资源简介 专题12生物技术实践1．(2020·甘肃省兰州一中高三其他)我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：①从黄花蒿中提取青蒿素；②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24h后除去上清液；③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；④72h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题：(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是青蒿素不易挥发，不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发)；根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥，以提高萃取效率。(2)萃取青蒿素的过程应采用水浴加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是防止有机溶剂挥发。萃取液在浓缩之前需进行过滤，以除去萃取液中的不溶物。(3)科研小组进行上述②～④步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系。步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养。【解析】 (1)由于水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发，所以提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法。根据青蒿素有易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法。为了提高萃取效率，萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥。(2)萃取青蒿素的过程应采用水浴加热，以保证青蒿素受热均匀，同时，有机溶剂易燃不能明火加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是防止有机溶剂挥发。萃取液在浓缩之前需进行过滤，以除去萃取液中的不溶物。(3)设置不同浓度的青蒿素溶液加入癌细胞培养液中，统计癌细胞的增殖速率，说明该实验的目的是探究不同浓度的青蒿素对细胞增殖的影响或者探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系。步骤③中需要设置一组空白对照组，处理方法是在另一培养皿中加入等量的不含青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养。2．(2020·湖北省高三其他)某同学根据所学的知识设计了利用鲜茉莉花提取茉莉精油的实验流程。回答下列问题：鲜茉莉花＋水AB除水过滤茉莉精油(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的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物，冷却后油水又重新分层。(2)图中的A过程表示水蒸气蒸馏，促进B过程的进行时，通常向油水混合物中加入NaCl。通过B过程获得的提取物还会含有一定的水分，一般可以加入一些无水Na2SO4吸水。(3)橘皮精油主要储藏在橘皮部分，提取橘皮精油一般不采用水中蒸馏法，原因是会产生原料焦糊和有效成分水解等问题。提取橘皮精油一般采用压榨法，使用该方法时，为了提高出油率，可将柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。【解析】 (1)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等，其中水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的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物，冷却后油水又重新分层。(2)根据以上分析已知，图中A表示水蒸气蒸馏，B过程为分离油层的过程。在促进油层分离时，常向油水混合物中加入氯化钠，以吸收水分，提高茉莉精油的纯度；获得的提取物还会含有一定的水分，一般可以加入一些无水Na2SO4吸水。(3)由于水中蒸馏会导致原料焦糊或有效成分部分水解等问题，所以提取橘皮精油，常采用压榨法而不用蒸馏法。为了提高出油率，可将柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。3．(2020·定远县育才学校高三其他)LB液体培养基和LB固体培养基是微生物实验室中较常用的一种培养基，其配方为10g蛋白胨、10g/L酵母提取物、5g/L氯化钠等，主要用于培养细菌、扩增菌种数量。某研究组开展了氧气对微生物生长、繁殖的影响实验，请回答下列问题：(1)要配制供微生物生长、繁殖的培养基，其中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等。有些微生物对某些特殊营养物质及pH、氧气等条件有特殊要求。(2)将各类微生物用接种环从斜面培养基接种于灭菌过的LB液体培养基中，进行扩大化培养。(3)将含有LB固体培养基(LB液体培养基中加15g琼脂粉，刚配好，尚未凝固)的锥形瓶放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌。灭菌完成后将锥形瓶取出，待温度下降到60℃(不烫手的温度)时，用酒精擦拭桌面和双手，在超净工作台中的酒精灯火焰旁将锥形瓶中的LB培养基分装到一系列试管，并做标记。(4)当试管温度下降到40℃(培养基还是液态)时，用灭菌过的移液器吸取0.1mL的各类微生物悬液加入相应试管中并封口，双手快速搓动试管，使菌种均匀分布于培养基内后迅速将封口的试管放置在低温条件下使培养基凝固。