高考生物二轮复习 第二部分 专题十八 生物技术实践课件（通用版）.pptVIP

专题十八生物技术实践 核心考点精析 命题热点解读 专题质量检测 1 微生物的营养 2 培养基种类及用途 3 微生物的分离与计数 1 土壤中分解尿素的细菌的分离 筛选菌株 利用选择培养基筛选 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 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 3 鉴定方法 4 计数方法 显微镜直接计数法 利用特定细菌计数板或血球计数板 在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量 该方法不能区分细菌的死活 间接计数法 活菌计数法 常用稀释涂布平板法 稀释涂布平板法的理论依据是 当样品的稀释度足够高时 培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌 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 每个稀释倍数涂布3个平板进行计数 取平均值 消毒和灭菌的区别 1 酶的存在与简单制作方法 1 酶在生物体内的存在 或分布 部位 酶是在生物体活细胞中合成的 多数酶在细胞内直接参与生物化学反应 少数的酶要分泌到细胞外发挥作用 2 酶的制备 胞内酶的制取 需要破碎生物组织细胞 可用破碎仪 研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎 使酶从活细胞中释放出来 进入细胞外的溶液中 经过滤 离心制备成粗酶液 胞外酶的制备 对于唾液淀粉酶 胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶 可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取 2 酶活性 力 测定的一般原理和方法 1 酶活性 力 的含义 酶的活性 力 是指酶催化一定化学反应的能力 2 酶活性 力 测定的一般原理和方法 酶的活性 力 通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示 3 酶的活性及影响酶活性因素的实验探究 以果胶酶在生产中的应用为例探究温度或ph对果胶酶活性的影响 1 探究不同温度 或ph 对酶活性的影响时 温度 或ph 作为自变量 通常通过设置合理的梯度来确定最适值 最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的 2 在混合苹果泥和果胶酶之前 要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温 或同ph 处理 目的是保证底物和酶在混合时的温度 或ph 相同 避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度 或ph 从而影响实验效果 3 果胶酶将果胶分解为小分子物质 小分子物质可以通过滤纸 因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力 在不同的温度和ph下 果胶酶的活性越大 苹果汁的体积就越大 4 探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 1 实验原理 加酶洗衣粉的酶制剂有多种 包括蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶等 加入不同的酶制剂 会制成用于不同污渍洗涤的加酶洗衣粉 复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多 对各种污渍都有较好的洗涤效果 2 实验操作程序 5 固定化酶和固定化细胞的比较 1 运用发酵加工食品的基本方法 在泡菜的腌制过程中会产生亚硝酸盐 亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌 致畸和致突变的物质 亚硝胺 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 紫 红色染料 通过目测比较 可大致估算亚硝酸盐的含量 2 植物激素与组织培养生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用及特点 1 在生长素存在的情况下 细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 2 使用顺序不同 结果不同 具体如下 3 用量比例不同 结果也不同 3 植物芳香油三种提取方法的比较 4 dna和蛋白质技术 1 dna的粗提取和鉴定 基本原理 a 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 b dna不溶于酒精溶液 c dna不被蛋白酶水解 d dna在水浴加热条件下可被二苯胺染成蓝色 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 注意事项 a 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 b 以鸟类的红细胞为材料时 需向血液中加入柠檬酸钠抗凝 c 二苯胺需现配现用 2 pcr技术的基本操作和应用 目的 获取大量的目的基因 原理 双链dna的复制 条件 需要dna模板 引物 一般为单链dna 四种脱氧核苷酸 耐高温的dna聚合酶和酶促反应所需的离子 同时还要控制温度 过程 a 变性 在95 时dna解旋 b 复性 在50 时引物与dna单链结合 c 延伸 在72 时合成dna子链 两个引物间的序列 3 蛋白质的提取和分离 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 常用方法 a 凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 b 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 c 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 人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核 也没有dna 不适于作为dna提取的材料 但却是提取血红蛋白的理想材料 凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果 但直径过大会造成洗脱液体积增大 样品稀释度增大 凝胶色谱柱的高度与分离度有关 红细胞洗涤过程中 洗涤三次后 上清液仍有黄色 可增加洗涤次数 否则无法除去血浆蛋白 离心时转速要低 时间要短 否则白细胞等会一同沉淀 达不到分离效果 血红蛋白释放过程中 蒸馏水的作用是涨破红细胞 甲苯的作用主要是溶解细胞膜 明考向在高考中 微生物的培养与应用是较为重要的部分 其中微生物的培养 消毒和灭菌 微生物的分离 提纯和计数是重要的命题点 做考题 例1 2011 新课标全国卷 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 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 无菌技术要求试验操作应在酒精灯 附近进行 以避免周围环境中微生物的污染 解析 本题主要考查生物技术实践中微生物的培养与分离 意在考查对相关知识的灵活运用能力 1 欲筛选出能降解原油的菌株 培养基中应只含有原油而无其他碳源 这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存 这类培养基属于选择培养基 2 分离纯化菌种时 常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法 使聚集在一起的微生物分散成单个细胞 从而能在培养基表面形成单个的菌落 以便于纯化菌种 3 降解原油能力越强的菌株 在菌落周围形成的分解圈越大 4 实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌 如接种环 干热灭菌 如培养皿 和高压蒸汽灭菌 如培养基 等 无菌技术要求在整个实验过程中操作都要在酒精灯火焰附近进行 以避免周围微生物的污染 答案 1 原油选择 2 平板划线稀释涂布平板 3 强 4 干热灭菌法高压蒸汽灭菌法火焰 悟技巧解答此类问题应注意以下几点 1 运用所学知识与现实生活联系 尝试运用所学知识分析和解决实际问题 2 了解无菌操作技术 以及常用方法和适用范围 3 分离微生物时 可通过改变培养基成分 改变培养条件和特定某种营养成分来达到目的 明考向酶的应用相关知识是高考中的高频考点 主要考查影响酶活性因素的实验探究 酶作用效果的实验分析与设计 以及固定化酶技术等 做考题 例2 2011 江苏高考 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 解析 本题以酶为载体 综合考查有关酶的制备与应用的知识 酶解法可去除微生物的细胞壁 再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来 提取分离其中的胞内酶 透析和电泳可用于酶的分离和纯化 但酸解会破坏酶的结构 棉织物的主要成分是纤维素 可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤 因为纤维素酶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衣粉充分接触 达到更好的去污效果 多酶片中的胃蛋白酶应在片剂的糖衣外层 而片剂的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等 答案 a 悟技巧解答此类问题应注意以下几点 1 酶的活性受温度和酸碱影响 加酶洗涤剂的洗涤效果受温度 酸碱度和水质等因素影响 2 实验设计一定遵循单一变量原则和对照实验原则 3 袋装干酵母需活化后才可进行细胞固定化 明考向在高考中 生物技术在食品加工及其他方面的应用的试题难度不大 其命题多结合食品制造考查相关原理 将植物组织培养与植物激素的应用和植物中有效成分的提取相联系 将pcr技术和蛋白质提取与基因工程相联系等进行综合考查 做考题 例3 2010 山东高考 生物柴油是一种可再生的清洁能源 其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗 科学家发现 在微生物m产生的脂肪酶作用下 植物油与甲醇反应能够合成生物柴油 如下图 1 用于生产生物柴油的植物油不易挥发 宜选用 方法从油料作物中提取 2 筛选产脂肪酶的微生物m时 选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供 培养基灭菌采用的最适方法是 法 3 测定培养液中微生物数量 可选用 法直接计数 从微生物m分离提取的脂肪酶通常需要检测 以确定其应用价值 为降低生物柴油生产成本 可利用 技术使脂肪酶能够重复使用 4 若需克隆脂肪酶基因 可应用耐热dna聚合酶催化的 技术 解析 1 因为植物油不易挥发 不能选用蒸馏法 可以用压榨法 萃取法从油料作物中提取 2 微生物的生长需要水 碳源 氮源和无机盐等 选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供碳源 分析灼烧灭菌 干热灭菌和高压蒸汽灭菌等实验室常用灭菌方法的特点可知 培养基灭菌采用的最适方法是高压蒸汽灭菌法 3 测定培养液中微生物的数量 可选用显微镜直接计数法直接计数 提取的脂肪酶在应用于实验或生产之前 要先检测其活性 以确定其应用价值 固定化酶技术可以实现酶的反复利用 降低生产成本 4 在应用pcr技术扩增dna片段时 dna合成 延伸 时温度要控制在72 需要具