高考生物 专题九 生物技术实践二轮复习

高考生物 专题九 生物技术实践二轮复习

专题九　生物技术实践 直击考纲1.微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。3.运用发酵加工食品的基本方法。4.制备和应用固相化酶。5.蛋白质的提取和分离。6.PCR技术的基本操作和应用。‎ ‎1．判断下列有关传统发酵技术的叙述 ‎(1)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长 (2012·江苏，‎21A)(　√　)‎ ‎(2)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，让发酵装置接受光照并放在‎45 ℃‎处 ‎(2010·北京，1AD)(　×　)‎ ‎(3)在果酒和果醋制作过程中，果酒的制作过程是在缺氧条件下，而果醋整个制作过程一直处于有氧条件下 (2010·江苏，‎7AC改编)(　×　)‎ ‎(4)与果醋、果酒制作相比，腐乳的制作所需要的适宜温度最高，所用菌种为乳酸菌 ‎(2011·江苏，‎3AC)(　×　)‎ ‎(5)在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与，所用豆腐的含水量为70%左右，水分过多腐乳不易成形 (2008·江苏，17AB改编)(　√　)‎ ‎2．判断下列有关微生物的培养与应用的叙述 ‎(1)常用液体培养基分离获得细菌单菌落 (2012·大纲全国，5B)(　×　)‎ ‎(2)用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板 ‎(2009·安徽，‎6A)(　√　)‎ ‎(3)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法 ‎(2011·新课标全国，39)(　√　)‎ ‎3．判断下列有关酶的研究与应用的叙述 ‎(1)多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 (2011·江苏，15D)(　×　)‎ ‎(2)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 (2010·江苏，25B改编)(　√　)‎ ‎(3)利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件(2009·江苏，‎3C)(　×　)‎ ‎(4)利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物(2009·江苏，3D)(　×　)‎ ‎(5)固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 (2009·江苏，‎3A)(　√　)‎ ‎4．判断下列有关蛋白质技术的叙述 ‎(1)蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA(2009·江苏，‎23C)(　×　)‎ ‎(2)蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化 (2009·江苏，23D)(　√　)‎ ‎(3)利用透析法纯化蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 (2010·江苏，‎3C)(　×　)‎ 重点一　微生物的利用 ‎1．微生物的培养 ‎(1)无菌技术：主要包括消毒和灭菌。‎ ‎①消毒方法：常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。‎ ‎②常用灭菌方法：灼烧灭菌——接种环、接种针等金属器具；干热灭菌——主要针对玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌——主要针对培养基等。‎ ‎(2)如图为倒平板操作过程，操作时要待培养基冷却至50_℃左右时，在酒精灯火焰附近进行。‎ 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。‎ ‎(3)平板划线操作 ‎(4)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。如图所示：‎ ‎2．培养基对微生物的选择作用 ‎(1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。‎ ‎(2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。‎ ‎(3)培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物。‎ ‎(4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。‎ ‎(5)改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。‎ 技能点拨　‎ ‎1．平板划线操作的注意事项 ‎(1)每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。‎ ‎(2)灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，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．(2013·新课标全国卷Ⅱ，39)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24 h，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。‎ 重点二　微生物在传统发酵技术中的应用 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 技能点拨 ‎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。‎ 对位训练 ‎3．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。‎ ‎4．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。‎ 重点三　制备和应用固相化酶 技能点拨 对位训练 ‎5．(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。‎ 重点四　PCR技术和蛋白质技术 ‎1．比较细胞内DNA复制与PCR技术的不同 技能点拨　‎ ‎1．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。‎ ‎2．提取血红蛋白过程中样品的预处理及粗分离 ‎　‎ 透析 对位训练 ‎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。