2019高考生物二轮复习 第15讲 生物技术实践课件.ppt

专题八生物技术实践第15讲生物技术实践 1 微生物的分离和培养 2 某种微生物数量的测定 3 培养基对微生物的选择作用 4 利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用 5 从生物材料中提取某些特定成分 6 运用发酵加工食品的基本方法 参考答案 灭菌 尿素 稀释涂布平板 纤维素 刚果红染色法 乳酸菌 水蒸气蒸馏法 萃取法 纸层析 总纲目录 高频命题点1微生物的分离与培养 1 微生物的培养 填空 1 无菌技术 主要包括消毒和灭菌 a 消毒方法 常用煮沸消毒法 巴氏消毒法 2 倒平板操作 待培养基冷却至50 左右时 在酒精灯火焰附近进行 制备固体培养基最后要将平板倒置 其主要目的是防止培养皿的皿盖上的水珠滴入培养基造成污染 3 纯化培养 2 某种微生物的分离与计数 填空 1 原理 人为提供有利于目的菌株生长的条件 包括营养 温度 pH等 同时 其他微生物的生长 2 实例a 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数筛选菌株 利用以 为唯一氮源的选择培养基筛选菌株 计数方法 活菌计数法 稀释涂布平板法 统计的菌落数往往比活菌的实际数目 为了增强实验的说服力和准确性 需设置重复组 一 般选择菌落数在 的平板进行计数 直接计数法 显微镜直接计数法 过程 土壤取样 样品的稀释 微生物的培养与观察 b 分解纤维素的微生物的分离实验原理 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 a 添加酚红指示剂的培养基 尿素分解菌可使该培养基变 b 添加刚果红的培养基 纤维素分解菌的菌落周围产生 整合突破 称量 稀释涂布平板法 干热灭菌 接种环 梯度稀释 抑制或阻止 尿素 低 30 300 红透明圈 考向突破微生物的培养与利用1 2017课标 37 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3 供植物吸收和利用 回答下列问题 1 有些细菌能分解尿素 有些细菌则不能 原因是前者能产生 能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源 原因是 但可用葡萄糖作为碳源 进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 答出两点即可 2 为了筛选可分解尿素的细菌 在配制培养基时 应选择 填 尿素 NH4NO3 或 尿素 NH4NO3 作为氮源 不选择 其他两组的原因是 3 用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4 其作用有 答出两点即可 答案 1 脲酶分解尿素的细菌是异养生物 不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量 为其他有机物的合成提供原料 2 尿素其他两组都含有NH4NO3 能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3 不能起到筛选作用 3 为细菌生长提供无机盐 作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定 解析 1 能分解尿素的细菌体内应含有脲酶 能分解尿素的细菌是异养型生物 不能利用CO2来合成有机物 可用葡萄糖等有机物作为碳源 进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动提供能量 又可为其他有机物的合成提供原料 2 筛选可分解尿素的细菌 应选择以尿素为唯一氮源的培养基 而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3 其他两组不能起到筛选作用 3 用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4 这两种物质既可为细菌生长提供无机盐 又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定 2 2016课标 39 空气中的微生物在重力等作用下 可以一定程度地沉降 某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物 以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况 实验步骤如下 配制培养基 成分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl X H2O 制作无菌平板 设置空白对照组和若干实验组 进行相关操作 