可以用来治疗缺乏维生素 A 的疾病，还可以广泛用作食品、饮料等的添加剂。近年来，科学家发现天然胡萝卜素具有使癌变细胞恢复成正常细胞的功能，所以市场需求量大，经济效益高。某工厂利用细胞培养来提取胡萝卜素，过程如图 T14­14 所示。据此回答下列问题：胡 萝 卜 韧 皮 部 切 块 ― ― →诱 导 愈 伤 组 织 ― ― →细 胞 分 离 单 细 胞 或 小 细 胞 团 ― ― →悬 浮 培 养 细 胞 培 养 物 ― ― →收 集 培 养 物 干 粉 ― ― →提 取 胡 萝 卜 素图 T14­14(1)胡萝卜韧皮部细胞培养后能产生胡萝卜素的原因是它具有__________________。诱导形成 愈伤组织的过程叫________，该过程需添加的激素有__________________。(2)培养几天后发现少数培养基感染杂菌，原因可能是______________________________________，杂菌和培养细胞之间的种间关系是________。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用的萃取剂是__________________，加热提取过程中，应严格控制__________________，原因是__________________________________。(4)提取的胡萝卜素可通过______________法进行鉴定，在鉴定过程中需用________________进行对照。第八单元 选修模块专题十四 生物技术实践真题聚焦拓展1．(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板 稀释涂布平板(4)45 40[解析] (1)油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。由于微生物 A 产生的油脂不易挥发，故提取时可选用萃取法，而不能用水蒸气蒸馏法。(2)根据酶的专一性，为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物 B 的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以油脂为碳源的固体培养基进行培养，不产生脂肪酶的微生物无法生存。(3)测定培养液中微生物 B 的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。(4)据题可知，在 35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下，45 ℃时降解 10 g 油脂所需酶量最大，故该温度下酶活力最小。由于 40 ℃时酶活性相对较大，因此，为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕该温度设计后续实验。2.(1)①亚硝酸钠标准溶液 ②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 最相近(其他合理答案也可)14(2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化(其他合理答案也可)(3)乳酸菌[解析] (1)在亚硝酸盐的含量测定中，可利用亚硝酸盐与显色剂发生颜色反应，根据颜色的深浅可确定亚硝酸盐含量的多少。用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液与显色剂可制成颜色深浅不同的系列标准管，不同颜色深浅对应的亚硝酸钠浓度是已知的；用不同泡制天数的泡菜滤液与显色剂反应，制备一系列的样品管，将样品管的颜色与标准管进行颜色比对，找到与样品管颜色深浅最接近的标准管，所对应的亚硝酸钠浓度即可代表样品管中的亚硝酸盐含量。(2)图示曲线横轴为时间，纵轴为亚硝酸盐含量，则该曲线表示泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化趋势。(3)泡菜制作的原理是乳酸发酵，产酸的细菌主要是乳酸菌。3.(1)纤维二糖 葡萄糖(2)红 透明圈(3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素，不会形成 CR－纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌[解析] (1)纤维素酶是一种复合酶，该酶是由 C1酶、C X酶和葡萄糖苷酶 3 种组分组成，前两种酶可将纤维素分 解为纤维二糖，葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解为葡萄糖。(2)刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物便无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌才会发挥作用。纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基。纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基，要分离和鉴别纤维素分解菌，都需要以纤维素为主要碳源的培养基，培养基乙不具有选择的作用。核心考点整合例 1 (1)醋酸 好氧(2)有利于酵母菌进行繁殖，防止发酵旺盛时发酵液溢出(3)C6H12O6→2C 2H5OH＋2CO 2 (酸性)重铬酸钾(4)30～35 ℃ 适时通过充气口充气(5)②[解析] (1)制作果醋所用的微生物是醋酸菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，而醋酸菌是好氧微生物。(2)加入苹果汁时，瓶内要留出大约 1/3 的空间，有利于酵母菌进行繁殖，同时防止发酵旺盛时发酵液溢出。