(5)将上述试管放置于常温条件下培养48小时后观察实验结果，下图中可表示制作果酒的菌种的分布图的是B。【解析】 (1)要配制供微生物生长、繁殖的培养基，其中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等，有些微生物对某些特殊营养物质及pH、氧气等条件有特殊要求。(2)斜面培养基接种用接种环接种，对微生物进行扩大化培养。(3)培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，灭菌完成后将锥形瓶取出，待温度下降到60℃时，用酒精擦拭桌面和双手，在超净工作台中的酒精灯火焰旁将锥形瓶中的LB培养基分装到一系列试管，以防止杂菌污染。(4)培养基凝固需要放置在低温条件下。(5)参与果酒制作的菌种是酵母菌，其新陈代谢类型是异养兼性厌氧型，因此图中表示果酒制作菌种的图是B。4．(2020·江西省高三二模)2019年起，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作，习近平总书记强调，实行垃圾分类，关系广大人民群众生活环境，关系节约使用资源，也是社会文明水平的一个重要体现。有机垃圾微生物处理的基本原理是利用微生物降解菌产生多种酶，对分类后的有机垃圾进行快速分解。(1)有机垃圾中油污降解困难，某实验小组欲从油污污染的土壤中筛选出高效降解脂肪的菌株，需配置以脂肪为唯一碳源的选择培养基，将采集的土样混匀后从中称取1g，置于经过高压蒸汽灭菌法灭菌处理的液体培养基中培养一段时间，以增加脂肪分解菌的浓度。(2)利用稀释涂布平板法进行接种时，要对菌液进行充分稀释的目的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个的菌落。接种后进行培养时，需将培养皿呈倒置状态放置。(3)筛选出高效降解脂肪的菌株后，若需要长期保存，可采用甘油管藏的方法。(4)为测定脂肪酶降解脂肪的能力，需要先将该酶分离出来，常用凝胶色谱(分配色谱)法，该方法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质。【解析】 (1)要筛选出高效降解脂肪的菌株，需要从油污污染的土壤中采集取样，并用以脂肪为唯一碳源的选择培养基进行选择培养，具体做法为，将选取的土壤混匀后从中称取1g，置于经过高压蒸汽灭菌法处理的液体培养基中培养一段时间，以增加脂肪分解菌的浓度。(2)利用稀释涂布平板法进行接种时，需要对菌液进行充分稀释以便能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个的菌落。接种后进行培养时，需将培养皿倒置培养，避免水珠滴入到培养皿的表面影响菌落的生长。(3)菌种长期保存通常采用甘油管藏法，因此，筛选出的高效降解脂肪菌株采用甘油管藏法长期保存。(4)脂肪酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的分离常用凝胶色谱(分配色谱)法完成，该方法是根据蛋白质相对分子质量的大小实现分离，因为蛋白质的迁移速率与分子量的大小有关。5．(2020·天津高三二模)由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α－淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(图甲所示)。(1)图甲中为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以淀粉作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次，目的是进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌。(2)某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是稀释涂布平板法；推测该同学接种时可能的操作失误是涂布不均匀。(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌在适宜条件下密闭发酵，隔一段时间需要进行排气，其原因是酒精发酵产生CO2需要排出，否则压力过大。(4)对于实验结果分析正确的是(BC)A．α－淀粉酶基因是否表达可通过DNA分子杂交技术来检测B．在培养基中添加碘液进行染色，菌落周围会出现透明圈，颜色较浅C．在密闭和不密闭的情况下培养，酵母菌出现的透明圈大小不同D．在实验条件适宜时，酵母菌进行孢子生殖，繁殖迅速【解析】 (1)图甲中①表示基因表达载体的构建过程，该过程需要用到的工具酶有：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶；普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌；②、③过程重复几次的目的是进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌。(2)由图乙可知，该同学采用的是稀释涂布平板法，但菌落比较集中，没有很好的分散开来，可能是涂布不均匀导致的。(3)由于酵母菌酒精发酵过程中产生CO2，需要及时排出否则压力过大，因此在利用工程酵母菌进行密闭发酵时，每隔一段时间需要进行排气。(4)A.可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入受体细胞，而基因表达的产物为蛋白质，不能用DNA分子杂交技术进行检测，A错误；B.工程酵母菌可高效利用淀粉，因此若在培养基中添加碘液进行染色，菌落周围会出现透明圈，且颜色较浅，B正确；C.酵母菌属于兼性厌氧菌，在密闭和不密闭的情况下培养，消耗的淀粉量不同，因此酵母菌出现的透明圈大小不同，C正确；D.在实验条件适宜时，酵母菌可进行出芽生殖，D错误。6．(2020·全国高三其他)反刍动物，如牛和山羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种分解纤维素的微生物，研究人员通过实验筛选山羊瘤胃纤维素分解菌。