1、生物選修1復習資料【高考要求】關于生物技術實踐的要求知識內容要求5-1  微生物的利用 （1）微生物的分離和培養（2）某種微生物數量的測定（3）培養基對微生物的選擇利用（4）利用微生物發酵來生產特定的產物以及微生物在其他方面的應用掌握程度參考本考試大綱中的：一、考試的能力要求2、實驗與探究能力5-2  酶的應用 （1）酶的存在與簡單制作方法（2）酶活力測定的一般原理和方法（3）酶在食品制造和洗滌等方面的應用（4）制備和應用固相化酶掌握程度參考本考試大綱中的：一、考試的能力要求2、實驗與探究能力5-3  生物技術在食品加工及其他方面的應用

2、0;（1）從生物材料中提取某些特定的成分（2）運用發酵加工食品的基本方法（3）測定食品加工中可能產生的有害物質（4）植物的組織培養（5）蛋白質的提取和分離（6）PCR技術的基本操作和應用掌握程度參考本考試大綱中的：一、考試的能力要求2、實驗與探究能力【考點分析】1對葡萄酒有害的微生物產膜酵母：由于產膜酵母是好氣性真菌，所以在衛生條件差的情況下，如貯酒容器不滿、暴露在空氣中的表面積很大時，很容易產生產膜酵母。產膜酵母又叫酒花菌，最初在酒面繁殖時，形成雪花狀的斑片，然后連成灰色薄膜，時間長了，就會在酒的液面上形成一個膜蓋。產膜酵母能把乙醇分子氧化成乙醛，又把乙醛分子氧化成水和二氧化碳，從而使葡萄酒

3、的酒精含量降低，酒味變淡薄。乳酸菌：葡萄酒里的糖，為大多數細菌的繁殖提供了良好的營養物質，所以含糖的葡萄酒是最容易被細菌感染的。葡萄酒中有一種有害的乳酸菌，它不分解蘋果酸，專門分解葡萄酒中的糖、甘油、酒石酸，使優質的葡萄酒完全變質。醋酸菌：是一種好氣性細菌，在有氧的條件下才能進行旺盛的代謝活動。葡萄汁中的糖是醋酸菌重要的能源。在有氧的情況下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸。在葡萄酒中缺少糖源的情況下，酒精便是醋酸菌的能源，它將乙醇變為乙醛，再變為醋酸。2毛霉毛霉是一種絲狀真菌，它的菌絲可分為直立菌絲和匍匐菌絲，繁殖方式為孢子生殖，新陳代謝類型為異養需氧型，應用于腐乳等發酵工藝。毛霉在腐乳制作

4、中的作用：在豆腐的發酵過程中，毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。傳統腐乳的生產中，豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現代的腐乳生產是在無菌條件下，將優良毛霉菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產品質量。毛霉優良菌種的標準：不產生毒素；生長繁殖快，抗雜菌力強；生長的溫度范圍大，不受季節的限制；有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系；使產品氣味正常良好。3判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等。4酶和細胞的固定化方法一般來說，酶更適合采用化學結合和物理吸附法固定，而

5、細胞多采用包埋法固定化。原因是細胞個大，酶分子很小；個大的難以被吸附或結合，個小的酶容易從包埋材料中漏出。5在酵母細胞的固定化的操作過程中，應該注意下列問題。酵母細胞的活化。在缺水的狀態下，微生物會處于休眠狀態。活化就是讓處于休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。酵母細胞所需要的活化時間較短，一般需要0.51 h；酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細胞的活化液溢出容器外。加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環，涉及到實驗的成敗。如果海藻酸鈉濃度過高，很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞的數目少，影響實驗效果。剛形成的凝膠珠應在CaC

6、l2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩定的結構。檢驗凝膠珠的質量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。6DNA的粗提取與鑒定過程提取DNA的第一步是材料的選取，其目的是選取DNA含量較高的生物材料，否則會由于實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難；第二步是DNA的釋放和溶解，這一步是實驗成功與否的關鍵，要盡可能使細胞內的DNA全部溶解；第三步是DNA的純化，即根據DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地

7、將DNA與雜質分開；第四步是對DNA進行鑒定，這是對整個實驗的結果的檢測。7凝膠色譜法分離蛋白質的原理凝膠色譜法也稱為分配色譜法，它是根據分子量的大小分離蛋白質的方法之一。所用的凝膠實際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數是由多糖類化合物構成，小球體內部有許多貫穿的通道，當一個含有各種分子的樣品溶液緩慢流經時，各分子在色譜柱內進行兩種不同的運動，即垂直向下的運動和無規則的擴散運動，相對分子質量較大的蛋白質分子不能進入凝膠顆粒內部，只能分布在顆粒之間，通過的路程較短，移動速度較快；相對分子質量較小的蛋白質分子比較容易進入凝膠內的通道，通過的路程較長，移動速度較慢。因此，樣品中相對分子質量較大

8、的蛋白質先流出，相對分子質量中等的分子后流出，相對分子質量最小的分子最后流出，這種現象又叫分子篩現象。此外，凝膠本身具有三維網狀結構，相對分子質量大的分子通過這種網狀結構上的空襲時阻力大，而相對分子質量小的分子通過時阻力小，因此不同分子量的蛋白質分子可以獲得分離。8與其他真核細胞相比，紅細胞的特點及這一特點對進行蛋白質的分離的意義哺乳動物及人的成熟的紅細胞呈雙面凹圓餅狀，沒有細胞核和細胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什么時候應該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。【典型例題解析】例1：（2007山東理綜，34）乙醇等“綠色能