将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间 统计各组平板上菌落的平均数 回答下列问题 1 该培养基中微生物所需的氮来源于 若要完 成步骤 该培养基中的成分X通常是 2 步骤 中 实验组的操作是 3 若在某次调查中 某一实验组平板上菌落平均数为36个 平板 而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落 这种结果说明在此次调查中出现了现象 若将30 即36 6 个 平板作为本组菌落数的平均值 该做法 填 正确 或 不正确 答案 1 牛肉膏 蛋白胨琼脂 2 将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上 开盖暴露一段时间 3 污染不正确 解析 1 培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源 制备固体培养基需加入琼脂 2 该实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况 所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间 3 该实验中空白对照组不应出现菌落 若空白对照组出现了菌落 则说明此次调查中出现了污染现象 实验组的污染情况不能确定 故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果 应重新进行实验 3 2018广东一模 37 下图表示某种细菌的实验室培养过程 其中 中出现6个菌落 请回答下列有关问题 1 中是固体培养基 与 中的液体培养基所含的基本成分相同 都含有 不同的是制作 时加入了以使培养基呈固态 2 鉴定前进行细菌培养 目的是 两次接种均应在条件下操作 防止杂菌污染 3 中出现的理想菌落应分别由所形成 若菌落连成片 则应对 中的培养液进行处理再接种 通过观察菌落的能初步鉴定可疑细菌 4 为进一步了解这种细菌对抗生素的敏感性以方便对症下药 现用青霉素 罗红霉素进行实验 请简述实验思路 答案 1 水 碳源 氮源 无机盐琼脂 2 让细菌繁殖 获得足够数量的细菌用于实验无菌 3 单个活细菌稀释特征 4 分别配制浓度适宜且相同的青霉素 罗红霉素溶液 无菌 再分别处理 中各两个菌落 另两个菌落作对照 然后在适宜条件下培养 观察菌落的生长情况 或分别配制浓度适宜且相同的青霉素 罗红霉素溶液 无菌 准备多个与 相同的 无菌 培养基 平均分成三组 用青霉素 罗红霉素溶液分别处理一组 另一组不处理作对照 然后同时对三组进行接种 在适宜条件下培养 观察菌落的生长情况 解析 1 图示中所有培养基的基本成分都包括碳源 氮源 水和无机盐 其中 是固体培养基 需要加入凝固剂琼脂 2 鉴定前进行细菌培养 让细菌繁殖 获得足够数量的细菌用于实验 接种需要在无菌条件下进行 以防止杂菌污染 3 中出现的理想菌落应分别由单个活细菌所形成 若菌落连成片 说明菌种数量太多 则应对 中的培养液进行稀释处理再接种 通过观察菌落的特征能初步鉴定可疑细菌 4 据题意 实验的目的是探究这种菌对青霉素 罗红霉素的敏感性 自变量是抗生素的种类 根据单一变量原则和对照性原则设计实验 在适宜条件下培养 观察菌落的生长情况 高频命题点2传统发酵技术的应用 1 理清3种传统食品的发酵技术 填表 2 微生物在传统发酵技术中的应用 填表 3 把握控制杂菌的 三大措施 1 通过发酵条件控制杂菌 a 无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌 b 酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖 2 利用盐控制杂菌 如腐乳的制作 3 利用酒精控制杂菌 如果酒 腐乳的制作 整合突破 18 25 有氧 醋酸 毛霉 无氧 醋酸 乳酸 考向突破传统发酵技术的应用1 2017课标 37 豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品 为了研究影响豆豉发酵效果的因素 某小组将等量的甲 乙两菌种分别接入等量的A B两桶煮熟大豆中并混匀 再将两者置于适宜条件下进行发酵 并在32h内定期取样观测发酵效果 回答下列问题 1 该实验的自变量是 2 如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好 说明该发酵菌是 3 如果在实验后 发现32h内的发酵效果越来越好 且随发酵时间呈直线上升关系 则无法确定发酵的最佳时间 若要确定最佳发酵时间 还需要做的事情是 4 从大豆到豆豉 大豆中的成分会发生一定的变化 其中 蛋白质转变为 脂肪转变为 答案 1 菌种发酵时间 2 好氧菌 3 延长发酵时间 观测发酵效果 