高考生物大二轮专题复习 第8单元 自选模块生物课件 新人教版.ppt

专题十五生物技术实践专题十六生命科学与社会 目录 第八单元自选模块 知识网络构建 专题十五生物技术实践 高考真题聚焦 核心考点整合 考情纵览 专题十五生物技术实践 1 2013 浙江卷 利用紫甘薯制酒可提高其附加值 请回答 1 为提高紫甘薯的利用率 工厂化生产时 可加入果胶酶和淀粉酶 其中果胶酶可来自 等微生物 由于酶在水溶液中不稳定 因此常将酶固定在某种介质上制成 2 果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成 a 半乳糖醛酸和葡萄糖b 半乳糖和果糖c 半乳糖醛酸甲酯和果糖d 半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 高考真题聚焦 3 紫甘薯匀浆流经 淀粉酶柱后 取适量流出的液体 经脱色后加入ki i2溶液 结果液体呈红色 表明该液体中含有 a 淀粉b 糊精c 麦芽糖d 葡萄糖 4 在发酵前 为使酵母菌迅速发生作用 取适量的干酵母 加入温水和 一段时间后 酵母悬液中会出现气泡 该气泡内的气体主要是 将酵母菌接种到待发酵液后 随发酵的进行 酵母菌在 条件下产生了酒精和二氧化碳 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 5 图8 15 1表示发酵液ph对酒精浓度的影响 据图判断 最佳ph是 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 图8 15 1 答案 1 黑曲霉 或苹果曲霉 固定化酶 2 d 3 b 4 蔗糖二氧化碳无氧 5 4 7 解析 果胶酶不是一种酶 而是一类酶的总称 在黑曲霉 苹果曲霉等微生物中都有存在 固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上 使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂 固定化酶技术的优点 使酶既能与反应物接触 又能与产物分离 固定在载体上的酶可以被反复利用 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一 是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物 果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶 产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 淀粉遇ki i2溶液呈蓝 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 色 淀粉酶能分解淀粉 产物是糊精 糊精遇ki i2溶液呈红色 淀粉酶能分解糊精 产物是麦芽糖 麦芽糖遇ki i2溶液不显色 根据题意 该液体中肯定有糊精的存在 在发酵前 可以先制备酵母悬液 适量干酵母 每2 5kg葡萄约用1g干酵母 加少量温水 低于40 在烧杯内调成糊状 为使其迅速发生作用 可加极少量蔗糖 混匀放置片刻 出现气泡即可 原理是酵母在合适的温度下 进行需氧呼吸 将蔗糖彻底水解成二氧化碳和水 发酵过程其实利用了酵母菌的厌氧呼吸 在无氧的条件下 酵母菌分解蔗糖 产物是酒精和二氧化碳 从图中可知 ph为4 7时 10d后的酒精浓度最高 说明最佳ph为4 7 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 2 2012 浙江卷 幽门螺杆菌 hp 感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素 在患者体内采集样本并制成菌液后 进行分离培养 实验基本步骤如下 请回答 1 在配制培养基时 要加入尿素和酚红指示剂 这是因为hp含有 它能以尿素作为氮源 若有hp 则菌落周围会出现 色环带 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 图8 15 2 2 下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌 a 高压蒸汽b 紫外灯照射c 70 酒精浸泡d 过滤 3 步骤x表示 在无菌条件下操作时 先将菌液稀释 然后将菌液 到培养基平面上 菌液稀释的目的是为了获得 菌落 4 在培养时 需将培养皿倒置并放在 中 若不倒置培养 将导致 5 临床上用14c呼气试验检测人体是否感染hp 其基本原理是hp能将14c标记的 分解为nh3和14co2 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 答案 1 脲酶红 2 d 3 接种涂布单 4 恒温培养箱无法形成单菌落 5 尿素 解析 1 脲酶能特异性地催化尿素水解释放出nh3和co2 所以加入尿素作为氮源 加入酚红指示剂 高ph时呈现红色 能指示以尿素为氮源的细菌的存在 2 由于尿素在高温下会分解 因此对尿素溶液的灭菌要采用玻璃漏斗过滤的方法 3 本题运用的是涂布分离法 该方法能更容易获得单菌落 但操作较复杂 4 在倒平板和培养过程中 会产生水蒸气 如果正置 那么水蒸气在皿盖上凝结成水珠后会滴在培养基上 会污染细菌 导致不能分离出 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 单菌落 5 该题中hp含有脲酶 能把尿素分解成nh3和co2 患者通过服用被14c标记的尿素并检测呼气中的被14c标记的co2的含量来判断人体是否感染hp 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 3 2013 课标全国卷 回答下列有关泡菜制作的问题 1 制作泡菜时 所用盐水需煮沸 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 加入陈泡菜液的作用是 2 泡菜制作过程中 乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程 该过程发生在乳酸菌细胞的 中 3 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 和 等 