‎ 网络小结 ‎ ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎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 答案　A 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 答案　B 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 答案　D 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不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 答案　BD 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。‎ ‎1．耐冷菌是生活在低温环境下的一类微生物，在0～‎5 ℃‎可生长繁殖，最高生长温度一般在‎30 ℃‎左右。关于耐冷菌的下列选项中错误的是 (　　)‎ A．耐冷菌参与代谢的酶在低温下仍具有较高的催化活性 B．不同取样地点相比较，北方寒冷地区水土中较易分离出耐冷菌 C．探究耐冷菌生活的最适温度，自变量应为温度，无关变量应相同且适宜 D．分离纯化耐冷菌的过程中，使用过的培养基及培养物必须经过消毒处理后才能丢弃 答案　D 解析　使用过的培养基必须经过灭菌处理后再丢弃，经消毒可能还会存在细菌的芽孢。‎ ‎2．如图甲是果醋发酵装置，乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图。下列有关叙述正确的是 (　　)‎ A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生 B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵 C．后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度 D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是③‎ 答案　B 解析　果醋发酵时，若不通气，则先进行酒精发酵，再进行醋酸发酵，所以会产生酒精和CO2，故A项错误；由于酒精有香味，所以闻到香味可以说明有酒精的产生，故B项正确；醋酸菌发酵时所需的温度比酒精发酵所需要的温度高，所以需提高温度，故C项错误；在果醋发酵的过程中，初期产生酒精和CO2，pH下降慢，接种醋酸菌后，产生醋酸，pH下降快，所以pH的变化是图乙中的曲线②，故D项错误。‎ ‎3．高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是(　　)‎ A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中 B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上 C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上 D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上 答案　C 解析　在新鲜葡萄汁中加入干酵母，控制无氧条件发酵时，会产生酒精对其他杂菌有一定的抑制作用，因此不进行严格的无菌操作对结果影响较小；日常将毛霉菌液接种在豆腐上进行发酵，通过加入食盐腌制可以制成豆腐乳，起到一定的抑制其他微生物生长的作用；转基因植物培养过程中如果被微生物感染将无法获得转基因幼苗，导致实验失败；由于土壤浸出液中本身含有多种微生物，而培养基是选择培养基，所以可抑制其他微生物的生长。‎ ‎4．用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液，通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列相关叙述不正确的是 (　　)‎ A．蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B．酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染 C．乳酸菌是异养厌氧菌 D．只有奶粉为乳酸发酵提供氮源 答案　D 解析　蔗糖是乳酸菌的碳源，乳酸菌分解蔗糖产生乳酸，所以A正确；酸奶是乳酸发酵的产物，不会有气体产生，因此有气泡说明有杂菌污染，B正确；题中所给的玉米胚芽液经过蛋白酶水解后也可以提供氮源，D错误。‎ ‎5．如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．①～④过程都是在酵母细胞的作用下完成的 C．过程①～④所需的最适温度基本相同 D．过程③和④都需要氧气参与 答案　D 解析　①过程有氧和无氧条件下均可以发生，②过程属于无氧呼吸的第二阶段，只能发生在无氧条件下，A错；④过程是在醋酸菌作用下完成的，B错；过程①②③为酵母菌的呼吸作用，最适宜温度约为‎20 ℃‎左右；④的适宜温度为30～35 ℃，C错；过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，其中第三阶段需要氧气参与，④过程中醋酸菌为需氧型，产生醋酸需要氧气参与，D正确。‎ ‎6．如图为腐乳制作过程的流程图，下列说法不正确的是 (　　)‎ →→→ A．毛霉为好氧型真菌，为避免其无氧呼吸，码放豆腐时要留出一定缝隙 B．加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬，同时能抑制微生物的生长 C．加卤汤、密封腌制中，毛霉不断增殖，并产生大量的酶，分解蛋白质 D．用胶条密封瓶口时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，以防止瓶口污染 答案　C 解析　加卤汤、密封腌制时毛霉已经死亡，但是其体内的酶仍可继续发挥作用，分解蛋白质，C项错误。‎ ‎7．某同学在制作腐乳的过程中，发现豆腐腐败变质，下列不属于其原因的是 (　　)‎ A．用盐腌制中，加盐量太少 B．用来腌制腐乳的玻璃瓶，没有用沸水消毒 C．制作卤汤时，料酒加的量较多 D．装瓶后，没有将瓶口密封 答案　C 解析　加盐太少，对杂菌的抑制作用小；腐乳瓶没用沸水消毒，导致有杂菌存在；装瓶后若瓶口不密封，导致外界杂菌进入，这些都可使豆腐腐败。‎ ‎8．下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是 (　　)‎ A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药 C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用 D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌 答案　C 解析　‎ 酶的固定方法通常有化学结合法和物理吸附法，前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性，后者则不会；消化酶在消化道中起作用；尿糠试纸是用来鉴定尿液中是否含有葡萄糖的，只能利用一次；将溶化后的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中，然后以恒定速度缓慢滴加至CaCl2溶液中而形成凝胶珠，再用无菌水冲洗2～3次，所以无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌。‎ ‎9．