高考生物二轮复习 第二部分 专题十四 生物技术实践课件.ppt

专题十四生物技术实践 第二部分专题突破 真题印证 2017课标全国 37 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 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 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 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 失分预警 本题 1 小问因课本知识延展不足 不能辨析分解尿素的细菌为异养型而不能将co2合成有机物 造成错答 2 小问不能理清题中筛选的是分解尿素的细菌 应以尿素作为唯一氮源 造成错答 解析 1 有些细菌能分解尿素是因为其能产生分解尿素的酶 即脲酶 能分解尿素的细菌是异养生物 不能利用co2来合成有机物 葡萄糖既能作为能源 为细胞的代谢提供能量 也能作为碳源 为其他有机物的合成提供原料 2 利用尿素作为唯一氮源的选择培养基可筛选分解尿素的细菌 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 3 培养基中的kh2po4和na2hpo4既可为细菌生长提供无机营养 又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中ph稳定 考法微练 2016课标全国 39 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 配制培养基 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36 6 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 将各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 牛肉膏和蛋白胨中都含有蛋白质的水解产物 都可以作为氮源 观察菌落需利用固体培养基 因此可推知若要完成步骤 该培养基中的成分x通常是凝固剂 如琼脂 2 实验组的各组构成对比实验 设计要依据单一变量原则 再结合实验目的 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 可知步骤 中实验组的操作是将各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 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污染现象 该污染菌可能对空气中的其他微生物的生长有影响 因此将30 即36 6 个 平板作为本组菌落数的平均值的做法是不正确的 真题印证 2015课标全国 39 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 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 苏丹 或苏丹 萃取法 油脂 稀释涂布平板 血细胞计数板 45 40 解析 1 脂肪可被苏丹 或苏丹 染液染成橘黄色 或红色 题干中说明微生物a产生的油脂不易挥发 则可以采用萃取法提取微生物a中的油脂 2 油脂为有机化合物 富含碳元素 故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落 应以油脂为唯一碳源来配制培养基 在该培养基上 能分解油脂的微生物可以正常生长 其他微生物不能正常生长 3 可利用血细胞计数板计数法测定菌液中的微生物数量 活的和死亡的细菌都会被计数 所以测定培养液中的活菌数应采用稀释涂布平板法 4 在45 下 降解10g油脂所需酶量最多 则该温度下酶活性最低 由题干信息可知 40 下降解10g油脂所需的酶量最少 应围绕40 设置不同温度梯度来探究酶的最适温度 统计微生物数目的方法 1 稀释涂布平板法 原理 当样品的稀释浓度足够高时 培养基表面生长的一个菌落 来源于样品稀释液中的一个活菌 通过统计平板上的菌落数 就能推测出样品中大约含有多少活菌 操作 a 设置重复组 增强实验的说服力与准确性 b 为了保证结果准确 一般选择菌落数在30 300的平板进行计数 计算公式 每克样品的菌株数 c v m 其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 v代表涂布平板时所用的稀释液的体积 ml m代表稀释倍数 2 显微镜直接计数法 原理 利用特定细菌计数板或血细胞计数板 在显微镜下计算一定溶剂的样品中微生物的数量 方法 用计数板计数 缺点 不能区分死菌与活菌 考法微练 2017湖北黄冈三联 37 水污染是全球性的环境问题 微生物降解是水污染治理的有效手段之一 聚乙烯醇 pva 是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物 pva分解菌能产生pva酶分解pva pva与碘作用时能产生蓝绿色复合物 当pva被分解时蓝绿色复合物消失 形成白色透明斑 请回答下列问题 1 要从土壤中筛选出能高效分解pva的细菌 应采用以 作为唯一的碳源的选择培养基 实验中还应设置对照组 将菌液稀释相同的倍数 对照组培养基上生长的菌落数目应明显 填 多于 或 