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1、全国卷高考生物二轮讲练案814生物技术实践含答案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。12018全国卷 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

2、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。22018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，

3、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。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。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。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

4、”或“乳酸菌”)。32018新课标全国卷 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(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

5、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果酒：酵母菌果醋：醋酸菌以毛霉为主乳酸菌原理酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇醋酸菌在有氧条件下

6、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制作泡菜：乳酸菌将糖转化为乳酸和醇类测定亚硝酸盐含量：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材料的选择与处理防止发酵液被污染，控制好发酵条件材料用量防止杂菌污染控制温度及酒精含量泡菜坛的选择腌制条件(无氧)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

7、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

8、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36个月；若要长期保存，可将菌液与灭菌的_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

9、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)煮沸消毒法：100 煮沸56 min一般物品巴氏消毒法：7075 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紫外线消毒法：30 W紫外灯照射30 min接种室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)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160170 加热12 h玻璃器皿、金属工具的灭菌高压蒸汽灭菌：121 条件下维持1530 min培养基的灭菌

10、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物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂(如琼脂)观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分离、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)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)培养基的制备过程：计算称量溶化灭菌倒平板。原则：a目的要明确：根据微生物的种类

11、、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。cpH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)接种环的灼烧第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物之后每次划线前：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

12、)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12 cm处(2)涂布平板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T143 (1)图甲

13、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AB_(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

14、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 选择培养基的成分：以尿素作为唯一氮源鉴定方法：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选择培养基的成分：以纤维素作为唯一碳源鉴定方法：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。方法：用计数板计数。缺点：不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)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，计算公式：每克样

15、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。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30300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

16、荡培养，由此推测目的菌的代谢类型是_。(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104、105、106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)

17、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

18、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T146(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：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。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p

19、H。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T147 3.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

20、的有无洗涤效果(单位时间内污渍去除快慢)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 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、物理吸附法包埋法特点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

21、容易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：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、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌；溶化海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠焦糊；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

22、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CDEF，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

23、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

24、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(%)22.5322.5322.53X 溶液浓度(%)222333444固定化强度(g/30个)930950990103011001140117011701160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3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

25、侧枝完全未开放的花蕾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NaCl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溶液的杂质将NaCl溶液稀释至0.14 mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