专题八生物技术实践 ppt课件

第1页 * 生物 新课标高考二轮总复习 专题专题 八 生物技术实术实 践 第2页 * 生物 新课标高考二轮总复习 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作用 4酶在食品制造和洗涤等方面的应用 5制备和应用固定化酶 第3页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考纲要求 6从生物材料中提取某些特定的成分 7运用发酵加工食品的基本方法 8植物的组织培养 9蛋白质的提取和分离 10PCR技术的基本操作和应用 第4页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考点解读 1.微生物培养基的配制、消毒灭菌、计数分离等技术， 尤其是培养与分离 2果酒、果醋、腐乳、泡菜制作过程及原理 3植物有效成分提取的基本原理、装置、方法，以及提 取有效成分的最佳条件的探索 第5页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考点解读 4传统发 酵食品制作的原理、过程、设计、条件控制 5DNA、蛋白质技术中相关成分的提取、分离的原理 、方法与装置 6固定化酶和固定化细胞的原理和方法，酶活力的测 定方法，影响酶活性的因素研究及酶在生产生活中的 应用 第6页 * 生物 新课标高考二轮总复习 第7页 * 生物 新课标高考二轮总复习 划分标 准 培养基种类特点用途 物理 性质 液体 培养基 不加凝 固剂 工业生产 半固体 培养基 加凝固 剂(如 琼脂) 观察微生物的运动、分类 鉴定 固体 培养基 微生物的分离、鉴定、活 菌计数、菌种保藏 第8页 * 生物 新课标高考二轮总复习 用 途 选择 培养基 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 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 第9页 * 生物 新课标高考二轮总复习 2.微生物的纯纯化培养的方法 (1)平板划线法 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。 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。 第10页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (2)稀释涂布平板法 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。 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。 第11页 * 生物 新课标高考二轮总复习 3微生物的分离和计计数 (1)土壤中分解尿素的细细菌的分离与计计数 筛选筛选 菌株：利用选择选择 培养基筛选筛选 菌株。 测测定微生物数量的常用方法 统计统计 菌落数目公式：每克样样品中菌株数(CV)M或显显微 镜镜直接计计数。 过过程：土壤取样样样样品的稀释释微生物的培养与观观察。 设设置重复组组与对对照组组 第12页 * 生物 新课标高考二轮总复习 a设置重复组 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。 第13页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (2)分解纤维素的微生物的分离 实验原理 第14页 * 生物 新课标高考二轮总复习 第15页 * 生物 新课标高考二轮总复习 第16页 * 生物 新课标高考二轮总复习 4测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。 特别别提示：(1)显微镜计数法计算的细菌也包括死细菌。稀释 涂布平板法计算的是活菌数。 (2)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目要低 。 第17页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【考题题演练练1】 (2011课标课标 全国理综综，39)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 从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答 问题： (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上，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_。 第18页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小， 分解圈大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、_和_。无菌技术要求实验 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。 第19页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 (1)要获得分解原油的细菌，只有在以原油为唯一碳 源的培养基中，这种细菌可以大量繁殖，而其他细菌不能生 存。此种培养基属于选择培养基。 (2)纯化菌种常用平板划线法和稀释涂布平板法。 (3)在以原油为唯一碳源的培养基上，在菌落周围的原油被分 解而形成分解圈，分解圈越大，说明该菌株降解能力越强。 (4)实验室灭菌有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，实验 操作要在酒精灯火焰附近的无菌区进行。 