高三生物二轮专题复习 专题十 生物技术实践 考点1 微生物的利用与酶的应用课件 新人教版

考点1微生物的利用与酶的应用专题十生物技术实践诊断基础整合要点探究考向一诊断基础1.微生物利用的正误判断(1)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养()提示提示异养微生物不需要光照。(2)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害()答案提示(3)下图中甲为划线分离法中最重要的环节，乙为操作的结果：提示提示划线分离时除第一次划线外，每一次划线的起点都是上一次划线的末端，而不是第一次。每一次划线后都要将接种环灼烧()除第一次划线外，每一次划线的起点都是第一次划线的末端()答案提示(4)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源()(5)可分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低()提示提示培养基的酸碱度应为升高。答案提示提示提示果胶不溶于乙醇。2.酶应用的正误判断(1)将果胶酶用于果胶生产，既能提高果肉的出汁率又能提高果汁的澄清度()(2)酶的活性受温度、pH和酶用量等因素的影响()提示提示酶用量不影响酶的活性。(3)果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，它溶于乙醇()答案提示提示提示固定化酶能够连续使用，但不是永久使用。(4)用固定化淀粉酶进行淀粉水解实验时不需考虑温度()提示提示温度影响酶的活性。(5)固定化淀粉酶可永久使用()答案提示提示提示固定化柱应低温保存。(6)淀粉酶固定化实验结束后，将固定化柱放在常温下即可()二整合要点一、微生物分离的两种常用方法的比较一、微生物分离的两种常用方法的比较项目划线分离法涂布分离法操作原理连续 。由于划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要 ，每次从上一次划线的_端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而_ ，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落将菌液进行一系列的 ，然后将不同稀释度的菌液分别 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 ，从而能在培养皿表面形成_操作工具接种环_划线少末逐渐梯度稀释涂布单个细胞单个菌落玻璃刮刀减少使用要求用时需_放置在70%酒精中，用时需灼烧分离特点操作简单，不易分离获得单菌落操作复杂，易分离获得单菌落分离结果(图示)相同点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 菌种纯化灼烧划线分离操作的注意事项划线分离操作的注意事项(1)第一次划线、每次划线之前及最后一次划线之后都需要灼烧接种环。(2)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。易错警示二、大肠杆菌的培养与分离操作二、大肠杆菌的培养与分离操作1.原理(1)接种在 培养基中使其快速分裂增殖。(2)将待检测微生物样品通过划线分离法或涂布分离法接种在LB固体培养基上，样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成 。LB液体单个菌落2.流程37 液体斜面固体三、分离以尿素为氮源的微生物三、分离以尿素为氮源的微生物1.实验原理(1)筛选以尿素为氮源的微生物，使用以 的选择培养基进行培养。(2)有些细菌合成的 能通过降解尿素作为其生长的氮源。(3)细菌合成脲酶能将尿素分解成 ，使培养基的碱性增强，pH升高，从而使加入酚红指示剂的培养基 。尿素为唯一氮源脲酶氨变红2.操作步骤LB尿素菌落形态数目LB全营养涂布分离法关于果胶的两点说明：(1)果胶的作用： ；(2)果胶的鉴别方式：果胶不溶于 ，滴加95%乙醇出现 。四、酶的应用四、酶的应用1.果胶及果胶酶粘合细胞乙醇沉淀2.探究酶活性最适条件和用量的实验设计(1)探究影响果胶酶活性因素实验的分析实验原则：遵循单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少 的影响。实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的_ 呈正相关。