高三生物《生物技术实践专题》课件

生物技术实践专题复习主讲教师：马瑾天津市第一〇二中学指导教师：翟林天津市中小学教育教学研究室

尹捷丽天津市河东区教育中心天津市第一〇二中学010203选修一学习背景介绍北京市、天津市、山东省、海南省四省市共同制定的《普通高中2017级生物课程教学指导意见》《2017级人教版高中生物教材使用说明》教育部制定的《普通高中生物学课程标准（2017版）》PART1传统发酵技术的应用PART2微生物的培养与应用PART3植物的组织培养技术PART4DNA和蛋白质技术PART1传统发酵技术的应用一、制作果酒、果醋、腐乳、泡菜所需菌种的比较PART1传统发酵技术的应用二、基础知识与必修一《分子与细胞》联系真核细胞电子显微镜下的醋酸菌原核细胞PART1传统发酵技术的应用探究酵母菌细胞呼吸的方式——兼性厌氧菌无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵无氧条件下，乳酸菌能进行乳酸发酵氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，进行醋酸发酵PART1传统发酵技术的应用三、学生实验过程及注意事项苹果酒的制作葡萄酒的制作1、材料选择：新鲜葡萄（水果），先冲洗后去梗（避免葡萄破损，增加杂菌污染机会）2、防止发酵液污染：清洁双手，榨汁机、发酵瓶清洗干净，用70%的酒精消毒。装入果汁后，封闭充气口，防止空气中的杂菌进入发酵液造成污染。3、控制发酵条件：装瓶时留约1/3空间，既可以为酵母菌大量繁殖提供适量氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。温度时间制酒18~25℃10~12d制醋30~35℃7~8dPART1传统发酵技术的应用家庭用发酵装置

果汁发酵后是否产生酒精，可用重铬酸钾检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。课本中的发酵装置PART1传统发酵技术的应用腐乳的制作酸奶的制作泡菜的制作PART1传统发酵技术的应用四、果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理和过程PART1传统发酵技术的应用PART1传统发酵技术的应用五、例题例1、【14年广东理综】下列叙述错误的是（

）

A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖汁产生酒精C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶例2、【2020年北京高考适应性测试】下列对醋酸杆菌与动物肝脏细胞

的结构与代谢过程的比较，不正确的是（

）A.两者的细胞膜结构均符合流动镶嵌模型B.两者的遗传物质均储存在细胞核中C.均可以进行有氧呼吸，但进行场所不完全相同D.均依赖氧化有机物合成ATP，为代谢过程供能醋酸（杆）菌是好氧型细菌，没有以核膜为界限的细胞核，必须在有氧条件下进行有氧呼吸。ABPART1传统发酵技术的应用小结：

利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，遍布民间，一般称做传统发酵技术。我们为优势菌种创造适宜条件，获取发酵产品，在实践过程中一定要注意控制实验条件，防止杂菌污染。PART1传统发酵技术的应用PART2微生物的培养与应用PART3植物的组织培养技术PART4DNA和蛋白质技术PART2微生物的培养与应用010203微生物的实验室培养土壤中分解尿素的细菌的分离与计数分解纤维素的微生物的分离PART2微生物的培养与应用一、知识要点归纳1、微生物培养中的无菌操作——避免杂菌污染培养物和操作者方法2干热灭菌：主要针对玻璃

器皿等方法1灼烧灭菌：接种环、接种针等

金属器具方法3高压蒸汽灭菌：主要针对培养

基等消毒：用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的微生物，不包括芽孢和孢子。灭菌：用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。方法2巴氏消毒法：70~75℃煮30分钟或80℃煮15分钟方法1煮沸消毒法：100

℃

煮沸5~6分钟方法3化学药剂消毒法：用酒精擦拭

双手、用氯气消毒水源等3（1）1培养基的制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板0.5秒延迟符，无意义，可删除.2、微生物培养的四种基本操作（2）1倒平板操作：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板PART2微生物的培养与应用（3）1平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。（4）1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。PART2微生物的培养与应用PART2微生物的培养与应用3、微生物分离与计数的实例土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实例一①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株②测定微生物数量的常用方法：活菌计数法和显微镜直接计数法③过程：土壤取样→样品稀释→微生物的培养与观察④鉴定方法：含酚红指示剂、以尿素为唯一氮源的培养基→接种→出现红色

透明圈，则该菌能分解尿素分解纤维素的微生物的分离实例二①实验原理②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落PART2微生物的培养与应用二、学生实验过程——以土壤中分解尿素的细菌的分离与计数为例视频网址链接：/s?__biz=MzU5MzQwMjI2Ng==&mid=2247483855&idx=1&sn=dbd2c875a624a23939ee5b72abe1a358&chksm=fe10413ac967c82c656fe8c62dfe6f255ce8d61251e9d3691949e9df1f4e5e5bbf07d3405601&token=75886540&lang=zh_CN#rdPART2微生物的培养与应用三、实验结果分析1、以尿素为唯一氮源的选择培养基能够筛选出分解尿素的细菌2、当样品稀释度足够高时，培养基表面会形成单个菌落，每一个菌落，都来源于样品稀释液中的一个活菌3、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30~300的平板计数4、统计某一稀释度平板的菌落数，一般统计3个平板，算出平

均值后，按照下面的公式进行计算：

每克样品中的菌株数=（C/V）ｘMC：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

V：涂布时所用稀释液的体积（mL）M：稀释倍数5、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌

落，因此，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低6、为了排除实验中无关变量的影响，还需要设置空白对照PART2微生物的培养与应用四、例题例1、【2019北京高考】筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见右表。菌种

菌落直径C(mm)透明圈直径H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6

有关本实验的叙述，错误的是（）A.