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________源；从物理状态上来说，Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时应加入____________作为凝固剂。‎ ‎(3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________________；一般对配制的培养基采用________法灭菌。‎ ‎(4)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈；应挑出透明圈______(填“大”或“小”)的菌落，接种到Ⅱ号培养基。‎ 答案　(1)稀释　稀释涂布平板　(2)选择　(唯一)碳　琼脂　(3)先调节pH，后灭菌　高压蒸汽灭菌　(4)淀粉酶　大 解析　(2)Ⅰ号培养基属于选择性培养基，仅以淀粉作为碳源；Ⅱ号培养基为固体培养基，配制时应加入琼脂作为凝固剂。(4)嗜热菌可产生淀粉酶，淀粉酶在含有淀粉的培养基中会分解淀粉形成透明圈，透明圈越大表明嗜热菌的数量越多。‎ ‎10．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图示回答下列问题：‎ ‎(1)完成图甲中的实验流程，则矩形框内应为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)果酒和果醋的制作分别利用了________和________(填生物名称)两种微生物的发酵原理。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是____________和______________，主要原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________(答出两点)。‎ ‎(3)图乙装置中的充气口在____________过程中要关闭，而排气口在该过程中应开放，目的是用来排出____________产生的________。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)果汁发酵后是否有酒精产生，可用____________来检验，在酸性条件下呈现________色证明有酒精产生。‎ ‎(5)葡萄是否需要灭菌？为什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)醋酸发酵　(2)酵母菌　醋酸菌　通入氧气　温度30～35 ℃　醋酸菌是好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生命活动；醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃‎ ‎(3)酒精发酵　酵母菌无氧呼吸　二氧化碳　避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)　(4)重铬酸钾　灰绿　(5)不需要。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。灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌，使发酵不能进行 解析　(1)果酒发酵和果醋发酵可以利用同一装置，但在装置中缺乏糖源时，醋酸菌可以利用酒精为原料产生醋酸。(2)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和醋酸菌；由果酒的发酵进入果醋发酵后，氧气的含量要增加，且温度要提高到30～35 ℃，以满足醋酸菌的代谢需要。(3)酒精是酵母菌经过无氧呼吸产生的，所以进行酒精发酵时要将充气口关闭；但排气口要时常打开，以排出无氧呼吸产生的CO2，防止发酵瓶爆裂；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中的微生物污染。(5)果酒的制作是利用了葡萄皮表面的野生型酵母菌，所以不能对葡萄进行灭菌处理。‎ ‎11．酶已广泛地应用在食品、化工、轻纺、医药等领域。在应用酶的过程中，常遇到酶很难回收再利用等实际问题。固定在载体上的酶可以被反复利用。自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础上，又发展出了细胞固定化技术。回答下列问题：‎ ‎(1)一般来说，酶更适合采用的固定化技术有____________和____________，而细胞多采用的固定化技术是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间 。其目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)配制海藻酸钠溶液时，在用酒精灯加热时，注意要________________，反复几次。‎ ‎(4)将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至________，加入已活化的酵母细胞，充分搅拌至混合均匀。‎ ‎(5)将装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到配好的________溶液中，形成________，完成对酵母细胞的固定化。‎ 答案　(1)化学结合法　物理吸附法　包埋法　(2)使酵母细胞活化　(3)用小火或间断加热　(4)室温　(5)CaCl2　凝胶珠 解析　(1)由于酶分子较小，所以一般采用化学结合法和物理吸附法进行固定。由于细胞较大，所以一般采用包埋法进行固定。(2)干酵母需要活化后才能进行固定，活化的方法是向酵母中加入蒸馏水搅拌混合。(3)配制海藻酸钠溶液加热，需要用小火加热或间断加热，以防止海藻酸钠焦糊。(4)海藻酸钠溶液冷却后才能使用，以防止将酵母细胞杀死。(5)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合后，用注射器缓慢、恒速加入到CaCl2溶液中才能形成符合要求的凝胶珠。‎ ‎12．请回答下列生物技术有关问题：‎ ‎(1)DNA变性后，当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链，称为________。PCR技术利用了DNA的________原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。‎ ‎(2)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定的酵母细胞数目____________。‎ ‎(3)若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至________期的花药培养成功率最高。‎ 答案　(1)复性　热变性　(2)高温杀死酵母菌　较少 ‎(3)单核 解析　(1)DNA热变性后可以再恢复到原来的双链状态，所以PCR技术可以利用DNA热变性的原理，通过控制温度来控制DNA的解聚和结合。(2)因为制备海藻酸钠溶液需要加热，所以制备完毕要冷却后才能使用，否则会杀死酵母细胞。凝胶珠的颜色深浅与被固定的酵母细胞数量呈正相关，即固定的细胞越多则颜色越深，所以凝胶珠的颜色过浅，说明固定的酵母细胞太少。(3)花药离体培养时一般选择发育至单核期的花粉为材料。‎