2011届高考生物知识点复习生物技术实践

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专题八 生物技术实践（新课标）
【考纲点击】
1、微生物的分离和培养。
2、某种微生物数量的测定。
3、培养基对微生物的选择作用。
4、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。
5、运用发酵加工食品的基本方法。
6、测定食品加工中可能产生的有害物质。
7、从生物材料中提取某些特定的成分。
8、植物的组织培养。
9、酶的存在于简单制作方法
10、酶活力测定的一般原理和方法。
11、酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
12、制备和应用固定化酶。
13、PCR技术的基本操作和应用。
14、蛋白质的提取和分离
【核心要点突破】
一、微生物的培养与应用
1、培养
（1）培养基的主要种类
划分标准培养基种类特点用途
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
固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
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
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）消毒和灭菌的区别
条件结果常用的方法
消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物煮沸消毒法
巴氏消毒法
化学药剂消毒法
灭菌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
干热灭菌
高压蒸汽灭菌

（3）微生物的纯化培养
常用方法：平板划线法、稀释涂布平板法
2、微生物的分离与计数
（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→样品的稀释→微生物的培养与观察。
（2）分解纤维素的微生物的分离
①实验原理

即：科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→梯度浓度→涂布平板→挑选菌落。
【典例1】（2010•全国卷Ⅰ•T34）下列是与微生物 培养 有关的问题，请回答：
⑴某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水，其中凝固剂是 ，碳源是 ，氮源是 。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长，故该培养基属于 培养基。按照化学成分分类，该培养基属于 培养基。从同化作用类型看，用该培养的细菌属于 。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定菌体数目，以时间为横坐标，以菌体数目的对数为纵坐标，可以得到细菌的 曲线。该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是 。实验室中，为了获得形态和生理特征一致的菌体，一般应在 期取材；在生产中，常收集培养至 期的细菌用于次生代谢产物的提取。
【解析】⑴固体/半固体培养基常用的凝固剂是琼脂。该培养基上只有能合成脲酶的细菌才能生长，其他细菌受到抑制不能生长。这种培养基是选择培养基。该培养基除凝固剂琼脂外，其他化学成分都是由已知明确的化学物质配成，没有天然物质配成，属于合成培养基。培养基中的碳源是有机碳源，不是无机碳源，判断该细菌不能自己合成有机物，是异养型的。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定菌体数目，以时间为横坐标，以菌体数目的对数为纵坐标，就可以得到反映细菌生长规律的曲线，这种曲线叫做生长曲线。培养中的细菌以二分裂进行增殖，细菌数目以等比数列的形式增加，一个细菌繁殖n代，可以产生2的n次方个细菌。因此以菌体数目的对数作为纵坐标便于反 映细菌群体的生长规律。若直接以菌体数目为纵坐标,会因细菌数目大，变化率高，不利于作图。对数期的细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为实验的菌种和科研的材料；稳定期细菌数量达到最高峰，细胞内大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物。
【答案】
（1）琼脂 葡萄糖 尿素 选择 合成 异养型
（2）生长 培养中的细菌以指数形式增殖，取对数便于反映细菌群体的生长规律（其他合理答案也给分） 对数 稳定
二、传统发酵技术的应用
果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较
果酒和果醋的制作腐乳的制作制作泡菜
所需菌种果酒：酵母菌；果醋：醋酸菌毛霉乳酸菌
制作原理果酒：无氧呼吸
果醋：有氧呼吸多种微生物发酵乳酸菌无氧呼吸
实验流程图挑选葡萄→冲洗→榨汁→
酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 醋酸让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
【典例2】（2010•北京理综•T1）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是
Ａ．让发酵装置接受光照 Ｂ．给发酵装置适时排气
Ｃ．向发酵装置通入空气 Ｄ．将发酵装置放在45℃处
【解析】选B。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，发酵装置不需要接受光照，也不能通入空气，发酵过程中会产生CO2气体，所以要适时给装置排气；发酵时一般将温度控制在18℃～25℃
三、植物的组织培养技术
1、植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较
菊花茎的组织培养月季的花药培养
理论依据细胞的全能性
基本过程脱分化、再分化
影响因素材料、营养、激素、pH、温度、光照等
选择材料体细胞花药（生殖细胞）
操作流程制备培养基→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
2、植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术比较
植物组织培养微生物培养无土栽培
含义在无菌条件下，将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养，最终发育成完整植物体在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液，并利用这种营养液栽培植物
培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源等水、必需矿质元素
特殊操作要求严格控制无菌操作，在培养过程中要更换培养基，调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作，整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件
四、酶的研究与应用
1、果胶酶在果汁生产中的作用：分解细胞壁及胞间层的主要成分――果胶，使其变成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁。
2、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
（1）加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。
（2）实验过程要遵循单一变量原则和对照原则，严格控制无关变量。同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。
3、酵母细胞的固定化
（1） 包埋法：适合于较大的细胞
化学结合法
物理吸附法
（2）固定化酶和固定化细胞技术的比较
类型固定酶的种类适用方法优点及不足
固定化酶一种化学结合法、物理吸附法可反复利用，但只催化一种或一类化学反应
固定化细胞一系列包埋法成本低、操作容易，但反映效果下降
（3）制备固定化酵母细胞成功的关键
加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，如果浓度过高，将 很难形成凝胶珠，如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果，同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。
【典例3】(2010•江苏高考•T25)右图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，下列叙述正确的是
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
【解析】选BCD。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌混合制备混合液，以免高温使酵母菌失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤（去除残留的CaCl2）后再转移到图2装置中进行发酵。
五、多聚酶链式反应扩增DNA片段
细胞内DNA复制与体外DNA扩增（PCR技术）比较
细胞内DNA复制PCR

