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2019年高考生物大二輪復(fù)習(xí) 專題突破練習(xí)九 生物技術(shù)實(shí)踐 [考綱要求]　1.酶在洗滌等方面的應(yīng)用(A)。2.制備和應(yīng)用固相化酶(A)。3.發(fā)酵食品加工的基本方法(A)。4.微生物的分離和培養(yǎng)(A)。5.實(shí)驗(yàn)：(1)探究酶在洗滌方面的應(yīng)用(b)；(2)酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)(b)；(3)腐乳的制作(a)；(4)果酒和果醋的制作(b)；(5)微生物的分離與培養(yǎng)(b)；(6)DNA的粗提取與鑒定(b)。 [構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)] 考點(diǎn)一　微生物的利用 1．有關(guān)微生物實(shí)驗(yàn)的基本方法 (1)制備培養(yǎng)基：計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。 (2)無(wú)菌技術(shù)：主要指消毒和滅菌。 (3)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。 (4)平板劃線法：是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 (5)稀釋涂布平板法：先將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋后涂布平板，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。如圖： 2．微生物的分離與培養(yǎng) (1)分離方法：選擇培養(yǎng)基。 (2)某種微生物的分離 ①土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) a．篩選菌株：利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株。 b．計(jì)數(shù)方法：稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。 c．過(guò)程：土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察。 ②分解纖維素的微生物的分離 a．實(shí)驗(yàn)原理 即：可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。 b．流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布平板→挑選菌落。 (3)鑒定方法 鑒定分解尿素的細(xì)菌 含酚紅指示劑的尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基→細(xì)菌→指示劑變紅，則該菌能分解尿素 鑒定纖維素分解菌 [錯(cuò)混診斷] 1．在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間，這樣做的目的是檢測(cè)培養(yǎng)基上的細(xì)菌含量(xx新課標(biāo)Ⅱ，39(1)改編)(　　) 2．某研究小組從有機(jī)廢水中分離微生物用于廢水處理。接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(xx江蘇，18C)(　　) 3．純化菌種時(shí)，為了得到單菌落，常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法(2011新課標(biāo)，39(2)改編)(　√　) 4．在瓊脂固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的單個(gè)菌落含有多種細(xì)菌(2011重慶，2A)(　　) 5．檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)實(shí)驗(yàn)操作中，確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)(xx安徽，6D)(　　) 6．培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌(xx江蘇，18A改編)(　　) 題組一　從微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)進(jìn)行命題 1．(xx新課標(biāo)Ⅱ，39)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測(cè)定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作。回答下列問(wèn)題： (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測(cè)水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間，這樣做的目的是__________________________________；然后，將1 mL水樣稀釋100倍，在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為_(kāi)_____________。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時(shí)，接種環(huán)通過(guò)________滅菌，在第二次及以后劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線。這樣做的目的是____________________________________________。 (3)示意圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中__________的含量，同時(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)___________的利用率。 答案　(1)檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8107　(2)灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落　(3)B　(4)溶解氧　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 解析　(1)為了檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，可在涂布接種前，隨機(jī)取滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間。0.1 mL稀釋液中平均有(39＋38＋37)/3＝38個(gè)活菌，則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38/0.1＝380，則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380100＝3.8104，則每升水樣中活菌數(shù)目為3.81041 000＝3.8107。(2)接種環(huán)、接種針等金屬用具可直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，以達(dá)到迅速?gòu)氐诇缇哪康?。在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線，其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落。(3)比較圖A和圖B可以看出：A培養(yǎng)基中細(xì)菌的分布呈線性，是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果；B培養(yǎng)基中細(xì)菌均勻分布，是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，因此振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。 題組二　從微生物培養(yǎng)基的組成成分及純化方法進(jìn)行命題 2．