2020届高三生物二轮复习 第15讲 生物技术实践课件

第15讲生物技术实践知识联网参考答案①灭菌②尿素③稀释涂布平板④纤维素⑤刚果红染色法⑥乳酸菌⑦水蒸气蒸馏法⑧萃取法⑨纸层析记一记1.理清微生物的培养的基本技术(1)培养基的制备:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。(2)无菌技术①消毒:煮沸消毒法、巴氏消毒法以及使用化学试剂进行消毒。②灭菌:对培养基进行灭菌,常采取高压蒸汽灭菌;对接种环灭菌采取灼烧灭菌;对玻璃器皿灭菌采取干热灭菌。(3)微生物的纯化技术①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将其分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单个菌落。(4)倒平板操作:待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。2.区分“4”种传统发酵食品的生产技术食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌无氧无氧呼吸产生酒精18~25℃果醋醋酸菌需氧糖(酒精)→醋酸30~35℃腐乳毛霉等需氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪15~18℃泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸—3.区别记忆三种成分的提取方法(1)玫瑰精油的提取 (2)橘皮精油的提取 (3)胡萝卜素的提取 辨一辨()1.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸。(2017江苏单科,25B)()2.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关。(2017江苏单科,25C)()3.用葡萄制作果醋时,若先通入空气再密封发酵可以增加醋酸含量提高品质。(2016四川理综,3B)()4.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味。(2017江苏单科,10A)()5.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用。(2017江苏单科,10B)()6.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉。(2017江苏单科,10C)()7.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生。(2017江苏单科,10D)()8.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物。(2015江苏单科,17B)()9.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长。(2015江苏单科,17C)()10.腐乳的制作装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染。(2015江苏单科,17D)答案1.√2.√3.✕4.✕5.√6.✕7.✕8.√9.✕10.√总纲目录高频命题点1微生物的分离和培养高频命题点2传统发酵技术的应用高频命题点3植物有效成分的提取高频命题点1微生物的分离和培养新题速递1.(2017湖南郴州第四次质检,37)分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中,某生物实验小组尝试对分解尿素的微生物进行分离与计数。请回答下列问题:(1)分解尿素的微生物含有的酶是;配制培养基时应以作为唯一氮源。(2)培养基中添加作为指示剂,培养后,培养基pH会(填“升高”“降低”),可使指示剂变红色。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是。(4)该小组在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,这样做的目的是;然后将1mL样液稀释10000倍,在3个平板上用涂布法分别涂布0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板的菌落数分别为39、42和45。据此可得出每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数为个。答案(1)脲酶尿素(2)酚红升高(3)过滤法(4)检测培养基平板灭菌是否合格4.2×106解析(1)分解尿素的微生物含有的酶是脲酶;配制培养基时应以尿素作为唯一氮源。(2)在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶分解尿素可产生氨,氨会使培养基的pH升高,进而使酚红指示剂变红。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是过滤法。(4)在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,其目的是检测培养基平板灭菌是否合格。每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数=(C÷V)×M=[(39+42+45)÷3]÷0.1×10000=4.2×106(个)。2.(2017湖北调研,37)欲从腐乳中分离筛选出产蛋白酶活力高的毛霉菌株,设计了如下实验流程:(1)毛霉属于核生物。在腐乳制作中,主要利用毛霉等微生物产生的酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子物质。(2)步骤②进行涂布前,需将孢子悬浮液进行梯度稀释,进行梯度稀释的目的是。若进行10倍稀释,一般吸取1mL悬浮液注入中,混匀。(3)孟加拉红培养基常用于分离霉菌及酵母菌,在孟加拉红培养基中加入氯霉素可以抑制细菌的生长。从功能上看,孟加拉红培养基属于培养基。(4)毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈,在酪蛋白培养基中筛选到三个单菌落甲、乙、丙,其菌落直径分别为3.2cm、2.8cm、2.9cm,其菌落与透明圈一起的直径分别为3.7cm、3.5cm、3.3cm。应选择菌落作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。答案(1)真蛋白酶和脂肪(2)增加悬浮液的稀释度,涂布培养能分离到单菌落9mL无菌水(3)选择(4)乙解析(1)毛霉属于真核生物。在腐乳制作中,主要利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子物质。(2)将孢子悬浮液进行梯度稀释的目的是增加悬浮液的稀释度,涂布培养能分离到单菌落。若进行10倍稀释,一般吸取1mL悬浮液注入9mL无菌水中,混匀。(3)孟加拉红培养基常用于分离霉菌及酵母菌,据此可知:从功能上看,孟加拉红培养基属于选择培养基。(4)毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈,透明圈与菌落直径的比值反映了毛霉菌株产蛋白酶活力的能力,因此应挑选透明圈与菌落直径比值最大的菌体。依题意可知:筛选到的三个单菌落甲、乙、丙的透明圈与菌落直径的比值最大的为乙,所以应选择菌落乙作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。