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,第,14,讲生物技术实践,专题六,内容索引,01,02,03,重做真题 感悟考情,梳理网络 强基固本,核心考点 能力突破,重做真题 感悟考情,1,.(2020,全国,理综,37),某种物质,S(,一种含有,C,、,H,、,N,的有机物,),难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解,S,。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解,S,的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和,S,乙的组分为无机盐、水、,S,和,Y,。,回答下列问题。,(1),实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用,的方法进行灭菌。乙培养基中的,Y,物质是,。甲、,乙培养基均属于,培养基。,(2),实验中初步估测摇瓶,M,中细菌细胞数为,210,7,个,/mL,若要在每个平板上涂布,100,L,稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过,200,个,则至少应将摇瓶,M,中的菌液稀释,倍。,(3),在步骤,的筛选过程中,发现当培养基中的,S,超过某一浓度时,某菌株对,S,的降解量反而下降,其原因可能是,(,答出,1,点即可,),。,(4),若要测定淤泥中能降解,S,的细菌细胞数,请写出主要实验步骤,:,。,(5),上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供,4,类营养物质,即,。,答案,(1),高压蒸汽灭菌琼脂选择,(2)10,4,(3)S,的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长,(4),取淤泥加入无菌水中,涂布,(,或稀释涂布,),到乙培养基上,培养后计数,(5),水、碳源、氮源和无机盐,解析,本题主要考查微生物的培养、筛选与计数的相关知识,旨在考查考生对微生物相关基础知识及应用的理解能力。,(1),培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法。由图可知,乙培养基用来挑选单菌落,菌种分离培养所用的培养基为固体培养基,因此需要添加凝固剂,琼脂。甲、乙两培养基都起筛选作用,因此甲、乙培养基都属于选择培养基。,(2),根据,1,mL=1,000,L,可将,100,L,转化为,0.1,mL,设菌液的稀释倍数为,x,倍,可得,(210,7,/,x,)0.1,200,解得,x,10,4,。,(3),当培养基中的,S,超过某一浓度时,某菌株对,S,的降解量反而下降,说明该浓度的,S,抑制菌株的正常生命活动,导致菌株对,S,的降解量下降。,(4),对微生物进行计数时,一般将菌液稀释后涂布到固体培养基上,培养后进行计数。测定淤泥中能降解,S,的细菌细胞数时,应取淤泥加入无菌水中,然后涂布,(,或稀释涂布,),到乙培养基上,培养后计数。,(5),不同微生物的培养基的配方不完全相同,但一般都含有水、碳源,(,提供碳元素的物质,),、氮源,(,提供氮元素的物质,),和无机盐。,解读,剖析上题,凸显高考评价体系的,“,四层、四翼,”,问题,四层,四,翼,试题情境,第,1,、,2,问,基础性,必备知识,:,灭菌、培养基的类型、微生物的筛选、计数、外界溶液渗透压影响降解菌的生存,实验设计等,学科素养,:,科学思维、科学探究,关键能力,:,获取信息、解决问题的能力,知识的综合运用能力,表达与交流能力,实验与探究能力。,社会责任,:,降解,S,保护环境,本题以,“,某种物质,S(,一种含有,C,、,H,、,N,的有机物,),难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解,S”,为试题情境,第,3,、,4,问,基础性、,应用性,第,5,问,基础性、,应用性,2,.(2020,全国,理综,37),研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的,-,淀粉酶,A3,并对其进行了研究。回答下列问题。,(1),在以淀粉为底物测定,A3,酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是,也可采用斐林试剂检测,的增加。,(2),在,A3,的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加,SDS,SDS,的作用是,和,。,(3),本实验中,研究人员在确定,A3,的最适,pH,时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是,。,(4),在制备,A3,的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因,是,(,答出,1,点即可,),。,答案,(1),碘液还原糖,(,或葡萄糖,),(2),消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响使蛋白质发生变性,(3),在,pH,相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,(4),酶分子体积小,容易从包埋材料中漏,出,(2)温度对果胶酶的活性有影响,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高,酶在低温、高温、强酸、强碱等条件下会失活。,(1)在培养基中加入某种化学物质。,(4)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定,其利用的原理是。,利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵,果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、(答出2种即可)。,需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。,(2)根据1 mL=1 000 L,可将100 L转化为0.,(1)统计的菌落往往比活菌的实际数目少。,当缺少糖源时,醋酸菌先将酒精变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。,无菌操作技术包括消毒和灭菌,消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒和紫外线消毒等;灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。,(2)提取胡萝卜素常采用萃取的方法,萃取的效率主要取决于。,日常生活中炒胡萝卜时要多加些油,其主要原因是。,(3)稀释涂布平板法能分离细菌,也能计数(结果偏小)。,有关分解尿素细菌分离的2个易错易混点,乙培养基中的Y物质是。,答案(1)前者有成形细胞核而后者没有3035(2)碳源(和能源)外界溶液浓度过高,影响酵母菌对水分和营养成分的吸收(3)果胶果胶分解酶、果胶酯酶(4)包埋法酶分子较小,容易从包埋材料中漏出,【构建网络填一填】,【构建网络填一填】,解析,本题主要考查了物质的鉴定、电泳、固定化酶等。,(1),在以淀粉为底物测定,A3,酶活性时,可以用碘液来检测淀粉的减少,也可用斐林试剂检测淀粉的水解产物,还原糖,(,或葡萄糖,),的增加。,(2),在测定蛋白质相对分子质量时通常使用,SDS,-,聚丙烯酰胺凝胶电泳。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。