高考生物二轮复习 专题八 生物技术实践精品课件.ppt

专题八生物技术实践 核心要点突破 一 微生物的培养与应用1 微生物的实验室培养 1 培养基 概念 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 分类和应用 制备 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 2 无菌技术主要是为了防止外来杂菌的入侵 重点是消毒和灭菌 消毒和灭菌的区别 三种常用灭菌方法的比较 3 微生物的纯化培养包括培养基的制备和纯化微生物两个阶段 纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 2 微生物的分离和计数 1 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 筛选菌株 利用选择培养基筛选菌株 测定微生物数量的常用方法 统计菌落数目和显微镜直接计数 过程 土壤取样 样品的稀释 微生物的培养与观察 2 分解纤维素的微生物的分离 实验原理 即 可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 涂布平板 挑选菌落 二 传统发酵技术的应用1 果酒 果醋 腐乳 泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较 2 果酒 果醋 腐乳和泡菜制作过程比较及亚硝酸盐含量的检测 三 植物有效成分的提取1 植物芳香油三种提取方法的比较 2 实验流程设计 1 玫瑰精油的提取实验流程 2 橘皮精油的提取实验流程石灰水浸泡橘皮 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 橘皮油 3 提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 四 植物的组织培养技术1 原理 细胞的全能性 1 植物体内已分化的细胞 在离体状态和一定的条件下 可以发育成完整的植株 其过程如下 2 影响植物组织培养的因素 内因 植物的种类 同一种植物材料的年龄 保存时间的长短 部位等 外因 ms培养基中的营养物质和ph 温度 光照等环境条件 植物激素 生长素用量 细胞分裂素用量影响细胞分裂 分化 该比值较高时 有利于根的分化 抑制芽的形成 该比值较低时 有利于芽的分化 抑制根的形成 该比值适中时 促进愈伤组织的形成 2 植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较 3 植物组织培养技术 微生物培养技术和无土栽培技术的比较 三种技术中均需要一定的营养物质 但营养物质的划分标准不同 五 酶的研究与应用1 果胶酶在果汁生产中的作用 1 果胶酶的作用 分解细胞壁及胞间层的主要成分 果胶 使其变成可溶性的半乳糖醛酸 易于榨取果汁 2 酶的活性与影响酶活性的因素 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力 酶反应速度用单位时间内 单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示 影响酶活性的因素有温度 ph和酶的抑制剂等 2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1 加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶等 2 实验过程要遵循单一变量原则和对照原则 严格控制无关变量 同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题 3 多聚酶链式反应扩增dna片段细胞内dna复制与体外dna扩增 pcr技术 比较 4 血红蛋白的提取和分离 1 实验原理 依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离 2 常用方法 凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 电泳 利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小 形状的不同产生不同的迁移速度 由此将各种分子分离 3 蛋白质的提取和分离一般分为四步 样品处理 粗分离 纯化和纯度鉴定 5 酵母细胞的固定化 1 固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 包括包埋法 化学结合法和物理吸附法 2 配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热 加热时要用小火间断加热 反复几次 直到海藻酸钠溶化为止 3 固定化酶和固定化细胞技术的比较 六 dna和蛋白质技术1 dna的粗提取与鉴定 1 基本原理 dna在不同浓度的nacl溶液中的溶解度不同 在0 14mol l的nacl溶液中的溶解度最低 dna不溶于酒精溶液 dna不被蛋白酶水解 dna可被二苯胺染成蓝色 2 主要步骤 选取材料 破碎细胞 获取含dna的滤液 去除滤液中的杂质 dna的析出与鉴定 3 注意事项 选择动物细胞时 细胞比较容易破碎 选择植物细胞时则要先溶解细胞膜 如加洗涤剂 研磨等 以哺乳动物红细胞为材料时 需向血液中加入柠檬酸钠抗凝 二苯胺需现配现用 热点考向探究 果酒制作的原理及过程 2010年高考北京理综 在家庭中用鲜葡萄制作果酒时 正确的操作是 a 让发酵装置接受光照b 给发酵装置适时排气c 向发酵装置通入空气d 将发酵装置放在45 处 解析 果酒的制作原理是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精与二氧化碳 要想得到酒精 