最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 4 氨基酸和肽脂肪酸和甘油 解析本题考查传统发酵技术的相关知识 1 根据题中 甲 乙两菌种 和 32h内定期取样观测发酵效果 两条关键信息 确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间 2 发酵容器底层缺氧 上层氧气相对充足 上层大豆的发酵效果比底层好 说明该发酵菌属于好氧菌 3 由于32h内发酵效果随发酵时间呈直线上升 所以若要确定最佳发酵时间 应该继续延长发酵时间 观测发酵效果 最好发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 4 发酵过程中会产生多种蛋白酶和脂肪酶 蛋白酶可使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 脂肪酶可使脂肪分解为甘油和脂肪酸 2 2016课标 39 苹果醋是以苹果汁为原料发酵而成的 回答下列问题 1 酵母菌的呼吸代谢途径如图所示 图中过程 和 是苹果醋生产的第一阶段 在酵母菌细胞的中进行 其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色 这一反应可用于乙醇的检验 过程 在酵母菌细胞的中进行 与无氧条件相比 在有氧条件下 酵母菌的增殖速度 2 第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程 根据醋酸杆菌的呼吸作用类型 该过程需要在条件下才能完成 3 在生产过程中 第一阶段和第二阶段的发酵温度不同 第一阶段的温度 填 低于 或 高于 第二阶段 4 醋酸杆菌属于核生物 其细胞结构中 填 含有 或 不含有 线粒体 答案 1 细胞质基质重铬酸钾线粒体快 2 有氧 3 低于 4 原不含有 解析 1 图示中的过程 和 分别表示无氧呼吸的第一 第二阶段 其场所均为细胞质基质 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下与乙醇发生化学反应 变成灰绿色 过程 表示有氧呼吸的第二 第三阶段 其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜 即在酵母菌细胞的线粒体中进行 与无氧条件相比 在有氧条件下 酵母菌的增殖速度快 2 醋酸杆菌是一种好氧菌 在O2充足的条件下才能进行旺盛的生命活动 因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程 需要在有氧条件下才能完成 3 第一阶段即果酒的制作 所控制的温度范围是18 25 第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30 35 所以第一阶段的温度低于第二阶段 4 醋酸杆菌属于原核生物 其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器 3 2018湖南永州一模 37 下图为腐乳制作的流程示意图 请据图分析回答下列问题 让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制 1 传统的制作过程中 豆腐块上生长的毛霉 其菌种来自 而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下 将优良的菌种接种在豆腐上 这样可以避免其他菌种的污染 保证产品的质量 2 腐乳制作的原理主要利用了毛霉等微生物产生的 通过发酵使豆腐中营养物质的种类增加 且更易于 消化和吸收 3 用来腌制腐乳的玻璃瓶 洗刷干净后要 加入卤汤后 要用胶条密封 密封时最好将瓶口通过酒精灯火焰 防止 4 配置卤汤所加的香辛料的作用是调制腐乳的风味和防腐杀菌 若你完成了腐乳制作 可以从等方面评价腐乳的质量 5 吃腐乳时往往会发现有一层无毒致密的 皮 该 皮 是由形成的 6 腐乳含嘌呤量普遍较高 痛风 肾病患者及消化道溃疡患者 宜少吃或不吃 以免加重病情 腐乳中的嘌呤产生可能来自代谢产物 答案 1 空气中的毛霉孢子 2 蛋白酶 脂肪酶等酶类 3 用沸水消毒瓶口被污染 4 色泽 口味 块形 5 毛霉的匍匐菌丝 6 核酸 解析 1 传统的制作过程中 豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子 现代的腐乳生产将优良的菌种接种在豆腐上 可以避免其他菌种的污染 保证产品的质量 2 腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵 其中起主要作用的是毛霉 毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸 脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸 使豆腐中营养物质的种类增加 且更易于消化和吸收 3 用来腌制腐乳的玻璃瓶 洗刷干净后要用沸水消毒 加入卤汤后 封瓶时将瓶口通过酒精灯火焰的目的是防止瓶口被污染 4 完成了腐乳制作 可以从色泽 口味 块形等方面评价腐乳的质量 5 在制作腐乳过程中 在腐乳表面的皮实际上由毛霉的匍匐菌丝形成的 6 嘌呤是核酸的组成成分 因此腐乳中产生的嘌呤可能来自核酸的代谢产物 高频命题点3植物有效成分的提取 三种有效成分的提取 填空 1 玫瑰精油的提取 2 橘皮精油的提取 3 胡萝卜素的提取 整合突破 水蒸气蒸馏 水蒸气 水气蒸馏 压榨 机械加压 石油醚 萃取 纸层析 考向突破植物有效成分的提取 1 2017课标 37 绿色植物甲含有物质W 该物质为无色针状晶体 易溶于极性有机溶剂 难溶于水 且受热 受潮易分解 其提取流程为 植物甲 粉碎 加溶剂 振荡 收集提取液 活性炭处理 过滤去除活性炭 蒸馏 含回收溶剂 重结晶 成品 回答下列问题 1 在提取物质W时 最好应选用的一种原料是 填 高温烘干 晾干 或 新鲜 的植物甲 不宜选用其他两种的原因是 2 提取物质W时 振荡的作用是 3 活性炭具有很强的吸附能力 在提取过程中 用活性炭处理提取液的目的是 4 现有丙酮 沸点56 乙醇 沸点约78 两种溶剂 在提取物质W时 应选用丙酮作为提取剂 理由是 5 该实验操作过程中应注意的事项是 答出两点即可 答案 1 晾干高温烘干过程中 植物甲中的物质W易被破坏 新鲜的植物甲含水量高 用于提取的极性有机溶剂会被水稀释 进而降低对物质W的提取效果 2 使原料和溶剂充分混匀 3 去除提取液中的色素 4 丙酮沸点低于乙醇 蒸馏时物质W分解较少 5 在温度较低的情况下操作 防火 解析本题主要考查植物有效成分提取原理和基本流程 并学会在新情境下的迁移应用 1 依据题干信息物质W 受热 受潮易分解 可知 提取物质W时最好选择晾干的植物甲 因为高温烘干过程中 植物甲中的物质W易被破坏 新鲜的植物甲含水量高 粉碎后出水较多 会稀释用于提取的极性有机溶剂 进而降低对物质W的提取效果 2 提取物质W时 加溶剂后振荡的目的是使原料和溶剂充分混匀 3 物质W为无色针状晶体 提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素 4 根据题干信息可知 物质W受热易分解 所以应选择沸点低的丙酮作为提取剂 5 该实验操作除需要严格遵守操作流程 注意实验安全 如防火 外 还应结合提取物W受热易分解的特点 在温度较低的情况下操作 2 2018四川宜宾二诊 37 胡萝卜因含有多种营养成分而备受人们青睐 其中 胡萝卜素是一种抗氧化剂 具有解毒作用 是维护人体健康不可缺少的营养素 下图是获取胡萝卜素的两种途径 请据图回答 1 图中粉碎了的胡萝卜需进行 处理后再进行萃取操作 在浓缩之前 还需进行 处理 2 现有石油醚 乙酸乙酯 乙醚 苯等四种有机溶剂 最好选择用于胡萝卜素的萃取 主要理由是 答两点以上 3 胡萝卜素的萃取瓶口需安装装置 以防止 4 用萃取法提取胡萝卜素时 萃取的效率主要取决于萃取剂的 同时还受原料颗粒的大小 含水量等条件的影响 在对新鲜胡萝卜进行干燥时 要注意控制 否则会导致胡萝卜素的分解 提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定 该层析的目的是比较的差异 答案 1 干燥过滤 2 石油醚石油醚具较高的沸点 能充分溶解胡萝卜素 不与水混溶 萃取效率好 对人无毒害作用 易蒸发除去等 3 回流冷凝 装置 萃取时有机溶剂的挥发 4 性质和使用量温度和时间胡萝卜素粗品与标准样品层析带 解析 1 根据以上分析可知 图中 表示干燥处理 表示过滤处理 2 石油醚具有较高的沸点 能充分溶解胡萝卜素 不与水混溶 萃取效率好 对人无毒害 易蒸发除去等特点 因此最好选择石油醚用于胡萝卜素的萃取 3 为了防止萃取时有机溶剂的挥发 在胡萝卜素的萃取瓶口需安装回流冷凝装置 4 用萃取法提取胡萝卜素时 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量 在对新鲜胡萝卜进行干燥时 要注意控制温度和时间 否则会导致胡萝卜素的分解 层析提取的胡萝卜素粗品的目的是比较胡萝卜素粗品与标准样品层析带的差异 确定提取的胡萝卜素粗品是否含有胡萝卜素以及胡萝卜素的多少 归纳提升蒸馏法 压榨法和萃取法的分析 1 水蒸气蒸馏法有水中蒸馏 水上蒸馏和水气蒸馏三种方法 应根据不同的原料选择不同的蒸馏方法 2 压榨法必须在常温条件下进行 否则会影响产物的产量和质量 3 萃取法就是根据相似相溶原理 根据不同物质的不同沸点来蒸发或分液 4 虽然三种方法的原理和操作过程不同 但都有过滤提纯这一环节 5 在实际生产中要根据原料特点的不同 采用适宜的提取方法