不

同

点解旋解旋酶，边解旋边复制80℃~100℃高温解旋，双链完全分开
酶DNA解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶Taq DNA聚合酶
引物RNADNA或RNA
能量ATP不加
温度体内温和条件高温
子链合成一条链连续（先导链），另一条链不连续，先合成片段，再由DNA连接酶链接（滞后链）两条子链均连续合成
循环次数受生物体自身控制30多
相
同
点①提供DNA模板
②四种脱氧核苷酸作原料
③子链延伸的方向相同
④都需在一定的缓冲溶液中进行
六、重要物质的提取
1、植物芳香油三种提取方法的比较
方法提取原理步骤提取物质
水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏；②分离油层；③除水过滤玫瑰精油、薄荷油等
压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 ①石灰水浸泡、漂洗；②压榨、过滤、静置；③再次过滤橘皮、柠檬精油等
萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物①粉碎、干燥；②萃取、过滤；③浓缩胡萝卜素
2、DNA粗提 取与鉴定
（1）原理：①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；
②DNA不溶于酒精，但某些蛋白质则溶于酒精；
③DNA可被二苯胺染成蓝色
（2）注意事项：
①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。
②实验过程中两次用到蒸馏水：第一次目的是使成熟 的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次目 的是稀释NaCl溶液。
③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热，观察是否出现蓝色。
3、血红蛋白的提取和分离过程
（1）原理：根据相对分子质量的大小、各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同可以将不同种类的蛋白质分离。
（2）方法：凝胶色谱法、电泳
（3）步骤：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
【典例4】（2010•山东高考•T34）【生物―生物技术实践】
生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下， 植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如下图）。

