第一部分 专题六 考向十一 发酵技术与微生物培养-【金版教程】2026年高考生物大二轮专题复习冲刺方案课件PPT（单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题复习 专题六　生物技术与工程 概念3　发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品 3．1　获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础 3．1.1　阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提 3．1.2　阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术 3．1.3　举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物 3．1.4　概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法 3．1.5　概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法 2 3．2　发酵工程为人类提供多样的生物产品 3．2.1　举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的 3．2.2　阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品 3．2.3　举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值 3 概念4　细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4．1　植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 4．1.1　阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 4．1.2　概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术 4．1.3　举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率 4 4．2　动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术 4．2.1　阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4．2.2　阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程 4．2.3　阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 4．2.4　概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术 4．2.5　简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 5 4．3　对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体 4．3.1　简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4．3.2　简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 概念5　基因工程赋予生物新的遗传特性 5．1　基因工程是一种重组DNA技术 5．1.1　概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的 5．1.2　阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具 6 5．1.3　阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤 5．1.4　举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质 5．2　蛋白质工程是基因工程的延伸 5．2.1　概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质 5．2.2　举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程 7 概念6　生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来安全与伦理问题 6．1　转基因产品的安全性引发社会的广泛关注 6．1.1　举例说出日常生活中的转基因产品 6．1.2　探讨转基因技术在应用过程中带来的影响 6．2　中国禁止生殖性克隆人 6．2.1　举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题 6．2.2　分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 6．3　世界范围内应全面禁止生物武器 6．3.1　举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害 6．3.2　认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散 8 9 10 　　　　　　　　　　　　　 考向十一　发酵技术与微生物培养 目录 CONTENTS 02 情境拓展 01 查漏补缺 命题点1 （三十八） 命题点2 01 查漏补缺 是指人们利用微生物，在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 命题点1　发酵工程 1．发酵：___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 　　　 　　2．传统发酵技术： __________________________________________________ ________________________________________________________________________ 直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 查漏补缺 14 果酒、果醋、泡菜、腐乳发酵的主要菌种及菌种的细胞类型、代谢类型、发酵原理及发酵的气体条件。 答案： 查漏补缺 15 查漏补缺 16 在传统发酵中，果酒、果醋、泡菜为何不灭菌，杂菌也不能生长？ 答案：(1)目标菌种快速建立主导地位；(2)环境条件(氧气、酸性环境、温度)的天然抑制；(3)代谢产物(酒精、酸、CO2)的杀菌作用；(4)经验性工艺对菌群平衡的调控。 发酵工程有哪些环节？最核心环节是什么？ 答案：发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。 查漏补缺 17 果酒发酵条件、果醋发酵条件(温度、氧气) 答案：果酒发酵在无氧、18～30 ℃条件下进行，果醋发酵在有氧、30～35 ℃条件下进行。 查漏补缺 18 1．(2025·云南卷，15)黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是(　　) A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 查漏补缺 19 [解析]　小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物提供氮源和碳源，糖类等可以为微生物提供碳源，所以这些原料能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确；扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误；糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确；酒曲中含有淀粉酶等酶类，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖，D正确。 查漏补缺 20 2．