(xx四川，10)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長(zhǎng)期使用會(huì)污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖甲、乙所示。 (1)微生物生長(zhǎng)繁殖所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________________四類，該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是________________________________________。 (2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長(zhǎng)素和________________，這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成________保存?zhèn)溆谩? (3)純化菌株時(shí)，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無(wú)菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無(wú)菌落可能的操作失誤有________________________________________。 (4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制，將該菌種的培養(yǎng)液過(guò)濾離心，取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是________________________________，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理？為什么？________________________。 答案　(1)氮源和無(wú)機(jī)鹽　只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長(zhǎng)繁殖　(2)細(xì)胞分裂素　母液　(3)接種環(huán)?、俳臃N環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開(kāi)始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)　不合理，缺少空白對(duì)照 解析　(1)微生物生長(zhǎng)繁殖需要的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽四類。根據(jù)題意可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，該實(shí)驗(yàn)的目的是探索其降解機(jī)制，因此，需要分離出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物，故選擇培養(yǎng)時(shí)為了排除其他碳源的干擾，培養(yǎng)基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，用于調(diào)節(jié)植物細(xì)胞脫分化和再分化；這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成母液保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時(shí)，通常使用的劃線工具是無(wú)菌接種環(huán)。劃線的平板培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)第一劃線區(qū)域的劃線上不間斷地長(zhǎng)滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無(wú)菌落，而其他劃線上有菌落。造成此現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)：一是接種環(huán)灼燒后未冷卻，菌種接觸到高溫的接種環(huán)而死亡；二是劃第二劃線區(qū)域第一條線時(shí)未從第一區(qū)域末端開(kāi)始。(4)根據(jù)圖乙所示實(shí)驗(yàn)中的上清液加入蛋白酶溶液推測(cè)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄磕康木晔欠衲芊置诮到獗交锹〉牡鞍踪|(zhì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理之處是缺少不加蛋白酶溶液、其他條件同圖乙的空白對(duì)照。 3．(xx新課標(biāo)Ⅱ，39)臨床使用抗生素前，有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，以確定某致病菌對(duì)不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用____________法或____________法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過(guò)選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。 (2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用______法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長(zhǎng)，布滿平板。 (3)為了檢測(cè)該致病菌對(duì)于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D 四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時(shí)間后，含A的濾紙片周?chē)霈F(xiàn)透明圈，說(shuō)明該致病菌對(duì)抗生素A__________________；含B的濾紙片周?chē)鷽](méi)有出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明該致病菌對(duì)抗生素B__________________；含C的濾紙片周?chē)耐该魅Ρ群珹的小，說(shuō)明________________________________________；含D的濾紙片周?chē)耐该魅σ脖群珹的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的__________________。 (4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為達(dá)到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素__________。 答案　(1)劃線(平板劃線)　稀釋涂布(或涂布) (2)涂布　(3)敏感　不敏感　該致病菌對(duì)C的敏感性比對(duì)A的弱　耐藥菌　(4)A 解析　微生物純化的方法主要有平板劃線法和稀釋涂布平板法。根據(jù)微生物的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行一系列濃度梯度稀釋，然后用涂布法接種于固體培養(yǎng)基表面，然后在適宜條件下培養(yǎng)；抗生素是由真菌產(chǎn)生的，可以抑制生長(zhǎng)、繁殖或殺死細(xì)菌等致病菌的一類物質(zhì)，含A的濾紙片周?chē)霈F(xiàn)透明圈，說(shuō)明有抗生素A的地方該致病菌受到抑制；B的周?chē)鷽](méi)有透明圈，說(shuō)明致病菌對(duì)抗生素B不敏感，通過(guò)C的透明圈要比A的透明圈小，說(shuō)明該致病菌對(duì)C的敏感性比A的弱；D出現(xiàn)了透明圈，說(shuō)明該致病菌對(duì)D敏感，但是在透明圈上出現(xiàn)一個(gè)菌落，又排除雜菌污染，判斷此菌落的微生物對(duì)抗生素D產(chǎn)生了耐藥性。根據(jù)以上分析，為達(dá)到抗菌的目的，最好選擇抗生素A。 　用選擇培養(yǎng)基分離微生物的方法 (1)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入抗性物質(zhì)。