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1、浙江高考生物自由选考模块第八单元 自由选考模块 栏目 一 .知识网络构建（教师用书专用栏目）. 栏目 二 .三年考情分析（教师用书专用栏目）.考点近年命题情况2011年2012年2013微生物的利用大肠杆菌的培养和分离课标全国39(非选择)、山东34(非选择)、重庆2(选择)、上海36(非选择)北京5(选择)、上海四(非选择)课标全国卷T39、安徽T6、四川T10、山东T10、广东T6、江苏T18分离以尿素为氮源的微生物浙江17(非选择)酶的应用果汁中的果胶和果胶酶江苏17(选择)、广东29(非选择)浙江17（非选择）、淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测上海38(非选择)生物技术在食品加工中的

2、应用果酒及果醋的制作浙江17(非选择)、江苏3(选择)北京5(选择)、海南30(非选择)、江苏21(选择)浙江17（非选择）、课标全国卷T39、广东T29、山东T34、江苏T17/T13/T14泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定浅尝现代生物技术植物的组织培养课标全国39(非选择)、山东34(非选择)、上海四(非选择)专题十五 生物技术实践 栏目 三 .考情纵览.考点近年命题情况2011年2012年2013微生物的利用浙江17(非选择)酶的应用浙江17（非选择）生物技术在食品加工中的应用浙江17(非选择)浙江17（非选择）浅尝现代生物技术高考真题聚焦（2013浙江卷，17）【答案】（1）黑曲霉（或苹果青

3、霉）固定化酶（2）D（3）B（4）蔗糖 CO2 无氧（5）4.7【解析】（1）黑曲霉、苹果青霉等可用于生产果胶酶。将可溶性的酶固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂称为固定化酶。（2）果胶水解后的产物为半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。（3）淀粉遇碘显蓝色，糊精遇碘显红色，麦芽糖遇碘不显色。（4）在干酵母中加入少量温水，使干酵母成为糊状，为使酵母迅速发生作用，可加极少量蔗糖，混匀，一段时间后，酵母悬液中会出现气泡，气泡内的气体主要是二氧化碳。酵母菌厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳。（5）由图不难看出最佳pH为4.7。2、（2013浙江卷，17）【答案】（1）脲酶 红 （2）D （3）接种 涂

4、布 单 （4）恒温培养箱 无法形成单菌落 （5）尿素【解析】（1）幽门螺杆菌能以尿素作为氮源，说明体内含有脲酶，尿素分解后有NH3产生，呈碱性，酚红遇碱变红。（2）尿素在高温下要分解，不能用高压蒸汽灭菌，需用G6玻璃漏斗过滤。（3）图示X代表接种。菌液稀释后涂布在培养基表面，菌液稀释的目的是为了获得单菌落。（4）在培养时，需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中。若不倒置培养，培养皿盖上的水珠流入培养基，将导致无法形成单菌落。（5）含14C标记的尿素分解后产生NH3和14CO2。3、 2013新课标全国卷 生物选修1：生物技术实践回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_

5、。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，加入陈泡菜液的作用是_。(2)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。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)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_。1答案 (1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)厌氧呼吸 细胞溶胶(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸解析 本题考查泡菜的制作过程及其注意事项。制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是杀灭杂菌。陈泡菜液中含有乳酸菌

6、，相当于加入菌种。乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸。制作过程中温度、腌制时间和食盐用量等都会影响亚硝酸盐的含量。泡菜制作过程中乳酸菌产生乳酸，使pH降低，从而抑制其他杂菌生长，而乳酸菌可大量繁殖。 栏目 五一.备考指津.本专题主要考查对微生物的培养和分离，并结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作；在实际生产生活中，结合酶的特性以实验探究与分析的形式考查酶的应用；在植物组织培养方面也会联系人们生活与健康方面进行命题。命题都是以非选择题形式出现，非选择题中又包含选择题。核心考点整合探究点一：微生物的培养和分离1培养基的种类、特点和用途培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加

7、凝固剂，如琼脂微生物分离、鉴定、活菌计数选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制或阻止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2.方法与原理内容方法技术实验原理大肠杆菌的培养和分离无菌技术针对不同对象采用不同的消毒和灭菌的方法，在高温、高压、化学药剂、强酸和强碱作用下，使微生物蛋白质凝固变性，从而达到杀菌的目的。常采用酒精对实验者双手消毒，紫外线对操作环境照射消毒，对培养基采用高压蒸汽灭菌，对玻璃器皿进行干热灭菌和接种环灼烧灭菌等平板划线法将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点