无关变量活性大小实验名称(目的) 自变量因变量注意事项探究温度对果胶酶活性的影响温度果汁量(澄清度)底物和酶在混合时的 是相同的温度梯度越小，实验结果越精确苹果泥和果胶酶的用量在各个试管中应_pH应为最适pH(2)三个实验的变量分析温度相同探究pH对果胶酶活性的影响pH果汁量(澄清度)温度应为 温度pH梯度可用NaOH和盐酸调节用玻璃棒搅拌使反应充分进行探究果胶酶的用量_果汁量(澄清度)制备苹果匀浆后迅速加热，使苹果匀浆中的果胶酶变性温度、pH应为最适且保持不变最适果胶酶的用量3.固定化酶的制作原理和方法吸附包埋重复利用4.淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测未吸附的酶底物实验过程中两次洗涤的目的实验过程中两次洗涤的目的淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验过程中，涉及两次对固定化酶柱的洗涤。第一次是淀粉酶固定时，目的是用于洗去未吸附的游离淀粉酶；第二次洗涤是实验结束时，对未反应的淀粉和产物的洗涤，目的是清除上述物质，以便于下次固定化酶柱的继续使用。两次洗涤过程，都使用10倍柱体积的蒸馏水对固定化酶柱进行洗涤。易错警示三探究考向题型一微生物的培养与分离题型一微生物的培养与分离1.(2016江苏，25)漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，下列相关叙述正确的是(多选)1234567A.生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株答案解析1234567解析解析漆酶降解“木质”，则漆酶菌株多存在于“木质”丰富的场所，生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B正确；在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，D错误。12345672.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程，请回答下列问题。A.配制培养基B.灭菌C.扩大培养(液体培养基)D.划线分离和培养(固体培养基)E.菌种保存(1)A过程配制的是通用细菌培养基，称为_培养基。配制时除了加入特定的营养物质以外，还要加入一定量的氯化钠，以维持_。对培养基酸碱度的调节，应该在B过程的_(填“前面”或“后面”)。解析解析LB液体培养基是通用的细菌培养基，LB固体平面培养基则用于划线分离形成单菌落。氯化钠的作用是维持培养基的渗透压。调节好酸碱度后才能进行灭菌，若灭菌后再进行酸碱度调节，又会产生新的污染。答案解析1234567LB液体渗透压前面(2)D过程与C过程相比，培养基中增加的物质是_，E过程所需的温度是_。解析解析在液体培养基的基础上加入一定量的琼脂可形成固体培养基。菌种应置于4 C冰箱中保存。答案解析1234567琼脂4 (3)D过程后，一个菌体便会形成一个_，这种分离方法是_的通用方法，也是筛选特定菌株的最简便方法之一。解析解析通过划线分离后，一个菌体就会繁殖出一个菌落。(单)菌落消除污染杂菌(或纯化菌种)(4)植物组织培养和微生物培养都需要无菌操作，下列不适宜用高压蒸汽灭菌的是A.接种环和镊子B.三角瓶和广口瓶C.发芽培养基和生根培养基D.用于培养的幼茎和幼芽解析解析高压蒸汽灭菌常用于培养基、培养器材等的灭菌，而用于培养的幼茎和幼芽则不能进行任何灭菌操作，否则会导致细胞死亡。答案解析1234567请回答：(1)欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，将土壤用_进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液应至少涂布_个平板，通常以每个培养皿中有_个以内的单菌落的那一组稀释倍数为最合适。题型二分离以尿素为氮源的微生物题型二分离以尿素为氮源的微生物3.现从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，实验过程如下图所示：解析解析涂布分离法必须先用无菌水对土样进行一系列的梯度稀释，通常以每个培养皿中有20个以内的单菌落的那一组稀释倍数为最合适。答案解析1234567无菌水320(2)接种后的培养皿_于37 的恒温箱中培养。若培养基中存在含脲酶的细菌，其菌落周围会出现_，这是由于尿素被分解产生氨气，与该培养基中的_产生的颜色变化，从而证明这一菌株能以尿素为氮源。解析解析接种后需倒置培养皿恒温培养。含有脲酶的细菌能够将尿素分解，产生的氨气使培养基呈碱性，导致培养基中的酚红指示剂呈红色。