生物技术与实践选修一知识点汇总文档格式.docx
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（3）划线时最后一区域不要与第一区域相连。
（4）划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
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处的菌种最纯）。
【对位训练】
1．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24h，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A____________；
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__________。
答案
（1）划线 稀释涂布（或涂布）
（2）涂布 （3）敏感
不敏感 该致病菌对C的敏感性比A的弱 耐药菌（4）A
解析 微生物纯化的方法主要为平板划线法和稀释涂布平板法。
根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，然后在适宜条件下培养；
抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制；
B的周围没有透明圈，说明致病菌对抗生素B不敏感，通过C的透明圈要比A的透明圈小，说明该致病菌对C的敏感性比A的弱；
D出现了透明圈，说明该致病菌对D敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。
根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选用抗生素A。
2．请回答下列与微生物有关的问题：
（1）微生物的分布：
能降解某种除草剂（一种难以降解的含氮有机物）的细菌主要分布在________的土壤中。
（2）微生物的消毒和灭菌：
在菊花组织培养中，对外植体常用________________和氯化汞进行消毒；
在微生物培养中，对培养基常用______________法进行灭菌。
（3）微生物的应用：
在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生型________发酵产生酒精。
（4）微生物的接种：
微生物接种的方法很多，最常用的是下面图示中A、B两种方法。
常用来统计样品活菌数目的方法是[ ]________________。
（5）微生物的计数：
运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是__________________。
（6）微生物的鉴定：
要从土壤样液中筛选出能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。
设计培养基配方时，从用途来看，除加入必需的营养成分外，还应________________；
从物理性质来看，还应加入________。
接种培养后，依据培养基中是否产生________来筛选能降解该除草剂的细菌。
答案
（1）长期使用该除草剂
（2）酒精 高压蒸汽灭菌 （3）酵母菌 （4）A 稀释涂布平板法 （5）当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （6）以该除草剂为唯一氮源（或“在无氮培养基中添加该除草剂”） 琼脂 透明圈
解析
（1）能降解某种除草剂（一种难以降解的含氮有机物）的细菌主要分布在长期使用该除草剂的土壤中，这是由于长期使用该除草剂，选择出了能分解利用该除草剂的变异类型细菌。
（2）对外植体常用酒精和氯化汞进行消毒；
在微生物培养中，对培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
（3）在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生型酵母菌发酵产生酒精。
（4）方法A是稀释涂布平板法，方法B是平板划线法，两种方法都可以用于分离微生物，但要统计样品活菌数目应该用稀释涂布平板法。
（5）当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。
（6）要从土壤样液中筛选出能降解除草剂的细菌，设计培养基配方时，从用途来看，除加入必需的营养成分外，还应以该除草剂作为唯一氮源；
从物理性质来看，还应加入琼脂，这样便于观察形成透明圈的情况；
接种培养后，依据培养基中是否产生透明圈来筛选能降解该除草剂的细菌。
5-2酶的应用
1.酶活力测定的一般原理和方法。
2.制备和应用固相化酶。
1.酶活力测定的一般原理和方法
（1）基础知识
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：
蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、和纤维素酶。
其中应用最广泛，效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污渍容易从衣物上脱落。
（2）使用加酶洗衣粉时，影响酶活性的因素有温度、酸碱度和表面活性剂等，为此科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，并制成酶制剂，解决了这个问题。
（3）在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：
一是普通洗衣粉和加酶洗
衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；
二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。
（2）实验操作
1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
（1）实验遵循的原则：
实验变量为洗涤剂，设计时应遵循原则、原则，有效地控制其他变量，如水的用量、污染物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。
（2）实验过程
①取两只大烧杯并，用量筒分别量500mL蒸馏水放入其中，放入400C的水浴锅保温。
②将制好的污染布和洗衣粉（一组为和，另一组为和）分别放入两只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌时间，一段时间后搅拌可重复进行。
④过相同的时间后观察洗涤效果，探究加酶洗衣粉使用时的最适温度。
2．不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果
（1）实验原理：
不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有，所以对不同污渍的洗涤效果不同。
（2）实验过程：
根据表格设计实验步骤
编号
污渍
类型
洗涤效果
蛋白酶
脂肪酶
淀粉酶
复合酶
普通洗衣酶
1
鸡血
2
牛奶
3
菜油
4
番茄汁
5
墨水
6
染料
2.制备和应用固相化酶
（1）固定化酶和固定化细胞
方法：
包埋法、化学结合法、物理吸附法。
过程：
活化酵母细胞配置CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液混合固定化酵母细胞
（2）比较直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的差异
3．（2013·
江苏卷，6）下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（ ）
A．可用包埋法制备固定化酵母细胞B．反应产物对固定化酶的活性没有影响
C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
答案 A
解析 固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，A正确；
某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，B错误；
固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持，C错误；