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 4 从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内 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 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 答案 1 杀灭杂菌增加乳酸菌数量 2 厌氧呼吸细胞质 3 温度腌制时间食盐用量 4 乳酸菌数量增多 杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸 解析 制作泡菜时 所用盐水需煮沸 其目的是杀灭杂菌 陈泡菜液中含有乳酸菌 相当于加入菌种 乳酸菌进行厌氧呼吸产生乳酸 泡菜制作过程中温度 腌制时间和食盐用量等都会影响亚硝酸盐的含量 泡菜制作过程中乳酸菌产生乳酸 使ph降低 从而抑制其他杂菌生长 而乳酸菌可大量繁殖 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 本专题主要考查微生物的培养和分离的相关内容 并结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作 在实际生产生活中 结合酶的特性以实验探究与分析的形式考查酶的应用 在植物组织培养方面也会联系人们生活与健康方面进行命题 命题都是以非选择题形式出现 非选择题中又包含选择题 高考真题聚焦 专题十五生物技术实践 考点一微生物的培养和分离1 培养基的种类 特点和用途 核心考点整合 专题十五生物技术实践 2 方法与原理 核心考点整合 专题十五生物技术实践 核心考点整合 专题十五生物技术实践 例1微生物的分离 培养和计数是现代生物工程应用中的重要环节 如图8 15 3所示为大肠杆菌分离和培养过程中部分操作示意图 请据图分析回答下列问题 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 3 1 实验过程中对培养基 培养皿 实验操作者的双手所采用的灭菌或消毒方法依次是 2 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 3 图示是利用 法进行微生物接种 把聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面 在灼烧接种环之后 要等其冷却后再进行划线的原因是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 4 下列关于图示的操作方法和结果 叙述正确的是 a 操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌b 划线操作须在火焰上进行c 在5区域中才可以找到所需菌落d 在1 2 3 4 5区域中划线前后都要对接种环灭菌 5 若要培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌 制备选择培养基时在基本培养基的基础上 注意 和 其目的是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 高压蒸汽灭菌干热灭菌化学消毒 2 将未接种的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 3 平板划线稀释以免接种环温度太高 杀死菌种 4 d 5 添加高浓度蔗糖 葡萄糖 调低ph提供高糖和酸性的筛选环境 解析 1 实验过程中对培养基进行高压蒸汽灭菌 对培养皿进行干热灭菌 实验操作者的双手进行化学消毒 2 在培养微生物时 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将未接种的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 核心考点整合 专题十五生物技术实践 菌落产生 3 题图所示的接种方法为平板划线法 把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 在灼烧接种环之后要等其冷却后才能进行操作 以避免接种环温度太高 杀死菌种 4 在利用平板划线法接种微生物的实验中 在图示的1 2 3 4 5区域中划线前后都要对接种环进行灼烧灭菌 5 在基本培养基上添加高浓度蔗糖 葡萄糖 和调低ph 可培养出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌 点评 间接计数法中最常用的是稀释涂布平板计数法 它应用于统计样品中活菌的数目 采用的原理是当样品的稀释度足够高时 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 操作方法需要设置 核心考点整合 专题十五生物技术实践 重复组 以增强实验的说服力和准确性 将待测样品经过一系列的稀释 然后选择三个稀释度的菌液均匀涂布在平板上 然后培养 需要注意的是为了使结果接近真实值 可将同一稀释度的菌液涂布到3个或3个以上的平板上 经培养 计算出菌落的平均数 实验要采用对照原则 判断培养基中是否有杂菌污染 可将未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 可将对照培养基接种后培养并观察菌落数目 核心考点整合 专题十五生物技术实践 变式1尿素是一种重要的农业肥料 但若不经细菌的分解 就不能更好地被植物利用 生活在土壤中的微生物种类和数量繁多 某同学试图从土壤中筛选出能高效降解尿素的细菌 目的菌 下表是该同学配制的培养基成分 1 该培养基中的主要营养物质包括氮源 碳源 和水 从功能上看 该培养基属于 培养基 核心考点整合 专题十五生物技术实践 2 在微生物的培养中 一般要对配制的培养基采用高压灭菌 其中 高压 是为了 3 若要培养从土壤中分离出来的目的菌 则该培养基成分应如何调整 依据是 该目的菌的同化作用类型是 4 在纯化土壤中的目的菌时 最常用的接种方法是 在纯化土壤中的该目的菌时 发现培养基上的菌落连成一片 最可能的原因是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 无机盐选择 2 杀死培养基中的细菌芽孢 3 将 nh4 2so4换成尿素要筛选出能降解尿素的细菌 