舉例：①加高濃度食鹽分離金黃色葡萄球菌；②加青霉素分離酵母菌和細(xì)菌。 (2)通過(guò)改變培養(yǎng)基的成分。舉例：①培養(yǎng)基中缺乏氮源時(shí)，可分離自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而無(wú)法生存。②培養(yǎng)基中若缺乏有機(jī)碳源則異養(yǎng)微生物無(wú)法生存，而自養(yǎng)微生物可利用空氣中的CO2制造有機(jī)物生存。 (3)利用培養(yǎng)基的特定成分。舉例：①當(dāng)石油是唯一碳源時(shí)，可抑制不能利用石油的微生物的生長(zhǎng)，使能夠利用石油的微生物生存，從而分離出能消除石油污染的微生物。②當(dāng)纖維素為唯一碳源時(shí)，分離纖維素分解菌?？键c(diǎn)二　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 果酒、果醋、腐乳的制作 果酒 果醋 腐乳 原理 無(wú)氧：釀酒C6H12O62CO2＋2C2H5OH； 有氧：釀醋C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O 蛋白質(zhì)小分子肽＋氨基酸； 脂肪甘油＋脂肪酸 控制條件 O2 無(wú)氧 有氧 有氧 溫度 18～25 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 實(shí)驗(yàn)流程圖 讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制 [錯(cuò)混診斷] 1．醋酸菌在無(wú)氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸(xx廣東，4A)(　　) 2．酵母菌在無(wú)氧條件下利用葡萄汁產(chǎn)生酒精(xx廣東，4B)(　√　) 3．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵(xx廣東，4C)(　√　) 4．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(xx廣東，4D)(　√　) 5．某研究性學(xué)習(xí)小組以櫻桃番茄為材料進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵(xx江蘇，14B改編)(　　) 6．在制作果醋時(shí)，如果條件適宜，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸(xx江蘇，21B改編)(　√　) 7．在制作腐乳時(shí)，將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時(shí)，底層和近瓶口處需加大用鹽量(xx江蘇，21D改編)(　　) 8．在家庭中用鮮葡萄制作果酒時(shí)，讓發(fā)酵裝置接受光照并放在45 ℃處(xx北京，1AD改編)(　　) 題組　從果酒、果醋和腐乳制作進(jìn)行命題 1．(xx江蘇，24)同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的發(fā)酵裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是(多選)(　　) 某A．該裝置可阻止空氣進(jìn)入，用于果酒發(fā)酵 B．該裝置便于果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體排出 C．去除彎管中的水，該裝置可滿足果醋發(fā)酵時(shí)底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸 D．去除彎管中的水后，該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似 答案　ABD 解析　A項(xiàng)，該裝置中注水的彎曲部分可阻止空氣進(jìn)入，能用于果酒發(fā)酵。B項(xiàng)，果酒發(fā)酵產(chǎn)生的CO2可溶解在彎管的水中，CO2量多時(shí)可進(jìn)一步通過(guò)水排出。C項(xiàng)，醋酸菌是好氧菌，因沒(méi)有將無(wú)菌空氣通入發(fā)酵液中，故去除彎管中的水后也不能滿足底層發(fā)酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求。D項(xiàng)，去除彎管中的水后，該裝置的彎管部分既能排出CO2，也能防止空氣中的微生物進(jìn)入，與巴斯德的鵝頸瓶作用類似。 2．下列有關(guān)果酒、果醋和腐乳制作的敘述，正確的是(　　) A．參與果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵的微生物都含有線粒體 B．果酒制成后只需將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中即可制作果醋 C．在腐乳制作過(guò)程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與 D．在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸減少鹽量 答案　C 解析　參與果酒發(fā)酵的酵母菌是真核生物，有線粒體；參與果醋發(fā)酵的醋酸菌是原核生物，無(wú)線粒體。果酒制成后將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中，同時(shí)要通入無(wú)菌空氣，可制作果醋。在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸增加鹽量。 3．腐乳，又稱豆腐乳，是我國(guó)著名的民族特產(chǎn)發(fā)酵食品之一。其滋味鮮美，醬香宜人，制作歷史悠久，品種多樣，主要有紅方腐乳、醬腐乳和白腐乳等，而紅曲醬腐乳既具有紅方腐乳適宜的天然紅曲色澤，又具有醬腐乳特有的濃郁的醬香味，深受人們的喜愛(ài)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。某興趣小組按照以下工藝流程制作紅曲醬腐乳，請(qǐng)據(jù)圖回答： 毛霉→孢子懸浮液　　　　　　　紅曲醬鹵 　　　　　　↓　　　　　　　　　　　↓ 豆腐→切塊→接菌→搓毛→腌坯→裝壇→兌湯→發(fā)酵 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成品 (1)現(xiàn)代科學(xué)研究表明，許多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用的是________，它是一種絲狀真菌。 (2)傳統(tǒng)的制作過(guò)程中，豆腐塊上生長(zhǎng)的毛霉來(lái)自________________________。而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種接種在豆腐上，這樣可以________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)搓毛是將長(zhǎng)滿菌絲的白坯用手扶抹，讓菌絲裹住坯體，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在逐層加鹽腌坯的過(guò)程中，隨層數(shù)的加高而________鹽量，接近瓶口處要________鋪一些。 (5)紅曲醬鹵是紅曲、面醬、黃酒按一定的比例配制而成的，加入黃酒的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)毛霉　(2)空氣中的毛霉孢子　避免其他菌種的污染，以保證腐乳的質(zhì)量 (3)防止腐乳爛塊　(4)增加　多 (5)可以抑制微生物的生長(zhǎng)，能使腐乳具有獨(dú)特的香味 解析　(1)豆腐發(fā)酵有多種微生物參與，其中毛霉起主要作用，毛霉是一種絲狀真菌。(2)傳統(tǒng)制作中，豆腐上的毛霉來(lái)自空氣中的毛霉孢子，現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)是在無(wú)菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種接種在豆腐上，以避免其他菌種的污染，保證腐乳的質(zhì)量。(3)搓毛促進(jìn)毛霉覆蓋整塊腐乳，以防止其他微生物的污染導(dǎo)致腐乳爛塊。