（1）用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用_____、_____方法从油料作物中提取。
（2）筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供____，培养基灭菌采用的最适方法是____法。
（3）测定培养液中微生物数量，可选用_____法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测______，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产技术，可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。
（4）若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的_____技术。
【解析】（1）植物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，用于生产生物柴油的植物油不易挥发，提取时不宜采用蒸馏法，而一般采用压榨、萃取法。
（2）.微生物生长需要碳源、氮源、矿质元素、生长因子和水。脂肪中只含碳不含氮，故属于碳源；高压蒸汽灭菌是培养基灭菌采用的最适方法。
（3）.测定培养液中微生物数量，一般采用平板记数法和显微镜直接计数法。具有活性的酶才有价值，所以，刚分离的酶应进行活性检测。使酶能够重复使用的方法是固定化酶技术。所以，（3）题三空答案依次为：显微镜直接计数、酶活性、 固定化酶。
（4）. DNA扩增常用的技术是：PCR扩增技术。
【答案】
（1）压榨；萃取。（注：两空顺序无先后）
（2）碳源；高压蒸汽灭菌（3）显微镜直接计数；酶活性（或：酶活力）
固定化酶（或：固定化细胞）（4）PCR（或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应）
【热点考向聚焦】
1、（2010•广东高考•T25）（多选）小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验（见图10），恰当的做法是
A．加入适量的酵母菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4℃冰箱中进行试验
【命题立意】本题以制作果酒为材料,主要考查发酵技术和运用生物学知识解决生产实际问题的能力。
【思路点拨】解决本题的要点是：发酵的原理和操作。发酵的原理是：在合适的温度下，在无氧环境下，用酵母菌分解葡萄糖产生酒精。酵母菌发酵产生酒精的同时，还产生二氧化碳，为使二氧化碳不影响发酵，多余的二氧化碳必须及时放出。
【规范解答】选AC 。在该发酵装置中有发酵底物（葡萄糖），但没有发酵生物（酵母菌），故应在装置中放入适量的酵母菌。所以，A正确。将阀门a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置；偶尔打开阀b几秒钟，是为了排除发酵产生的过多二氧化碳。所以，C正确。如果一直打开阀b通气，则可使氧气进入发酵装置而影响发酵，所以，B错误。酵母菌发酵需要的温度在18℃~25℃之间，4℃时温度太低，将影响发酵的速度。所以，D错误。
2、(2010•江苏高考•T7)右图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①~④所需的最适温度基本相同
【命题立意】本题以果酒和果醋制作过程为载体，主要考查学生对细胞呼吸相关知识的识记和分析能力。
【思路点拨】解答此题应注意以下关键点：
（1）果酒和果醋制作的原理、条件和过程。
（2）区别果酒和果醋制作。
（3）比较有氧呼吸和无氧呼吸
【规范解答】选C。据图分析，过程①是呼吸作用的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段，过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，过程④是果醋制作。其中过程①是细胞呼吸的第一阶段，反应场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下均能进行，因此判断A、B项错误；过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，需要氧气参与，过程④是果醋制作，其中醋酸菌是好氧菌，在将酒精转变为醋酸时需要氧的参与，由此判断C项正确；酵母菌生长繁殖温度在18～25 ℃，醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，由此判断D项错误。
3、（2010•海南高考•T25）［选修模块1：生物技术实践］
葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）该微生物通过无氧呼吸可分解＿＿＿＿＿，产生的终产物是＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是＿＿＿＿＿＿，导致发酵中出现的主要异常现象是＿＿＿＿＿＿＿＿。丙同学的错误是＿＿＿＿＿＿＿，导致发酵中出现的主要异常现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。
（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【命题立意】本题通过图示的形式展示了甲、乙、丙三位同学发酵产酵母菌的实验操作，考察了学生识图、析图能力和实验评价能力。
【思路点拨】酵母菌能够既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，且只有无氧下发酵产生酒精，欲用酵母菌发酵产葡萄酒需要提供无氧的环境，所以对于实验的装置应严格控制为无氧环境。
【规范解答】（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌；（2）酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；（3）甲同学未夹住发酵瓶的充气管，酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，所以发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样发酵液会从排气管流出；甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能产生乙醇，所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒；乙同学由于未及时排气，导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。
【参考答案】
（1）酵母菌
（2）葡萄糖　　乙醇　CO2
（3）未夹住发酵瓶的充气管　　发酵液从充气管流出，发酵液变酸
　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出
　　　葡萄醋（或果醋）　　葡萄酒（或果酒）　　葡萄酒（或果酒）
（1）未及时排气
4、(2010•江苏高考•T32)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份．每份l0 g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于?20℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入l5 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20 mL体积分数为95％的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol／L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。

分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验课题名称是 。
(2)第二步中”缓缓地”搅拌，这是为了减少 。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2： 。
②针对结论1．请提出合理的解释： 。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性．在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是： 。然后用体积分数为95％的冷酒精溶液使DNA析出。
【命题立意】本题主要考查的是实验探究的能力，包括明确实验课题、处理和解释实验步骤、设计可行的实验步骤等。
【思路点拨】解答本题的思路图示如下：

