2018届高考生物大复习专题十五生物技术实践复习指导.pptx

选考,模块六,专题十五生物技术实践,重温考纲考点,知识网络构建,考向梳理,1(2017全国卷)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。,考向一微生物的培养利用,脲酶,分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物,为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料,(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_(答出两点即可)。,尿素,其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用,为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定,2(2017全国卷)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、乙两菌种分布接入等量的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，并在32h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_。,菌种,发酵时间,好氧菌,(3)如果在实验后，发现32h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_。,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,氨基酸和肽,脂肪酸和甘油,解析(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32h内定期取样观测发酵效果，所以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型微生物。(3)如果在实验后，发现32h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取样观测时间，观测发酵结果，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，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。,3(2016全国卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；制作无菌平板；设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；将各组平板置于37恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。,回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。(2)步骤中，实验组的操作是_。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。,牛肉膏、蛋白胨,琼脂,将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间,污染,不正确,解析(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可为微生物的生长提供氮源。制作无菌平板所用培养基为固体培养基，因此X应为琼脂。(2)由实验目的可知，该实验的自变量为教室的不同高度，因变量为微生物的分布情况，故实验组的操作应为将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间。(3)空白培养基上出现菌落，说明培养基被污染了，即调查中出现了污染现象。实验过程中若培养基被污染，必须将其抛弃，重新制作新的培养基进行实验。,4(2016全国卷)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在20长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。,无菌水,泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落,鉴别乳酸菌,中和产生的乳酸(或酸),具有透明圈,甘油,解析(1)分离纯化乳酸菌过程中，需要在固体培养基上培养乳酸菌并得到单菌落。由于泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落，故分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。(2)由于乳酸菌代谢产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈，所以培养基中加入碳酸钙用于鉴别乳酸菌，同时碳酸钙也可以中和乳酸菌产生的乳酸。(3)乳酸菌在20长期保存时，菌液中需要加入一定量的甘油，加甘油是为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞。,1理清微生物培养的五种基本方法(填空)(1)培养基的制备：计算_溶化_倒平板。(2)无菌技术：主要包括_和_。(3)倒平板操作：待培养基冷却至_左右时，在_附近倒平板。,称量,灭菌,消毒,灭菌,50,酒精灯火焰,(4)平板划线操作：平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面_的操作，将聚集的菌种_分散到培养基的表面。划线时应注意划线的方法(如图)。,连续划线,逐步释释,(5)稀释涂布平板法：先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,2熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素细菌的分离、计数：筛选：选择培养基。分离：土壤取样_微生物的培养与观察。计数：_和显微镜直接计数法。,样品稀释,活菌计数法,(2)分解纤维素的微生物的分离：筛选原理：流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落,3比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表),酵母菌,醋酸菌,毛霉,乳酸菌,小分子有机物,新鲜葡萄,豆腐,冲洗,榨汁,毛霉,(1)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖()(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()(3)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落()(4)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养()(5)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(),(6)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌()(7)检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数()(8)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌()(9)勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长()(10)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸()(11)酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精()(12)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵(),(13)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶()(14)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵()(15)在制作果醋时，如果条件适宜。醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸(),1已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用_染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。,题型1微生物的培养和应用,苏丹(或苏丹),萃取法,油脂,(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用_直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35、40、45温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中，_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕_设计后续实验。,血细胞计数板,稀释涂布平板,45,40,解析(1)油脂可被苏丹染液或者苏丹染液染成橘黄色或红色。由于不易挥发，不能用水蒸气蒸馏法，故采用萃取法。(2)产生脂肪酶的微生物B可以分解脂肪，故可以以脂肪为碳源的固体培养基进行培养，不产生脂肪酶的微生物无法生存。(3)微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数，活菌用稀释涂布平板法。(4)45降解10g油脂所需酶量最大，故酶活性最小；40温度下降解10g油脂所需酶量最小，故酶活性最大，但40不一定是酶的最适温度，故围绕40温度进行后续实验设计。,2下表为培养某种微生物的培养基配方，请回答有关问题。,(1)该培养基只允许分解尿素的细菌生长，这种培养基称为_培养基。该培养基会抑制其他种类微生物生长，其原因是该培养基_。,选择,以尿素为唯一氮源,(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，上述培养基中还需要添加的成分是_，接种时应采用_法，该方法接种培养后的菌落，不可能是下图中的_(单选)。,琼脂,稀释涂布平板,D,(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌后，要对其作进一步的鉴定，可在上述培养基中加入_指示剂，培养该菌后，如果指示剂变_，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。(4)某同学用0.1mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为163，则每毫升样品中的细菌数是_。,酚红,红,1.63109个,解析(1)分析培养基配方可知，该培养基以尿素为唯一氮源，只允许分解尿素的细菌生长，会抑制不能分解尿素的其他种类微生物生长，因此这种培养基称为选择培养基。