(4)加鹽的作用是析出豆腐中的水分，使豆腐變硬，在后期制作中不會(huì)過(guò)早酥爛。同時(shí)鹽能抑制微生物的生長(zhǎng)，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。(5)加酒可以抑制微生物的生長(zhǎng)，以防腐乳爛塊，同時(shí)能使腐乳具有獨(dú)特的香味。 　1.果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路 (1)酵母菌繁殖需要氧氣，醋酸菌是好氧細(xì)菌，則果酒制作前期和果醋制作整個(gè)過(guò)程都需要氧氣；酵母菌產(chǎn)生酒精時(shí)是厭氧的，則在充氣口處應(yīng)該設(shè)置開(kāi)關(guān)。 (2)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生CO2，需要設(shè)置排氣口；為了防止空氣中微生物污染，排氣口應(yīng)該連接一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管。 (3)為便于取樣及監(jiān)測(cè)發(fā)酵情況，需要設(shè)置出料口。 2．制作果酒、果醋、腐乳的比較 項(xiàng)目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 生物學(xué)分類 真核生物 原核生物 真核生物 代謝類型 異養(yǎng)兼性 厭氧型 異養(yǎng)需氧型 異養(yǎng)需 氧型 生產(chǎn)應(yīng)用 釀酒、發(fā)面 釀醋 制作腐乳 氧的需求 前期需氧， 后期厭氧 一直需氧 一直需氧 考點(diǎn)三　酶的應(yīng)用 1．加酶洗衣粉的洗滌原理 種類 洗滌原理 洗滌實(shí)例 蛋白酶 可將蛋白質(zhì)分解為易溶解或分散于洗滌液中的小分子的肽或氨基酸 血漬、奶漬及各種食品中的蛋白質(zhì)污垢 脂肪酶 把脂肪水解為較易溶解的甘油和游離的脂肪酸 食品的油漬、人體皮脂、口紅 淀粉酶 能使淀粉迅速分解為可溶性的麥芽糖、葡萄糖等 來(lái)自面條、巧克力等的污垢 纖維素酶 使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果 2.固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 固定化酶 固定化細(xì)胞 固定酶的種類 一種 一系列 適用方法 化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法 包埋法 特 優(yōu)點(diǎn) 酶既可與反應(yīng)物結(jié)合，又可與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用 成本低，操作容易 點(diǎn) 缺點(diǎn) 一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降 實(shí)例 固定化葡萄糖異構(gòu)酶 固定化酵母細(xì)胞 [錯(cuò)混診斷] 1．玉米淀粉經(jīng)酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)化成果糖。利用固定化技術(shù)可使葡萄糖異構(gòu)酶重復(fù)利用，從而降低生產(chǎn)成本(xx山東，35(3))(　√　) 2．反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性沒(méi)有影響(xx江蘇，6B)(　　) 3．相同pH時(shí)加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉(xx江蘇，16C)(　　) 4．利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物(xx江蘇，3D)(　　) 5．剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液(xx江蘇，25A)(　　) 6．在酶的制備和應(yīng)用中，透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化(2011江蘇，15B)(　　) 題組一　從酶在洗滌劑中的應(yīng)用進(jìn)行命題 1．(xx江蘇，18)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(　　) A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用 C．在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 答案　C 解析　A項(xiàng)，酶有最適溫度，加酶洗衣粉的酶在水溫為45～60 C時(shí)能充分發(fā)揮洗滌效果。B項(xiàng)，如果將酶直接加入到洗衣粉中，洗衣粉中的表面活性劑能影響堿性蛋白酶的活性，甚至使酶失活。C項(xiàng)，加酶洗衣粉中的酶是經(jīng)過(guò)特殊處理的，能耐酸、耐堿，可忍受表面活性劑和較高的溫度。D項(xiàng)，加酶洗衣粉中的酶的作用是催化衣物上的污漬分解，使其容易從衣物上脫落下來(lái)。 2．洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ钏匦璧模形煌瑢W(xué)對(duì)加酶洗衣粉的作用很感興趣，為此做了以下探究實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①用天平稱取加酶洗衣粉若干份，每份5 g。 ②制作被牛奶(主要含蛋白質(zhì)、脂肪)和藍(lán)墨水[主要成分：阿拉伯樹(shù)膠(植物纖維)、鞣酸與硫酸亞鐵]處理過(guò)的同一布料若干份(污漬大小以滴管滴數(shù)為準(zhǔn))。 ③取2只500 mL燒杯，依次編號(hào)為A、B，分別加入200 mL水和一份已稱好的洗衣粉，放入10 ℃水浴鍋中，并且攪拌。 ④取2塊被牛奶和藍(lán)墨水處理過(guò)的布料各一份，分別同時(shí)放入燒杯中，用玻璃棒攪拌并用秒表記錄除去污漬所需時(shí)間。 然后，分別以水浴鍋溫度依次為20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃，重復(fù)步驟③④，記錄除去污漬所需要的時(shí)間，結(jié)果如表所示。 不同溫度下除去不同污漬所需時(shí)間/min 水溫/ ℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 奶漬 48 43 28 12 6 4 12 17 藍(lán)墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 (1)請(qǐng)以溫度為橫坐標(biāo)，酶促反應(yīng)速率為縱坐標(biāo)畫(huà)出除去奶漬實(shí)驗(yàn)的大致情況圖： (2)解釋在同一水溫下除去兩種污漬時(shí)間不同的可能原因是________________________。 (3)此加酶洗衣粉不適宜洗滌下列哪些衣料？________。 ①棉織品?、诿椘贰、垭婢]織品?、苄Q絲織品　⑤滌綸織品?、掊\綸織品 (4)請(qǐng)你為上述探究實(shí)驗(yàn)命題______________________________________。 (5)上述探究過(guò)程(①至④)隱含了科學(xué)探究的________和________兩個(gè)步驟。 (6)上述實(shí)驗(yàn)涉及兩項(xiàng)對(duì)照關(guān)系，一項(xiàng)是針對(duì)________的成分對(duì)照，另一項(xiàng)是針對(duì)________的條件對(duì)照。這里的條件對(duì)照與一般實(shí)驗(yàn)空白對(duì)照的區(qū)別是__________________。 答案　(1)如圖 (2)加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，酶具有專一性，且不同酶的活性受溫度影響不同 (3)②④ (4)探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響 (5)提出假設(shè)　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) (6)不同底物　不同溫度　條件對(duì)照組互為對(duì)照(或互為實(shí)驗(yàn)組) 解析　加酶洗衣粉中添加了多種酶制劑，如堿性蛋白酶制劑和堿性脂肪酶制劑等，這些酶適宜溫度不同，而且不適合洗滌蛋白質(zhì)類纖維織物如羊毛、蠶絲等，因?yàn)槊改芷茐牡鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)探究不同底物及不同溫度對(duì)酶活性的影響，既可以根據(jù)底物不同設(shè)置對(duì)照，也可以根據(jù)溫度不同設(shè)置對(duì)照。 