9、源”的開發備受世界關注。利用玉米秸稈生產燃料酒精的大致流程為：（1）玉米秸稈預處理后，應該選用 酶進行水解，使之轉化為發酵所需的葡萄糖。（2）從以下哪些微生物中可以提取上述酶？ （多選）A釀制果醋的醋酸菌 B生長在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌 D生產味精的谷氨酸棒狀桿菌E反芻動物瘤胃中生存的某些微生物（3）從生物體提取出的酶首先要檢測 ，以便更好地將酶用于生產實踐。在生產糖液的過程中，為了使酶能夠反復利用，可采用 技術。 （4）發酵階段需要的菌種是_ ，生產酒精是要控制的必要條件是 。【解析】（1）植物秸稈中的有機物主要是纖維素，因此需要纖維素酶才能將其水解成葡萄糖；（2）解答本小題的關鍵是

10、看微生物生活的環境，生長在腐木上的霉菌及反芻動物瘤胃中生存的某些微生物中含有纖維素酶；（3）若從土壤中分離產生纖維素酶的微生物，所用的培養基為選擇培養基，利用的能源為纖維素；（4）在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發酵。【答案】（1）纖維素（酶）（2）B、E (3)選擇培養基；纖維素（3）酶的活性 固定化酶（固定化細胞） （4）酵母菌 無氧（密封、密閉）例2：下列驗證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度的實驗正確的是 A取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個溫度中酶的效果最好B在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪種效果好C將加酶洗衣粉加入30水中發現不如加到45水

11、中洗滌效果好，說明45為最適溫度D將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37的水中洗滌同樣的污物，發現加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37【解析】本實驗的自變量為溫度，在對照實驗中，除了要觀察的變量外，其它變量都應保持相同，B選項錯誤；C選項可以說明加酶洗衣粉在45時比30時洗滌效果好，但不能說明45為最適溫度，C選項錯誤；D選項只能比較加酶洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果，不能得出加酶洗衣粉的最適溫度，D選項錯誤。【答案】A例3：酵母菌是一種單細胞真菌，釀酒和做面包都需要酵母菌，根據所學知識回答：（1）在探究“培養液中酵母菌種群的數量變化”的實驗中，某學生的部分實驗操作過程是這樣的：從靜置

12、試管中吸取酵母菌培養液進行計數，記錄數據；把酵母菌培養液放置在冰箱中；第七天再取樣計數，記錄數據，統計分析繪成曲線。請糾正該同學實驗操作中的錯誤： 。（2）下面的流程圖示意制備固定化酵母細胞的過程，請據圖回答：酵母細胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞圖中酵母菌活化就是 狀態。影響此實驗成敗的關鍵步驟是 ，此步的操作應采用 。觀察形成的凝膠珠顏色和形狀：如果顏色過淺，說明 。本實驗所用的固定化技術是 ，而制備固定化酶則不宜用此方法，原因是 。【解析】（1）為了使培養液中的酵母菌混合均勻，在從試管中吸出培養液進行計數之前，應將試管輕輕震蕩幾次；酵母菌的

13、正常生長、繁殖需要適宜的溫度；本實驗的目的是探究培養液中酵母菌種群數量的變化，因此應該每天取樣計數，記錄數據，統計分析繪成曲線。（2）在缺水的狀態下，微生物會處于休眠狀態。活化就是讓處于休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態；加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環，涉及到實驗的成敗；如果固定化酵母細胞數目較少，凝膠的顏色偏淺；固定化細胞技術包括包埋法、化學結合法和物理吸附法，由于細胞個大，因此多采用包埋法固定化，而酶分子小，容易從包埋材料中漏出，不宜采用包埋法。【答案】（1）應將試管輕輕震蕩幾次再吸取酵母菌培養液進行計數 應將酵母菌培養液放置在適宜溫度下培養 應連續七天，每天觀察、取樣計數并記

14、錄數據（2）讓酵母菌恢復正常生活 配制海藻酸鈉溶液 小火間斷加熱 固定化酵母細胞數目較少 包埋法 酶分子很小，容易從包埋材料中漏出例4：（2007江蘇高考，21）在采用雞血為材料對DNA進行粗提取的實驗中，若需進一步提取雜質較少的DNA，可以依據的原理是A在物質的量濃度為0.14 molL的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小BDNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會染成藍色CDNA不溶于酒精而細胞中的一些物質易溶于酒精D質量濃度為0.1gmL的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用【解析】DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精，利用這一原理，可以將DNA與蛋白質進一步地分離。【答案】C 例5：紅細胞含

15、有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成。我們可以選用豬、牛、羊等動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，請回答下列有關問題：（1）實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。其中加入檸檬酸鈉的目的是_。此過程即是樣品處理，它應包括紅細胞洗滌、_、分離血紅蛋白溶液。洗滌紅細胞的目的是_。（2）收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，這就是樣品的粗分離。透析的目的是_。透析的原理是_。（3）然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經SDS聚丙烯酰胺凝膠電脈進行純度鑒定。其中通過凝膠色譜法將樣品純化的目的是_。【解析】（1）檸檬酸鈉是一種抗凝劑，加入檸檬酸鈉可以防止血液凝固；樣品處理包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液；洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