(2)上述培养基中缺少凝固剂，为液体培养基。若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，应使用固体培养基，因此在上述培养基中还需要添加琼脂。常用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。从图中信息可知，A、B、C图采用的是稀释涂布平板法，D图采用的是平板划线法，所以用稀释涂布平板法纯化微生物时得到的菌落不可能是D。,(3)对分离的菌种作进一步的鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养该菌后，如果指示剂变红，说明该菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，使培养基的pH升高，即可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。(4)某同学用0.1mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为163，则每毫升样品中的细菌数是：1630.11061.63109(个)。,易错警示有关选择培养基选择方法的3个错混点(1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在主要营养成分完整的基础上进行的。(2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物。(3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境下培养，可以得到耐高温的微生物。,3(2016陕西安康二调)利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，惠及民生，请分析回答下列问题：(1)在果酒制作中，温度是重要的控制条件，_左右的温度最适合酵母菌繁殖，发酵过程中会产生大量的_(气体)，要及时排出。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性_溶液进行检验。(2)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出_加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。若腌制时，应注意控制_。(3)正常制作泡菜过程中，乳酸发酵的过程发生在乳酸菌细胞的_中，若腌制过程中温度高，用盐量少，腌制时间短，则泡菜中亚硝酸盐的含量_。,题型2传统发酵技术的应用,20,二氧化碳,重铬酸钾,毛霉,盐的用量,细胞质基质,增多,解析(1)在果酒制作中，选用的菌种为酵母菌，20左右最适合酵母菌繁殖，发酵过程中，酵母菌的细胞呼吸会产生大量的二氧化碳，要及时排出。在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，所以酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾溶液进行检验。(2)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。若腌制时，应注意控制盐的用量。(3)乳酸是乳酸菌细胞进行无氧呼吸的产物，乳酸菌中无氧呼吸的场所是细胞质基质。正常制作泡菜过程中，若腌制过程中温度高，用盐量少，腌制时间短，则泡菜中亚硝酸盐的含量会增多。,4(2017四川凉山二诊)将醋酸菌突变体中与耐酸有关的ALDH基因导入优良醋酸菌中，选育出高发酵速率、耐酸的醋酸菌，用于果醋生产。请分析回答下列问题：(1)对含有ALDH基因的DNA与质粒用同种限制酶切割后，通过_酶连接形成重组质粒。为获得耐酸的醋酸菌，用_法接种于含高浓度醋酸的培养基进行筛选。将筛选纯化的菌种用_的方法长期保存。,DNA连接,平板划线(稀释涂布平板),甘油管藏,(2)下图表示温度、乙醇浓度对该醋酸菌产酸量的影响。,醋酸菌能将乙醇转变为_，再将其转变为醋酸。研究不同酒精浓度下的最高产酸量时，最好把温度控制为_，如温度过高，醋酸菌代谢缓慢甚至死亡，原因是_。,乙醛,35(3035),温度过高，影响酶的活性(使酶失活),酒精发酵后通过出料口检测酒精浓度，将发酵液中酒精浓度调节到_左右才接种醋酸菌，较高的酒精浓度会使产酸量下降，不适宜接种，原因是_。(3)为检测发酵过程中醋酸菌数量，将1mL发酵液稀释100倍后，分别取0.1mL稀释菌液均匀涂布在4个平板上；经适当培养后，4个平板上的菌落数分别为24、139、140、141，据此可得出每毫升发酵液中的活菌数为_。,4%,(较)高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,1.4105,解析(1)DNA连接酶作用是连接两条DNA链；微生物接种常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法；甘油管藏的方法适合长期保存菌种。(2)由图1，可以看出在35，产酸量最多，因此温度应控制在35，温度过高，影响酶的活性，醋酸菌代谢缓慢甚至死亡；由图2，可以看出在乙醇浓度为4%时，产酸量最高高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢。(3)第1个平板的菌落数为24，与其他平板差别太大，可能由偶发因素引起的，应取菌落数目介于30300的计数，因此取后3个平板菌落数平均值为(139140141)/3140，那么1mL发酵液活菌数目为140101001.4105。,易错警示有关果酒和果酷的制作步骤的3个错混点(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。,(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；果酒制作时封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。果醋制作时，要通过充气口不断通入无菌空气。(3)控制好发酵时间与温度，果酒制作时适时放气。,1(2017全国卷)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题：(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_。,考向二植物有效成分的提取,晾干,高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果,(2)提取物质W时，振荡的作用是_。(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_。(4)现有丙酮(沸点56)、乙醇(沸点约78)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_。(5)该实验操作过程中应注意的事项是_(答出两点即可)。,使原料和溶剂充分混匀,去除提取液中的色素,丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少,在温度较低的情况下操作，防火,解析(1)依据题于信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。,1植物有效成分提取的3种方法的比较,挥发性,焦糊,NaCl,压榨,过滤,萃取,过滤,(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料，可采用水蒸气蒸馏法提取()(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，原理是薄荷油易溶于有机溶剂酒精中()(3)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤()(4)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解()(5)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要对照(),1血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。,题型1DNA和蛋白质的提取与分离技术,(1)将实验流程补充完整依次是_、_。凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤干净的标志是_。(3)分离血红蛋白时，由上到下第_层是血红蛋白水溶液。,血红蛋白的释放,凝胶色谱柱的装填,相对分子质量的大小,杂蛋白(或血浆蛋白),离心后的上清液中没有黄色,三,(4)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是_。,(5)如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。,均匀一致地移动,解析(1)样品处理及粗分离包括：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，凝胶色谱操作包括：凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(2)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。(3)分离血红蛋白时，可明显看到试管中的溶液分为4层：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透明液体，是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。(4)加样顺序是：调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。(5)如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。,2(2017南通三模)生物兴趣小组以苹果为材料开展细胞中DNA含量的测定研究，主要实验流程如图，其中SDS(十二烷基硫酸钠)具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性等作用，苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它们的密度均大于水。请分析回答：,(1)步骤中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理的主要优点是_。在常温条件下，也可向切碎的组织材料中加入一定量的_，再进行充分搅拌和研磨。(2)根据实验流程可推知，步骤所依据的原理是_。(3)步骤加入23倍体积95%乙醇的目的是_。,充分破碎植物细胞,洗涤剂和食盐,DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白质等杂质能溶,使DNA析出，同时去除部分蛋白质等杂质(提取杂质较少的DNA),(4)下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤：取1支20mL试管，向其中先后加入2mo1L1的NaCl溶液5mL和少量絮状DNA沉淀，用玻璃棒搅拌使其溶解。向试管中加入4