整合突破1.培养基制备与微生物纯化技术 2.特定微生物的筛选(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),同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)实例:培养基以尿素为唯一氮源可筛选到尿素分解菌;培养基以纤维素为唯一碳源,可筛选到纤维素分解菌。3.生物技术实践相关试题的解题策略(1)快速确认两类培养基①鉴别培养基:加入的物质起“鉴别”作用(该物质可能与被鉴别菌种发生特殊颜色反应),该物质加入后并未杀死其他微生物,其培养基中可生存多种微生物。②选择培养基:加入的物质起“筛选”作用,该物质可抑制或杀死其他微生物,只有被选择的“目的菌种”才能生存下来。(2)平板划线法与稀释涂布平板法区别的分析①平板划线法适用于微生物的纯化,但不能用于微生物的计数。②稀释涂布平板法常用于活菌计数,而显微镜直接计数法不能区分菌体的死活。用稀释涂布平板法进行计数时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。经典再练1.(2017广东惠州模拟,37)日前微博传言手机细菌比马桶多。如图,央视和北京卫视通过实验展示调查结果。回答下列相关问题: (1)该实验需制备培养基,培养基一般都含有水、碳源、。(2)据图,两电视台均采用法接种,该方法需要(多选)。A.接种环B.酒精灯C.移液管D.涂布器E.无菌水(3)通过观察菌落的,可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,你认为原因是:。(4)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,则该手机屏幕的细菌数为个/平方厘米。该实验对照组该如何设置?。答案(1)氮源和无机盐(2)稀释涂布平板BCDE(3)形态、大小手机的取样和马桶的取样都不相同(4)2×104取培养基涂布0.1mL无菌水进行培养解析(1)微生物培养基的成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐。(2)根据图形分析,该实验的接种方法为稀释涂布平板法,该方法用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等。(3)不同的菌落形态、大小不同,图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落,即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)根据提供的数据进行计算,某手机屏幕的细菌数=(48+50+52)÷3×102÷0.1×10÷(5×5)=2×104(个/平方厘米)。2.(2017吉林长春二模,37)下面是筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤及相关图解。实验步骤:①把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在不含链霉素的培养基1的表面,进行培养。②待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的培养基2上,随即再影印到含有链霉素的培养基3上,进行培养。③在培养基3上出现了个别抗链霉素的菌落,将其挑选出。 请回答:(1)配制培养基时除了满足基本的营养条件外,还需满足微生物生长对特殊营养物质、、的要求。(2)从功能上看,含有链霉素的培养基属于培养基。若在培养基中加入伊红和美蓝,则培养皿中长出的菌落颜色为。由图可知,1号培养基接种的方法为。(3)对2和3进行比较,在2上找到与3上相应的菌落,挑取其中一个菌落接种到(含链霉素/不含链霉素)的培养基上,如果有较多的菌落出现,则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之(前/后)。(4)3中的菌落比1、2中的菌落少很多,这说明了基因突变具有的特点。答案(1)pH氧气(2)选择黑色稀释涂布平板法(3)含链霉素前(4)频率低/低频性解析(1)配制培养基时在提供几种基本营养条件的基础上,还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)链霉素是抗生素,对大肠杆菌具有选择作用。在伊红和美蓝培养基上,大肠杆菌菌落颜色为黑色。由题图可知,1号培养基接种的方法为稀释涂布平板法。(3)培养基2和培养基3上相同的菌落,是具有相同性状的大肠杆菌形成的,将培养基2中一个相应菌落接种到含链霉素的培养基上,若出现较多的菌落,则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之前。(4)抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状,3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多,这说明了基因突变频率很低。高频命题点2传统发酵技术的应用新题速递1.(2017安徽六安一中第二次月考,31)运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题: (1)自古酒就与人类生活息息相关。在图中所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁进行果酒制作实验,若在A装置的通气口补充无菌空气,那么一段时间后,能获得葡萄酒的是装置。发酵是否成功可用对发酵产物进行检验确认。(2)图乙是胡萝卜素提取粗品鉴定结果示意图。点加提取样品的是点,鉴定实验的方法叫做。(3)微生物培养时,后期进行菌落统计时,一般选择菌落数在的平板进行计数。答案(1)B重铬酸钾(2)B、C纸层析法(3)30~300解析(1)酵母菌进行无氧呼吸可将葡萄糖分解为酒精和CO2,A装置通入无菌空气会抑制酵母菌的无氧呼吸,所以一段时间后,能获得葡萄酒的是B装置;可用酸性条件下的重铬酸钾检测发酵产物中是否有酒精,来确认发酵是否成功。(2)胡萝卜素提取粗品通过纸层析法进行鉴定。(3)微生物培养时,后期进行菌落统计时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。2.(2017广西柳州质检,38)下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题: (1)完成图1中的实验流程。(2)图2装置中的充气口在过程中要关闭,否则可能发生使发酵液变酸的反应(写出该反应式),而排气口在该过程中应开放,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是。(3)葡萄酒呈现红色的原因是,重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈色。(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和两种微生物的发酵原理,后者在结构上的主要特点是。答案(1)醋酸发酵(2)酒精发酵C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)(3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿(4)醋酸菌无以核膜为界限的细胞核解析在酒精发酵阶段,充气口应关闭,否则醋酸菌会将乙醇氧化为醋酸,从而使发酵液变酸。酵母菌为真菌,属于真核生物,醋酸菌为细菌,属于原核生物,两者在结构上的主要区别是有无以核膜为界