只能是以尿素作为唯一的氮源异养型 4 涂布分离法和划线分离法菌液浓度过高 或培养过程被杂菌污染 或用接种环划下一区域前接种环没有灭菌导致菌液没有稀释开 言之有理即可 解析 1 微生物培养基的配方中一般包括碳源 氮源 水 无机盐等 从培养目的看 本培养基要选择能分解尿素的微生物 抑制其他微生物生长 因此属于选择培养基 2 对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法 高压 是为了杀死培养基中所有的微生物 包括细菌的 核心考点整合 专题十五生物技术实践 芽孢 达到彻底灭菌的目的 3 此培养基应以尿素为唯一氮源 以达到抑制或阻止不能利用此氮源的微生物生长的目的 该目的菌使用的碳源是葡萄糖 其同化作用的类型是异养型 4 纯化目的菌常用的方法是涂布分离法和划线分离法 涂布分离法的稀释倍数一般以平板上菌落数在30 300个为宜 划线分离时 每次划线前均要灼烧接种环 除第一次灼烧是为了灭菌的目的外 以后每次划线前的灼烧均是为了达到不断稀释菌液的目的 如果发现培养基上的菌落连成一片 那么可能的原因是菌液稀释倍数不够或培养过程被杂菌污染 核心考点整合 专题十五生物技术实践 考点二酶的应用1 方法与原理 核心考点整合 专题十五生物技术实践 2 直接使用酶 固定化酶和固定化细胞的比较 核心考点整合 专题十五生物技术实践 3 影响酶活性的因素 酶的用量及应用在实验中应注意的问题 1 实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则 严格控制无关变量 2 探究不同温度 或ph 对酶活性的影响时 以温度 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物量或反应效果来确定的 3 探究最适温度时 ph为无关变量 探究最适ph时 温度最好为最适温度 核心考点整合 专题十五生物技术实践 4 探究果胶酶的最适用量时 所测出的最适用量是指在本实验的温度 ph等条件下测出的最适用量 因而果胶酶的最适用量应标明温度和ph 核心考点整合 专题十五生物技术实践 例2用果胶酶处理苹果泥时为了使果胶酶能够充分地催化反应 应采取的措施是 a 加大苹果泥用量b 大幅度提高反应温度c 换成大型号容器d 用玻璃棒进行搅拌 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 d 解析 为了使果胶酶能够充分地催化反应 应采取的措施是增大酶和反应物的接触面积 搅拌可以达到此目的 只换大型号容器不一定能加快反应 大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象 如果反应物已足够多 那么增加反应物不改变反应速率 核心考点整合 专题十五生物技术实践 点评 果胶酶和纤维素酶都是复合酶 并不特指某一种酶 而是一类酶的总称 酶促反应的催化速率受温度 ph 酶的数量 搅拌 增大接触面积 等众多因素的影响 探究某种酶的最适反应条件 温度 ph 时需设置一系列梯度 且不同的温度梯度之间或不同的ph梯度之间构成了相互对照 通过相互对照可确认影响酶活性的温度或ph的最适值 核心考点整合 专题十五生物技术实践 变式2如图8 15 4所示是固定化酶反应柱 请回答下列问题 1 将 淀粉酶溶于水中 再加入石英砂 不时搅拌 这样 淀粉酶就可以固定在石英砂上 这种固定化的方法称为 30min后 装入如图所示的反应器中 构成固定化酶反应柱 并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱 洗涤的目的是 洗涤时 蒸馏水流速 填 能 或 不能 过快 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 4 2 实验时 将此反应柱固定在支架上 用滴管滴加可溶性淀粉溶液 并以0 3ml min的流速过柱 控制流速的目的是 在流出5ml后接收0 5ml流出液 加入1 2滴 观察颜色 为了使观察到的颜色变化明显 可 后再观察 如果溶液呈红色 说明淀粉水解成为 3 实验后 用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱 洗涤的目的是 洗涤后 放置在4 冰箱中保存 几天后 可重复使用 4 一段时间后 某同学从冰箱中取出此反应柱 重复上述实验 却没有了相同的结果 试分析可能的原因 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 吸附法除去未吸附的游离淀粉酶不能 2 使淀粉溶液与淀粉酶充分接触 充分反应ki i2溶液稀释糊精 3 洗去残留的反应物和产物 4 从酶的活性 酶的数量 反应条件等方面分析 答案合理即可 解析 1 固定化酶的制作方法有吸附法 共价偶联法 交联法和包埋法 本题所示为吸附法 洗涤是除去未吸附的一些游离的酶 在洗涤时流速不能过快 为1ml min 2 以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱 可以让吸附着的酶与底物充分反应 根据ki i2溶液与淀粉反应呈蓝色 与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况 3 实验 核心考点整合 专题十五生物技术实践 完成后还需要对反应柱进行洗涤 以除去参与反应的反应物及生成的产物 使反应柱能够重复使用 4 一段时间后重复使用得不到相同的结果 排除反应物本身的影响 则肯定是酶出了问题 可能这些酶已经失活 或再次操作时相应的反应条件 如温度 不适合等 核心考点整合 专题十五生物技术实践 考点三生物技术在食品加工中的应用1 方法与原理 核心考点整合 专题十五生物技术实践 2 果酒 果醋 泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较 核心考点整合 专题十五生物技术实践 核心考点整合 专题十五生物技术实践 例3如图8 15 5所示是制作果酒和果醋的流程及某同学设计的相关发酵装置 请据图回答下列问题 1 为提高葡萄出汁率并使果汁澄清 可以加入果胶酶 使用酶时为节省成本 除控制好ph 温度等环境条件外 还应掌握好 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 5 2 冲洗后榨汁前还要 3 利用图乙所示装置发酵 将葡萄汁加入发酵瓶内要注意 目的是 