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专题十三 生物技术实践
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摘要：本专题的主干知识主要集中在微生物的培养与利用、传统发酵技术的应用即果酒和果醋的制作、酶技术、DNA的粗提取及鉴定和植物组织培养，植物成分的提取和血红蛋白的提取与分离。
这几个内容都比较贴近生活生产实际，不但可以与必修部分的内容相联系，也为培养学生的生物科学素养起到了一定的作用，因此高考的力度逐年加大，高考的立意重在对生物技术过程的研究和理解，更高的要求是根据有关内容进行实验设计和分析。
从命题角度看主要是以微生物的应用为考察对象，进行实验设计或者其他考察，考察的内容多种多样，考查方式和方向是更加密切的联系人们的生活生产实际。
一、专题知识突破
1、考纲要求
（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利用
（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）酶的存在与简单制作方法 （6）酶活力测定的一般原理和方法 （7）酶在食品制造和洗涤等方面的应用（8）制备和应用固相化酶
（9）从生物材料中提取某些特定的成分 （10）运用发酵加工食品的基本方法 （11）测定食品加工中可能产生的有害物质 （12）植物的组织培养 （13）蛋白质的提取和分离 （14）PCR技术的基本操作和应用 2、考点剖析
考点1：微生物的培养与应用
【真题导航】例1、（2011江苏卷）右图为不同培养阶段酵母菌种各数量，葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：
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（1）曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是 ；曲线BC段酵母呼吸的方式为 。
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（2）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还
有 、 。
（3）在T1—T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 、 。
（4）某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有 、 和用血球计数板计数时出现错误等。
解析：（1）AB段没有乙醇产生，说明进行的是有氧呼吸，所以场所为细胞质基质和线料体；从B点开始出现乙醇，说明BC段为有氧呼吸和无氧呼吸
（2）无氧呼吸会使乙醇积累对酵母菌产生毒害 细胞呼吸的产生的CO2积累会使培养液PH逐渐下降使酵母菌数量下降
（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量，而细胞生命活动需要消耗大量能量，所以只有依靠加快无氧呼吸来提供能量 酵母菌种群数量增多需要消耗的营养物质总量增加
（4）取样时培养液未摇匀使得酵母菌积聚在底部，从底部取样导致结果偏大 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体
答案：（1）细胞质基质和线料体 有氧呼吸和无氧呼吸 （2）乙醇含量过高 培养液的pH下降
（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种各群数量增多
（4）取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体 例2、（2011新课标全国卷）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从含原油的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题
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（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基土，从功能上讲，该培养基属于 培养基。
（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即 和 。
（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈说明该菌株的降解能力 。
（4）通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、
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和 。无菌技术要求试验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
解析：本题综合考查了微生物的培养、筛选等相关知识。（1）选择培养基是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质，使某一微生物正常生长，而其他微生物则
被杀灭或抑制，从而选出所需要的微生物；本小题就是利用该细菌能高效降解原油的特性，用选择培养基将其筛选出来的。（2）纯化菌种的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。（3）（4）见答案。
答案：（1）原油 选择 （2）平板划线法 稀释涂布平板法 （3）强 （4）干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
【聚焦题点】微生物的利用在生物技术实践中占有比较重要的地位，包括微生物的分离和培养技术、特定微生物的数量测定等。本专题易考查培养基、消毒灭菌等有关微生物培养的基础知识，培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术，并运用相关技术解决生产生活中有关微生物计数、微生物分离与培养等实际问题。选修只以简单题或填空题形式出现。
【载体透析】 1．培养基及其种类
(1)成分：包含碳源、氮源、水分、无机盐(有些微生物还需在培养基中额外补充生长因子)。
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(2)制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。 (3)种类 划分培养基标准 种类 液体培养基 物理 半固体性质 培养基 加凝固剂 (如琼脂) 固体培养基 微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏 特点 用途 不加凝固剂 工业生产来源zsepom来源中国教育出版网 观察微生物的运动、分类鉴定 用途选择培 养基 来源中国教育出版网zzpcom来源中教网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 凤凰出版传媒集团 版权所有 网站地址：南京市湖南路1号B座808室
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Http://www.fhedu.cn 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．微生物的纯化培养的方法 (1)平板划线法
①通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面
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②在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。 (2)稀释涂布平板法
①将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
②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，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
3．微生物的分离和计数
(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
统计菌落数目[公式：每克样品中菌株数＝(C÷V)×M]或显微镜直接计数。 ③过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。 ④设置重复组与对照组 a．设置重复组
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统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。
b．设置对照组
判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种的培养基与接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时，需将牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。
(2)分解纤维素的微生物的分离 ①实验原理
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即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 ②实验流程：土壤取样→
选择培养 涂布平板
→梯度稀释→→挑选菌落
选择培养基鉴别培养基4．测定微生物数量的方法
(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。 (2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。【针对集训】
1、(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。
(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。 (2)细菌鉴定：实验流程如图所示：
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①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。
②挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。
③接种可疑菌后，35℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是____________________。对照组试管中应加入_____，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。
④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有________________________。
考点2：酶的应用
【真题导航】例2、(2011年江苏卷)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是( ) A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
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B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化