答案解析1234567倒置红色环带酚红指示剂(3)分离能利用尿素的细菌时所用的培养基在成分上最主要的特点是_。解析解析分离能利用尿素的细菌时所用的培养基应以尿素为唯一氮源。以尿素作为唯一氮源(4)下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的是(多选)A.称取葡萄糖、琼脂糖等培养基成分B.倒平板C.涂布平板D.微生物的培养解析解析进行微生物培养和分离时，倒平板、涂布平板均需要在酒精灯火焰旁进行，以防杂菌污染。答案解析1234567(5)与LB全营养培养基上的菌落数相比，尿素培养基上只有少数菌落的原因是_。解析解析尿素培养基只以尿素为氮源，在尿素培养基上生长繁殖的只能是少数能够合成脲酶可利用尿素的细菌。答案解析1234567土壤中能利用尿素的细菌在土壤菌群中只占极少数量4.要获得能够分泌脲酶的细菌菌种，某生物兴趣小组的同学设计了以下培养和筛选的途径：(1)获得菌种：要获得较多的能够分泌脲酶的细菌，最好取525 cm处的浅层土样，说明这类细菌的细胞呼吸方式为_，在生态系统中属于_(成分)。答案1234567需氧呼吸分解者(2)将土样加入无菌水中配制成悬液，并配制如图所示的培养基，其中尿素在培养基中必须是作为保证微生物生长的唯一_。向培养基中添加尿素的方法是待其他成分灭菌冷却后，加入尿素溶液，而该尿素溶液要事先用_过滤，使之无菌。从物理性质看，该培养基属于_。答案1234567葡萄糖：0.05 gNaCl：0.24 gK2HPO4：0.24 g琼脂糖：1.0 g酚红：0.5 g水：30 mL尿素：20 m(含2 g脲)氮源G6玻璃砂漏斗固体培养基(3)利用酚红指示剂可检测出细菌是否能分泌脲酶，原理是脲酶能使_，结果菌落周围培养基呈红色。(4)为获取能分泌脲酶的单菌落，必须将土壤样液进行稀释，并取少量稀释土壤液用_接种于培养基上，培养皿在培养箱中培养时必须倒置，原因是_。答案1234567培养基中的尿素分解为NH3，使周围的pH升高涂布分离法防止冷凝后的水珠从皿盖上落入培养基，造成污染(5)若要分离土壤中的尿素分解菌，对于采集和处理土壤样品，下列叙述错误的是A.最好选择在肥沃湿润、动物排泄物多的土壤中取样B.采集的土样需经高温灭菌后，才可以用于制取土壤稀释液C.制备土壤稀释液时，要用无菌水D.用于制备土壤稀释液的各种器具要经过灭菌1234567答案点石成金分离以尿素为氮源的微生物的注意事项分离以尿素为氮源的微生物的注意事项(1)培养基中的酸碱指示剂产生颜色变化(变红)，标志着存在脲酶分解尿素的作用，从而证明这一菌株能以尿素为氮源。红色环状区域的大小代表脲酶活性的强弱和含量的多少。红色区域越大，表明菌株利用尿素的能力越强。(2)本实验中配制固体培养基时应选用琼脂糖而不能选用琼脂作凝固剂。这是由于琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物。如果用琼脂固体培养基，会为细菌提供一定量的非尿素类氮源，这样会在尿素固体培养基上产生大量以非尿素为氮源的细菌，不利于以尿素为氮源的细菌的筛选。1234567点石成金点石成金(3)由于尿素在高温下会分解，所以对尿素溶液的灭菌要采用G6玻璃砂漏斗过滤的方法。并且应在基本培养基经高压蒸汽灭菌后，冷却至60 时再加入。(4)土样应从有哺乳动物排泄物的地方取得，这是由于动物排泄物中有一定量的尿素，在这些土壤中一般含有较多的分解尿素的细菌。1234567题型三探究酶活性最适条件和用量的实验设计题型三探究酶活性最适条件和用量的实验设计5.(2016温州中学检测)果胶酶能够催化果胶分解，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。请回答下列有关果胶酶的问题：(1)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤：a.用搅拌器制苹果泥；b.取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量的30 、35 、40 、 45 、50 、55 的水，恒温水浴；c.每一烧杯中放入两支试管，分别装有等量苹果泥和果胶酶，保温3 min；1234567d.向每组烧杯中的苹果泥试管中加入相应的等量的果胶酶，振荡试管， 反应一段时间；e.过滤，比较获得苹果汁的体积。c过程中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中，用相同温度恒温处理然后再混合，这样处理的目的是_。答案解析1234567保证底物和酶在混合时的温度是相同的解析解析苹果泥和果胶酶分别恒温处理再混合，目的是保证底物和酶混合时的温度是相同的，不会发生温度的变化。