生产果酒的整个过程中如何控制充气口 为提高酒精产量 可在葡萄汁中加入葡萄糖 但浓度不宜过高 原因是 4 制好的果酒一段时间后变酸了 原因可能是 将酒精氧化为乙醛后再转化成了醋酸 醋酸发酵的适宜温度为 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 酶用量 2 除去枝梗 3 留约1 3空间防止发酵液溢出先打开一段时间后关闭浓度过高会导致酵母菌失水死亡 4 醋化醋杆菌30 35 解析 1 影响酶活性的因素主要是ph 温度 为节省成本 还应掌握好酶用量 2 冲洗时为防止葡萄破损后微生物从破口处进去 应连同枝梗一起冲洗 榨汁前再除去枝梗 3 将葡萄汁加入发酵瓶内要注意留约1 3空间 以防止发酵液溢出 生产果酒时先通入一段时间空气让酵母菌需氧呼吸用于自身繁殖 而后关闭充气口让酵母菌厌氧呼吸进行酒精发酵 因细胞呼吸的底物是葡萄糖 但葡糖糖浓度过高时会导致酵母菌失水死亡 4 果酒变酸是醋 核心考点整合 专题十五生物技术实践 化醋杆菌活动的结果 醋化醋杆菌活动的最适温度是30 35 点评 设计发酵装置需要注意的问题 在酒精发酵过程中 每隔一段时间要拧松瓶盖或打开排气口 其原因是在发酵过程中会产生co2 防止瓶内气压过高引起爆裂 在醋酸发酵过程中 需要注意的是要持续向发酵液中补充氧气 在装置中 a 充气口的作用是在醋酸发酵过程中补充氧气 b 排气口的作用是在发酵过程中排出co2或残余气体 c 出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液 d 排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中的杂菌污染 核心考点整合 专题十五生物技术实践 变式3杨梅是浙江省的特色水果之一 为对其进行深加工 某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制 基本工艺流程如下 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 6 请回答 1 在制备杨梅酒的过程中 为了提高杨梅的出汁率 在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶 甲罐顶上的弯管中加水的主要目的是 发酵一定时间后 观察到发酵罐内液面不再有 说明发酵基本完毕 2 在制备杨梅醋的过程中 乙罐内先填充经 处理的木材刨花 然后加入含 菌的培养液 使该菌 在刨花上 再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵 杨梅醋的ph可通过控制杨梅酒的 来调节 核心考点整合 专题十五生物技术实践 3 若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋 则乙罐中co2的产生量是 a 甲罐的两倍b 与甲罐的相等c 甲罐的一半d 几乎为零 4 在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中 某物质浓度随时间变化的示意图如8 15 7所示 该物质是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 7 答案 1 果胶防止空气进入气泡冒出 2 灭菌醋化醋杆附着流速 3 d 4 酒精 解析 1 由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶 所以在压榨前需用一定浓度的纤维素酶和果胶酶处理 酒精发酵为厌氧呼吸过程 需要提供无氧环境 所以弯管处加水的目的是防止空气进入 发酵完成后 co2的生成结束 所以发酵罐内液面不再有气泡冒出 2 制备杨梅醋过程中需要避免其他杂菌干扰 所以乙罐内应填充经灭菌处理的木材刨花 制备杨梅醋需要的菌种为醋化醋杆菌 加刨花的目的是让醋化醋杆菌附着在刨花上 使其与培养液充分接触 杨梅醋的产生量与流入乙罐的杨梅酒的量有关 所以杨梅醋的ph可通过控制杨梅酒的流速来调节 核心考点整合 专题十五生物技术实践 3 当缺少糖源时 醋化醋杆菌将乙醇转变为乙醛 再将乙醛转变为醋酸 c2h5oh o2ch3cooh h2o 该过程并没有co2产生 所以乙罐的co2产生量几乎为零 4 在酿制杨梅醋的过程中 酵母菌能进行酒精发酵 所以酒精浓度先升高 后期酒精产量减少 同时醋化醋杆菌又消耗酒精 所以酒精浓度在整个过程中的变化如题图所示 核心考点整合 专题十五生物技术实践 考点四植物的组织培养1 植物激素 生长素和细胞分裂素 对实验结果的影响 核心考点整合 专题十五生物技术实践 核心考点整合 专题十五生物技术实践 2 植物组织培养技术和微生物的培养技术的区别 核心考点整合 专题十五生物技术实践 例4如图8 15 8所示为植物 菊花 组织培养过程示意图 请据图回答下列问题 1 培养基 和培养基 分别为 和 两者最主要的区别是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 图8 15 8 2 若该培养基是ms固体培养基 则其基本组成是 有机成分 激素和琼脂 3 愈伤组织发芽的根本原因是 4 菊花组织在接种到培养基之前需进行 处理 整个组织培养过程需在 操作 5 本实验用人工合成的激素 而不用植物中存在的天然激素的原因是 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 发芽培养基生根培养基发芽培养基中细胞分裂素含量大于生长素的含量 生根培养基中生长素含量大于细胞分裂素的含量 2 大量元素微量元素 3 基因的选择性表达 4 消毒无菌条件下 5 人工合成的激素易合成 原料广泛 效果稳定 解析 1 菊花组织在培养基 中形成愈伤组织后长出丛芽 因此 是发芽培养基 在培养基 中生根后形成试管苗 所以 是生根培养基 两者最主要的区别是发芽培养基中细胞分裂素含量大于生长素含量 而生根培养基中生长素含量大于细胞分裂素含量 2 ms固体培养基由大量 核心考点整合 专题十五生物技术实践 元素 微量元素 有机成分 激素和琼脂组成 3 愈伤组织发芽是再分化的过程 其根本原因是基因的选择性表达 4 菊花组织在接种到培养基之前必须先进行消毒处理 整个组织培养过程必须在无菌条件下操作 5 人工合成的植物激素具有容易合成 原料广泛 效果稳定的优点 因此在农业生产中被广泛应用 核心考点整合 专题十五生物技术实践 