【规范解答】(1)据题意，该探究实验的自变量有实验材料的种类和温度，因变量为DNA提取量，则该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)搅拌过程中常常会发生DNA的断裂，因而该步骤需要”缓缓地”进行。
(3) ①据表分析，不同自变量条件下的因变量情况，则可得结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多。
②低温能使DNA酶的活性受到抑制，从而降低了DNA的降解速率，使DNA提取量增多。
(4)根据氯仿的理化性质，可采用氯仿与提取液混合，后去除上清液。
【参考答案】
（1）探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）DNA断裂
（3）①等质量的不同实 验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
（4）将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混和．静置一段时问，吸取上清液
5、（2010•新课标全国高考•T37）【生物――选修模块1：生物技术实践】
下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有 的性质。蒸馏时收集的蒸馏液 (是、不是)纯的玫瑰精油，原因是 。
（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和 。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是 。
（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会 ，原因是 。
（4）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度 的地方，目的是 。
（5）某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为 天左右。

(6)从薄荷叶中提取薄荷油时 (能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是 。
【命题立意】本题考查芳香油的性质、提取、保存、影响提取量的因素等问题。
【思路点拨】芳香油的性质决定了提取方法、保存、影响提取量的因素等问题。
【规范解答】（1）玫瑰精油属于芳香类化合物，具有芳香类化合物的通性，即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。
（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要 因素有蒸馏时间和温度；当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加。
（3）蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，如果不进行冷却，部分精油会随水蒸气蒸发而流失。
（4）玫瑰精油易于挥发，应保存在温度较低的地方。
（5）根据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为a天左右，此时精油含量最高。
（6）薄荷油与玫瑰精油化学性质相 似，同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。
【参考答案】
（1）易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物
（2）温度 一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加
（3）下降 部分精油会随水蒸气蒸发而流失
（4）较低 减少挥发（或防止挥发）
（5）a
（6）能 薄荷油与玫瑰精油化学性质相似
6、（2010•全国卷Ⅱ•T34）某种细菌体内某氨基酸（x）的生物合成途径如图：

这种细菌的野生型能在基本培养基（满足野生型细菌生长的简单培养基）上生长，而由该种细菌野生型得到的两种突变型（甲、乙）都不能在基本培养基上生长；在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物l，则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量X，甲能积累中间产物l，而乙不能积累。请回答：
（1）根据上述资料可推论：甲中酶____的功能丧失；乙中酶______的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的_____（同一、不同）菌体中的不同______发生了突变，从而导致不同酶的功能丧失，如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物l，则应选用_____（野生型、甲、乙）。
(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落，再将这些 菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先行成菌落，其原因是_____⑦__________.
(3)在发酵过程中，菌体中X含量过高时，其后成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改变菌体细胞膜的_______ ⑧____.使X排出菌体外。
【命题立意】本题以微生物的代谢和调节为基础,主要考查考生的分析判断能力。
【思路点拨】（1）加中间产物2→不能正常生长→酶c不能合成→控制酶c合成的基因突变；
（2）加中间产物1→不能正常生长→酶b或酶c不能合成→控制酶b或酶c合成的基因突变。再加中间产物2→正常生长→酶c能合成，而酶b不能合成→控制酶b合成的基因突变；……
【规范解答】（1）①根据题意，“在基本培养基若添加中间产物2，则甲、乙都能生长”，说明甲、乙的突变都不会导致酶c的缺失；②“若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长”，说明乙突变导致酶a缺失，甲的突变导致酶b缺失；③“在培养基上添加少量的 X,甲能积累中间产物1，而乙不能积累”，更加证明②的判断正确。产生甲、乙两种突变型的原因是野生型的不同菌体产生突变，导致不同酶的功能丧失；根据（1）③可知，如果向在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1，则应选用甲类型的突变菌。
（2）由于乙的突变是导致酶a缺失，而甲的突变是导致酶b缺失，所以二者混合培养，乙首先利用中间产物1，而形成菌落，而甲需等到中间产物2形成后才可完成新陈代谢，所以乙先形成菌落。
(3)发酵过程中，为提高发酵产物的产量，常采用改变菌体细胞膜透性的方法，使代谢产物排出菌体外。
【参考答案】
（1）b a c 不同 基因 甲
（2）甲产生的中间产物1供给乙，保证自身生长产生菌落（其他合理答案叶给分）
（3）通透性