结合相关知识，回答下列问题：(1)将过滤后的瘤胃液接种于只含纤维素的培养液中，在37℃下振荡培养1～2天增加纤维素分解菌的浓度。该步骤能够“浓缩”纤维素分解菌的原因是在富含纤维素的条件下，纤维素分解者能够分解纤维素并获取营养，因而能够迅速繁殖，不能分解纤维素的微生物因为缺乏营养而繁殖被抑制(合理即可)。(2)将培养至混浊的培养液涂布到含羧甲基纤维素钠和刚果红的培养基上，该培养基是鉴别(功能)培养基。与“浓缩”纤维素分解菌的培养基不同，该培养基还需添加一定量的琼脂(或凝固剂)，以便筛选纤维素分解菌。(3)通过观察产生透明圈的菌落，该实验室提出山羊瘤胃中存在多种纤维素分解菌的观点，他们的实验依据是出现了多种不同特征(形状、大小、颜色等)的菌落。(4)将不同纤维素分解菌纯化培养，并对其纤维素酶种类进行比较，发现均至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，若定量比较不同微生物纤维素酶的活性高低，应如何操作？写出简要的实验思路：将等量、不同来源的纤维素酶分别与等量纤维素混合，在相同且适宜的条件下培养一段时间，通过测定葡萄糖的生成量确定不同酶的活性高低(合理即可)。【解析】 (1)哺乳动物的体温约为37℃，因此要将瘤胃中的微生物于该温度下培养。在只含纤维素的条件下，纤维素分解菌能够分解纤维素获取营养，因而能够迅速繁殖，不能分解纤维素的微生物因缺乏营养而无法繁殖。(2)培养基中添加了刚果红，因此为鉴别培养基。固体培养基可对微生物进行分离、纯化和计数等，因此需要添加一定量的凝固剂，如琼脂。(3)虽然都能分解周围的纤维素而产生透明圈，但不同微生物形成的菌落有各自的特征，如形状、大小、颜色等。(4)纤维素酶至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。对获得的纤维素酶活性进行定量测定时，将等量的、不同来源的纤维素酶与等量纤维素混合，在相同且适宜的条件下培养一段时间，通过测定葡萄糖的生成量确定不同酶的活性高低。7．(2020·湖南高三二模)2019年12月1日，《生活垃圾分类标志》标准正式实施。生活垃圾被分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾及其他垃圾四大类。对厨余垃圾进行堆肥处理(利用微生物将垃圾中的有机物分解)是常用的方法。回答下列问题。(1)不同微生物对厨余垃圾的分解能力不同，科研人员在选取能高效降解厨余垃圾微生物的过程中，获得纯净微生物的关键是防止外来杂菌的污染。厨余垃圾含有较多盐分，在选取微生物时需在培养基中加入高盐配制成选择(填“选择”或“鉴别”)培养基，不耐盐的微生物会出现体内水分损失而致死的现象。(2)堆肥过程可在露天进行，在发酵初期可在堆肥的某些部位进行打孔，其目的主要是为微生物发酵提供氧气；随着发酵的进行，堆肥温度在一段时间内会逐渐升高，其热量主要来自有氧呼吸以热能散失的能量。研究人员欲探究温度对某菌株X的影响，可通过测定不同温度条件下单位时间有机物的消耗量(或“有机物的消耗速率”)来反映菌株处理厨余垃圾的能力，进而确定其所需的适宜温度条件。除盐度、温度对微生物分解能力的影响外，请列举两项影响微生物分解厨余垃圾的外界因素：厨余垃圾水分含量、厨余垃圾的种类、氧气含量等。(3)请列举两项进行垃圾分类或集中处理的益处：降低垃圾后续处理的经济成本、有利于再生资源回收利用、带来经济效益、减少二次污染等。【解析】 (1)获得纯净微生物的关键是防止外来杂菌的污染。高盐培养基可将耐盐的微生物选择出来，该培养基属于选择培养基，不耐盐的微生物在高盐培养基上会因体内水分损失而出现活性降低甚至死亡的现象。(2)堆肥上打孔可为微生物的发酵提供氧气，微生物有氧呼吸以热能形式散失的能量可引起堆肥温度升高，微生物的分解能力强弱可通过单位时间有机物的消耗量来表示。除了盐度、温度，厨余垃圾水分含量、厨余垃圾的种类、氧气含量等因素也影响微生物的分解作用。(3)进行垃圾分类或集中处理可降低垃圾后续处理的经济成本、有利于再生资源回收利用、带来经济效益、减少二次污染等。PAGE-5-专题12生物技术实践1．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用麦芽汁琼脂(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进菌体快速增殖(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进乙醇产生(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软。【解析】 (1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的快速繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中，加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。2．(2020·江苏省南京师大附中高三期中)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。菌种菌落直径：C(mm)透明圈直径：H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6(1)培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等成分，筛选淀粉分解菌时，培养基中应加入碘液作为鉴定试剂。(2)实验结果看，细菌Ⅰ和细菌Ⅱ能否将淀粉酶分泌至细胞外？细菌Ⅰ能(填“能”或“不能”，下同)，细菌Ⅱ能。(3)本实验中，H/C越大说明淀粉分解菌分解淀粉的能力越强。(4)若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是稀释涂布平板法。(5)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置(填“倒置”或“正置”)。