变式4斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞进行离体培养 最终获得发育完整的新个体 实验过程如下 1 a过程称为 诱导这一过程的物质是 这一实验的原理是 2 植物组织培养过程中多次强调一系列的消毒 灭菌及无菌操作 原因是 3 a过程中注意恒温箱要关闭光源 因为在 条件下愈伤组织长得更快 两周以后 由于培养基中的营养物质几乎耗尽 因此必须 进行继续培养 核心考点整合 专题十五生物技术实践 4 试管苗的培养可分为 培养和 培养 必须先进行 培养 二者的区别在于 不同 将生根的苗从三角瓶中移至 中继续生长 苗健壮后再移至土壤中生长 核心考点整合 专题十五生物技术实践 答案 1 脱分化植物激素 生长素与细胞分裂素 植物细胞具有全能性 2 外植体材料体积小 抗性差 如果不小心引起污染 将可能造成培养工作的前功尽弃 3 无光更换培养基 4 生芽生根生芽培养基中生长素和细胞分裂素的比例兔炭土或蛭石 解析 1 a过程表示由离体的细胞发育成细胞团 所以为脱分化过程 诱导脱分化过程需要有植物激素 主要为生长素和细胞分裂素 该过程的原理是植物细胞具有全能性 2 同植物体相比较 离体的植物组织抗性差 所以在整个组织培养过程中都要执行严格的消毒程序 核心考点整合 专题十五生物技术实践 3 组织培养的脱分化阶段不需要光照 但在再分化阶段 需要光照 4 试管苗的培养分为生根培养和生芽培养 先生芽 才有利于生根 生根培养基与生芽培养基的区别在于培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 将生根的苗从三角瓶中移至兔炭土或蛭石中继续生长 苗健壮后再移至土壤中生长 核心考点整合 专题十五生物技术实践 教师备用习题 备选理由 第1题考查了泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的内容 第2题主要考查了土壤微生物的培养和分离 第3题考查生物技术在食品加工中的应用 均可以作为本专题的补充 1 下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图 请据图回答下面的问题 教师备用习题 1 制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜 原因是 2 为了保证既无杂菌 又能使发酵菌发挥正常作用 应如何处理所用盐水 3 在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水的目的是 4 测定亚硝酸盐含量的方法是 在泡菜腌制过程中定期测定亚硝酸盐含量的目的是 5 同样的材料和腌制条件 不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同 最可能的原因是 6 在果醋的制作过程中酒精浓度较高时 通常不适宜进行醋酸发酵 原因是 教师备用习题 答案 1 亚硝酸盐的含量低 2 先将盐水煮沸杀灭杂菌 然后冷却至室温时再使用 3 提供发酵过程中所需的无氧环境 4 比色法把握取食的最佳时间 5 各坛中微生物的种类和数量不同 6 较高浓度的酒精会抑制醋化醋杆菌的生长和代谢 使产酸量下降 解析 1 新鲜的蔬菜中亚硝酸盐的含量低 所以制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜 2 盐水煮沸可以杀灭杂菌 然后冷却至室温时再使用可以防止发酵菌被烫伤 3 在泡菜腌制过程中向坛口边缘的水槽中补充水可以防止外界氧气进入 教师备用习题 坛内 4 测定亚硝酸盐含量的方法是比色法 5 同样的材料和腌制条件 不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同 最可能的原因是各坛中微生物的种类和数量不同 6 在果醋的制作过程中酒精浓度较高时 会抑制醋化醋杆菌的生长和代谢 使产酸量下降 教师备用习题 2 下表是探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂 分解 的实验设计思路 请回答下列问题 1 对实验组土壤应该进行 处理 尽可能排除 的作用 教师备用习题 2 探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌的实验过程中 应将土壤浸出液接种在以 为唯一碳源的培养基上 这样的培养基属于 培养基 3 分离纯化菌种时 为了得到单菌落 常采用的接种方式有两种 即 和 教师备用习题 答案 1 灭菌土壤微生物 2 纤维素选择 3 划线分离法涂布分离法 解析 1 土壤需要进行灭菌处理 以排除土壤微生物对实验的干扰 2 分解纤维素的细菌能够利用纤维素 而其他微生物则不可以 因此应将土壤浸出液接种在以纤维素为唯一碳源的培养基上 该培养基为选择培养基 3 分离纯化菌种常用的方法是划线分离法和涂布分离法 教师备用习题 3 利用不同微生物的发酵作用来制作果酒 果醋 腐乳和酸奶等食品的历史悠久 遍布民间 一般称作传统发酵技术 根据传统发酵技术的相关知识 回答以下问题 1 果酒和果醋的制作 酵母菌是酿制葡萄酒时不可缺少的微生物 如果要获得优质野生酵母菌最好在葡萄园的土壤中采样 利用酵母菌发酵制作葡萄酒要控制的温度为 果醋发酵利用的微生物是 接种时升高温度到 且需要通气 果酒发酵装置内要留1 3空间 在发酵期的用途是初期提供有氧条件促进酵母菌的大量繁殖时 教师备用习题 喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是 用化学反应式表示 2 乳酸发酵 含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶 原因是 测定泡菜中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 反应后 与n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成 产物 教师备用习题 答案 1 18 25 醋化醋杆菌30 35 防止发酵液溢出 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 能量 2 抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长 重氮化紫红色 解析 1 酵母菌生活的最佳温度为18 