培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异考察微生物的分离与培养，两种细菌周围透明圈的产生是由于淀粉酶被分泌出细菌，分解了周围的淀粉。CPART2微生物的培养与应用例2、【2018全国一卷】将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答问题：（1）M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制_______的生长，加入了链霉素的培养基属于________培养基。（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有__________________（答出两点即可）。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有____________________（答出两点即可）。（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是_______，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_______________________________________________________________。（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：

甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；

乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。

有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是__________________________________________________________________________。细菌选择碳源、无机盐蛋白质、核酸碘液淀粉遇碘显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差乙同学的结果中，PART1传统发酵技术的应用PART2微生物的培养与应用PART3植物的组织培养技术PART4DNA和蛋白质技术PART3植物组织的培养技术PART3植物组织的培养技术电子天平

微量移液器

高压蒸汽灭菌锅

光照培养箱组培瓶

超净工作台

实验所需仪器设备PART3植物组织的培养技术愈伤组织诱导实验PART3植物组织的培养技术根、芽再分化实验例题：【2012年全国高考题】为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基（见右表），灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率（m）以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n），结果如右表。回答下列问题：PART3植物组织的培养技术（１）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_________和_________两类。（２）在该实验中，自变量是__________，因变量是___________________________________________________________________，自变量的取值范围是______________。（３）从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是_____号培养基。大量元素微量元素IAA浓度再生丛芽外植体上丛芽平均数（n）再生丛芽外植体比率（m）和再生0～0.5mg/L1以植物组培为背景，加强读题和分析图表数据的能力。PART1传统发酵技术的应用PART2微生物的培养与应用PART3植物的组织培养技术PART4DNA和蛋白质技术PART4DNA和蛋白质技术一DNA的粗提取原理1、材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织2、破碎细胞：①动物细胞：吸水破裂

②植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨3、除去杂质的方法

①利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度除去杂质。

PART4DNA和蛋白质技术

②利用酶的专一性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10~15min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质，且不会破坏DNA。

③利用DNA对高温的耐受性，将滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温10~15min，使蛋白质变性沉淀，而DNA分子未变性。4、DNA的析出：向处理后的滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液（体积分数为95%），静置2~3min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。二DNA的鉴定原理在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。PART4DNA和蛋白质技术三DNA的粗提取的实验过程1、称取50g洋葱，切碎2、加入10ml清水，2ml洗涤剂，1gNaCl，搅拌机破碎3、用2层纱布过滤，取滤液4、在滤液中加入少许嫩肉粉，反应15min5、缓慢加入冷却的95%乙醇10ml，用玻璃棒沿一个方向轻柔搅拌，析出DNA丝状物PART4DNA和蛋白质技术例题、【2014年江苏】下列关于DNA的粗提取与鉴定实验的叙述，错误的是（）A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会破裂，但是DNA在蒸馏水中溶解度较大，不会析出，所以C错误。

本题主要考察DNA粗提取与鉴定中的实验操作环节，同学们可以通过实践加深理解，或者利用曲线、图像、相关实验视频等帮助记忆。CPART4DNA和蛋白质技术四多聚酶链式反应（PCR）1、PCR的原理示意图小结：

体外DNA复制需要DNA模板、分别能与两条模板链结合的两种引物、四种脱

氧核苷酸以及耐高温的DNA聚合酶，通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。DNA合成的方向总是从子链的5’端向3‘端延伸。PART4DNA和蛋白质技术2、PCR过程3、PCR与体内DNA复制的比较注意：

为了防止复性时，DNA的两条模板链相互结合，需要在反应体系中添加大量引物，增加引物与模板链结合的机会。PART4DNA和蛋白质技术4、利用PCR扩增人类毛囊细胞中的SRY基因（男性特有基因）实验过程视频网址链接：/s?__biz=MzU5MzQwMjI2Ng==&mid=2247483856&idx=1&sn=9bf5bc2ef767ade14fbba53cd7670ad6&chksm=fe104125c967c833639b470d43381d2c2e18bdaf423062cbd4c203d94163919aab957e32feb6&token=75886540&lang=zh_CN#rdPART4DNA和蛋白质技术5、琼脂糖凝胶电泳结果分析图1电泳前图2电泳后图3学生实验结果500bp100bp250bp750bp2000bp1000bp

M样1样2图4SRY基因239bpPART4DNA和蛋白质技术例题、【2013天津理综】花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。

据图回答下列问题：

（1）过程①所需的酶是____________