【专题模拟演练】
一、选择题
1.（2011•北京大兴一中高三月考）下列关于果醋的制作，错误的是
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气
B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50℃左右
C．醋酸菌能将果酒变成果醋
D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸
2.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
3.在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，视野如图甲所示（图中小点代表酵母菌）。将容器放在适宜条件下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，视野下如图乙所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是

A．培养过程中，酵母菌的无氧呼吸占优 势
B．5小时内，酵母菌经历了约1个细胞周期
C．培养5小时后，酵母菌种群密度约为原来的200倍
D．培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值
4.下列有关果酒，果醋和腐乳制作的叙述，正确的是
A 参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B 果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C 在腐乳制作过程中必须有能生产蛋白质的微生物参与
D 在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量
5.腐乳制作过程中，豆腐含水量、盐的用量、发酵温度和酒的用量等均会影响腐乳风味和质量。下列相关叙述正确的是
A．豆腐含水量过高，腐乳不易成形
B．加盐量过多，腐乳硬度会增大
C．前期发酵温度过低，腐乳“皮”不易形成
D．酒的用量过多，后期成熟时间延长
6.下列关于酵母菌的有关说法正确的是
A．酵母菌产生酒精的条件与醋酸菌发酵产生醋酸的条件相同
B．利用酵母菌生产酒精的过程中固定化酶技术比固定化酵母细胞更好
C．培养液中是否产生酒精可用溴麝香草酚蓝检验
D．若要测定培养液中酵母菌的数量，采用稀释涂布平板法比平板划线法误差要小一些
7.（2011•安徽“皖南八校”第二次联考）微生物培养过程中，要十分注意无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染，请分析下列问题，错误的是
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 ②接种操作要在酒精灯火焰附近进行③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒 ④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 ⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌 ⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A．①③ B．②④ C．③⑤ D．④⑥
8.下图为利用生长在麦麸上的黑曲霉制备纤维素酶的流程图。下列有关叙述正确的是

A．菌体培养中应做好灭菌操作以确保培养菌体的单一性
B．透析后的弃去物其主要成分是大分子杂质
C．含酶的粗提取物中含多种蛋白质
D．纯化常用的方法是凝胶色谱法
9.目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是
A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感
B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境
C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
10.酵母细胞固定化的实验中，实验操作与目的不相符的是
A．干酵母加入蒸馏水搅拌均匀，放置1小时左右，使酵母细胞活化
B．采用小火间断回执的方法，防止海藻酸钠发生焦糊
C．将活化的酵母细胞加入海藻酸钠溶液，轻轻搅拌，以免产生气泡
D．用注射器滴加溶液时要接近CaCl2溶液的液面，防止凝胶珠出现“尾巴”
11.某学生为研究加酶洗衣粉的洗涤效果，设计了如下实验：①制备不同洗衣粉含量的洗涤液。②按下表设置试验组。③每只烧杯加入等量的洗涤液、相同的污染布料，并设置相同且适宜的浓度。
④以污染布料洗净所用的时间为实验结果。下列实验结果预测及其分析，不正确的是

A．当洗衣粉含量为任一固定值时，都能发现酶的最适pH值的估计值
B．当pH为任一固定值时，都能证明酶影响反应速率
C．无论洗衣粉含量为何值，根据实验结果作出的曲线图形近似“V”字形
D．此实验涉及2个自变量，1个因变量
12.（2011•浙江温州十校联合体高三联考）将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是

13.下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述，不正确的是
A．提取动物细胞中的DNA和蛋白质都可以采用蒸馏水涨破细胞的方法
B．采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质
C．蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质
D．血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化，DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化
14.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不同。下列有关叙述不正确的是

