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1、專題六專題六 生物工程與技術(shù)生物工程與技術(shù)( (選修選修) ) -2- 第十四講第十四講 生物技術(shù)實(shí)踐生物技術(shù)實(shí)踐 -4- 2 1 3 4 1.(2018全國理綜,37)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基。 回答下列問題。 (1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制 的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。 (2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有 (答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有 (答出兩點(diǎn)即可)。 -5- 2
2、1 3 4 (3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是 ,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是 。 (4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果: 甲同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133。 乙同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。 有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是 。 -6- 2 1 3 4 答案: (1)細(xì)菌 選擇 (2)碳源、無機(jī)鹽 蛋白質(zhì)、核酸 (3
3、)碘液 淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差 -7- 2 1 3 4 解析: 本題主要考查微生物的培養(yǎng)及計數(shù)方法。(1)鏈霉素可抑制細(xì)菌的生存,但真菌可以在含鏈霉素的培養(yǎng)基中生存,所以加入鏈霉素的培養(yǎng)基可用于篩選出真菌,屬于選擇培養(yǎng)基。(2)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。蛋白質(zhì)和核酸都含氮元素,所以氮源進(jìn)入細(xì)胞后可用于合成蛋白質(zhì)和核酸等大分子物質(zhì)。(3)檢測淀粉所用的試劑是碘液,淀 粉遇碘變藍(lán)。如果某種微生物產(chǎn)生了淀粉酶,則在其菌落周圍就沒有淀粉存在,不再呈現(xiàn)藍(lán)色,而是出現(xiàn)透明圈
4、。(4)計數(shù)時一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計數(shù)。乙同學(xué)1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,可信度低。 -8- 2 1 3 4 2.(2018全國理綜,37)在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中,經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染。 回答下列問題。 (1)在實(shí)驗(yàn)室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具 (填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法,與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是 。 (3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒, 其原因是紫外線能 。在照射前,適量噴灑 ,可強(qiáng)化消毒效果。 (4)水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過 (填“氯氣”“乙醇”或
5、“高錳酸鉀”)消毒的。 (5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時,若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是 。 -9- 2 1 3 4 答案: (1)可以 (2)在達(dá)到消毒目的的同時,營養(yǎng)物質(zhì)損失較少 (3)破壞DNA結(jié)構(gòu) 消毒液 (4)氯氣 (5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡 -10- 2 1 3 4 解析: 本題考查的是微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的消毒和滅菌技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室中能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬用具等,可用干熱滅菌的方法滅菌。對于一些不耐高溫的液體,如牛奶采用巴氏消毒法和高溫瞬時消毒法消毒,這種消毒方法的優(yōu)點(diǎn)是可以殺死牛奶中的微生物,并且牛奶中的營養(yǎng)成分基本不被破壞。自來
6、水通常是用氯氣消毒的,氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和氯化氫,次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能殺死自來水中的微生物。用高壓蒸汽滅菌法滅菌,必須把鍋內(nèi)的冷空氣徹底排除后才能達(dá)到設(shè)定的壓力和相應(yīng)的溫度。 -11- 2 1 3 4 3.(2018全國理綜,37)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題。 (1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基應(yīng)采用 滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上,培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落,菌落的含義是 。 (2)酵母菌液體培養(yǎng)時,若通入氧氣,可促進(jìn) (填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”);若進(jìn)行厭氧培養(yǎng),可促進(jìn) (填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)
7、生”或“乳酸產(chǎn)生”)。 (3)制作面包時,為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松軟的原因是 。 -12- 2 1 3 4 答案: (1)麥芽汁瓊脂 高壓蒸汽 由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體 (2)菌體快速增殖 乙醇產(chǎn)生 (3)酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2,CO2使面包松軟 解析: 本題解題的切入點(diǎn)是酵母菌代謝及培養(yǎng)。(1)牛肉膏蛋白胨一般用于培養(yǎng)細(xì)菌,MS培養(yǎng)基用于植物組織培養(yǎng),因此,分離培養(yǎng)酵母菌可用麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌,所觀察到的菌落通常是由一個細(xì)胞繁殖而來的一個肉眼可見的子細(xì)胞群體。(2)在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,