有些使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。【解析】 (1)培养基一般都含有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等成分；筛选淀粉分解菌时，培养基中应加入碘液作为鉴定淀粉的试剂；(2)由题图可知，菌落周围均出现了以菌落为中心的透明圈，说明细菌Ⅰ、Ⅱ均能将淀粉酶分泌至细胞外水解淀粉；(3)本实验中，H/C越大，说明淀粉分解菌分解淀粉的能力越强；(4)若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落计数，应采用的方法为稀释涂布平板法；(5)用平板培养细菌时，一般需要将平板倒置，防止水蒸气在培养皿盖上凝结倒流污染培养皿；使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处理防止污染环境。3．(2020·四川高三三模)2020年5月1日，新版《北京市生活垃圾管理条例》正式实施。为提高生活垃圾再利用和资源化的科技水平，科研小组欲筛选微生物对厨余垃圾中的菜帮菜叶、瓜果皮核进行处理。请分析下列问题：(1)为筛选出纤维素酶高产菌株，应到富含纤维素环境中取样。样液需用液体(“液体”或“固体”)培养基进行扩大培养，目的是增加目的菌株的数量。纤维素酶是一种复合酶，至少包含C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。(2)鉴别纤维素分解菌时，需在培养基中添加刚果红作指示剂，可通过菌落周围透明圈大小选出高效分解纤维素的菌株，原理是在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。透明圈越大，纤维素分解菌的分解能力越强。(3)用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌，开始加热时，要打开排气阀，使水沸腾一段时间后再关闭排气阀，这样操作的目的是排尽锅内冷空气。【解析】 (1)实验目的是要筛选出纤维素酶高产菌株，据此可知要找到目的菌需要到富含纤维素的环境中取样，取样后，为了增加目的菌株的数量，要将样品菌在液体培养基中进行选择培养。纤维素酶是一种复合酶，至少包含C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。(2)在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。透明圈越大，纤维素分解菌的分解能力越强。故鉴别纤维素分解菌时，需在培养基中添加刚果红作指示剂，可通过菌落周围透明圈大小选出高效分解纤维素的菌株。(3)用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌，开始加热时，要打开排气阀，使水沸腾一段时间后再关闭排气阀，其目的是排尽锅内冷空气。4．(2020·甘肃省兰州一中高三期中)哺乳动物成熟的红细胞，在生命科学研究中有着广泛的应用。请回答下列有关问题：(1)从哺乳动物成熟的红细胞中提取血红蛋白时，首先要用相当于红细胞液体体积五倍的生理盐水洗涤红细胞，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已经洗涤干净。然后用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。(2)得到血红蛋白混合液之后，可先用离心法进行样品的处理及粗分离，再通过凝胶色谱法进一步纯化。使用该方法纯化时，首先分离得到大分子蛋白质的原因是相对分子量较大的蛋白质不能进入凝胶内部的通道，移动速度较快。(3)用凝胶电泳法测定蛋白质分子量时，需要在凝胶中加入SDS，目的是掩盖不同蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(4)若要分解血红蛋白，需要用到蛋白酶。固定化酶常用化学结合或物理吸附法，将酶进行固定化的优点是方便回收和重复利用。【解析】 (1)从哺乳动物成熟的红细胞中提取血红蛋白时，首先要用相当于红细胞液体体积五倍的生理盐水洗涤红细胞3次，直至上清液不再呈现黄色，然后用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。(2)得到血红蛋白混合液之后，可先用离心法进行样品处理及粗分离，再通过凝胶色谱法进一步纯化。凝胶色谱法的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢，因此先从色谱柱洗脱出来的是大分子蛋白质。(3)用凝胶电泳法测定蛋白质分子量时，需要在凝胶中加入SDS，目的是消除净电荷对迁移率的影响(或掩盖不同种蛋白间的电荷差别)，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(4)固定化酶常用化学结合或物理吸附法，将酶进行固定化的优点是方便回收和重复利用。PAGE-3-专题12生物技术实践选修一、选修三的知识与现实生活息息相关。高考对选修模块的考查，常以生活实际、现实热点为切入点，考查考生学以致用、迁移应用的能力。综合研究历年的高考题可以看出：选修几个小设问的难度设置可分为两个层级，一是基础类设问，属于送分题目，基本上依据教材所学即可答出；二是理解类设问，这类问题难度中等偏上，需要迁移教材知识，分析试题情景，将所学与所考有效“搭桥”才能解答。二轮复习，在抓好教材基础的同时，应将重点放在对理解类问题的强化上。基于此，现将每个考点知识划分为两个层级：基础类——记记背背就能过关；理解类——理清弄明方可触类旁通。专题十二 生物技术实践??考情分析?考点卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ202020192018201720202019201820172020201920182017传统发酵技术T37微生物的培养与利用T37T37T37T37T37T37T37T37生物技术在其他方面的应用T37T37T37GOUJIANWANGLUOCHUANLIANZHISHI构建网络·串联知识YAODIANZHENGHEZICEPAICHA要点整合·自测排查微生物的培养与利用一、理教材·固基础1．