A．实验材料选择错 误的组别是丙
B．沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁
C．甲组实验现象差的原因是25℃的酒精对DNA的凝集效果差
D．乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂
15.下列关于生物技术实践的叙述中，不正确的是
A．加酶洗衣粉中添加的酶可能有纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶等
B．利用PCR技术扩增目的基因时，引物Ⅰ和引物Ⅱ的碱基序列一定互补配对
C．与斐林试剂检测相比，用尿糖试纸检测尿液中的葡萄糖，特异性更强、灵敏度更高
D．腐乳制作过程中，添加料酒、香辛料和盐，均可以抑制杂菌的生长
二、非选择题
16.2007年，我国利用秸秆生产车用燃料乙醇的关键技术获得了重大突破，目前已顺利进入工业化实验阶段。实验显示，每4吨秸秆（玉米、麦草秸秆等）可生产1吨燃料乙醇。秸秆的主要成分是纤维素，通过自主创新，我国已经掌握了纤维素的水解技术。请回答：
（1）利用玉米秸秆生产乙醇首先选用_______________酶处理秸秆，使之转化为发酵所需的_________等物质，然后进行发酵，获得乙醇。
（2）在培养分离纤维素分解菌的过程中，接种微生物可以采用平板划线法和____________________法。进行平板划线时，在划线结束后仍然要灼烧接种环，原因是__________________________________________________。
（3）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常采用____________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。从物理状态看，培养基应使用____________培养基。
（4）在酒精发酵过程中，在不同时间内对发酵液样品进行检测，发现发酵液的pH一直下降，原因是_______________________________________________________________。
（5）为了提高乙醇的品质和降低生产成本，研究人员提出可以使用固定化酵母细胞。制备固定化酵母细胞多采用_______________法。
17.果酒、果醋等是日常生活中常用的一类饮料。红葡萄酒中的色素主要来自红葡萄皮中，它不仅给葡萄酒以美的红色，还具有酸碱指示剂的作用，如遇小苏打（碱性）会变颜色。
（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。从呼吸角度看，酵母菌属于__________ 菌，可用酸性条件下的__________溶液检验呼吸产生酒精。
（2）某同学在用带盖的瓶子进行葡萄酿酒时，在发酵过程中，每隔一段时间应__________，以防瓶子爆裂。
（3）制作果醋时，需通气，可以说明醋酸杆菌为 __________ 菌。
（4）为提高果酒的品质及节约生产成本，厂家已尝试使用固定化细胞技术。酵母细胞的固定多采用__________ 法。在用此法制备固定化酵母过程中，为加快海藻酸钠在水中的溶解速度，最好采用__________加热的方法，以防海藻酸钠发生焦糊。
（5）现有两个品牌颜色一样的红葡萄酒，其中一个是用100%红葡萄汁酿造，另一个是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、小烧杯若干，请简述能鉴别出两个品牌红葡萄酒的实验思路 。
18.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：
（1）为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果关系，某同学通过实验获得右图所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是 %，本实验的自变量是 。