固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应，D错误。
5-3生物技术在食品加工及其他方面的应用
1.运用发酵加工食品的基本方法。
2.蛋白质的分离。
3.PCR技术的原理。
1.运用发酵加工食品的基本方法
项目
内容
果酒和果醋的制作
腐乳制作
制作泡菜
作用菌类
果酒：
酵母菌果醋：
醋酸菌
毛霉
假丝酵母和乳酸菌
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
假丝酵母和乳酸菌将糖转化为乳酸和醇类
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
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
→装坛→发酵→成品
操作注意事项
①材料选择与处理；
②防止发酵液污染，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）；
共同点
都是天然的发酵，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
2．蛋白的分离
3.PCR技术的原理
比较细胞内DNA复制与PCR技术的不同
1．果酒和果醋的制作要注意温度、气体和发酵时间的控制。
2．腐乳制作中盐、酒和各种香辛料的作用有共同之处：
既具有调味作用，也具有杀菌防腐的作用。
3．PCR技术
（1）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，如下图：
②复性：
当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，如下图：
③延伸：
当温度上升到72℃左右时，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，如下图：
（2）结果
①PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都要包括变性、复性、延伸三步。
②两个引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。
4．提取血红蛋白过程中样品的预处理及粗分离
透析
4．人类利用微生物发酵制作果酒、果醋、泡菜的历史源远流长。
请回答下列问题：
（1）果酒的制作离不开酵母菌。
酵母菌是一类________（呼吸类型）微生物。
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，其反应式为________________。
在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为________________________________________。
（2）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。
20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在________。
在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
在发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。
在______________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制。
（3）醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。
在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
实验表明，醋酸菌对氧气的含量________________。
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成________；
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再进一步转变为________。
醋酸菌的最适生长温度为________。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可以用化学试剂________来检验。
在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现______色。
（5）制作泡菜时，所用盐水应煮沸，其目的是____________。
为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是________。
（6）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行________的过程。
该过程发生在乳酸菌细胞的________中。
（7）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________、________和________等。
（8）从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是__________________________________________________，原因是________________________________。
答案
（1）兼性厌氧型 C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
（2）18～25℃ 缺氧、呈酸性 （3）特别敏感 醋酸 乙醛 醋酸 30～35℃
（4）重铬酸钾 灰绿 （5）杀灭杂菌 增加乳酸菌数量
（6）无氧呼吸 细胞质 （7）温度 腌制时间 食盐用量
（8）乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比其他杂菌更为耐酸
解析
（1）酵母菌的呼吸类型是兼性厌氧型；
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，其反应式为C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O；
在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2。
（2）酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃；
在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制。
（3）实验表明，醋酸菌对氧气的含量特别敏感；
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸；
醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，所以由酒精发酵转为醋酸发酵时，需要升高温度，并通入无菌空气。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可以用化学试剂重铬酸钾来检验，在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现灰绿色。
（5）制作泡菜加入盐水可抑制微生物生长，煮沸可以杀灭杂菌，制作泡菜加入陈泡菜液，其中含有大量的乳酸菌，可增加乳酸菌数量，加快制作泡菜的进程。
（6）乳酸菌的无氧呼吸即乳酸发酵，乳酸菌为原核生物，无氧呼吸发生在细胞质中。
（7）泡菜制作过程中，温度高、时间短、食盐用量低都会造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
（8）泡菜制作过程中，乳酸菌和其他杂菌关系是竞争，乳酸菌大量增加时，会抑制其他杂菌生长，原因是乳酸菌更为耐酸。
5．葡萄收获的季节性较强，并且不易运输，易腐烂变质。
为了解决上述问题且满足不同人
群的需求，可以将其加工制作成果汁、果酒、果醋等。
如图是简单的生产流程，结合所学知
识回答下列问题：
（1）果胶酶能够提高葡萄的出汁率并使浑浊的果汁变得澄清，其原因是_____________________________。