图解识记微生物的培养、分离与计数2．熟记微生物分离与计数的两个实例(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→制备培养基→样品稀释→涂布平板→培养与观察→菌落计数。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。3．微生物计数的“两”种方法(1)直接计数法：显微镜直接计数法。(2)间接计数法：稀释涂布平板法(活菌计数法)，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。4．归纳细菌培养和计数方法的4个易错易混点(1)制备固体培养基最后要将平板倒置，其主要目的是防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。(2)平板划线法中的“连续划线”及稀释涂布平板法中的“系列稀释”目的是一样的，都是为了保证菌种在培养基中单个分布(平板划线法中最后一次划线的末端一般为单个分布)。(3)稀释涂布平板法能分离细菌，也能计数(结果偏小)。平板划线法只能纯化细菌，不能计数。(4)显微计数法：不能区分细菌死活(计数结果偏大)。二、做真题·明考向1．(2020·全国卷Ⅰ)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是琼脂。甲、乙培养基均属于选择培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤取淤泥加入无菌水，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数。(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即水、碳源、氮源和无机盐。【解析】 (1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200＝1×104倍。(3)当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。2．(2019·全国卷Ⅰ)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(45g/L)。回答下列问题。(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会下降，其原因是不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是稀释涂布平板法。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。【解析】 (1)Ⅰ号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因Ⅱ号液体培养基中的有机碳源只有X，故培养一段时间后，不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖，故不能降解X的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。3．(2019·全国卷Ⅱ)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是W。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化，选择的依据是乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加缓冲液，三处滴加量相同。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。【解析】 (1)物质W是一种含氮有机物，要分离能够降解物质W的细菌，需用以物质W为唯一氮源的选择培养基进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解物质W，故要得到目标菌，应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，则培养基中不能添加氮源，所以应将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜)，若细菌能生长，则说明细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E降解物质W的能力，做实验时要设计空白对照，所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B处透明圈的出现说明物质W被降解，若两个透明圈直径大小相近，则说明酶E与天然酶降解物质W的能力相近。命题方向基础类1.培养基的成分、种类及作用，如第1题(1)、(5)，第2题的(1)小题，第3题的(1)小题；2．微生物纯化培养的方法，如第2题的(3)小题。理解类1.选择培养的原理和应用，如第1题的(3)小题，第3题的(2)(3)(4)小题；2．微生物的计数方法、步骤和结果分析，如第1题的(4)小题。复习方向1.记忆培养基的成分、培养基配制的过程、消毒和灭菌的方法、原理等。2．重点理解消毒和灭菌的区别、微生物筛选的原理、微生物鉴定的原理。3．微生物的分离和计数方法，特别注意实验误差和实验结论的分析。三、练考点·能迁移1．(2020·山西省高三其他)某公司在新冠防疫期间推出一款新型免洗洗手凝胶，为衡量该凝胶的清洗效果，研究人员检测了凝胶洗手前后，手部细菌的数量。凝胶洗手前后的检测流程见下图，回答下列问题：(1)在进行实验前需要配置培养基，各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。如果培养乳酸杆菌，还需要在培养基中添加维生素(或生长因子)。(2)为统计洗手前后手部细菌的数量，应选择的接种方法是稀释涂布平板法。若在M稀释倍数下统计出平板上的菌落数为N，涂布平板时所用的液体体积为V(ml)，那么每克样品中的菌数为N/V×M，而实际菌数要比计算值大。