2019高考生物二轮复习课件：第15讲　生物技术实践

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1、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

2、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

3、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 30300 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,

4、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

5、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

6、)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

7、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

8、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

9、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,

10、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.

11、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 1825 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32 h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

12、)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32 h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“32 h内定期取样观测发酵效果”两条关键信息, 确定

13、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32 h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

14、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

15、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1825 ,第二阶段即果醋的制作所控制 的温度范围是3035 ,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