不能向发酵装置内通入空气 酵母菌是异养型生物 不能直接利用光能 适宜的温度是酵母菌生长和繁殖的重要条件 温度为20 左右时 最适合酵母菌生长 繁殖 制作果酒过程中给发酵装置适时排气是为了放出产生的二氧化碳 维持装置内气压的平衡 答案 b 细胞的固定化技术 2010年高考江苏卷 改编 下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作 图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图 下列叙述不正确的是 a 刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液b 图1中x溶液为cacl2溶液 其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠c 图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触d 图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 图1图2 解析 在酵母细胞的固定化过程中 刚溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温才能加入已活化的酵母细胞 否则会影响酵母细胞的活性 a项错 将海藻酸钠慢慢滴加到配制好的cacl2溶液中 液滴在cacl2溶液中形成凝胶珠 b项正确 在发酵过程中 搅拌的目的是使培养液与酵母细胞更充分地接触 c项正确 将固定好的酵母细胞用蒸馏水冲洗2 3次后 再将葡萄糖溶液转入锥形瓶 加入固定好的酵母细胞 置于适宜条件下发酵 d项正确 答案 a 微生物培养的基本操作 2009年高考宁夏卷 1 在大肠杆菌培养过程中 除考虑营养条件外 还要考虑 和渗透压等条件 由于该细菌具有体积小 结构简单 变异类型容易选择 等优点 因此常作为遗传学研究的实验材料 2 在微生物培养操作过程中 为防止杂菌污染 需对培养基和培养皿进行 填 消毒 或 灭菌 操作者的双手需要进行清洗和 填 消毒 或 灭菌 静止空气中的细菌可用紫外线杀灭 其原因是紫外线能使蛋白质变性 还能 3 若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数 要想使所得估计值更接近实际值 除应严格操作 多次重复外 还应保证待测样品稀释的 4 通常 对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状 大小等菌落特征对细菌进行初步的 5 培养大肠杆菌时 在接种前需要检测培养基是否被污染 对于固体培养基应采用的检测方法是 6 若用大肠杆菌进行实验 使用过的培养基及其培养物必须经过 处理后才能丢弃 以防止培养物的扩散 解析 本题考查微生物培养的无菌操作 活菌计数等技术 1 大肠杆菌是常用的实验材料 其培养过程需要适宜的温度 酸碱度等条件 2 微生物的无菌培养是最关键的环节 需针对不同的操作涉及对象采用不同的消毒 灭菌措施 3 待测样品的稀释度不能太高或太低 否则会导致计数的不准确 4 不同的微生物具有不同的菌落特征 是判断微生物类别的依据之一 5 培养基的无菌是微生物培养的前提 可通过直接培养空白培养基的方法来判断其是否被污染 6 实验结束后 为避免微生物污染环境 感染操作者 需将含有微生物的培养基 器皿等进行严格灭菌 答案 1 温度酸碱度易培养生活周期短 2 灭菌消毒损伤dna的结构 3 比例合适 4 鉴定 或分类 5 将未接种的空白培养基在适宜的温度下放置适宜的时间 观察培养基上是否有菌落产生 6 灭菌 芳香油的化学性质及提取方法 2010年高考课标全国卷 下列是与芳香油提取相关的问题 请回答 1 玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取 其理由是玫瑰精油具有 的性质 蒸馏时收集的蒸馏液 是 不是 纯的玫瑰精油 原因是 2 当蒸馏瓶中的水和原料量一定时 蒸馏过程中 影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和 当原料量等其他条件一定时 提取量随蒸馏时间的变化趋势是 3 如果蒸馏过程中不进行冷却 则精油提取量会 原因是 4 密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度 的地方 目的是 5 某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示 提取精油时采摘花的最合适时间为 天左右 6 从薄荷叶中提取薄荷油时 能 不能 采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法 理由是 解析 1 玫瑰精油具有较强的挥发性且难溶于水 化学性质稳定 所以可用水蒸气蒸馏法提取 因为玫瑰精油在水蒸气蒸馏时同水蒸气一起蒸馏 所以收集到的蒸馏液应为油水混合物 而不是纯的精油 2 蒸馏过程中 影响精油的提取量的因素除水和原料的量外 还受蒸馏时间及温度的限制 当原料量一定时 精油的提取量会随着蒸馏时间的延长而增加 但随着原料的耗尽 一定时间后提取量不再增加 3 如果蒸馏过程中不进行冷却 精油的提取量会因精油混在水蒸气中挥发掉而减少 4 为了减少玫瑰精油的挥发量 密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方 5 提取材料中精油含量越高提取的相对含量越多 据图分析可知 a天时该植物花中精油的含量最高 所以提取精油时采摘花的最好时期应是此时 6 因为薄荷油与玫瑰精油的化学性质极其相似 所以可用提取玫瑰精油的方法从薄荷叶中提取薄荷油 答案 1 易挥发 难溶于水 化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来 