(2025·陕晋宁青卷，3)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如图。下列叙述错误的是(　　) A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 查漏补缺 21 [解析]　淀粉水解糖可以为微生物发酵提供碳源和能源，A正确；通过扩大培养可以获取更多的黑曲霉，B正确；通气、搅拌可以增大溶解氧量，促进黑曲霉发酵，即促进柠檬酸积累，D正确；常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，对空气灭菌一般采用过滤除菌，发酵罐可以采用高温灭菌的方式等，C错误。 查漏补缺 22 3．(2025·河南一模)科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是(　　) A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 查漏补缺 23 查漏补缺 24 4．(2025·江苏南通一模)下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是(　　) A．核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料 B．核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸 C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值 D．可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味 查漏补缺 25 [关键能力]　 (1)教材衔接及知识迁移 巴氏消毒法是指在63～65 ℃消毒30 min或在72～76 ℃处理15 s，或80～85 ℃处理10～15 s，可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且牛奶的营养成分基本不会被破坏，酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值，C正确。 (2)信息获取与加工 传统制作酸奶的原料是牛奶，牛奶中有丰富的蛋白质，核桃仁中蛋白质含量相对较高，类比推理，是制作植物酸奶的良好原料，A正确。紫米中糖类物质含量相对高，核桃中蛋白质含量相对高，可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味，D正确。植物乳杆菌属于厌氧菌，核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，密封发酵产生乳酸，通气会抑制乳杆菌发酵，B错误。 查漏补缺 26 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 命题点2　微生物培养 1．培养基： ________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2．菌落： __________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3．消毒： __________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 分散的微生物在固体培养基表面或内部，可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，就是菌落。 是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 查漏补缺 27 是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢或孢子。 4．灭菌： __________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5．选择培养基： ____________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6．平板划线法： ____________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7．稀释涂布平板法：_________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 是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固体培养基的表面，进行培养。当样品的稀释度足够高时，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。 是通过接种环在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。经数次划线后培养，可以分离到单菌落。 查漏补缺 28 微生物培养基的营养构成。 答案：①营养物质：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等。②满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的特殊需求。 消毒和灭菌的常见方法及消毒和灭菌工作主要包括的内容。 答案：常见的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、化学药物消毒、紫外线消毒等，主要是对操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；常见的灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等，主要是将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 查漏补缺 29 酵母菌纯培养的方法步骤。 答案：制备培养基(配制培养基—灭菌—倒平板)、接种和分离酵母菌、培养酵母菌。 说出微生物选择培养的原理并举例。 答案：依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性，在培养基中加入某些化学物质或缺少某些物质，从而从众多微生物中分离出所需的微生物。如加入青霉素可分离得到酵母菌和霉菌。配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基可以选择培养纤维素分解菌。 查漏补缺 30 微生物的分离、纯化和计数的方法。 答案：对微生物分离和纯化常用稀释涂布平板法和平板划线法。常用稀释涂布平板法统计样品中的活菌数目，统计结果一般用菌落数而不是活菌数表示，结果往往比实际数目少；利用显微镜直接计数，结果一般是活菌数和死菌数的总和。 查漏补缺 31 1．平板划线法、稀释涂布平板法 答案：两种方法都是在固体培养基上进行接种的方法。平板划线法利用接种环进行接种，可用于对微生物进行分离，获取单菌落，但不能对微生物进行计数；稀释涂布平板法在对原始菌液进行梯度稀释后用涂布器进行接种，除了可以获取单菌落，也可以通过统计菌落数，推测出样品中的活菌数。 查漏补缺 32 2．培养物、纯培养物和纯培养 答案：将接种于培养基内，在合适条件下形成的含有特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 查漏补缺 33 1．(2025·山东卷，15)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是(　　)  注：“＋”表示有；“－”表示无。 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 － ＋ － ② 常压 ＋ － － ③ 高压 － ＋ － ④ 高压 ＋ － ＋ 查漏补缺 34 A．可用平板划线法对该菌计数 B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长 D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 查漏补缺 35 [解析]　对微生物进行计数时应该用稀释涂布平板法接种，A错误；制备培养基的过程中，应先进行高压蒸汽灭菌再倒平板，B错误；②④组的自变量是压强，实验结果是常压下无菌落，高压下有菌落，说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在高压下生长，C错误；③④组的自变量是唯一碳源的种类，实验结果是以淀粉为唯一碳源时无菌落，以纤维素为唯一碳源时有菌落，压强条件均为高压，说明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长，D正确。 