生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好______________。
（2）果酒的制作离不开酵母菌。
在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是______________________。
温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，在酵母菌的酒精发酵过程中，一般将温度控制在________________。
（3）果酒的制作需要醋酸菌。
醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成________________；
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________________，再进一步转变为________________。
（4）从发酵条件看，果酒和果醋的制作过程的不同之处主要是_________________________。
答案
（1）果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层 酶的用量
（2）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 18～25℃ （3）醋酸 乙醛 醋酸 （4）果酒制作需无氧条件，果醋制作需要充足的氧气
解析
（1）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，因酶具有高效性，果胶酶不宜过多要控制好量。
（2）在葡萄酒自然发酵中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，温度一般控制在18～25℃。
（3）当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，缺少糖源时，可将乙醇变为乙醛，再进一步转化为醋酸。
6．红细胞中含有大量的血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实
验来提取和分离血红蛋白。
下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是（ ）
A．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行
B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液
C．粗分离中透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质
D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定
答案 B
解析 蛋白质的提取和分离一般分为四步：
样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；
再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；
然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；
最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
【检测落实】
1.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。
下列操作错误的是（ ）
A．利用平板划线法对细菌进行计数
B．以石油为唯一碳源的培养基筛选
C．采用稀释涂布平板法分离菌种
D．称取和稀释土壤时应在火焰旁
解析 稀释涂布平板法有利于将细菌分离形成单个菌落，利于计数，因此，如果是通过菌落数来估算细菌的数量，应该采用稀释涂布平板法对细菌进行计数；
要筛选出能分解石油的细菌，应该采用选择培养基，即以石油作为唯一碳源进行培养，在这种培养基上只有能分解石油的细菌才能生长繁殖；
操作时要无菌操作，称取和稀释土壤应在火焰旁。
2．（2013·
江苏卷，17）将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是（ ）
A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a
B．经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况
C．实验开始前对改装后的整个装置进行气密性检查
D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通
解析 管口3只能检测非气态的产物，如酒精等，B错误。
3．固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
科研人员用双重固定法，即采用戊二醛作为交联剂（使酶相互连接）、海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。
下图甲、乙、丙为部分研究结果。
下列有关叙述，错误的是（ ）
A．由图甲可知，固定化小麦酯酶比游离小麦酯酶对温度变化的适应性强
B．由图乙可知，用浓度约为3%的海藻酸钠作为包埋剂效果最好
C．由图丙可知，固定化小麦酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用，则酶活力明显下降
D．固定小麦酯酶应直接采用海藻酸钠包埋法
答案 D
解析 由图甲可知，在一定范围内，随着温度的升高，固定化小麦酯酶的酶活力始终比游离小麦酯酶的酶活力高，故固定化小麦酯酶比游离小麦酯酶对温度变化的适应性强；
由图乙可知，海藻酸钠浓度约为3%时，酶活力最高；
由图丙可知，固定化小麦酯酶使用3次后，若继续使用则其酶活力明显下降；
一般来说，酶的固定适合采用化学结合法、物理吸附法，细胞的固定适合采用包埋法。
4．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（ ）
A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。
粗分离血红蛋白分四步：
红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。
分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，其原理是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速率较快；
血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。
5．（2013·
江苏卷，22）小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因（目的基因）后再重组表达。
下列相关叙述正确的是（多选）（ ）
A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列
B．用PCR方法扩增目的基因时必知道基因的全部序列
C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶
D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞
解析 扩增后的目的基因需要与表达载体连接，这将涉及相关限制酶识别的序列，故设计引物时应考虑相关的碱基序列，A错误；
PCR过程中，通过引物与模板链配对连接后，按照碱基互补配对原则进行延伸，故不必知道目的基因的全部序列，B不正确；
PCR体系中添加的是耐高温的DNA聚合酶，C错误；
受体细胞的选择应适合目的基因的表达，如制备分泌蛋白的最佳受体是真核细胞，D正确。
6．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，其筛选过程如图所示。
（1）进行①过程的目的是________；
②过程所使用的接种方法是____________法。
（2）从用途上来说，Ⅰ号培养基属于________培养基，仅以淀粉作为_____
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