(3)根据上图所示的步骤得出的实验结果的可信度较低，为了提高实验结果的可信度，请给出两点建议：同一个稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值、设置一组未接种的空白培养基，排除杂菌污染对实验结果造成的干扰。(4)培养一段时间后可根据菌落的大小、形状(隆起程度和颜色)(至少填两项)等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。【解析】 (1)无机盐对维持生命活动非常重要，各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。有些微生物的培养还需要在培养基中加入生长因子，如培养乳酸杆菌要添加维生素。(2)为统计洗手前后手部细菌的数量，应选择的接种方法是稀释涂布平板法。若在M稀释倍数下统计出平板上的菌落数为N，涂布平板时所用的液体体积为V(ml)，那么每克样品中的菌数为N/V×M，由于计数时当两个或几个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以实际菌数要比计算值偏大。(3)为了提高实验结果的可信度，需要检测培养基灭菌是否合格以及在同一稀释度下计数多个平板上的菌落数并求平均值，即提出的建议为：在同一个稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值；设置一组未接种的空白培养基，排除杂菌污染对实验结果造成的干扰。(4)培养一段时间后可根据菌落的大小、形状(隆起程度和颜色)等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。2．(2020·天津高三二模)土壤中含有能将难溶性磷酸盐转变成植物可以吸收利用的可溶性磷的优良解磷菌株Q。下图1表示制备固体培养基过程中的某操作，图2是科研人员从土壤中分离出菌株Q的部分过程示意图。(1)图1所示操作后，待平板冷凝，然后倒置，以防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基。(2)图2所示接种方法是稀释涂布平板法。在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上菌落数分别是38、42、40，则1g土壤中的活菌数约为4×107个。(3)固体培养基中难溶性磷酸盐在菌株Q的作用下溶解，会在菌落周围形成透明圈(如图)，透明圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)代表微生物溶解难溶性磷酸盐的能力大小。下表是初步筛选出的三种优良解磷菌株。菌株透明直径(D)菌落直径(d)M－3－0118.812.3B3－5－620.78.0T4－0－19.16.5根据实验结果分析，溶解难溶性磷酸盐能力最强的菌株是B3－5－6。【解析】 (1)图1所示操作称为倒平板，待平板冷凝后倒置，以防止皿盖上的冷凝水落入培养基，带来污染。(2)图2所示接种方法是稀释涂布平板法。取1g土壤，按如图稀释后，在三个平板上分别接入0.1ml稀释液后，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别是38、42、40，据此可计算出每克土样中的活菌数为(38＋42＋40)÷3÷0.1×10×10×10×100＝4.0×107个。(3)根据上述分析可知，溶解难溶性磷酸盐能力最强的菌株是B3－5－6。3．(2020·河北省衡水中学高三三模)酸奶中含有双歧杆菌，双歧杆菌是一种重要的肠道有益微生物，具有生物屏障、促进营养吸收、抗肿瘤、增强免疫力、改善胃肠道功能、抗衰老等多种重要的生理功能。某学习小组在课余时间做了培养双歧杆菌和制作酸奶的实验。回答下列问题：(1)制备固体培养基的步骤为计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。在倒平板的过程中，如果将培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板就不能用来培养微生物，原因是空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间滋生(培养基易被空气中的微生物污染)。(2)对培养基上接种的双歧杆菌计数应该采用的接种方法是稀释涂布平板法。利用该方法进行计数时，得到的数值往往比真实值偏小(填“大”或“小”)，导致此结果的原因是两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，使计数比真实值偏小。培养基上接种双歧杆菌后，还要用空白培养基做对照，目的是检验培养基灭菌是否彻底。(3)学习小组筛选出合适的双歧杆菌用于制作酸奶，为了防止其他杂菌污染，在牛奶中加入了抗生素，结果在制作酸奶时没有成功，原因是抗生素杀死了双歧杆菌。(4)在制作酸奶过程中，除了要对培养装置提供适宜的温度外，还要对盛有牛奶的装置加盖密封，由此可以得出双歧杆菌属于厌氧(填“好氧”“厌氧”或“兼性厌氧”)菌。【解析】 (1)制备固体培养基的步骤为计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。在倒平板的过程中，如果将培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板就不能用来培养微生物，原因是空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间滋生(培养基易被空气中的微生物污染)。(2)对培养基上接种的双歧杆菌计数应该采用稀释涂布平板法。用稀释涂布平板法计数时，若菌落有两个或多个细胞连接在一起，使计数比真实值偏小。培养基上接种双歧杆菌后，还要有空白培养基做对照，检验培养基灭菌是否彻底。(3)抗生素是广谱杀菌药物，会杀死双歧杆菌，因此制作酸奶不成功。(4)由“对盛有牛奶的装置加盖密封”可知，双歧杆菌是严格的厌氧菌。生物技术在其他方面的应用一、理教材·固基础1．