查漏补缺 36 2．(2025·河北卷，18，改编)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻，多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖，是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻，可用于DHA的发酵生产。下列叙述不正确的是(　　) A．隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B．采集海水中腐烂的叶片，湿热灭菌后接种到固体培养基，以获得隐甲藻 C．选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素，以减少杂菌生长 D．适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量，以提高DHA产量 查漏补缺 37 [解析]　由题干信息知，隐甲藻属于异养真核微藻，多在海水中腐烂的植物叶片(富含有机碳)上生长繁殖，说明隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源，A正确；采集的腐烂叶片上含有隐甲藻，其经湿热灭菌后会杀死叶片上的隐甲藻，B错误；选择培养基中加入能抑制细菌生长而对隐甲藻无毒害作用的抗生素，有利于获得隐甲藻，C正确；隐甲藻属于好氧型藻类，适当提高发酵时的通气量和搅拌速率可增加溶氧量，有利于隐甲藻的生长繁殖，以提高DHA产量，D正确。 查漏补缺 38 3．(2025·陕西咸阳模拟)柴油是重 要的燃料油之一，泄露或不当排放会造 成环境污染。研究者从被柴油污染的土 壤中获取了3种柴油降解菌进行研究，结 果见下表。下列叙述不正确的是(　　) 注：“－”表示菌株不能生长。 A．为获得降解菌，应用以柴油为唯一碳源的培养基 B．所用培养基和土壤样液均需进行严格灭菌 C．可采用稀释涂布平板法获得降解菌的单菌落 D．Y1对高浓度柴油的耐受性更强 降解率(%) 柴油浓度(%) 1 2 4 5 菌株 Y1 90.9 60.8 53.5 41.0 Y2 92.8 － － － Y3 70.1 42.5 － － 查漏补缺 39 [解析]　实验目的是从被柴油污染的土壤中筛选出能降解柴油的微生物，故不能对土壤样液进行灭菌，B错误；选择培养基需仅以柴油为唯一碳源，只有柴油降解菌可以存活，非柴油降解菌不可以存活，A正确；稀释涂布平板法可以获取单菌落，C正确；由表中数据可知，在高浓度的柴油条件下，Y1可以生长且Y1还有部分降解柴油的能力，D正确。 降解率(%) 柴油浓度(%) 1 2 4 5 菌株 Y1 90.9 60.8 53.5 41.0 Y2 92.8 － － － Y3 70.1 42.5 － － 查漏补缺 40 4．(2024·全国甲卷，37)合理使用消毒液有助于 减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、 C杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。 (1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数 法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是________________________________________________________。 (2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL涂布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为______个/mL。 显微镜直接计数法统计细菌总数，菌落计数法只统计活细菌数 5000 查漏补缺 41 (3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上 灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_____，冷却 的目的是______________________。 (4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是____， 判断依据是______________________________________________________________ _______________________。(答出两点即可) (5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈___________色。 灭菌 避免温度过高杀死细菌 A 相同处理时间下使用A后活细菌减少量最大；使用A达到活细菌减少量最大时所用时间最短 黑(或深紫) 查漏补缺 42 [解析]　(2)从100 mL细菌原液中取1 mL加入 无菌水中得到10 mL稀释菌液，即稀释了10倍，再 从稀释菌液中取200 μL涂布平板，即0.2 mL，已知 菌落计数的结果为100，则1 mL细菌原液中细菌浓 度＝(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数＝(100个÷0.2 mL)×10＝5000个/mL。 查漏补缺 43 情境拓展 02 (三十八)菌落影印培养法 是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是：用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小(或略小)的木制圆柱体上，轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下，把每个菌落中的部分细菌转移到丝绒面上，然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上，获得与原始平板菌落位置完全相同的接种平板。待培养后，比对各培养皿在相同位置出现的菌落，从而筛选出适当的菌株。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 45 1．(2025·辽宁丹东一模)营养缺陷型菌株 是由基因突变后导致酶被破坏，从而使代谢过 程中某些合成反应不能进行。如图是科研人员 利用影印法(用无菌绒布轻盖在已长好菌落的 原培养基上，然后不转动任何角度， “复印” 至新的培养基上)初检组氨酸缺陷型菌株的过程。下列叙述不正确的是(　　) 注：基本培养基含有满足微生物生长的最低营养成分；完全培养基是在基本培养基的基础上，添加了富含氨基酸、维生素、碱基等的天然物质或血清等，含有更丰富的营养成分和生长因子。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 46 A．①过程采用的是稀释涂布平板法 B． “复印”操作相当于微生物培养中的接种操作 C．过程②应先将丝绒布转印至完全培养基上再转印到基本培养基上 D．应从基本培养基上没有、而完全培养基上对应位置有的菌落中挑选目的菌株 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 47 解析：题图显示，待测培养皿中的菌落均 匀分布，据此推测①过程采用的接种方法为稀释 涂布平板法，A正确；用无菌绒布轻盖在已长好 菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复 印”至新的培养基上，因此“复印”操作相当于微 生物培养中的接种操作，B正确；进行②过程培养时，为了防止将完全培养基中特定营养成分带入基本培养基中，应先将丝绒布转印至基本培养基上再转印到完全培养基上，C错误；在基本培养基中组氨酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知：组氨酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、而完全培养基上对应位置有的菌落中挑选，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 48 2．