（2）下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究结果：

上述实验结果可以得出的结论有：① ；② 。
（3）在使用加酶洗衣粉过程中，对于特别脏的衣服、较大的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：①__________________________；②__________________________。
19.CTAB法是一种从高等真核生物细胞中制备基因组DNA（总DNA）的技术。CTAB能跟核酸形成复合物，在高盐溶液(＞0.7mol/L的NaCl溶液)中可溶并且稳定存在，当降低溶液中盐的浓度(＜0.3mol/L的 NaCl溶液)，CTAB - 核酸的复合物就会因溶解度降低而沉淀，再用70% 酒精浸泡可洗脱掉CTAB；氯仿能使蛋白质发生变性而沉淀。提取和检测水稻基因组DNA的操作步骤如下：
① 在50ml离心管中加入20mlCTAB抽提缓冲液（主要成分是1.4mol/L 的NaCl、2%的CTAB），于65℃水浴中预热；
② 将20 g新鲜的水稻幼嫩叶片剪成小段后放于研钵中，用液氮速冻并研磨成粉末，加入上述离心管中，于65℃水浴中保温30min；
③ 取出离心管中，冷却至室温，加入20ml的氯仿，轻轻混匀20min；
④ 在室温下以 12000r/min的转速离 心10-20 min；
⑤ 将上清液移入另一个离心管中，加入2/3体积的经冷却的异丙醇，用玻璃棒轻轻搅动，小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB - 核酸的复合物沉淀；
⑥ 将沉淀移入另一个离心管中，加入70%乙醇洗涤，重复洗涤1-2次；
⑦ 吹干乙醇后，将DNA溶于适量的TE缓冲液中，在0.8%的琼脂糖凝胶上电泳分离并在核酸紫外检测仪上观察。
请回答下列问题：
（1）植物基因组DNA（总DNA）的提取通常采用机械研磨的方法，常温下研磨时，植物细胞匀浆含有多种酶类对DNA的提取产生不利的影响。用液氮速冻研磨，材料易于破碎，同时还具有 ▲ 的作用。
（2）实验步骤③ 、④的目的是 ▲ 。
（3）实验步骤⑤中，玻璃棒上出现沉淀的主要原因是 ▲ 。
（4）对DNA进行定性检测常用的试剂是 ▲ 。琼脂糖凝胶电泳是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及 ▲ 、 ▲ ，使带电分子产生 ▲ 而实现分离。DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，利用核酸紫外检测仪可以进行 ▲ 。
20.美国科学家Sanger因发明了链终止．DNA测序法而再获诺贝尔奖。通过向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，可以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链，再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置。下图表示测定DNA新链中腺嘌呤位置的操作方法，据图作答：

（1）操作的第一步是通过加热破坏 从而使DNA分子的双链打开，在细胞中这是在 酶的作用下完成的。
（2）根据图中的模板链，对应合成的最长新链的碱基序列是（自上而下读出）： 。
（3）要通过以上操作精确地测出DNA链上每一个碱基的位置，电泳分离结果必须能把 区分开来。
（4）为了能够从电泳结果直接读出模板链中鸟嘌呤的位置，进行以上操作时，应加入什么标记物? 。扩增后将产生几种带标记的新链?
21.请回答下列与实 验室提取芳香油有关的问题：
（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、 和 。
（2）芳香油溶解性的特点是不溶于 ，易溶于 ，因此可用 作为提取剂来提取芳香油。
（3）橘子果实含有芳香油，通常可用 作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是 。
（4）对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是 。
（5）得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的 层，原因是 。加入氯化钠的作用是 。
（6）从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此剂的作用是 。
【答案】
一、选择题
1-5BB（5 ABCD） 6-10DD（8 ACD）CD
11-15BBDDB

二、非选择题
16、答案：（1）纤维素 葡萄糖
（2）稀释涂布平板法 及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境或感染实验操作者
（3）刚果红 固体
（４）酵母菌在进行发酵过程中产生CO2溶于发酵液中，使pＨ下降。
（5）包埋
17、答案：

18、答案：（1）0.6% 碱性蛋白酶的浓度
（2）①在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高 ②使用加酶洗 衣粉时的适宜温度为45℃左右（或40～50℃）
（3）用温水浸泡 延长浸泡时间 增加洗衣粉的用量等
19、答案：（1）降低细胞匀浆中酶的活性，避免对DNA的提取产生不利影响
（2）去除溶液中的蛋白质
（3）溶液中NaCl的浓度＜0.3mol/L，CTAB - 核酸的复合物因溶解度降低而沉淀
（4）二苯胺 分子大小 形状的不同 不同的迁移速度
DNA含量的测定（或检测DNA）
20、答案：（1）氢键 解旋 （2）TACTAGGAC
（3）长度只差一个碱基（或脱氧核苷酸）的DNA链
（4）加入胞嘧啶脱氧核苷酸类似物（或ddCMP） 2种
21、答案：（1） 蒸馏法 萃取法（每空1分，共2分）
（2）水 有机溶剂 有机溶剂（每空1分，共3分，其他合理答案也给分）
（3）橘子皮 芳香油含量较高（每空1分，共2分）
（4）过滤（1分，其他合理答案也给分）
（5）上（1分） 油层的密度比水层小（2分，其他合理答案也给分） 增加水层密度，使油和水分层（2分）
（6）吸收芳香油中残留的水分（2分）