8、到线”稀释而达到分离目的稀释涂布分离法将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以形成标准菌落分离以尿素为氮源的微生物选择培养法仅以尿素作为唯一氮源的培养基，能合成脲酶的细菌才能分解尿素【例1】（2013豫东、豫北十所名校第四次测试，39）生物选修1：生物技术实践微生物的分离、培养和计数是现代生物工程应用中的重要环节。图为大肠杆菌分离和培养过程中部分操作示意图。请分析回答下列问题：（1）实验过程中对培养基、培养皿、实验操作者的双手所采用的灭菌、消毒方法依次是 、 、 。（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

9、检测方法是 。（3）图示是利用 法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面。在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因是 。（4）关于图示的操作方法和结果，叙述正确的是 。A操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌。B划线操作须在火焰上进行。C在5区域中才可以提到所需菌落。D在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌。（5）若要培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌，制备选择培养基时在基本培养的基础上，注意 和 ，其目的是 。答案（1）高压蒸汽灭菌 干热灭菌 化学消毒 （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）平板划线 稀释 以免接种环温度

10、太高，杀死菌种（4）D （5）添加高浓度蔗糖(葡萄糖) 调低pH 提供高糖和酸性的筛选环境解析（1）实验过程中对培养基进行高压蒸汽灭菌；培养皿进行干热灭菌、实验操作者的双手进行化学消毒。（2）在培养微生物时，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）图示的接种方法为平板划线，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面；在灼烧接种环之后为免接种环温度太高，杀死菌种，要等接种环冷却后再进行划线。（4）在利用平板划线接种微生物的实验中，在图示的1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌。（5）在基

11、本培养基上添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH，可培养出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌。点评 间接计数法最常用稀释涂布平板计数法。它应用于统计样品中活菌的数目，它采用的原理是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。操作方法需要设置重复组，增强实验的说服力和准确性。将待测样品经过一系列的稀释，然后选择三个稀释度的菌液均匀涂布在平板上，然后培养。需要注意的是为了结果接近真实值，可将同一稀释度菌液涂布到3个或3个以上的平板上，经培养，计算出菌落的平均数。实验要采用对照原则。判断培养基中是否有杂菌污染，将未接

12、种的培养基同时进行培养。 判断选择培养基是否具有筛选作用，对照培养基接种后培养观察菌落数目。变式题 (2013湖北八市联考，39)【生物选修1：生物技术实践】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），下表是该同学配制的培养基成分：KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂蒸馏水1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g定容到1000mL（1）该培养基中主要营养物质包括氮源、碳源、 和水。从功能上看，该培养基属 于 培养基。（2）在生物的培养中，一般要

13、对配制的培养基采用高压灭菌，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 。该目的菌同化作用类型是_。（4）该同学在纯化土壤中的目的菌时，最常用的接种方法是_。在纯化土壤中该目的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是_。【答案】 无机盐 选择 杀死培养基中的细菌芽孢 将(NH4)2SO4 换成尿素 要筛选出降解尿素的细菌，只能是尿素作为唯一的氮源 异养型 稀释涂布分离法和划线分离法 菌液浓度过高（或培养过程被杂菌污染，或用接种针划下一区域前接种针没有灭菌导致菌液没有稀释开，言之有理即可）【解析】（1）微生物培养基的配方中一般包括碳源、

14、氮源、水、无机盐。从培养目的看，本培养基要选择能分解尿素的微生物，抑制其他微生物生长，属于选择培养基。（2）对培养基进行的灭菌的方法是“高压蒸汽灭菌”，“高压”是为了杀死培养基中所有的微生物，包括细菌的芽孢，达到彻底灭菌的目的。（3）此培养基应以尿素为唯一氮源，可以达到抑制或阻止不能利用此氮源的微生物生长的目的。该目的菌使用的碳源是葡萄糖，其同化作用的类型是异养型。（4）纯化目的菌常用的方法是稀释涂布平板法和平板划线法。稀释涂布平板法的稀释倍数一般以平板上菌落数在30300个为适宜。平板划线时，每次划线前均要灼烧接种环，除第一次灼烧是为了灭菌的目的外，以后每次划线前的灼烧均是为了达到不断稀释菌