影印平板培养法是使在一系列培 养基的相同位置上能出现相同菌落的一种 接种培养方法。某学者利用此方法研究大 肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原 始菌种接种在1号培养基上，培养出菌落 后，用灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上 菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上、待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上步骤。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 49 A．在大肠杆菌培养操作过程中， 所用的实验器具和试剂都必须要高压蒸 汽灭菌 B．3、7、11接种的方法是涂布分 离法 C．与4号培养液相比，8号中的抗 链霉素菌株的比例更大 D．大肠杆菌抗链霉素性状的产生是由链霉素的选择作用引起的 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 50 解析：在大肠杆菌培养操作过程中，并非所用的实验器具和试剂都要高压蒸汽灭菌，如涂布器用灼烧灭菌法灭菌，玻璃器皿常用干热灭菌法灭菌，链霉素高温会破坏其活性，A错误；影印培养法是一种类似“盖章”的接种方法，使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落，3、7、11接种方法是影印培养法的接种方法，B错误；据题意，将2号平板上抗链霉素的大肠杆菌接种到4号培养液中，再将4号菌液接种到5号培养基，待5号长出菌落后通过影印平板培养法接种6号和7号，7号培养基长出的菌落是抗链霉素的，在6号培养基找到对应的菌落，接种到8号培养液，由于选择代数的增加，8号培养液中抗链霉素菌株的比例逐渐增大，C正确；链霉素起到选择作用，不能决定大肠杆菌变异的方向，大肠杆菌抗链霉素的性状是基因突变的结果，而不是由链霉素的选择作用引起的，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 51 3．(2024·安徽卷，20)丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。 (1)扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是____________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。 在PCR反应中，需要利用高温使DNA双链解旋，普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活，而Taq DNA聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性(合理即可) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 52 (2)使用BamHⅠ和SalⅠ限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上(如图)。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。 　在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 53 (3)研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的_________________，引起发酵液pH下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100 g·L－1和15 g·L－1。在此基础上，设置不同浓度的木薯淀粉(90 g·L－1、100 g·L－1、110 g·L－1)和酵母粉(12 g·L－1、15 g·L－1、18 g·L－1)筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置___(填数字)组实验(重复组不计算在内)。 (4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是________________________________________________。 (5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经__________________，最终获得发酵产品。 乳酸或酒精和CO2 9 大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量(合理即可) 提取、分离、纯化 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 54 解析：(2)质粒中含有四环素抗性基因和氯霉素 抗性基因，而四环素抗性基因中含有限制酶BamHⅠ 和SalⅠ的酶切位点，用限制酶BamHⅠ和SalⅠ处理 质粒会破坏四环素抗性基因，而氯霉素抗性基因完 整。使用限制酶BamHⅠ和SalⅠ处理质粒和X基因， 连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素的平板上。 在此基础上，若要进一步筛选含目的基因的菌株，则需要在平板中添加氯霉素，能够生长的菌落可能含有重组质粒或空质粒，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法(用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上)影印到添加了四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由含目的基因的菌株形成。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 55 (5)如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。由于本实验的目的是提高丁二醇的产量，即获得代谢物。因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经提取、分离、纯化，最终获得发酵产品。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ情境拓展 56 　　　　　　　　　　　　　 R 比较项目 主要菌种 细胞类型 代谢类型 发酵原理 发酵气体条件 果酒 酵母菌 真核细胞 异养兼性厌氧型　 C6H12O6eq \o(――→,\s\up17(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 前期有氧，后期无氧 果醋 醋酸菌 原核细胞 异养需氧型 氧气、糖源充足时，醋酸菌通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸：C6H12O6＋2O2eq \o(――→,\s\up17(酶))2CH3COOH(乙酸)＋2CO2＋2H2O＋能量；缺少糖源，氧气充足时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸：C2H5OH＋O2eq \o(――→,\s\up17(酶))CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量 氧气充足 泡菜 乳酸菌 原核细胞 异养厌氧型 C6H12O6eq \o(――→,\s\up17(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量 无氧条件 腐乳 毛霉 真核细胞 异养需氧型 蛋白质分解为肽和氨基酸 有氧条件 [关键能力]　(1)教材衔接与知识迁移 培养基的成分一般都含有水、碳源、氮 源和无机盐等。需要满足微生物生长对pH、 特殊营养物质以及O2的需求。 (2)信息获取与加工、逻辑推理 eq \x(戊二胺对大肠杆菌有毒害作用，且不能从细胞内排出)―→ eq \x(定期更换培养液并不能解决戊二胺在细胞内的积累问题)―→ eq \x(无法降低其对大肠杆菌的毒害，C错误) $