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当前位置:首页 > 临时分类 > 2014届高考生物二轮复习:专题15-生物技术实践
专题十五生物技术实践返回目录考情纵览考点考例2011年2012年2013年微生物的利用——浙江17——酶的应用————浙江17生物技术在食品加工中的应用浙江17——浙江17浅尝现代生物技术——————专题十五生物技术实践1.[2013·浙江卷]利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答:(1)为提高紫甘薯的利用率,工厂化生产时,可加入果胶酶和淀粉酶,其中果胶酶可来自__________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定,因此常将酶固定在某种介质上制成________。(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成________。A.半乳糖醛酸和葡萄糖B.半乳糖和果糖C.半乳糖醛酸甲酯和果糖D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯返回目录(3)紫甘薯匀浆流经α淀粉酶柱后,取适量流出的液体,经脱色后加入KII2溶液,结果液体呈红色。表明该液体中含有______。A.淀粉B.糊精C.麦芽糖D.葡萄糖(4)在发酵前,为使酵母菌迅速发生作用,取适量的干酵母,加入温水和__________。一段时间后,酵母悬液中会出现气泡,该气泡内的气体主要是________。将酵母菌接种到待发酵液后,随发酵的进行,酵母菌在______条件下产生了酒精和二氧化碳。返回目录专题十五生物技术实践(5)图8-15-1表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断,最佳pH是______。返回目录专题十五生物技术实践图8-15-1[答案](1)黑曲霉(或苹果曲霉)固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖二氧化碳无氧(5)4.7[解析]果胶酶不是一种酶,而是一类酶的总称,在黑曲霉、苹果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂,固定化酶技术的优点:①使酶既能与反应物接触,又能与产物分离;②固定在载体上的酶可以被反复利用。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一,是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶,产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KII2溶液呈蓝返回目录专题十五生物技术实践色,α淀粉酶能分解淀粉,产物是糊精,糊精遇KII2溶液呈红色,β淀粉酶能分解糊精,产物是麦芽糖,麦芽糖遇KII2溶液不显色,根据题意,该液体中肯定有糊精的存在。在发酵前,可以先制备酵母悬液:适量干酵母(每2.5kg葡萄约用1g干酵母)加少量温水(低于40℃)在烧杯内调成糊状。为使其迅速发生作用,可加极少量蔗糖,混匀放置片刻,出现气泡即可。原理是酵母在合适的温度下,进行需氧呼吸,将蔗糖彻底水解成二氧化碳和水。发酵过程其实利用了酵母菌的厌氧呼吸,在无氧的条件下,酵母菌分解蔗糖,产物是酒精和二氧化碳。从图中可知,pH为4.7时,10d后的酒精浓度最高,说明最佳pH为4.7。返回目录专题十五生物技术实践2.[2012·浙江卷]幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下:请回答:(1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有______,它能以尿素作为氮源;若有Hp,则菌落周围会出现______色环带。返回目录专题十五生物技术实践图8-15-2(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是______灭菌。A.高压蒸汽B.紫外灯照射C.70%酒精浸泡D.过滤(3)步骤X表示______。在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液______到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得______菌落。(4)在培养时,需将培养皿倒置并放在____________中。若不倒置培养,将导致__________________。(5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C标记的______分解为NH3和14CO2。返回目录专题十五生物技术实践[答案](1)脲酶红(2)D(3)接种涂布单(4)恒温培养箱无法形成单菌落(5)尿素[解析](1)脲酶能特异性地催化尿素水解释放出NH3和CO2。所以加入尿素作为氮源,加入酚红指示剂(高pH时呈现红色)能指示以尿素为氮源的细菌的存在。(2)由于尿素在高温下会分解,因此对尿素溶液的灭菌要采用玻璃漏斗过滤的方法。(3)本题运用的是涂布分离法,该方法能更容易获得单菌落,但操作较复杂。(4)在倒平板和培养过程中,会产生水蒸气,如果正置,那么水蒸气在皿盖上凝结成水珠后会滴在培养基上,会污染细菌,导致不能分离出返回目录专题十五生物技术实践单菌落。(5)该题中Hp含有脲酶,能把尿素分解成NH3和CO2。患者通过服用被14C标记的尿素并检测呼气中的被14C标记的CO2的含量来判断人体是否感染Hp。返回目录专题十五生物技术实践3.[2013·课标全国卷Ⅰ]回答下列有关泡菜制作的问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是_______。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是_____________。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行______________的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的__________中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有______、________和________等。返回目录专题十五生物技术实践(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_______________________________________,原因是________________________。返回目录专题十五生物技术实践[答案](1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)厌氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸[解析]制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是杀灭杂菌。