所得到的是油水混合物 2 蒸馏温度在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加 一定时间后提取量不再增加 3 下降部分精油会随水蒸气挥发而流失 4 较低减少挥发 5 a 6 能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似 高考真题体验 1 2009年高考四川卷改编 下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述 正确的是 a 用醋酸菌发酵能制作可口的泡菜b 接种到培养基上的青霉菌 其数量变化始终呈指数增长c 培养液中溶氧量的变化 会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径d 用32p标记的噬菌体感染细菌 在新形成的噬菌体中都能检测到32p解析 本题考查几种微生物的营养代谢和生长繁殖 a中制作可口的泡菜所用菌种为乳酸菌 b中接种到培养基上的青霉菌 数量变化呈 s 型曲线 c中酵母菌是兼性厌氧型微生物 故溶氧量的变化会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径 c正确 d中用32p标记的噬菌体感染细菌 在新形成的噬菌体中只有两个噬菌体能检测到32p 答案 c 2 2008年高考江苏卷 下列关于腐乳制作的描述中 错误的是 a 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与b 含水量大于85 的豆腐利于保持湿度 适宜制作腐乳c 加盐和加酒都能抑制微生物的生长d 密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染解析 考查腐乳制作过程中的选材 注意事项等知识 腐乳的制作利用的是多种微生物参与豆腐发酵而成的 其产物中有氨基酸 多肽 甘油 脂肪酸等 故其必须有能产生蛋白酶的微生物 因而a项是正确的 加盐 加酒既是生产腐乳必须的 同时又可以抑制微生物的生长 密封时火烧瓶口利于灭菌 故c d项是正确的 参与腐乳发酵的微生物主要是毛霉 属于异养需氧型微生物 豆腐含水量过高会影响其有氧呼吸 影响代谢 生产上通常使豆腐含水量保持在70 为宜 故b项是错误的 答案 b 3 下列关于酵母菌的说法中合理的是 a 酿造葡萄酒时一定要完全隔绝空气才能使葡萄汁变成葡萄酒b 利用在有氧的条件下酵母菌可将乙醇氧化成醋酸的原理 能把果酒加工成果醋c 馒头中的一个个小孔是由于酵母菌在面团中产生二氧化碳 蒸馒头时二氧化碳受热膨胀形成的d 腐乳和泡菜的制作过程中都离不开酵母菌的发酵解析 葡萄酒酿造时先通气以扩大菌种数量 后密封酿酒 b项中微生物应是醋酸菌 腐乳和泡菜分别利用毛霉和乳酸菌的发酵制作而成 答案 c 4 鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成 这些物质是 a 指示剂或化学药品b 青霉素或琼脂c 高浓度食盐d 维生素或指示剂解析 高浓度食盐和青霉素可使部分微生物生存下来 是选择培养基的成分 琼脂是凝固剂 维生素是营养物质 所以只有指示剂或某些化学药品才能作为鉴别培养基的成分 答案 a 5 2009年高考浙江卷 下面是有关食醋和泡菜制作的实验 请回答 1 食醋可用大米为原料经三步发酵来制作 第一步 大米经蒸熟 冷却后加入淀粉酶 将原料中的淀粉分解成 填中间产物 然后进一步分解成葡萄糖 这一过程可用 填淀粉指示剂 来检测 因为该试剂遇淀粉呈蓝色 遇上述中间产物呈红色 第二步 用 菌将葡萄糖转化成乙醇 这一发酵过程中 玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是 第三步 用 菌将乙醇转化成乙酸 这一过程 氧气 2 泡菜发酵过程中 会产生多种酸 其中主要是 还有少量的亚硝酸 对亚硝酸盐的定量测定可以用 法 因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与n 1 萘基乙二胺偶联成 色化合物 进行样品测定时 还要取等量水进行同样的测定 目的是 解析 1 食醋制作一般程序是先生成乙醇 再将乙醇转化成乙酸 淀粉作为原料需要水解成酵母菌可直接利用的葡萄糖 再转化成乙酸则需要好氧型的醋酸菌发酵产生 2 测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 与n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料 将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较 大致估算出亚硝酸盐含量 此方法叫比色法 答案 1 糊精碘液酵母发酵过程中产生co2 密闭会导致发酵瓶爆裂醋酸需要消耗 2 乳酸 或有机酸 比色玫瑰红对照 6 2009年高考广东卷 苯酚是工业生产排放的有毒污染物质 自然界中存在着降解苯酚的微生物 某工厂产生的废水中含有苯酚 为了降解废水中的苯酚 研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株 筛选的主要步骤如下图所示 为土壤样品 请回答下列问题 1 中培养目的菌株的选择培养基中应加入 作为碳源 中不同浓度碳源的培养基 a 影响 b 不影响 细菌的数量 如果要测定 中活细菌数量 常采用 法 2 为对照 微生物在 中不生长 在 中生长 与 培养基的主要区别在于 使用 法可以在 上获得单菌落 采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养 3 如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小 4 实验过程中如何防止其他微生物的