第20页 * 生物 新课标高考二轮总复习 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 第21页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考点二：酶的应应用 1直接使用酶、固定化酶和固定化细细胞的比较较 直接使用酶固定化酶固定化细胞 制作方法化学结合法固定 化、物理吸附 法固定化 包埋法固定 化 是否需要 营养物质 否否是 第22页 * 生物 新课标高考二轮总复习 催化 反 应 单一或多种单一一系列 反应 底 物 各种物质(大分子 、小分子) 各种物质(大分 子、小分子) 小分子物质 缺点 对环境条件非 常敏感，易失活 ； 难回收，成本高 ，影响产品质 量 不利于催化一 系列酶促反 应 反应物不易与酶 接近，尤其是 大分子物质， 反应效率下降 第23页 * 生物 新课标高考二轮总复习 优 点 催化效率高 、耗能低 、低污染 既能与反应物接触 ，又能与产物分离 ；可以重复利用 成本低、操 作容易 第24页 * 生物 新课标高考二轮总复习 2.酶在食品制造和洗涤涤等方面的应应用 (1)加酶洗衣粉中酶制剂的种类与功效 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。目前常用的酶制剂 有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用 最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 第25页 * 生物 新课标高考二轮总复习 碱性蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可 溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶 、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水 解为小分子的物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。 (2)果胶酶在果汁生产中的应用 在果汁生产中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。 果胶酶能够分解果胶，将其变成可溶性的半乳糖醛酸，使浑 浊的果汁变澄清。 第26页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【考题题演练练2】 (2011江苏，15)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 B透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 第27页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 酸解法不能用于酶的分离与纯化，棉织物可以使用 添加纤维素酶的洗衣粉洗涤，纤维素酶虽不能直接去除衣物 上的污垢，但能使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维 深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触，使洗涤剂的去污 效果更好。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。 答案 A 第28页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考点三：生物技术术在食品加工及其他方面的应应用 1果酒、果醋和泡菜的制作 比较 项目 果酒的制作果醋的制作泡菜的制作 作用 菌类 酵母菌(真菌)醋酸菌(细菌)乳酸菌(细菌) 第29页 * 生物 新课标高考二轮总复习 原 理 酵母菌在无氧的条件下 将葡萄糖氧化成乙 醇，而且当培养液 中乙醇浓度为16% 时，酵母菌死亡 醋酸菌在有 氧条件下 将乙醇氧 化为醋酸 乳酸菌将糖转 化为乳酸和 醇类物质 第30页 * 生物 新课标高考二轮总复习 制 作 流 程 第31页 * 生物 新课标高考二轮总复习 操 作 注 意 果酒制作过程中 ，紫葡萄在用高 锰酸钾溶液浸泡 后，一定要用清 水将高锰酸钾溶 液冲洗干净； 将葡萄浆放入发 酵瓶时，装量不 能超过2/3 果醋发酵时， 通气孔需塞上 脱脂棉球，以 过滤空气。 醋酸菌培养物与 酒水混合物混 匀后需将pH调 至7.0 制作泡菜时， 用水密封 坛口，以 保证坛内 无氧环境 ，利于乳酸 菌发酵 第32页 * 生物 新课标高考二轮总复习 2.植物组织组织 培养技术术和花药药离体培养技术术的异同 第33页 * 生物 新课标高考二轮总复习 不 同 点 选材体细胞生殖细胞(精子) 生殖方式无性生殖有性生殖 第34页 * 生物 新课标高考二轮总复习 3.生物成分提取 物 质 方法原理步骤 血 红 蛋 白 凝胶 色 谱 法 根据相对分子质量 的大小 样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定 电泳 法 根据各种分子带电 性质的差异及分 子本身的大小、形 状的不同 玫 瑰 精 油 水蒸 气 蒸 馏 法 利用水蒸气将挥发 性较强的植物芳 香油携带出来 水蒸气蒸馏 分离油层(加 NaCl) 除水过滤(加 无水Na2SO4) 第35页 * 生物 新课标高考二轮总复习 橘皮 精 油 压榨法 通过机械加压，压 榨出果皮中的芳 香油 石灰水浸泡、漂洗 压榨、过滤、静置 再次过滤 胡萝 卜 素 萃取法 使提取物溶解在有 机溶剂中，蒸发 后得到提取物 粉碎、干燥 萃取、过滤 浓缩 第36页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【考题题演练练3】 (2011山东理综，34)研究发现柚皮精油和 乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用 如图所示。 