15、液的目的。如果发现培养基上的菌落连成一片，可能的原因是菌液稀释倍数不够或培养过程被杂菌污染。探究点二：酶的应用1方法与原理内容方法技术实验原理果汁中的果胶和果胶酶对照实验法影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法 用物理或化学的方法将酶固定在某种介质上2.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较类型优点不足直接使用酶催化效率高，低耗能，低污染对环境非常敏感，易失活，难回收，不能再次利用，与产物混在一起，可能影响产品质量固定化酶酶与产物分开，可反复利用一种酶只能催化一种化学反应，生产实践中，很多产物的形成是通过一系列的酶促反应

16、得到的固定化细胞成本低，操作更容易固定后的细胞不易与反应物接近，可能导致反应效果下降等3.影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题(1)实验设计时要遵循单一变量和对照两大原则，严格控制无关变量。(2)探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。(3)探究最适温度时，pH为无关变量；探究最适pH时，温度最好为最适温度。(4)探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验的温度、pH等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。【例2】用果胶酶处理苹果泥是为了使果胶

17、酶能够充分地催化反应，应采取的措施是 A加大苹果泥用量 B大幅度提高反应温度C换成大型号容器 D用玻璃棒进行搅拌【答案】D【解析】为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是增大酶和反应物的接触面积，搅拌可以达到此目的。只换大型号容器不一定加快反应。大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象。如果反应物够多，增加反应物不改变反应速率。【点评】果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称。酶促反应的催化速率受温度、pH、酶的数量、搅拌(增大接触面积)等众多因素的影响。探究酶的最适反应条件(温度、pH)时都需设置一系列浓度梯度，且不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之

18、间构成了相互对照，通过相互对照可确认果胶酶活性的温度或pH的最适值。【变式题】如图是固定化酶反应柱，请回答下列问题。(1)将淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样淀粉酶就可以固定在石英砂上。这种固定化的方法称为_。30 min后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是_。洗涤时，蒸馏水流速_(填“能”或“不能”)过快。(2)实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_。在流出5 mL后接收0.5 mL流出液，加入12滴_，观察颜色。为了使观察到的颜色变化明显，可_后再

19、观察。如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为_。(3)实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是_。洗涤后，放置在4 冰箱中保存。几天后，可重复使用。(4)一段时间后，某同学从冰箱中取出此反应柱，重复上述实验，却没有了相同的结果，试分析可能的原因。_。【解析】(1)固定化酶的制作方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法，本题所示为吸附法。洗涤是除去未吸附的一些游离的酶，在洗涤时流速不能过快，为1 mL/min。(2)以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱，可以让吸附着的酶与底物充分反应。根据KII2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况。(3)实验完成后还需要对反应柱

20、进行洗涤，以除去参与反应的反应物及生成的产物，以便重复使用。(4)一段时间后重复使用得不到相同的结果，排除反应物本身，肯定是酶出了问题，可能这些酶已经失活，再次操作时相应的反应条件(如温度)不适合等。【答案】(1)吸附法除去未吸附的游离淀粉酶不能(2)使淀粉溶液与溶粉酶充分接触充分反应KII2溶液稀释糊精(3)洗去残留的反应物和产物(4)从酶的活性、酶的数量、反应条件等方面分析，合理答案均得分。探究点三：生物技术在食品加工中的应用1方法与原理内容方法技术实验原理果酒、果醋、泡菜制作发酵法微生物发酵(酵母菌、醋化醋杆菌、假丝酵母、乳酸菌发酵等)亚硝酸盐的测定光电比色法 (目测比较法)在盐酸酸化的

21、条件下，用已知浓度的亚硝酸钠与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N1萘基乙二胺偶联形成紫红色产物2.果酒、果醋、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较项目果酒和果醋制作泡菜的制作菌种果酒：酵母菌；果醋：醋化醋杆菌乳酸菌控制条件果酒：1825 ，先通氧，后无氧；果醋：3035 ，有氧室温，无氧防止杂菌污染排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染；葡萄先冲洗后去枝梗的目的是防止杂菌感染泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好。否则其他微生物大量繁殖，容易引起蔬菜腐烂有关反应式果酒：C6H12O62C2H5OH2CO2；果醋：C2H5OHO2CH3COOHH2OC6H12O62C