25 果醋发酵利用的是醋化醋杆菌 其生长的最适温度为30 35 果酒发酵装置内要留1 3空间 以防止初期酵母菌大量繁殖时发酵液溢出 喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是产生了醋酸 教师备用习题 2 牛奶能发酵成酸奶 但含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶 原因是抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长 测定泡菜中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紫红色产物 专题十六生命科学与社会 高考真题聚焦 核心考点整合 考情纵览 专题十六生命科学与社会 1 2013 浙江卷 下面是关于生物净化的问题 请回答 1 生物净化技术的主要原理是通过人为地放大和强化生态系统的 能力 以达到有效治理环境污染的目的 2 在污水生物净化过程中 当污水流入水体后 好氧微生物首先大量 并以水中的 作为营养来源 随着水体的不断净化 水中的溶氧量有一个明显的 过程 达到临界点后开始增加 此后的耗氧速度 复氧速度 这种变化过程可用 表示 高考真题聚焦 3 下列关于活性污泥法的叙述 错误的是 a 活性污泥是一种微生物共生体b 活性污泥使用后不能重复利用c 污水中的有机污染物在曝气池中得到净化d 活性污泥法的处理过程可用计算机进行自动化监控 4 从生物净化方法的特点分析 城市生活污水处理厂目前大多选用 处理污水 a 活性污泥法b 悬浮细胞法c 生物膜法d 生产单细胞蛋白的方法 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 答案 1 自净 2 繁殖有机污染物下降小于氧垂曲线 3 b 4 a 解析 生物通过代谢作用 使环境中的污染物数量减少 浓度降低 毒性减轻甚至消失的作用 就叫作生物净化 主要原理是人为提高生态系统的自净能力 提高和加快对污染物的处理 在未污染前 河水中的氧一般是饱和的 在污水刚流入水体时 水体中溶解氧较高 好氧细菌大量繁殖 以有机污染物作为营养来源 溶解氧含量因有机物生物氧化的脱氧作用而显著下降 随着有机物的减少 耗氧速率逐渐下降 而随着氧饱和不足量的增大 复氧速率逐渐上升 当两个速率相等时 溶 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 解氧到达最低值 临界点 随后 复氧速率大于耗氧速率 溶解氧不断回升 最后又出现饱和状态 污染河段完成自净过程 溶解氧曲线的变化可表示如下 当耗氧速率 复氧速率时 溶解氧曲线呈下降趋势 当耗氧速率 复氧速率时 为溶解氧曲线最低点 即最大缺氧点 当耗氧速率 复氧速率时 溶解氧曲线呈上升趋势 在河流受到大量有机物污染时 由于有机物这种氧化分解作用 水体溶解氧发生变化 随着污染源到河流下游一定距离内 溶解氧由高到低 再到原来的溶解氧水平 可绘制成一条溶解氧下降曲线 称之为氧垂曲线 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法 活性污泥法是向废水中连续通入空气 经一定时间后因好氧微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物 其上栖息着以菌胶团为主的微生物群 具有很强的吸附与氧化有机物的能力 由于微生物能进行繁殖更新 因此活性污泥能重复利用 该过程可在曝气池中进行 还能利用计算机进行自动控制 在实践中 人们发现污染物转移到污泥上去的效率很快 而微生物的代谢速率较慢 处理城市污水时 往往不到1小时就把废水bod降低90 左右 由于活性污泥法具有可重复利用 去污速度快 可控性强等特点 所以城市生活污水处理厂目前大多数选用活性污泥法处理污水 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 2 2012 浙江卷 请回答关于生物入侵的问题 1 下列有关生物入侵的叙述 正确的是 a 外来物种都是人类有意或无意引进的b 外来物种必须经历入侵过程才能成为入侵种c 只要加强动植物进出口检疫管理就可防止外来物种的入侵d 生物入侵经三次转移后 其转移的概率大约是10 2 某地为了发展动物养殖业 拟引进一种养殖效益较高的外来物种 在引进前 必须进行 引进后 养殖过程中应严格隔离圈养 如果出现该物种 则应在生物入侵过程的第 次转移中采取有效措施 以 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 控制该物种在自然环境中 从而避免该物种的 和暴发 3 在某入侵种能入侵森林 灌木和草本三个群落的情况下 其中入侵更易成功的是 群落 其原因是该群落 这是 假说 的主要观点 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 答案 1 b 2 风险评估外逃二建群扩散 3 兔本结构更为简单多样性阻抗 解析 1 外来物种的入侵途径一般有三种 一是人为有意引入 二是人为无意带入 三是自然入侵 靠自身的扩散传播力或借助于自然力量传入 所以a项不全面 外来物种不一定都是入侵种 生物入侵是一个复杂的生态过程 通常分为四个过程 b项正确 加强动植物进出口检疫只是防止外来生物入侵的一部分 并不能完全阻止生物入侵 所以c项错误 外来物种经过三次转移后才成为入侵种 每次转移的概率大约是10 所以d项错误 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 2 外来物种不一定都是入侵种 但引进外来物种时必须经过严格的步骤 根据这个国家病虫害等有害生物的情况进行风险评估 认为风险太大 承受不了或者没有措施降低风险 那么这个品种是不允许入境的 生物学家把生物入侵的过程划分为三次转移 第一次转移是从进口到引入 称为逃逸 第二次转移是从引入到建立种群 称为建群 第三次转移是从建群到变成经济上有副作用的生物 即入侵种 每次转移的概率大约是10 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 3 一个入侵种的成功入侵 不仅依赖于其自身的生活史特征 还与被入侵生态系统的特征和群落对入侵种的易感性有关 其中 多样性阻抗假说 认为 结构简单的群落更容易被入侵 因为它的生态平衡更容易被打破 