有人认为该实验缺乏对照，应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验，你认为有没有必要？_。原因是_。答案解析1234567没有必要实验的不同温度梯度之间可形成相互对照解析解析实验的不同温度梯度之间可形成相互对照，无需补充果汁和蒸馏水混合实验。若继续探究果胶酶的最适用量，则在实验过程中温度、_等因素应保持不变(列举两例)。答案解析1234567pH、果胶酶浓度、果泥量解析解析若探究果胶酶的最适用量，果胶酶的量是自变量，其他是无关变量，应加以控制，如 pH、温度、果泥量、果胶酶浓度等。(2)有关果胶酶和纤维素酶的叙述，错误的是_。A.二者都是蛋白质B.催化果胶水解的酶是淀粉酶C.二者都是在核糖体上合成的D.构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖解析1234567答案解析解析果胶酶和纤维素酶的本质均为蛋白质，二者都是在核糖体上合成的，催化果胶水解的酶是果胶酶，构成纤维素酶的基本单位是氨基酸。题型四固定化酶的应用题型四固定化酶的应用6.(2017舟山中学测试)某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验结果见下表(假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通淀粉酶量相同)。实验表明1号试管中淀粉未被水解，最可能的原因是1234567项目1号试管2号试管固定化淀粉酶普通淀粉酶淀粉溶液60 保温5 min，取出冷却至室温，滴加碘碘化钾溶液现象变蓝不变蓝A.实验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触C.水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解D.实验程序出现错误，试管中应先加入碘碘化钾溶液后保温答案解析1234567解析解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物质，它不能通过琼脂与酶充分接触，导致淀粉不能被水解而遇碘碘化钾溶液呈现蓝色。7.如图1所示为利用苹果制备果汁、果酒、果醋的流程图。1234567(1)果胶酶可以通过苹果青霉来生产，_是筛选高表达菌株的最简便方法之一。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用_培养基进行扩大培养。答案解析1234567单菌落的分离液体解析解析单菌落的分离是筛选高表达菌株的最简便方法之一。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用液体培养基进行扩大培养。(2)酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用，常用固定化技术使之成为_而又有酶活性的制剂。如图2所示是澄清苹果汁生产实验示意图，下列相关叙述中，正确的是A.实验中所用的固定化果胶酶吸附后可永久使用B.为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行D.固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反 应柱答案解析1234567不溶于水解析解析酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用，常用固定化技术使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。实验中所用的固定化果胶酶吸附后可重复使用，但酶活性也受影响，不能永久利用，A错误；图示装置制作完毕后瞬间高温灭菌会使酶失活，B错误；通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行，C正确；固定化果胶酶可重复使用，D错误。1234567(3)图1中过程也可利用附着在苹果皮上的_做菌种。为获得高纯度、糖含量高的苹果酒，需向果汁中添加_。答案解析1234567野生酵母菌蔗糖解析解析图1中过程可利用附着在苹果皮上的野生酵母菌做菌种。为获得高纯度、糖含量高的苹果酒，需向果汁中添加蔗糖。(4)由图1中转变为，除改变温度、调节pH外，还需调整的发酵条件是_。答案解析1234567通入无菌空气解析解析由图1中(果酒制备)转变为(果醋制备)，除改变温度、调节pH外，还需调整的发酵条件是通入无菌空气，因为醋酸菌是好氧菌。