題組二　從酶的固定化技術(shù)進(jìn)行命題 3．下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答： 酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞 (1)在________狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)__________________狀態(tài)。活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)________。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用____________________法，而固定化酶常用________________法和________________法。 (2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________________________。海藻酸鈉溶化過(guò)程的注意事項(xiàng)是________________________。如果海藻酸鈉濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目________。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明________________。 (3)該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是_______________________。 答案　(1)缺水　正常的生活　體積會(huì)增大　包埋　化學(xué)結(jié)合　物理吸附　(2)配制海藻酸鈉溶液　小火加熱(或間斷加熱或小火間斷加熱)，不斷攪拌　較少　(海藻酸鈉濃度偏高)制作失敗　(3)使膠體聚沉(或形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)) 解析　(1)在缺水的狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)體積會(huì)增大，以免漲破容器或溢出。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法，固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。這是因?yàn)榧?xì)胞體積大，而酶分子很??；體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是配制海藻酸鈉溶液，這是因?yàn)槿绻Ｔ逅徕c濃度過(guò)高，很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)CaCl2溶液的作用是使膠體聚沉。 4．固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。科研人員用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定小麥酯酶，以研究固定化酶的相關(guān)性質(zhì)和最佳固定條件。酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量。如圖甲、乙、丙為部分研究結(jié)果。請(qǐng)分析回答： (1)從對(duì)溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析，甲圖所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是____________________________________。 (2)乙圖曲線表明濃度為_(kāi)___________的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉溶液濃度較低時(shí)，酶活力低的原因是_____________ ___________________。 (3)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)使用________次，之后酶活力明顯下降。 (4)使用固定化酶的優(yōu)點(diǎn)有哪些？_________ ______________________。 (5)固定小麥酯酶采用雙重固定法，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)固定化酶比游離酶對(duì)溫度變化的適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣　(2)3%　海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足　(3)3　(4)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；可以反復(fù)利用　(5)酶分子很小，容易從包埋材料中漏出 　固定化酶和固定化細(xì)胞的主要方法 名稱 原理 圖示 包埋法 將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中 化學(xué)結(jié)合法 利用共價(jià)鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上 物理吸附法 通過(guò)物理吸附作用，把酶固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃或離子交換樹(shù)脂等載體上 考點(diǎn)四　DNA的粗提取與鑒定 DNA的粗提取和鑒定方法 (1)操作流程 選取材料→破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液→去除濾液中的雜質(zhì)→DNA的析出與鑒定。 (2)材料的選?。哼x用DNA含量相對(duì)較高的生物組織。 (3)破碎細(xì)胞 ①動(dòng)物細(xì)胞：易破碎，可通過(guò)吸水破裂。 ②植物細(xì)胞：加入洗滌劑、食鹽后研磨。 (4)除去雜質(zhì)的方法 方法一：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度的不同，通過(guò)調(diào)節(jié)NaCl溶液的濃度除去溶于和不溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)。 方法二：利用DNA對(duì)酶的耐受性，直接在濾液中加入嫩肉粉，反應(yīng)10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)，而不會(huì)破壞DNA。 方法三：利用DNA對(duì)高溫的耐受性，將濾液放在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，使蛋白質(zhì)變性沉淀而DNA分子還未變性。 (5)DNA的析出：向處理后的濾液中加入與濾液體積相等的、冷卻的酒精溶液(體積分?jǐn)?shù)為95%)，靜置2～3 min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分。 (6)DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。 [錯(cuò)混診斷] 1．關(guān)于高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理，提取組織DNA是利用不同化合物在溶劑中溶解度的差異(xx北京，5B)(　√　) 2．用菜花替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”，其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同(2011江蘇，19D改編)(　　) 3．