8、繁殖速度快;在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生乙醇和CO2。(3)制作面包時,加入酵母菌,酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸,后期再進(jìn)行無氧呼吸,都有CO2產(chǎn)生,CO2受熱后膨脹使面包松軟。 -13- 2 1 3 4 4.(2017 全國理綜,37)綠色植物甲含有物質(zhì)W,該物質(zhì)為無色針狀晶體,易溶于極性有機(jī)溶劑,難溶于水,且受熱、受潮易分解。其提取流程為:植物甲粉碎加溶劑振蕩收集提取液活性炭處理過濾去除活性炭蒸餾(含回收溶劑)重結(jié)晶成品。回答下列問題。 (1)在提取物質(zhì)W時,最好應(yīng)選用的一種原料是 (填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲,不宜選用其他兩種的原因是 。 (2)提取物質(zhì)W時,振蕩的作用
9、是 。 -14- 2 1 3 4 (3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力,在提取過程中,用活性炭處理提取液的目的是 。 (4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56 )、乙醇(沸點(diǎn)約78 )兩種溶劑,在提取物質(zhì)W時,應(yīng)選用丙酮作為提取劑,理由是 。 (5)該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是 (答出兩點(diǎn)即可)。 -15- 2 1 3 4 答案: (1)晾干 高溫烘干過程中,植物甲中的物質(zhì)W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機(jī)溶劑會被水稀釋,進(jìn)而降低對物質(zhì)W的提取效果 (2)使原料和溶劑充分混勻 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇,蒸餾時物質(zhì)W分解較少 (5)在溫度較低的情況下操作,防火 -16- 2
10、 1 3 4 解析: (1)由于物質(zhì)W受熱、受潮易分解,所以在提取物質(zhì)W時,不應(yīng)選用高溫烘干的植物甲;新鮮的植物甲中含水量高,會稀釋用于提取物質(zhì)W的極性有機(jī)溶劑,從而降低提取的物質(zhì)W的濃度。(2)提取物質(zhì)W時,振蕩有利于物質(zhì)W充分溶于有機(jī)溶劑。(3)在提取過程中,用活性炭處理提取液有利于去除提取液中的色素。(4)在提取物質(zhì)W時,溫度過高會導(dǎo)致物質(zhì)W分解過多。丙酮沸點(diǎn)相對較低,適合作為提取劑。(5)根據(jù)題干信息,物質(zhì)W受熱易分解,所以應(yīng)注意溫度控制;提取劑用的是丙酮,丙酮易揮發(fā),對人體有害,所以應(yīng)及時通風(fēng);為了減少W分解,操作要快速;另外還要注意防火。 -17- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記
11、易混易錯判一判 A.滅菌 B.尿素 C.稀釋涂布平板 D.纖維素 E.剛果紅染色 F.乳酸菌 G.水蒸氣蒸餾法 H.萃取 I.紙層析 -18- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記 易混易錯判一判 1.果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一種兼性厭氧型微生物,通過有氧呼吸可以大量增殖,通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精。 2.果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一種好氧菌,所以果醋制作需要一直通入氧氣。 3.腐乳的制作需要多種微生物參與,但主要是毛霉的作用。毛霉等微生物產(chǎn)生的脂肪酶,將脂肪水解為甘油和脂肪酸;產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成小分子肽和氨基酸。 4.泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的發(fā)酵過程中,亞硝酸
12、鹽的含量先增加后減少。 -19- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記 易混易錯判一判 5.無菌操作技術(shù)包括消毒和滅菌,消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化學(xué)藥劑消毒和紫外線消毒等;滅菌包括灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。 6.大腸桿菌的純化包括平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法要求多次劃線,稀釋涂布平板法要求菌液要充分地稀釋。 7.微生物的計數(shù)要求制作多個平板,且每個平板上能長出30300個菌落。 8.尿素分解菌和纖維素分解菌的分離都運(yùn)用了選擇培養(yǎng)基,前者所用的培養(yǎng)基中尿素是唯一的氮源,后者所用的培養(yǎng)基中纖維素是唯一的碳源。 -20- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記 易混易錯判一判 9.植物芳香油
13、的提取方法:壓榨法、蒸餾法和萃取法等。 10.芳香油的性質(zhì):不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,因此可用有機(jī)溶劑作為提取劑來提取芳香油。 11.胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素,常用水不溶性有機(jī)溶劑作萃取劑。胡蘿卜素的提取方法是萃取法。胡蘿卜素的鑒定用紙層析法,在鑒定過程中需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品作對照。 -21- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記 易混易錯判一判 1.純化菌種時,為了得到單菌落,常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。( ) 2.檢測土壤中細(xì)菌的總量實(shí)驗(yàn)操作中,確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行
14、計數(shù)。( ) 3.醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)酸。( ) 4.酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖產(chǎn)生酒精。( ) 5.泡菜腌制利用了乳酸菌。( ) 6.在制作腐乳過程中,將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時,底層和近瓶口處需加大用鹽量。( ) -22- 網(wǎng)絡(luò)梳理填一填 高考必背記一記 易混易錯判一判 7.薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì),提取薄荷油時應(yīng)選用干薄荷葉作原料,可采用水蒸氣蒸餾法提取。( ) 8.用萃取法提取薄荷油時,采用的溶劑是酒精,原理是薄荷油易溶于有機(jī)溶劑酒精中。( ) 9.用萃取法提取胡蘿卜素的主要步驟:干燥粉碎萃取濃縮過濾。( ) 10.提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進(jìn)行鑒定,在鑒定過程中不需要設(shè)置對照。