(3)在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。(4)制作果酒时所需的条件是厌氧、18～25 ℃，而制作果醋时所需的条件是有氧、30～35 ℃。(5)酵母菌进行酒精发酵时，产生的 CO2使溶液 pH 略微下降，醋酸菌进行果醋发酵时，产生了大量的醋酸，使溶液 pH 快速下降，所以图(2)中符合条件的曲线是②。对点训练 (1)乳酸菌 酵母菌(或产膜酵母)(2)平板划线法或稀释涂布平板 维生素(3)固体斜面培养基 甘油(4)A 同学 乳酸菌代谢过程中不产生气体(或乳酸菌呼吸作用不产生二氧化碳)[解析] (1)酸菜制作过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌 氧型，能发酵产生乳酸。在发酵初期，酵母菌(或产膜酵母)会导致泡菜水的表面长白膜。(2)在实验室纯化菌种常用平板划线法或稀释涂布平板法；维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的，在自身体内又不能合成，因此要在培养乳酸菌的培养基中添加维生素。(3)进行菌种保藏时，若采用临时保藏，需将菌种接种在固体斜面培养基上，放入 4 ℃冰箱中可保藏 3～6 个月；若要长期保存，可将菌液与灭菌的甘油混匀，放在15－20 ℃的冰箱中保存一年。(4)乳酸菌是厌氧型微生物，只能进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生气体，因此支持 A 同学的观点。例 2 (1)倒平板 温度(氧气) pH(无菌)(2)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生(3)G→F→E→C→D→H C D(4)生长的菌落颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点[解析] (1)图甲所示的实验操作为倒平板。若用该培养基培养大肠杆菌，还要考虑温度、氧气、pH 和无菌操作等一系列相关条件。(2)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染，因此要设置对照实验。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，若有，则说明培养基已被污染，应重新配制培养基进行实验。(3)图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是 A→B→G→F→E→C→D→H；图乙中两处错误的操作是 C 未在酒精灯火焰旁进行操作，D 将第 5 区域内的划线与第 1 区域内的划线相连。(4)将接种后的培养基培养 12 h 后，如果培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明没有被杂菌污染，无菌操作基本符合要求。例 3 (1)筛选目的菌 选择(2)化合物 A 异养需氧型(3)防止外来杂菌污染(4)接种环 灼烧(5)防止造成环境污染(6)不接种的空白培养基 证明培养基制备过程以及培养过程中无杂菌污染[解析] (1)在培养基中加入特定物质，可以筛选出特定的细菌。(2)根据题目所给的培养基配方可知，目的菌生长所需的氮源和碳源只能来自培养基中的化合物 A。异养需氧型细菌需要振荡培养。(3)获得纯净目的菌的关键是防止外来杂菌污染。(4)用平板划线法进行接种时，所用的接种工具是接种环，操作时采用灼烧灭菌法进行灭菌。(5)为防止造成环境污染，实验结束后，使用过的培养基必须进行灭菌处理才能倒掉。(6)统计目的菌数量时，注意设置一组不接种的空白培养基作为对照实验，此对照实验的目的是证明培养基制备过程以及培养过程中无杂菌污染。对点训练 (1)原核 有氧(2)碳源、氮源、水和无机盐 增加金黄色葡萄球菌的数量(3)平板划线法 灼烧(4)微碱性 冷却 鉴别(5)周围存在透明圈 设置不加鲜牛奶，其他操作均相同的对照组[解析] (1)金黄色葡萄球菌是一种细菌，属于原核生物。培养过程中没有进行密闭处理且需要振荡培养，因此金黄色葡萄球菌可进行有氧呼吸。(2)7.5% NaCl 肉汤培养基可为微生物生长提供所需要的碳源、氮源、水和无机盐。用 7.5% NaCl 肉汤培养基进行选择培养是为了增加金黄色葡萄球菌的数量。(3)图示中用的接种工具是接种环，说明在血平板上接种的方法是平板划线法。接种工具在接种前后都要进行灼烧灭菌处理。(4)金黄色葡萄球菌的生长环境为微碱性，培养基在灭菌前要先调节 pH。因金黄色葡萄球菌能破坏红细胞，使其褪色，所以血平板上出现周围存在透明圈的菌落，说明有金黄色葡萄球菌存在，故血平板属于鉴别培养基。(5)为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组。例 4 (1)pH 为 10.2 左右和温度为 42 ℃左右(2)使该区出现大量的单菌落以供挑选(或便于菌种分散) 灼烧 C(C、D)(3)丁 种群(4)核糖体 化学结合法或物理吸附16[解析] (1)由图甲可知，碱性蛋白酶的最适 pH 为 10.2 左右，由图乙可知，碱性蛋白酶的最适温度为 42 ℃左右。(2)由于要通过平板划线操作使 F 区出现大量的单菌落以供挑选(或便于菌种分散)，所以 F 区面积最大。每次划线后，为避免接种环上残留的菌种影响下次划线，需要将接种环进行灼烧灭菌，杀死上次划线残留的菌种。据图丁分析，F 区划线不要与 C 区相连。(3)从土壤中分离枯草芽孢杆菌，宜选择图丁所示的方法划线培养，分离得到的纯化单菌落是一个细胞增殖多次形成的肉眼可见的、有一定的形态和结构的菌群，它属于种群。(4)碱性蛋白酶的本质是蛋白质，其在核糖体上合成。碱性蛋白酶的分子较小，可以使用化学结合法或物理吸附法固定该酶，提高该酶的利用率。 对点训练 (1)CaCl2溶液 海藻酸钠形成凝胶珠(2)蒸馏水 培养液与酵母菌充分接触(3)小火(或间断) 冷却至