所以兔本群落相对更容易被入侵 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 本专题的内容主要以社会中的实际问题为背景进行考查 解题时需要学生能通过对材料的分析来获取有用信息 复习时应加强核心知识模块之间的联系 进行主要内容及知识网络的构建 命题都是以非选择题形式出现 非选择题中又包含选择题 高考真题聚焦 专题十六生命科学与社会 考点一生物科学与农业1 植物病虫害和动物疫病的防治 1 植物病虫害的防治 原理 根据有害生物和环境之间的相互关系 充分发挥自然控制因素的作用 因地制宜地采取综合防治措施 将有害生物控制在经济允许的受害水平之下 以获得最佳的经济 生态和社会效益 方法 主要有病虫害的调查 植物检疫 农业防治 生物防治 物理机械防治和化学防治等 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 2 动物疫病的控制 畜禽传染病 综合防治措施应贯彻 预防为主 的方针 需搞好畜禽的饲养管理 卫生防疫 预防接种 检疫 隔离 消毒等工作 综合防治措施可分为平时的预防措施和疫病发生时的扑灭措施两个方面 动物寄生虫病 以预防为主 采取养为基础 检为依据 治病灭源的防治原则 做好治疗性驱虫和预防性驱虫工作 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 2 绿色食品 1 概念 遵循可持续发展原则 按照特定生产方式生产 经中国绿色食品发展中心认定 许可使用绿色食品商标的无污染 安全 优质的营养类食品 2 分类 a级和aa级 3 绿色食品生产的特点 实行 从土地到餐桌 的全程质量监控 包括选择环境良好的生产地 在生产 加工中严格按照操作规程 对产品质量 卫生指标 包装 贮运及销售实行全程监控 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 例1请回答关于绿色食品和设施农业的问题 1 下列有关绿色食品的叙述 错误的是 a 绿色食品是无污染 安全和优质的食品b 绿色食品产业应遵循可持续发展原则c 绿色食品是用绿色植物加工成的食品d 绿色食品可分为a级和aa级 2 依据绿色食品生产技术标准 在生猪饲养过程中使用添加 瘦肉精 的饲料 违反了生产资料使用准则中的 使用准则 长期食用由这种生猪加工成的食品会影响人体健康 原因是 瘦肉精 可沿着 传递 并在人体内逐渐 从而对人体造成危害 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 答案 1 c 2 饲料添加剂食物链积累 解析 1 绿色食品是指遵循可持续发展原则 按照特定生产方式生产 经专门机构认定 许可使用绿色食品标志 无污染的安全 优质 营养类食品 绿色食品并不是指由绿色植物加工成的食品 绿色食品可分为a级和aa级 2 生猪饲养过程中使用 瘦肉精 违反了饲料添加剂使用准则 瘦肉精 会通过食物链在人体内逐渐积累 对人体造成伤害 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 点评 分解绿色食品的概念要素 构建概念模型 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 变式1飞蝗大发生时 可长途迁徙 所经之处的农作物受到严重破坏 研究发现飞蝗种群数量的消长受多种因素的影响 当雨量充沛 气候潮湿时 真菌 丝虫和蛙等大量繁殖 可抑制飞蝗的种群数量 蝗虫的产卵量受相对湿度的影响如图甲所示 飞蝗的发生量又与降雨量有密切的关系如图乙所示 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 图8 16 1 请依据以上信息回答下列问题 1 真菌与飞蝗的关系是 蛙与飞蝗的关系是 将正确答案前的字母填在相应的横线上 a 共生b 寄生c 捕食d 腐生 2 当雨量充沛 空气相对湿度在70 左右时 飞蝗产卵数量比在空气干燥时要 3 在干旱的气候下 飞蝗发生量变化趋势是什么 可能的原因是什么 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 4 要对蝗虫灾害进行有效防治 首先进行调查统计 根据调查目的 要求和对象的不同可分为基本情况调查 调查和 调查等 5 目前常用的消灭飞蝗的方法是化学防治 其优点是 其核心是 6 某人用真菌 丝虫来防治飞蝗 取得较好的效果 这种防治方法是 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 答案 1 bc 2 多 3 变大 气候干旱 真菌 丝虫和蛙等天敌的数量少 会使飞蝗的发生量变大 4 定点系统病虫害防治效果 5 高效 速效 操作方便 适宜推广 经济效益显著等科学地使用农药 6 生物防治 解析 1 由题意可知 真菌 丝虫和蛙等的大量繁殖可抑制飞蝗的种群数量 飞蝗与真菌的关系为寄生 蛙与飞蝗的关系为捕食 2 由图甲可以看出 当雨量充沛 空气相对湿度在70 左右时 飞蝗产卵量比在空气干燥时要多 3 观察图乙可知 飞蝗的发生程度与雨量大小呈负 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 相关 原因是当雨量充沛时 虽然飞蝗的产卵量增加 但其天敌的数量也增加 而在气候干旱时 真菌 丝虫和蛙等天敌的数量会减少 飞蝗的发生量变大 4 调查植物病虫害 依据调查目的 要求和对象的不同 可分为基本情况调查 定点系统调查和病虫害防治效果调查等 5 化学防治的核心是科学地使用农药 其优点是高效 速效 操作方便 适宜推广 经济效益显著等 6 以虫治虫 或 以菌杀虫 都是利用有益生物或生物代谢产物防治病虫害 属于生物防治 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 考点二生物科学与工业1 发酵与食品生产 1 发酵与发酵食品 发酵是指在一定条件下利用微生物的生命活动大量生成和积累特定代谢产物或菌体的过程 发酵食品是指利用农副产品作原料 通过发酵法生产和加工制作的食品 2 发酵食品的生产过程 包括菌种选育 扩大培养 培养基配制 灭菌 发酵 分离提纯等步骤 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 2 生物工程药物和疫苗 1 基因工程药物 生产技术 以重组dna为核心技术 通过将一个生物体内有用的 