陈泡菜液中含有乳酸菌,相当于加入菌种。乳酸菌进行厌氧呼吸产生乳酸。泡菜制作过程中温度、腌制时间和食盐用量等都会影响亚硝酸盐的含量。泡菜制作过程中乳酸菌产生乳酸,使pH降低,从而抑制其他杂菌生长,而乳酸菌可大量繁殖。返回目录专题十五生物技术实践本专题主要考查微生物的培养和分离的相关内容,并结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作;在实际生产生活中,结合酶的特性以实验探究与分析的形式考查酶的应用;在植物组织培养方面也会联系人们生活与健康方面进行命题。命题都是以非选择题形式出现,非选择题中又包含选择题。返回目录专题十五生物技术实践考点一微生物的培养和分离1.培养基的种类、特点和用途返回目录专题十五生物技术实践培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加凝固剂,如琼脂微生物分离、鉴定、活菌计数选择培养基培养基中加入某种化学物质,以抑制或阻止不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物2.方法与原理返回目录专题十五生物技术实践内容方法技术实验原理大肠杆菌的培养和分离无菌技术针对不同对象采用不同的消毒和灭菌的方法,在高温、高压、化学药剂、强酸和强碱作用下,使微生物蛋白质凝固变性,从而达到杀菌的目的。常采用酒精对实验者双手消毒,紫外线对操作环境照射消毒,对培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,对玻璃器皿进行干热灭菌和接种环灼烧灭菌等返回目录专题十五生物技术实践大肠杆菌的培养和分离平板划线法将微生物样品在固体培养基表面多次做“由点到线”稀释而达到分离目的稀释涂布分离法将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,进行培养,以形成标准菌落分离以尿素为氮源的微生物选择培养法以尿素作为培养基的唯一氮源,能合成脲酶的细菌才能分解尿素例1微生物的分离、培养和计数是现代生物工程应用中的重要环节。如图8-15-3所示为大肠杆菌分离和培养过程中部分操作示意图。请据图分析回答下列问题:返回目录专题十五生物技术实践图8-15-3(1)实验过程中对培养基、培养皿、实验操作者的双手所采用的灭菌或消毒方法依次是__________、________、________。(2)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是________________________________________________________。(3)图示是利用________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步________分散到培养基的表面。在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线的原因是______________。返回目录专题十五生物技术实践(4)下列关于图示的操作方法和结果,叙述正确的是()A.操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌B.划线操作须在火焰上进行C.在5区域中才可以找到所需菌落D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌(5)若要培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌,制备选择培养基时在基本培养基的基础上,注意________________和________________,其目的是___________________。返回目录专题十五生物技术实践[答案](1)高压蒸汽灭菌干热灭菌化学消毒(2)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生(3)平板划线稀释以免接种环温度太高,杀死菌种(4)D(5)添加高浓度蔗糖(葡萄糖)调低pH提供高糖和酸性的筛选环境[解析](1)实验过程中对培养基进行高压蒸汽灭菌;对培养皿进行干热灭菌;实验操作者的双手进行化学消毒。(2)在培养微生物时,接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有返回目录专题十五生物技术实践菌落产生。(3)题图所示的接种方法为平板划线法,把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面;在灼烧接种环之后要等其冷却后才能进行操作,以避免接种环温度太高,杀死菌种。(4)在利用平板划线法接种微生物的实验中,在图示的1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环进行灼烧灭菌。(5)在基本培养基上添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH,可培养出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌。[点评]①间接计数法中最常用的是稀释涂布平板计数法,它应用于统计样品中活菌的数目,采用的原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作方法需要设置返回目录专题十五生物技术实践重复组,以增强实验的说服力和准确性。将待测样品经过一系列的稀释,然后选择三个稀释度的菌液均匀涂布在平板上,然后培养。需要注意的是为了使结果接近真实值,可将同一稀释度的菌液涂布到3个或3个以上的平板上,经培养,计算出菌落的平均数。③实验要采用对照原则。判断培养基中是否有杂菌污染,可将未接种的培养基同时进行培养。判断选择培养基是否具有筛选作用,可将对照培养基接种后培养并观察菌落数目。返回目录专题十五生物技术实践变式1尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,某同学试图从土壤中筛选出能高效降解尿素的细菌(目的菌),下表是该同学配制的培养基成分:(1)该培养基中的主要营养物质包括氮源、碳源、______和水。从功能上看,该培养基属于________培养基。返回目录专题十五生物技术实践KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖(NH4)2SO4琼脂蒸馏水1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g定容到1000mL(2)在微生物的培养中,一般要对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了_____________________________________________________________________。(3)若要培养从土壤中分离出来的目的菌,则该培养基成分应如何调整?________,依据
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