比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作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：醋酸菌主要是毛霉乳酸菌原理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制泡菜：测亚硝酸盐含量：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色2.图解植物有效成分的提取(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．血红蛋白的提取和粗分离4．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用成本低、操作简单二、做真题·明考向4．(2020·全国卷Ⅱ)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α－淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是碘液，也可采用斐林试剂检测还原糖(或答：葡萄糖)的增加。(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响和使蛋白质发生变性。(3)本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同。(4)在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出(答出1点即可)。【解析】 (1)测定酶活性时，可以通过检测反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性，所以可以用碘液检测淀粉的减少，也可用斐林试剂检测还原糖(或葡萄糖)的增加。(2)鉴定蛋白质纯度常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法，凝胶中加入SDS可以消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，并使蛋白质发生变性。(3)分析题中曲线可知，在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，可推测缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)由于酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出，所以固定化酶时，一般不采用包埋法。5．(2020·全国卷Ⅲ)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物细胞壁(填细胞膜或细胞壁)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要酵母菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于好氧(填好氧或厌氧)细菌。【解析】 (1)由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。(2)酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。(3)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。6．(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)该实验的自变量是菌种、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菌。(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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。【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。命题方向基础类1.发酵食品加工的原理和操作，如第6题的(4)小题；2．果汁制作中果胶酶的组成及作用，如第5题的(1)小题；3．果酒、果醋的制作的菌种及特点，如第5题的第(3)小题。理解类1.电泳及固定化酶，图第4题的第(2)(4)小题；2．发酵实验操作结果分析，如第6题(3)小题；复习方向1.理解记忆蛋白质的分离与纯化、纯度鉴定；2．记忆果酒、果醋、腐乳、泡菜、果汁制作的原理和过程及植物有效成分提取的方法、原理和过程；3．重点理解果酒、果醋、腐乳及泡菜制作及植物有效成分提取过程中的注意事项。三、练考点·能迁移4．(2020·吉林省高三二模)研究发现细胞色素P450是动物体内一种重要的药物代谢酶，其对某些药物发挥作用或解除药物毒性具有重要作用。科研人员从菊科植物艾草中提取艾草精油，用于研究艾草精油对小鼠体内细胞色素P450基因表达的影响，以便开展有关药物临床运用试验。实验内容如下：实验1：提取艾草精油将艾草叶粉碎成粉末与蒸馏水按1?20于圆底烧瓶中浸泡，加热回流提取2次，每次1h，收集到艾草精油。实验2：检测各组细胞色素P450含量将健康成年小鼠随机分为对照组和实验组，对照组小鼠灌胃一定量的0.1%的吐温(增溶剂)，实验组小鼠做X处理，每组每日各处理2次。连续处理3日后，取小鼠肝脏组织，测定细胞色素P450含量。请分析回答：(1)实验1中提取艾草精油的方法是水中蒸馏(水蒸气蒸馏)，采用此方法的理由有精油化学性质稳定、有较强挥发性。艾草精油出油率的计算公式是精油质量/原料质量。(2)实验2中实验组“X”处理为灌胃等量的0.1%吐温和艾草精油混合液 ####。科研人员根据蛋白质的相对分子质量大小从样品细胞中分离细胞色素P450，可采用的方法是凝胶色谱法，样品中先分离出来的蛋白质的相对分子质量应该较大(填较小或较大)；若要对分离到的细胞色素P450进行分子量测定，常用的方法是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)若实验2的结果表明，艾草精油对细胞色素P450表达量具有明显的抑制作用，可推测艾草精油不能(填能或不能)与以细胞色素P450为主要代谢酶的药物同时使用。