用不同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除蛋白質(zhì)(xx江蘇，23B)(　√　) 4．利用雞血進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，將絲狀物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色(2011江蘇，19C)(　　) 題組　對(duì)DNA的粗提取與鑒定進(jìn)行命題 1．(xx江蘇，16)下列關(guān)于“DNA 的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2 mol/ L NaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢瑁梢?jiàn)玻棒上有白色絮狀物 D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán) 答案　C 解析　A項(xiàng)，原則上含DNA的生物材料都可作為提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B項(xiàng)，DNA在2 mol/L的NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大。C項(xiàng)，向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢瑁u血細(xì)胞會(huì)吸水破裂，玻棒攪拌會(huì)加快血細(xì)胞的破裂，但在蒸餾水中不會(huì)析出DNA。D項(xiàng)，DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后變藍(lán)色。 2．(xx江蘇，4)某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，下列操作錯(cuò)誤的是(　　) A．加入洗滌劑后用力進(jìn)行快速、充分的研磨 B．用蛋白酶純化過(guò)濾后的研磨液中的DNA C．加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D．加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 答案　A 解析　本題可用排除法進(jìn)行解答。破碎植物細(xì)胞時(shí)，加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作，A錯(cuò)誤。 3．下圖表示以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定的操作程序，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)步驟一中，向雞血細(xì)胞液中加入____________并攪拌，可使雞血細(xì)胞破裂。 (2)步驟二中，過(guò)濾后收集含有DNA的____________。 (3)步驟三、四的操作原理是__________________________； 步驟四中，通過(guò)向溶液中加入____________調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度至____________mol/L時(shí)，DNA將會(huì)析出，過(guò)濾去除溶液中的雜質(zhì)。 (4)步驟七：向步驟六過(guò)濾后的____________中加入等體積的冷卻的____________，靜置2～3 min，溶液中會(huì)出現(xiàn)________色絲狀物，這就是粗提取的DNA。 (5)步驟七：DNA遇____________試劑，沸水浴5 min，冷卻后，溶液呈______色。 答案　(1)蒸餾水　(2)濾液　(3)DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，通過(guò)控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)　蒸餾水　0.14　(4)濾液　酒精　白　(5)二苯胺　藍(lán) 解析　破碎紅細(xì)胞應(yīng)用蒸餾水，使之吸水漲破。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA析出。可通過(guò)加入蒸餾水將2 mol/L的NaCl溶液稀釋為0.14 mol/L的NaCl溶液。DNA不溶于冷酒精，遇二苯胺加熱呈藍(lán)色。 　 1.DNA粗提取與鑒定中不同試劑的用途及原理比較 試劑 濃度 用途 原理(“△”為實(shí)驗(yàn)的主要原理) NaCl溶液 2 mol/L 溶解DNA DNA在NaCl溶液中的溶解度隨溶液濃度的變化而改變，溶解度在2 mol/L時(shí)最大、在0.14 mol/L時(shí)最小 △ 0.14 mol/L 析出DNA 2 mol/L 鑒定時(shí)的溶劑 酒精 95%(體積分?jǐn)?shù)) 除去雜質(zhì)以提純DNA DNA不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)可以溶于酒精 △ 二苯胺 鑒定劑 DNA遇二苯胺(沸水浴)會(huì)變藍(lán)色 △ 檸檬酸鈉 0.03 g/mL 抗凝劑 除去血液中的鈣離子，防止血液凝固 2.DNA粗提取實(shí)驗(yàn)材料和方法的選擇 (1)不同生物的組織中DNA含量不同：在選取材料時(shí)，應(yīng)本著DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。 (2)材料不同所采用的提取方法不同：①植物組織：取材→研磨→過(guò)濾→沉淀。②雞血：制備雞血細(xì)胞液→提取核DNA→溶解細(xì)胞核內(nèi)DNA→析出并濾取DNA→DNA再溶解→提取較純凈的DNA。 專題突破練 1．下列關(guān)于微生物培養(yǎng)和利用的敘述，正確的是(多選)(　　) A．利用稀釋涂布平板法只能分離微生物不能對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù) B．接種時(shí)連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落 C．以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌 D．用大白菜腌制泡菜的過(guò)程中亞硝酸鹽含量變化是先增加后減少 答案　BCD 解析　用稀釋涂布平板法可以分離微生物，也可以對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)；接種劃線可以將菌體分散，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)可以得到單菌落；以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌；在泡菜腌制過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)亞硝酸鹽含量增加，一般腌制10天后含量開(kāi)始下降。 2．下列關(guān)于果酒和果醋的制作原理、發(fā)酵過(guò)程的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．果酒和果醋的發(fā)酵菌種不同，但代謝類型相同 B．制作果酒和果醋時(shí)都應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)發(fā)酵瓶消毒 C．變酸果酒的表面觀察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落 D．果酒和果醋的制作可用同一裝置，但需控制不同的發(fā)酵條件 答案　A 解析　果酒發(fā)酵利用的是酵母菌，酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型，果醋發(fā)酵利用的是醋酸菌，醋酸菌的代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 3．