目的基因 转移到另一个生物体中来表达所需要的产物 实例 基因工程生产人胰岛素 2 细胞工程药物 生产技术 在细胞水平上的遗传操作 即通过细胞融合 核质移植 染色体移植等技术 改造并筛选特定的细胞株或细胞系 再通过规模培养获得药物 实例 单克隆抗体的制备 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 3 基因工程疫苗 传统疫苗 主要包括减毒疫苗和灭活疫苗 基因工程疫苗的生产过程 以乙肝病毒疫苗为例 利用基因工程技术 将乙肝病毒表面基因转移到酵母菌细胞中 构建成乙型肝炎病毒表面抗原基因的工程菌 将构建的工程菌在发酵罐中进行大规模培养 经分离 纯化后得到表面抗原蛋白 用福尔马林和氢氧化铝吸附 制成疫苗 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 例2将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗 饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力 据此回答下列问题 1 获得抗原基因需要用到的酶是 构建重组质粒时需要用 和 2 传统疫苗主要包括 疫苗和 疫苗 前者的优点是 后者的优点是 3 有人设想将人胰岛素基因导入马铃薯制成能合成人胰岛素的马铃薯 用于治疗糖尿病 你认为可以吗 怎样处理 能否通过食用马铃薯治疗糖尿病呢 为什么 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 答案 1 限制性核酸内切酶同一种限制性核酸内切酶dna连接酶 2 减毒灭活只需接种一次 接种量少 免疫持续时间长 效果好制备简单 保存时间长 相对安全 3 可以 先从马铃薯中提取胰岛素再注射治疗 不能 因为胰岛素的化学本质是蛋白质 不能口服 解析 1 获得抗原基因需要用限制性核酸内切酶切割 构建重组质粒时需要用同一种限制性核酸内切酶和dna连接酶 2 传统疫苗主要包括减毒疫苗和灭活疫苗 前者只需接种一次 且接种量也少 免疫持续时间长 效果好 后者的优点是制备简单 保存时间长 相对安全 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 3 胰岛素的化学本质是蛋白质 口服后会被消化为氨基酸而失去生物学功效 点评 基因工程药物的生产技术是以构建重组dna为核心 通过将一个生物体内有用的 目的基因 转移到另一个生物体中来表达所需要的产物 药物的过程 生产过程是将获得的目的基因重组质粒构建基因工程菌 通过工程菌大规模培养来分离提取目的产物 实例 人胰岛素 人生长激素等 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 考点三生物科学与健康1 抗生素的合理使用 1 细菌抗药性形成的原因 抗药性是细菌原本就具有的一种特性 自然界中的霉菌能产生抗生素 在生存竞争过程中 某些细菌因基因突变而获得对抗抗生素的能力 2 滥用抗生素的危害 可能造成菌群的抗药性逐渐增强 最终使抗生素失效 会破坏人体内正常菌群的平衡 造成菌群比例失调 使某些对人体无害的细菌转变成危害人体的有害菌群 某些抗生素有较强的毒副作用 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 3 合理使用抗生素的原则 不自行购买 要凭医生处方购买 不主动要求医生开抗生素处方 不随便停药 应根据医生的处方按时服药 直到疗程结束 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 2 器官移植 1 概念 将某一个体的健康器官移植到自体或另一个个体内的手术方法 2 过程 获得合适的供体器官 避免病人的免疫系统对外源的器官发生免疫排异反应 造成移植失效 器官保存 现在医学上多应用低温灌洗技术保存器官 移植手术在器官移植过程中 需要应用血管缝合技术及连接神经纤维等其他一系列高难度 非常精细的手术 防止免疫排斥 在手术前后 一般都需要采取一定的措施降低病人的免疫水平 以达到降低排异反应强度的目的 组织配型和免疫抑制技术较好地解决了器官移植过程中的免疫排异问题 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 3 实例 肾移植 4 面临的问题 供体器官缺乏 3 避孕的原理和方法 1 原理 阻止精子和卵子结合 抑制排卵和精子的形成 阻碍受精卵着床 2 方法 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 例3如图8 16 2所示为细菌产生抗药性示意图 据图回答下列问题 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 图8 16 2 1 抗生素对细菌进行了 存活下来的都是抗药性 填 强 或 弱 的细菌 2 细菌在生长和繁殖的过程中 可以通过 等方式获得抗药性基因 再通过抗药性基因控制合成相关的 来分解抗生素 3 在使用抗生素时要避免局部用药 其原因是 4 残留一定量的抗生素的牛奶称为 有抗奶 试分析国家禁止销售 有抗奶 的原因 请设计一个避免产生 有抗奶 的方法 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 答案 1 选择强 2 基因突变酶 3 局部用药会导致过敏反应 更易导致抗药菌的产生 4 人们若长期饮用含抗生素的牛奶 一方面会造成体内抗药菌增多 当真正需要应用抗生素来杀灭致病菌时 效果就会明显下降 另一方面会影响机体内环境的稳态 或造成体内的菌群失调 导致其他疾病的发生 因此国家禁止销售 有抗奶 应用中兔药治疗奶牛的乳房炎症可避免产生 有抗奶 解析 1 抗生素对细菌起到了选择作用 存活下来的都是抗药性强的细菌 2 细菌的抗药性来源于基因突变 抗药性基因通过控制合成相关的酶来分解抗生素 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 3 局部用药会导致过敏反应 更易导致抗药菌的产生 4 长期饮用 有抗奶 不仅会造成体内抗药菌增多 而且会造成机体内菌群失调 尽量不要对奶牛使用抗生素 可使用中兔药治疗炎症等 核心考点整合 专题十六生命科学与社会 考点四生物科学与环境1 生物性污染 1 含义 主要是指一些生物 如各种病原体及其产生的各种有害物质 对水体