少于 选择培养基上的数目 从而说明选择培养基具有筛选作用 2 要测定土壤稀释液中微生物的数目 可在显微镜下用 计数板直接计数 若将100ml含有pva分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后 取0 1ml稀释液均匀涂布在选择培养基表面 测得菌落数的平均值为160个 空白对照组平板上未出现菌落 则100ml原菌液中有pva分解菌 个 该方法的测量值与实际值相比一般会 填 偏大 偏小 或 相等 3 要鉴定分离出的细菌是否为pva分解菌 培养pva分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入 用于鉴别pva分解菌 要比较不同菌株降解pva能力的大小 用含相同pva浓度的上述培养基来培养不同菌株 一定时间后 通过测定 来确定不同菌株降解pva能力的大小 聚乙烯醇 或pva 多于 血细胞 血球 1 6 109 偏小 碘 白色透明斑的大小 或直径 解析 1 要从土壤中筛选出能高效分解pva的细菌 应采用以聚乙烯醇 pva 作为唯一碳源的选择培养基 目的是淘汰不能分解聚乙烯醇 pva 的细菌 实验中设置的对照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目 因为对照组没有淘汰不能分解聚乙烯醇 pva 的细菌 2 在显微镜下计数微生物细胞的数量可直接用血细胞计数板计数 根据题意 100ml原菌液中有pva分解菌的数量为160 0 1 104 100 1 6 109 个 由于两个或者多个细菌可能共同产生一个菌落 导致统计的菌落数较实际菌落数偏少 所以该方法的测量值与实际值相比一般会偏小 3 根据题目告知的鉴定pva分解菌的原理 pva与碘作用时能产生蓝绿色复合物 当pva被分解时蓝绿色复合物消失 形成白色透明斑 可知 要鉴定分离出的细菌是否为pva分解菌 培养pva分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入碘用于鉴别pva分解菌 要比较不同菌株降解pva能力的大小 用含相同pva浓度的上述培养基来培养不同菌株 一定时间后 通过测定白色透明斑的大小 或直径 来确定不同菌株降解pva能力的大小 真题印证 2016课标全国 39 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的 回答下列问题 1 酵母菌的呼吸代谢途径如上图所示 图中过程 和 是苹果醋生产的第一阶段 在酵母菌细胞的 中进行 其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色 这一反应可用于乙醇的检验 过程 在酵母菌细胞的 中进行 与无氧条件相比 在有氧条件下 酵母菌的增殖速度 2 第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程 根据醋酸杆菌的呼吸作用类型 该过程需要在 条件下才能完成 3 在生产过程中 第一阶段和第二阶段的发酵温度不同 第一阶段的温度 填 低于 或 高于 第二阶段 4 醋酸杆菌属于 核生物 其细胞结构中 填 含有 或 不含有 线粒体 细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 有氧 低于 原 不含有 失分预警 本题常因基础知识不扎实 不能明晰检验乙醇的试剂是 重铬酸钾 不能熟记果酒发酵 果醋发酵的适宜温度分别是18 25 30 35 而造成错答 解析 1 图示中的过程 和 分别表示无氧呼吸的第一 第二阶段 其场所均为细胞质基质 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下与乙醇 酒精 发生化学反应 变成灰绿色 过程 表示有氧呼吸的第二 三阶段 其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜 即在酵母菌细胞的线粒体中进行 与无氧条件相比 在有氧条件下 酵母菌的增殖速度快 2 醋酸杆菌是一种好氧菌 在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动 因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程 需要在有氧条件下才能完成 3 第一阶段即果酒的制作 所控制的温度范围是18 25 第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30 35 所以第一阶段的温度低于第二阶段的温度 4 醋酸杆菌属于原核生物 其细胞中不含线粒体等复杂的细胞器 果酒和果醋制作注意事项 考法微练 2017辽宁沈阳一模 39 下图是以鲜苹果汁为原料 利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图 分析并回答问题 1 在果汁加工过程中可添加 酶提高出汁率和澄清度 2 在鲜苹果汁装入发酵瓶时 要留有大约 的空间 经过10 12天后 在酸性条件下用重铬酸钾检测样液 如果颜色由 色变为 色 说明产生了酒精 3 过程乙中使用的微生物是 可以从食醋中分离纯化获得 纯化菌种时需要对培养基进行灭菌 其方法是 培养温度控制在 范围内 4 在 的条件下 如果缺少糖源 乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛 再将其变为醋酸 纤维素酶和果胶 单答果胶酶可 单答纤维素酶不可 1 3 橙 灰绿 醋酸 杆 菌 高压蒸汽灭菌 30 35 氧气充足 有氧 解析 1 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 在果汁加工中 果胶不仅会影响出汁率 还会使果汁浑浊 因此为了提高出汁率和澄清度 可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 2 过程甲是果酒的制作 选用的菌种为酵母菌 鲜苹果汁装入发酵瓶时 要留有大约1 3的空间 以使发酵瓶中留有一定量的空气 让酵母菌早期进行有氧呼吸 快速繁殖 以增加酵母菌的数量 当氧气消耗完后进行无氧呼吸产生酒精 在酸性条件下 橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色 3 过程乙是果醋的制作 使用的微生物是醋酸 杆 菌 在纯化菌种时 常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌 醋酸菌的最适生长温度为30 35 因此在果醋的制作过程中 需将培养温度控制在30 35 4 当氧气充足 缺少糖源时 醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛 再将乙醛变为醋酸 真题印证 2013课标全国 39 回答下列有关泡菜制作的问题 1 制作泡菜时 所用盐水煮沸 其目的是 为了缩短制作时间 有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液 加入陈泡菜液的目的是 2 泡菜制作过程中 乳酸发酵过程即为乳酸菌进行 的过程 该过程发生在乳酸菌的 中 3 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 和 等 4 从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内 泡菜液逐渐变酸 这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 原因是 杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 无氧呼吸 细胞质基质 温度 腌制时间 食盐用量 乳酸菌数量增多 杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸 失分预警 本题 3 小问因基础知识不扎实 不能熟记影响亚硝酸盐含量的因素 温度 腌制时间和食盐用量 而造成错答 4 小问知识延展不足 不能理清 乳酸菌比杂菌更耐酸是乳酸菌数量增多杂菌数量减少的原因 而造成错答 解析 1 制作泡菜加入盐水可抑制微生物生长 煮沸可杀灭杂菌 制作泡菜加入陈泡菜液 其中含有大量的乳酸菌 可加快制作泡菜的进程 2 乳酸菌为厌氧菌 进行无氧呼吸产生乳酸 该过程只能在细胞质基质中进行 3 温度过高 腌制时间过短 食盐用量不足等 容易造成杂菌大量繁殖 亚硝酸盐含量增加 4 泡菜制作过程中 乳酸菌与其他杂菌关系是竞争 乳酸菌大量繁殖所产生的大量乳酸 会抑制其他不耐酸的杂菌的生长 泡菜制作注意事项 1 材料的选择及用量 蔬菜应新鲜 若放置时间过长 蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐 清水和盐的质量比为4 1 盐水要煮沸后冷却 煮沸有两大作用 一是除去水中的氧气 二是杀灭盐水中的其他细菌 2 防止杂菌污染 每次取样用具要洗净 要迅速封口 3 氧气需求 泡菜坛要选择透气性差的容器 以创造无氧环境 有利于乳酸菌发酵 防止蔬菜腐烂 泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水 以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境 并注意在发酵过程中经常补水 4 温度 发酵过程温度控制在室温即可 温度过高则易滋生杂菌 温度过低则发酵时间延长 考法微练 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 溶液进行检验 2 腐乳制作的流程是 让豆腐长出 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 在腌制时 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 20 二氧化碳 重铬酸钾 毛霉 盐的用量 细胞质基质 增多 真题印证 2017课标全国 37 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 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 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 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 失分预警 本题常因课本知识延展不足 不能由题给出的提取流程联想到萃取法提取胡萝卜素的流程 造成错答 不能熟记由于有机溶剂易燃 应低温操作 造成错答 解析 1 由于物质w受热 受潮易分解 