科研人員研究了不同洗滌濃度(單位體積的水中加入洗衣粉的量)的兩種加酶洗衣粉的去污力(%)，結(jié)果如下表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 洗滌濃度去污力/%洗衣粉品種 0.2% 0.4% 0.6% 0.8% 加酶洗衣粉甲 71.5 78.9 80.0 79.9 加酶洗衣粉乙 69.5 80.4 80.6 80.5 A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，需控制好溫度、洗滌時(shí)間和洗滌方式等無(wú)關(guān)變量 B．若洗滌的是相同污布，則兩種加酶洗衣粉的洗滌效果相似 C．實(shí)際洗滌時(shí)，除考慮適宜的洗滌濃度外，還需考慮衣服質(zhì)地等 D．所有加酶洗衣粉最適洗滌濃度都為0.4%，濃度過(guò)大是不必要的 答案　D 解析　表中兩種洗滌劑在不同濃度下洗滌效果基本相同；根據(jù)表中信息不能得出所有加酶洗衣粉最適洗滌濃度都為0.4%。 4．(xx南京、鹽城三模)下列關(guān)于生物技術(shù)實(shí)踐的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．在固定化酵母實(shí)驗(yàn)中，溶解海藻酸鈉時(shí)，最好采用小火或持續(xù)加熱的方法 B．用加酶洗衣粉洗滌污漬時(shí)，浸泡時(shí)間不足會(huì)造成洗滌效果差 C．利用DNA不溶于冷酒精的性質(zhì)除去溶于酒精的物質(zhì)，從而進(jìn)一步提純DNA D．腐乳制作過(guò)程中，添加料酒、香辛料和鹽，均可以抑制雜菌的生長(zhǎng) 答案　A 解析　在固定化酵母細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，溶解海藻酸鈉時(shí)，最好采用小火或間斷加熱的方法，A錯(cuò)誤；酶與底物作用存在時(shí)間依賴性，B正確；利用DNA不溶于冷酒精而雜質(zhì)可溶的性質(zhì)，提純DNA，C正確；含鹽量高會(huì)使微生物細(xì)菌細(xì)胞不斷失水，導(dǎo)致細(xì)胞脫水致死，而起到防腐的作用，D正確。 5．(xx新課標(biāo)Ⅰ，39)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問(wèn)題： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________________分解成________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時(shí)，CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí)，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見(jiàn)下表)： 酵母膏 無(wú)機(jī)鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng)基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 培養(yǎng)基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有，“－”表示無(wú)。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________。 答案　(1)纖維二糖　葡萄糖　(2)紅　透明圈　(3)不能　液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落　不能　培養(yǎng)基中沒(méi)有纖維素，不會(huì)形成CR纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌 解析　(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅是一種染料，可以與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物就無(wú)法形成，培養(yǎng)基中就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。(3)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，而用于分離和鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，并且培養(yǎng)基中需含有纖維素，才能與CR形成紅色復(fù)合物，有纖維素分解菌時(shí)才能形成以纖維素分解菌為中心的透明圈。 6．如圖簡(jiǎn)單表示葡萄酒的釀制過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析： (1)葡萄酒的釀制原理是：先通氣使酵母菌進(jìn)行________________，以增加酵母菌的數(shù)量，然后使酵母菌發(fā)酵獲得葡萄酒。 (2)隨著發(fā)酵過(guò)程的加深，液體密度會(huì)逐漸變低(可用密度計(jì)測(cè)量)。其原因是________________________________________________________________________。 (3)在甲中進(jìn)行攪拌的目的是________________，丙中一段時(shí)間后，揭開(kāi)蓋子是否能夠產(chǎn)生果醋？________(填“能”或“不能”)。 (4)蘋(píng)果醋是最受歡迎的飲料之一，其生產(chǎn)過(guò)程中利用了________________的發(fā)酵作用。在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中，果醋制作往往在果酒制作的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其相關(guān)的反應(yīng)式為：________________________________________________________________________。 答案　(1)有氧呼吸　(2)發(fā)酵時(shí)糖被消耗，產(chǎn)生了酒精和CO2，而酒精密度比糖和水低　(3)增加溶氧量　能　(4)醋酸菌　C2H5OH＋O2醋酸菌,CH3COOH＋H2O 解析　(1)酵母菌為一種兼性厭氧真菌，在有氧情況下可進(jìn)行有氧呼吸，缺氧則進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)由于發(fā)酵時(shí)糖被消耗，產(chǎn)生酒精和CO2，而酒精的密度比糖和水低，這是液體密度降低的原因。(3)攪拌可增加甲內(nèi)溶氧量，酵母菌有氧呼吸需要氧。揭蓋后氧氣充足，丙中酒精可在醋酸菌作用下被氧化生成醋酸。(4)果醋制作過(guò)程中，起作用的微生物主要是醋酸菌。 7．(xx江蘇，30)為了獲得β胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開(kāi)展了產(chǎn)β胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是________________________________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)該________________________。 (2)為了篩選出酵母菌，培養(yǎng)基中添加了青霉素，其目的是______________________________。 (3下圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是________。 (填序號(hào)) ①安全閥、放氣閥、壓力表 ②放氣閥、安全閥、壓力表 ③安全閥、放氣閥、溫度表 ④放氣閥、安全閥、溫度表 (4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見(jiàn)菌生長(zhǎng)，最可能的原因是_____________________________。 (5)為增加β胡蘿卜素提取量，在研磨酵母細(xì)胞時(shí)，添加石英砂的目的是__________________________；研磨時(shí)__________(填“需要”或“不需要”)添加 CaCO3，理由是____________________________。 