抑菌实验 第37页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (1)柚皮易焦糊，宜采用_法提取柚皮精油，该过该过 程 得到的糊状液体可通过过_除去其中的固体杂质杂质 。 (2)筛选筛选 乳酸菌A时时可选选用平板划线线法或_接种。对对 新配制的培养基灭灭菌时时所用的设备设备 是_。实验实验 前需 对对超净净工作台进进行_处处理。 第38页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (3)培养基中的尿素可为乳酸菌A的生长提供_。电 泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分 子量越大，电泳速度_。 (4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质 为中心的透明圈。可通过测定透明圈的_来比较柚 皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。 第39页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 柚皮精油宜采用压榨法进行提取，要除去其中杂质 可采用过滤法。培养基中的尿素可为乳酸菌提供氮源。电泳 法分离蛋白质时分子量越大，电泳速度越慢，反之则越快。 培养基菌落透明圈直径越大，说明柚皮精油和乳酸菌的抑菌 效果越好。 第40页 * 生物 新课标高考二轮总复习 答案 (1)压榨 过滤 (2)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 高压蒸汽灭菌锅 消毒 (3)氮源 越慢 (4)直径(或大小) 第41页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考向一：微生物的分离培养 【考例剖析】 例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。 第42页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (2)细菌鉴定：实验流程如图所示： 第43页 * 生物 新课标高考二轮总复习 对对配制的液体培养基等需采取_方法灭灭菌；实验实验 所用液体培养基的碳源为为_(填“无机碳”或“有机碳”) 。 挑选选可疑菌落制片后，用_观观察，可看到呈竹节节 状排列的杆菌。 第44页 * 生物 新课标高考二轮总复习 接种可疑菌后，35C培养24小时时，液体培养基变浑浊变浑浊 ， 原因是_。对对照组试组试 管中应应加入_，与实实 验组验组 同时时培养6小时时后，若实验组实验组 液体培养基的浑浊浑浊 度比 对对照组组_(填“高”或“低”)，则则可明确疑似患者被炭 疽杆菌感染；反之则则排除。 对对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺 激机体产产生相应应抗体，与产产生抗体相关的细细胞除T细细胞、B 细细胞外，还还有_。 第45页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 本小题考查培养基的灭菌、微生物的特点及营养和 免疫等相关知识，意在考查对知识的理解能力、应用能力和 实验分析、设计能力。培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌 。炭疽杆菌同化类型为异养型，应选有机碳作为其碳源。 微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显微镜才能观察到 菌体特征。 第46页 * 生物 新课标高考二轮总复习 在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊；该 实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌 体外，其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬 菌体的生理盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞，从而使培养液 变澄清。在特异性免疫的感应阶段，吞噬细胞参与了抗原 的呈递，效应B(浆)细胞是直接产生抗体的细胞。 第47页 * 生物 新课标高考二轮总复习 答案 (2)高压压蒸汽(98 kPa蒸汽) 有机碳 显显微镜镜 细细菌大量繁殖 等量生理盐盐水 低 吞噬细细胞、效应应B(浆浆)细细胞 第48页 * 生物 新课标高考二轮总复习 方法规规律 选择选择 培养基及应应用实实例 (1)选择选择 培养基：在培养基中加入某种化学物质质，以抑制不 需要的微生物的生长长，促进进需要的微生物的生长长，目的是从 众多微生物中分离所需要的微生物。 第49页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (2)选择选择 培养基应应用实实例 培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。 培养基中加入高浓浓度的食盐盐可得到金黄色葡萄球菌。 培养基中缺乏氮源时时，可以分离固氮微生物，因为为非固氮 微生物不能在此培养基上生存。 第50页 * 生物 新课标高考二轮总复习 当培养基的某种营营养成分为为特定化学成分时时，也具有分离 效果。如石油是唯一碳源时时，可以抑制不能利用石油的微生 物的生长长，使能够够利用石油的微生物生存，达到分离能消除 石油污污染的微生物的目的。 