精品文档666 专题12.1 生物技术实践专题疑难突破
1．(2019·全国Ⅱ，37)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题： (1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是________。
(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择_______菌落进一步纯化，选择的依据是______________ __________________________________________________。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即_______________
_______________________________________________________________________________。
(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加__________，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明____________________；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明________________________________________。
【答案】(1)W (2)乙 乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W (3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 (4)①缓冲液 ②缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近
【解析】(1)要从土壤中分离出能降解含氮有机物W的目标菌，所用选择培养基应以该特定物质
W为氮源。(2)题图信息显示，在乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W，若要得到目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化。(3)若要通过设计实验确定甲、乙两种细菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若某细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)①实验应遵循单一变量原则，故C处应滴加缓冲液。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
2.(2017·全国Ⅱ，37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，
精品文档666 并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题： (1)该实验的自变量是____________、____________。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_______________。
(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_______________________
_______________________________________________________________________________。
(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_________________，脂肪转变为______________________。
【答案】(1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油
【解析】(1)由题意可知该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。
3．(2019·全国Ⅰ，37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。
Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。 回答下列问题：
(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是__________________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是________。
(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会____________，其原因是___________________________________________________。
(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是__________________。
(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供________和__________________。
【答案】(1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量 合成其他物质的原料
【解析】(1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物生长提供了氮源，而Ⅱ号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X，属于
精品文档666 选择培养基，只有能降解X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落进行计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细菌的有氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。
1．理清“3”种传统发酵食品的技术
食品 菌种 呼吸类型 兼性厌氧 有氧 有氧 原理 有氧呼吸大量繁殖，无氧呼吸产生酒精 糖(酒精)→醋酸 蛋白酶、脂肪酶 水解蛋白质、脂肪 温度 18～25 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 果酒 酵母菌 果醋 醋酸菌 腐乳 毛霉等
2.控制杂菌的“四大措施” (1)通过发酵条件控制杂菌
①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。 (2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。 (3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。 (4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳的制作。 3．果酒和果酒的发酵装置分析
装置图 结构或操作 充气口 排气口 长而弯曲的胶管 制酒时
4．无菌操作技术
(1)常用的3种消毒方法——煮沸消毒法、巴氏消毒法及化学药剂消毒法。 (2)常用的3种灭菌方法
①灼烧灭菌——接种环、接种针等金属器具。
②干热灭菌——主要针对玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等。 ③高压蒸汽灭菌——主要针对培养基等。
制醋时 目的 醋酸发酵时连接充气泵进行充气 酒精发酵时用来排出CO2 防止空气中微生物的污染 关闭充气口 充气口连接气泵，输入无菌空气 精品文档666 5．平板划线法、稀释涂布平板法及显微镜直接计数法的区别 (1)平板划线法适用于微生物的纯化，但不能用于微生物的计数。
(2)稀释涂布平板法常用于活菌计数，而显微镜直接计数法不能区分菌体的死活。
(3)用稀释涂布平板法进行计数时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300间的平板进行计数。 6．选择培养基及鉴别培养基的使用方法
(1)分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。选择培养基中无凝固剂，为液体培养基，以纤维素作为碳源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；利用液体培养基能使营养成分充分利用，以增加纤维素分解菌的浓度。
(2)鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，可在培养基上形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法就是应用的此类培养基。
7．微生物计数的“两”种方法 (1)直接计数法：显微镜直接计数法。
(2)间接计数法：稀释涂布平板法(活菌计数法)，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。 8．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
项目 酶的种类 常用固定方法 是否需要营养物质 催化反应 反应底物 直接使用酶 一种或几种 / 否 单一或多种 固定化酶 一种 化学结合法、物理吸附法 否 单一 固定化细胞 一系列 包埋法 是 一系列 小分子物质 反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，可使反应效率下降 成本低、操作容易 各种物质(大、小分子) 各种物质(大、小分子) ①对环境条件非常敏缺点 感，易失活；②难回收，不利于催化一系列的酶成本高；③酶混在产物中，影响产品质量 促反应 优点 催化效率高、耗能低、①既能与反应物接触，又污染低 能与产物分离；②可以重
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