所以在提取物质w时 不应选用高温烘干的植物甲 新鲜的植物甲中含水量高 会稀释用于提取物质w的极性有机溶剂 从而降低提取的物质w的浓度 2 提取物质w时 振荡有利于物质w充分溶于有机溶剂 3 在提取过程中 用活性炭处理提取液有利于去除提取液中的色素 4 在提取物质w时 温度过高会导致物质w分解过多 丙酮沸点相对较低 适合作为提取剂 5 根据题干信息 物质w受热易分解 所以应注意温度控制 提取剂用的是丙酮 丙酮易挥发 对人体有害 所以应及时通风 为了减少w分解 操作要快速 另外还要注意防火 植物有效成分提取的三种方法比较 续表 考法微练 2015年 青蒿素之母 屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖 青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的无色针状晶体 易溶于有机溶剂 不溶于水 不易挥发 请回答以下问题 1 从黄花蒿中提取青蒿素时 应采用 法 所选用的有机溶剂为 填 乙醇 或 乙酸乙酯 通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和 以提高效率 提取过程中宜采用 加热以防止燃烧 爆炸 加热时瓶口要安装 装置 所得液体浓缩前进行 2 黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的 其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 形成油水混合的乳浊液呈 色 此时向乳浊液中加入氯化钠 就会出现明显的分层现象 可用分液漏斗将其分开 然后再加入 得到纯精油 萃取 乙酸乙酯 干燥 水浴 回流冷凝 冷凝回流或冷凝 过滤 乳白 无水硫酸钠 解析 1 由题意 青蒿素易溶于有机溶剂 不溶于水 不易挥发 可知 应采用萃取法从黄花蒿中提取青蒿素 乙醇是水溶性有机溶剂 萃取中能与水混溶而影响萃取效果 所以乙醇不能用于青蒿素萃取 乙酸乙酯不与水混溶 因此可用于青蒿素的萃取 通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥 以提高萃取效率 提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧 爆炸 加热时瓶口要安装回流冷凝装置 所得液体浓缩前进行过滤 2 黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的 其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 形成油水混合的乳浊液呈乳白色 此时向乳浊液中加入氯化钠 就会出现明显的分层现象 可用分液漏斗将其分开 然后再加入无水硫酸钠吸水 得到纯精油 真题印证 2013山东理综 34 胡萝卜素是一种常用的食用色素 可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得 流程如下 1 筛选产胡萝卜素的酵母菌r时 可选用 或平板划线法接种 采用平板划线法接种时需要先灼烧接种环 其目的是 2 培养酵母菌r时 培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌r提供 和 3 从胡萝卜中提取胡萝卜素时 干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解 萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高 萃取液浓缩前需进行过滤 其目的是 4 纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素 鉴定过程中需要用胡萝卜素标准品作为 稀释涂布平板法 灭菌 防止杂菌污染 碳源 氮源 时间 水浴 滤去不溶物 实验 对照 失分预警 本题 2 小问因知识延展不足 不能明晰 蔗糖和硝酸盐分别为微生物培养提供碳源和氮源 而造成错答 3 小问因基础知识不扎实 不能熟记诸如 因避免胡萝卜素分解 干燥过程应控制好温度和时间 将原料中的不溶物滤去后再行萃取和浓缩 等造成错答 解析 1 接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法 接种过程中为了避免杂菌的污染 要进行无菌操作 对接种环进行灼烧处理 2 在微生物培养过程中 蔗糖主要提供碳源 也可以作为能源物质 硝酸盐中含有氮元素 可提供氮源 3 提取胡萝卜素时 温度过高 时间过长会导致胡萝卜素分解 由于萃取剂通常具有挥发性 直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸 故常采用水浴加热 萃取和浓缩前进行过滤是为了将原料中的不溶物滤去 4 提取出来的胡萝卜素往往不纯 鉴定时常用标准样品作为对照 胡萝卜素粗品鉴定过程中的4点提醒 1 点样时点样圆点太大 直径大于2mm 导致最终在滤纸上形成一条线 无法辨认被提取的色素 点样圆点的直径应为2mm 2 将点好样的滤纸卷成筒状 卷纸时不能将滤纸两边相互接触 以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快 溶剂前沿不齐 影响结果 3 层析液没及样品原点 色素溶解于层析液中 造成实验失败 层析液不可没及样品原点 以免色素溶解于层