改变变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的， 如将培养基放在高温环环境中培养只能得到耐高温的微生物。 第51页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【返思解题题】 1.(2011山东东威海一模)某实验小组欲从土壤 中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请 给予合理的补充。 (1)采样样与培养：将采集的土样样混匀后称取1 g，置于经过经过 _法灭灭菌处处理的液体培养基中，28C条件下振荡荡培 养。 第52页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (2)接种与选择选择 ：为为避免培养液中菌体浓浓度过过高，需将培养 液进进行_处处理。之后，将菌液涂布接种于以_ _为为唯一碳源的固体培养基上，30C条件下培养。为为避 免污污染，需将培养皿呈_状态态放置。此外，为为排除 其他因素的影响，提高实验实验 可信度，本步骤骤需设计设计 _作为为空白对对照。 第53页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (3)筛选筛选 与纯纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围围， 如果菌落周围围的现现象是_，则说则说 明此种菌 能够够_。从平板中 挑取实验实验 效果明显显的目的菌株，采用_法接种于新 的培养基平板，可对对菌株进进行进进一步的纯纯化。 第54页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 微生物培养的培养基要用高压蒸汽灭菌处理。为避 免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行稀释。接种到以 淀粉为唯一碳源的选择培养基上，能利用淀粉的微生物生长 ，可用未接种的空白培养基作对照。微生物利用淀粉后，以 微生物为中心的周围无淀粉，加入碘液不变蓝，呈现透明状 。进一步纯化一般用平板划线法。 第55页 * 生物 新课标高考二轮总复习 答案 (1)高压蒸汽灭菌 (2)系列稀释(或“梯度稀释”) 淀粉 倒置 未接种的空白培 养基(或接种等量无菌水的培养基) (3)出现透明圈 分泌淀粉酶使淀粉发生水解 (平板)划线 第56页 * 生物 新课标高考二轮总复习 考向二：生物技术术在生产产中的应应用 命题热点有：结合食品制造和洗涤业考查酶的固定化及实际 应用；将植物组织培养的有关知识与植物激素的应用和植物 有效成分的提取相联系，进行综合考查；以环境污染(如某种 有害物质的存在及量的多少)为背景考查微生物的生存条件和 培养，以及生物技术在其他方面的应用。 第57页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【考例剖析】 例2：(2011山东东理综测试综测试 )人参是一种名贵 中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生 产人参皂苷的大致流程如图： 第58页 * 生物 新课标高考二轮总复习 请请回答： (1)配制诱导诱导 愈伤组织伤组织 的固体培养基，分装后要进进行 _。接种前，要对对人参根进进行_。 (2)用于离体培养的根切块块，叫做_。培养几天后发发 现现少数培养基被污污染，若是有颜颜色的绒绒毛状菌落，属于 _污污染；若是有光泽泽的黏液状菌落，属于_ 污污染。 第59页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (3)用少量_酶处处理愈伤组织伤组织 ，获获取单细单细 胞或小细细 胞团团，在液体培养基中进进行悬悬浮培养，可有效提高人参皂苷 合成量。 (4)人参皂苷易溶于水溶性(亲亲水性)有机溶液，从培养物干粉 中提取人参皂苷宜选选用_方法，操作时应时应 采用 _加热热。 第60页 * 生物 新课标高考二轮总复习 解析 本题以植物组织培养为材料背景考查了植物组织 培养过程中涉及的培养基消毒、灭菌的相关知识及污染后的 菌落特征的比较。同时考查了关于物质的提取和鉴定的内容 ，跨度较大，考查的知识面较广。(1)接种前，要对材料进 行消毒，配制的培养基分装后要进行高压蒸汽灭菌。(2)比 较菌落特征。真菌污染：有颜色的绒毛状菌落；细菌污染： 有光泽的黏液状菌落。 第61页 * 生物 新课标高考二轮总复习 (3)植物细胞胞间层的组成成分是果胶，利用果胶酶处理愈 伤组织可以获得单个的细胞。(4)植物有效成分的提取常采 用萃取法、蒸馏法和压榨法。人参皂苷易溶于亲水性有机溶 液，故而采用有机溶剂萃取的方法从培养物干粉中提取人参 皂苷。 答案 (1)灭灭菌 消毒 (2)外植体 真菌(霉菌) 细细菌 (3)果胶 (4)萃取(浸取) 水浴 第62页 * 生物 新课标高考二轮总复习 方法规规律 复习时习时 ，要注意以下几个方面：(1)从实验实验 的 角度剖析每项项技术术，把握其原理、材料与器材、操作流程、 注意事项项等；(2)用对对比的方法区分一些重要概念和方法， 例如酒和果醋制作的比较较，水蒸气蒸馏馏法、压压榨法、有机溶 剂剂萃取法的比较较，平板划线线操作与涂布平板操作的比较较等 。 第63页 * 生物 新课标高考二轮总复习 【返思解题题】 2.(2011泰州模拟拟)对对血红红蛋白(Hb)的研究 结结果表明，血红红蛋白实际实际 上是由珠蛋白、原卟卟啉和二价铁铁 离子(Fe2)所组组成的结结合蛋白质质，由4条肽链肽链 各结结合一个辅辅 基即血红红素，O2结结合于Fe2上，血红红蛋白与氧疏松结结合形 成氧合血红红蛋白(HbO2)，这这种氧合作用在氧分压压高时时容易 进进行，在氧分压压低时时易于解离。红细红细 胞结结合和携带带O2的过过 程并不影响二价铁铁离子，也就是说说不会使之氧化为为三价铁铁 离子。 第64页 * 生物 新课标高考二轮总复习