答案　(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)　用牛皮紙(報(bào)紙)包扎器皿　(2)抑制細(xì)菌(放線菌)生長(zhǎng) (3)①　(4)接種環(huán)溫度過(guò)高，菌被殺死　(5)有助于研磨充分　不需要　β胡蘿卜素較耐酸 解析　(1)培養(yǎng)皿滅菌常用的方法有濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)、干熱滅菌等。將培養(yǎng)皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報(bào)紙包扎，避免滅菌后的再次污染。(2)青霉素能抑制細(xì)菌和放線菌的生長(zhǎng)繁殖，但對(duì)酵母菌等真菌不起作用，因此添加青霉素可篩選出酵母菌。(3)圖中乙連接軟管，為排(放)氣閥，甲為安全閥，丙是壓力表。(4)三塊平板中有兩塊平板長(zhǎng)有菌落，說(shuō)明含有菌株并可在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；而其中一塊平板未見(jiàn)菌落，說(shuō)明接種不成功，可能是接種環(huán)灼燒后未冷卻或未充分冷卻，使菌株因溫度過(guò)高而被殺死。(5)從β胡蘿卜素酵母中提取β胡蘿卜素，參照葉綠體中色素提取的方法，可添加石英砂，因?yàn)槭⑸坝兄谘心コ浞帧Ｔ谔崛∪~綠體中色素時(shí)，CaCO3的作用是中和酸性物質(zhì)，防止葉綠素被分解，而β胡蘿卜素較耐酸，不易被分解，故在研磨酵母細(xì)胞時(shí)無(wú)需添加CaCO3。 8．圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作和利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，圖2是“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖1中，X溶液為_(kāi)___________，其作用是使____________________________。 發(fā)酵過(guò)程中用攪拌器攪拌的目的是____________________________________。 (2)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過(guò)程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用______________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液________后，加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉? (3)圖2中，a表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)程，過(guò)濾后取________(填“濾液”或“析出物”)進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)；b表示的相關(guān)操作過(guò)程中，加入2 mol/ L NaCl溶液的作用是__________________；c表示在濾液中加入冷卻的95%的酒精，其目的是________________________________________________________________________。 答案　(1)CaCl2溶液　海藻酸鈉形成凝膠珠　使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸　(2)小火(或間斷)　冷卻(至室溫) (3)濾液　溶解DNA分子　提取雜質(zhì)更少的DNA(或去除脂溶性雜質(zhì)) 解析　(1)在制備凝膠珠時(shí)需要用CaCl2溶液，海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發(fā)生離子交換，生成凝膠珠，利用這種性質(zhì)，將海藻酸鈉溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產(chǎn)生海藻酸鈣膠球。(2)為了防止海藻酸鈉焦糊，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用小火(或間斷)加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻后，再加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，防止酵母菌在高溫下死亡?3)在提取DNA的過(guò)程中，首先用清水使血細(xì)胞吸水漲破釋放核物質(zhì)，由于DNA可以溶解于清水中，因此進(jìn)行過(guò)濾后應(yīng)取濾液進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，DNA不溶于冷卻的95%的酒精。 9．某同學(xué)進(jìn)行葡萄產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易工藝流程如下圖所示。 (1)渾濁的葡萄汁通過(guò)過(guò)程③后變得澄清，這是____________催化果膠水解的結(jié)果。 (2)將酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐和科研之前必須對(duì)酶進(jìn)行________________的檢測(cè)。 (3)制作葡萄酒時(shí)，溫度應(yīng)該控制在________，釀造過(guò)程中如果果汁滅菌不合格，含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸？說(shuō)明理由。 ________________________________________________________________________。 (4)從野生酵母菌群中分離純化酵母菌，常使用的接種方法是______________和______________兩種。酵母菌適合生活在偏酸性環(huán)境，而放線菌則適合生活在偏堿環(huán)境中，分離二者所用的培養(yǎng)基稱為_(kāi)_____________。 (5)葡萄皮、籽中含有原花青素、葡萄皮紅色素和大量葡萄風(fēng)味物質(zhì)等，這些物質(zhì)易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此過(guò)程⑤常采用________法來(lái)分離提取。 答案　(1)果膠酶　(2)酶活力(酶活性)　(3)18～25 ℃　不能。醋酸菌是好氧細(xì)菌，而葡萄酒發(fā)酵是無(wú)氧環(huán)境(或醋酸菌是在有氧、30～35 ℃條件下才能將糖轉(zhuǎn)化為醋酸，而此時(shí)發(fā)酵條件為無(wú)氧、18～25 ℃)　(4)平板劃線法　稀釋涂布平板法　選擇培養(yǎng)基　(5)萃取 解析　(1)根據(jù)酶的專一性原理，催化果膠水解的酶是果膠酶。(2)將酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐和科研之前，必須檢測(cè)酶活力。(3)酵母菌生存的適宜溫度是18～25 ℃，所以制作葡萄酒時(shí)，溫度應(yīng)該控制在18～25 ℃。在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌不能將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸，因?yàn)榇姿峋窃谟醒酢?0～35 ℃條件下才能將糖轉(zhuǎn)化為醋酸，而此時(shí)發(fā)酵條件為無(wú)氧、18～25 ℃。(4)分離純化酵母菌常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某一種或某一類微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或?qū)σ恍┪锢?、化學(xué)抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可以將所需要的微生物從混雜的微生物中分離出來(lái)。酵母菌和放線菌對(duì)pH要求不同，可以此特性設(shè)計(jì)選擇培養(yǎng)基來(lái)分離這二者。(5)原花青素、葡萄皮紅色素和大量葡萄風(fēng)味物質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑中，因此過(guò)程⑤常采用萃取法來(lái)分離提取。