【解析】 (1)实验1中提取艾草精油的方法是水蒸气蒸馏法，采用此方法的理由是艾草精油化学性质稳定、有较强挥发性。艾草精油出油率的计算公式是精油质量/原料质量。(2)根据实验的单一变量原则，实验2中实验组“X”处理为灌胃等量的0.1%吐温和艾草精油混合液。根据蛋白质的相对分子质量大小从样品细胞中分离细胞色素P450，可采用的方法是凝胶色谱法，样品中先分离出来的蛋白质的相对分子质量应该较大；若要对分离到的细胞色素P450进行分子量测定，常用的方法是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)若实验2的结果表明，艾草精油对细胞色素P450表达量具有明显的抑制作用，可推测艾草精油不能与以细胞色素P450为主要代谢酶的药物同时使用。5．(2020·河南省高三二模)红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如下图所示。请分析回答以下问题：(1)密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是增加乳酸菌含量(以缩短制作时间)。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因：刚入坛内，西红柿表面的杂菌(酵母菌)呼吸产生二氧化碳，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳。(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。研究表明，治疗消化道慢性炎症时，不宜滥用抗生素，滥用抗生素的害处有抗生素会杀死肠道内多种益生菌，抗生素对有害菌产生选择作用。(4)亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食用盐、腌制时间等。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即亚硝胺。【解析】 (1)在坛中加入红酸汤的目的是增加乳酸菌含量。乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸，该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，其原因是刚入坛内，西红柿表面的杂菌(酵母菌)呼吸产生二氧化碳，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳。(3)根据题意分析，人体肠道内有很多益生菌，若使用抗生素会杀死肠道内多种益生菌，因此不宜滥用抗生素。(4)发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等。亚硝酸盐只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即亚硝胺。6．(2020·全国高三期中)高果糖浆可以作为蔗糖的替代品，其优点在于不会像蔗糖一样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病等。可答下列有关问题：(1)高果糖浆是指富含果糖的糖浆，这种糖可以由葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化下转化而来。科研人员将这种酶固定在颗粒状载体上，然后将酶颗粒装在反应柱中催化葡萄糖的转化。与直接将酶与葡萄糖溶液混合相比，这样做的优点是酶与产物容易分离(不影响产品质量)；可以重复利用(降低生产成本)(说出两项)。(2)用凝胶色谱法提取上述酶颗粒时，先从凝胶色谱柱中洗脱出来的是相对分子质量大的的蛋白质。向色谱柱中装填凝胶的时候，必须要保证凝胶的装填要紧密、均匀、没有气泡，否则会影响分离效果。(3)大多数工厂生产高果糖浆用的原料是玉米淀粉，在生产过程中会产生一些含淀粉的废水。若利用废水中的玉米淀粉培养红酵母(多种红酵母的统称)，并从中提取β－胡萝卜素，可变废为宝。实验发现，当用该废水浓缩后制成固体培养基、接种红酵母后，即使是置于温度、pH、气体供应等适宜的环境中培养，也并没有得到红酵母菌落。究其原因，很可能是缺乏特殊营养物质(及氮源、无机盐)。若经改良后获得了不同红酵母，并从中筛选出高产β－胡萝卜素的红酵母菌株，其中常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。【解析】 (1)高果糖浆是葡萄糖在葡萄糖异构酶的作用下生成果糖形成的，富含果糖；将酶固定在颗粒状载体上，是固定化酶技术，优点是酶与产物容易分离(不影响产品质量)；可以重复利用(降低生产成本)。(2)相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶颗粒内部，经过的路程短，速度快，所以在凝胶色谱柱中先洗脱出来；凝胶柱装填时保证凝胶装填要紧密、均匀、没有气泡。(3)培养基的营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐，将废水浓缩成固体培养基培养红酵母，没有获得菌落，淀粉可以提供碳源，因此可能是缺乏特殊营养物质(及氮源、无机盐)，常用的微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。PAGE-15- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2021届高考生物二轮复习专题12生物技术实践学案新人教版.doc 2021届高考生物二轮复习专题12生物技术实践核心素养训练含解析新人教版.doc 2021届高考生物二轮复习专题12生物技术实践高考模拟训练含解析新人教版.doc
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