22、3H6O3；NO对氨基苯磺酸反应物，反应物N1萘基乙二胺盐酸盐紫红色产物实验流程挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵(果酒)醋酸发酵(果醋)原料修整、洗涤、晾晒，切成条状或片状加冷却盐水加调味料、装坛发酵测亚硝酸盐含量成品【例3】（2013山西联考，39）生物选修模块1：生物技术实践 下图是制作果酒和果醋的流程和某同学设计的相关发酵装置。请据图回答：（1）为提高葡萄出汁率并使果汁澄清，可以加入果胶酶，使用酶时为节省成本，除控制好pH、温度等环境条件外，还应掌握好 。（2）冲洗后榨汁前还要 。（3）利用图2装置发酵，将葡萄汁加入发酵瓶内要注意 ，目的是 ，生产果酒的整个过程中如何控制充气口？ 。为提高酒精产

23、量，可在葡萄汁中加入葡萄糖，但浓度不宜过高，原因是 。（4）制好的果酒一段时间后发现变酸了，原因可能是 将酒精氧化为乙醛后再转化成了醋酸，醋酸发酵的适宜温度为 。答案 （1）酶用量 （2）除去枝梗（3）留约1/3空间 防止发酵液溢出 先打开一段时间后关闭 浓度过高会导致酵母菌失水死亡（4）醋化醋杆菌 30-35解析（1）影响酶活性的因素主要是PH、温度，为节省成本，还应掌握好酶用量；（2）冲洗时为防止葡萄破损后微生物从破口处进去，应连同枝梗一起冲洗，榨汁前再除去枝梗；（3）将葡萄汁加入发酵瓶内要注意留约1/3空间空间，以防止发酵液溢出。生产果酒时先通入一段时间空气让酵母菌有氧呼吸用于自身繁殖，

24、而后关闭让其无氧呼吸进行酒精发酵。因细胞呼吸的底物是葡萄糖，但葡糖糖浓度过高时会导致酵母菌失水死亡；（4）果酒变酸是醋化醋杆菌活动的结构，醋酸菌活动的最适温度是30-35。 点评 设计发酵装置需要注意的问题(1)在酒精发酵过程中，每隔一段时间拧松瓶盖或打开排气口，其原因是在发酵过程中会产生CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。(2)在醋酸发酵过程中，需要注意的是要持续向发酵液中补充氧气。(3)在装置中：充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气；排气口的作用是在发酵中排出 CO2或残余气体；出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液；排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染。变式题 (2011浙江自选，1

25、7)杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，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：(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)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_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。(3)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

26、几乎为零(4)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下，该物质是_。【解析】(1)由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，所以在压榨前用一定浓度的纤维素酶和果胶酶处理。酒精发酵为厌氧呼吸过程，需要提供无氧环境，所以弯管处加水的目的是防止空气进入。发酵完成后，CO2的生成结束，所以发酵罐内液面不再有气泡冒出。(2)制备醋酸过程中需要避免其他杂菌干扰，所以乙罐内填充经灭菌处理的木材刨花。制备醋酸需要的菌种为醋杆菌，加刨花的目的是让醋杆菌附着在刨花上，使醋杆菌与培养液充分接触。杨梅醋的产生量与流入乙罐的杨梅酒的量有关，所以杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的流速来调节。(3)当缺少糖

27、源时，醋杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸(C2H5OHO2CH3COOHH2O)。该过程并没有CO2产生，所以乙罐的CO2产生量几乎为零。(4)在酿制杨梅醋的过程中，酵母菌能进行酒精发酵，所以酒精浓度先升高，后期酒精产量减少，同时醋杆菌又消耗酒精，所以酒精浓度在整个过程中的变化如题图所示。【答案】(1)果胶防止空气进入气泡冒出(2)灭菌醋杆附着流速(3)D (4)酒精探究点四：植物的组织培养1植物激素(生长素和细胞分裂素)对实验结果的影响影响因素实验结果植物激素的浓度根据生长素作用的两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物植物激素用量生长素细胞分裂素有利于根的分化、抑制芽的形成

28、生长素细胞分裂素有利于芽的分化、抑制根的形成生长素细胞分裂素促进愈伤组织的形成使用顺序先生长素，后细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高2植物组织培养技术和微生物的培养技术的区别原理营养物质植物组织培养技术植物细胞具有全能性矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物微生物的培养技术利用微生物(如大肠杆菌)作为载体，培养出人类所需要的东西(如胰岛素)碳源、氮源、维生素、无机盐和水，不含植物生长激素【例4】如图为植物(菊花)组织培养过程示意图，请据图回答：(1)培养基和培养基分别为_和_，两者最主要的区别是_。(2)若该培养基是MS固体培养基，则其基本组成是_、_、有机成分、激素和琼脂。(3)愈伤组织发芽的根本原因是_。(4)菊花组织在接种到培养基之前需进行_