为了消除净电荷对迁移率的影响,可以在凝胶中加入,SDS,。,SDS,能使蛋白质发生完全变性。由几条肽链组成的蛋白质复合体在,SDS,的作用下会解聚成单条肽链,因此测定的结果只是单条肽链的相对分子质量。,SDS,能与各种蛋白质形成蛋白质,-,SDS,复合物,SDS,所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。,(3),由图可知,在,pH,相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,故缓冲系统的组分对酶活性有影响。,(4),由于酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出,故在制备固定化酶时,一般不宜采用包埋法。,3,.(2020,全国,理综,37),水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题。,(1),制作果汁时,可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、,(,答出,2,种即可,),。纤维素酶可以分解植物,(,填,“,细胞膜,”,或,“,细胞壁,”),中的纤维素,。,(2),用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因是,。,(3),现有甲、乙、丙三种不同来源的果胶酶,某同学拟在果泥用量、温度、,pH,等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常,酶活性的高低可用,来表示。,(4),获得的果汁,(,如苹果汁,),可以用来制作果酒或者果醋,制作果酒需要,菌,这一过程中也需要,O,2,O,2,的作用是,。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌属于,(,填,“,好氧,”,或,“,厌氧,”),细菌。,答案,(1),果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁,(2),温度对果胶酶的活性有影响,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高,(3),在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量,(4),酵母促进有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖好氧,解析,此题解题的切入点是果汁、果酒和果醋的制作,考查酶的特性、果酒和果醋的制作等知识。,(1),植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。利用水果制作果汁,为了提高出汁率和澄清度,可用果胶酶和纤维素酶处理果泥。果胶酶是一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。,(2),温度会影响酶的活性,在最适温度下酶的活性最高,酶的催化效率最高。,(3),酶活性的高低可用在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。,(4),利用果汁可制作果酒和果醋。利用果汁制作果酒需要酵母菌,酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。在果酒制作初期,需要通入,O,2,其作用是促进有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖。利用果汁制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌。,梳理网络 强基固本,【,构建网络,填一填,】,【,应知应会,记一记,】,1,.,果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一种兼性厌氧型微生物,通过有氧呼吸可以大量增殖,通过无氧呼吸可以产生酒精。,2,.,果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一种好氧菌,所以果醋制作需要一直通入无菌空气。,3,.,泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的发酵过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少。,4,.,无菌操作技术包括消毒和灭菌,消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒和紫外线消毒等,;,灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。,5,.,大肠杆菌的纯化包括平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法要求多次划线,稀释涂布平板法中菌液要充分地稀释。,6,.,微生物的计数要求制作多个平板,且每个平板上能长出,30300,个菌落,。,【,概念辨析,判一判,】,1,.,纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。,(,),2,.,检测土壤中细菌的总量实验操作中,确定对照组无菌后,选择菌落数在,300,以上的实验组平板进行计数。,(,),3,.,醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产酸。,(,),4,.,酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖产生酒精。,(,),5,.,泡菜腌制利用了乳酸菌。,(,),6,.,酶在低温、高温、强酸、强碱等条件下会失活。,(,),7,.,果胶酶用于果汁生产,不仅可以提高果汁出汁量,还可以提高果汁澄清度。,(,),8,.,用包埋法固定酵母细胞时,常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。,(,),9,.,提取血红蛋白时,洗涤红细胞采用的溶液是生理盐水,血红蛋白的释放采用的溶液是蒸馏水。,(,),10,.,植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,根据提取的芳香油的用途选择提取的方法。,(,),11,.,原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取,不宜采用水中蒸馏法,宜采用压榨法。,(,),12,.,影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外,还有原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。,(,),核心考点 能力突破,考点,1,微生物的培养与应用,【,热考内容练析,】,考向一,微生物的培养,1,.(2020,广东二模,),为提高食用菌平菇菌种扩大培养的质量,实验人员采用了改良,PDA,培养基,(,配方,:,马铃薯,200 g,、蔗糖,20 g,、琼脂,20 g,、水,1 000 mL,、青霉素,50,g/mL),添加青霉素能显著增强此培养基抗杂菌的能力,请回答下列问题。,(1),依物理性质划分,此培养基,属于,;,依用途划分,此培养基属于,。,(2),为平菇菌种提供碳源和氮源的分别是,和,。,(3),虽然配方中添加了青霉素,但也不能省略培养基高压蒸汽灭菌步骤,理由是,;,倒平板操作时,平板冷凝后要倒置,可以防止
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