15、( ) -23- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)1 微生物的培養(yǎng)與利用 熱考題點(diǎn)必練熱考題點(diǎn)必練 題點(diǎn)題點(diǎn)1 考查微生物的培養(yǎng)考查微生物的培養(yǎng) 1.(2018江西新余期末質(zhì)檢,37)日前微博傳言手機(jī)細(xì)菌比馬桶多。如圖,央視和北京衛(wèi)視通過實(shí)驗(yàn)展示調(diào)查結(jié)果?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題。 -24- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (1)該實(shí)驗(yàn)需制備 (填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入 可配制成固體培養(yǎng)基。 (2)據(jù)圖,兩電視臺均采用 法接種,接種前需要采用 法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。 (3)通過觀察菌落的 , 可以初步鑒定手機(jī)屏幕和馬桶按鈕上的生物類群。兩電視臺的實(shí)驗(yàn)操作均正確且完全一致,但報道結(jié)果截然不同,
16、你認(rèn)為原因是: 。 (4)按圖操作取樣面積,實(shí)驗(yàn)員測定某手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)量,將10 mL菌懸液進(jìn)行梯度稀釋,分別取0.1 mL稀釋倍數(shù)為100的樣品液接種到三個培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計菌落數(shù)分別為98、100、102,則該手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)為 個/cm2。該實(shí)驗(yàn)對照組要取培養(yǎng)基涂布 進(jìn)行培養(yǎng)。 -25- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 答案: (1)液體 瓊脂 (2)稀釋涂布平板 高壓蒸汽滅菌 (3)形狀、大小、隆起程度和顏色等 手機(jī)的取樣和馬桶的取樣都不相同 (4)4104 0.1 mL無菌水 -26- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 解析: 據(jù)圖分析,將手機(jī)上的細(xì)菌取樣后制成了菌懸液,說明該實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)
17、備液體培養(yǎng)基;題圖顯示兩個電視臺的接種方法都是稀釋涂布平板法,央視報道手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過馬桶按鈕,而北京衛(wèi)視報道則相反。 (1)根據(jù)以上分析已知,該實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備液體培養(yǎng)基,在該培養(yǎng)基中加入瓊脂可以制成固體培養(yǎng)基。 (2)兩個電視臺都使用了稀釋涂布平板法接種,培養(yǎng)基接種前需要用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌處理。 (3)通過觀察菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征,可以鑒定不同的菌落種類。兩個電視臺的操作都很規(guī)范,但是結(jié)果卻截然不同,可能的原因是手機(jī)的取樣和馬桶的取樣都不相同。 (4)根據(jù)題意分析,三個菌落的平均數(shù)為(98+100+102)/3=100(個),則該手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)=100100(
18、100.1)(55)=4104(個/cm2);該實(shí)驗(yàn)對照組應(yīng)該取培養(yǎng)基涂布0.1 mL無菌水進(jìn)行培養(yǎng)。 -27- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 策略方法策略方法 1.培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的分析方法 (1)雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。 (2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源,新陳代謝同化作用類型的劃分也是以是否能合成含碳有機(jī)物為依據(jù),能合成含碳有機(jī)物的是自養(yǎng)型,反之則為異養(yǎng)型。 (3)對異養(yǎng)微生物來說,含C、H、O、N的有機(jī)化合物既是碳源又是氮源。 -28- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 2.平板劃線法與稀釋涂布平板法區(qū)別的分析 (1)平板劃線法適用于微生物的純化,
19、但不能用于微生物的計數(shù)。 (2)稀釋涂布平板法常用于活菌計數(shù),而顯微鏡直接計數(shù)法不能區(qū)分菌體的死活。用稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)時,為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30300 的平板進(jìn)行計數(shù)。 -29- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 題點(diǎn)題點(diǎn)2 考查微生物的篩選計數(shù)等綜合知識考查微生物的篩選計數(shù)等綜合知識 2.一種廣泛使用的除草劑(含氮有機(jī)物)在土壤中不易被降解,長期使用會污染土壤。為修復(fù)被該除草劑污染的土壤,可按下面的程序選育能降解該除草劑的細(xì)菌(已知該除草劑在水中的溶解度低,含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明)。請回答下列問題。 -30- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 -31- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (1
20、)細(xì)菌的計數(shù)可用血細(xì)胞計數(shù)法,這種方法可以統(tǒng)計出 (填“活”“死”或“死和活”)酵母菌。 (2)要從長期使用該除草劑的土壤中分離目的菌,從用途方面來看,上述培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的特點(diǎn)是 。 (3)接種技術(shù)的核心是 。在劃線接種時,連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步 。培養(yǎng)時,只有很少菌落出現(xiàn),大部分細(xì)菌在此培養(yǎng)基上不能生長的主要原因是 或有氧條件抑制了這些細(xì)菌的生長。 (4)在培養(yǎng)基上形成的菌落中,無透明圈菌落利用的氮源主要是 ,有透明圈菌落利用的氮源主要是 ,據(jù)此可篩選出目的菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖顯示的AE五種菌株中, 是最理想的菌株。 -32- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 答案: (1)死和活 (2)在無氮
21、固體培養(yǎng)基中添加了該除草劑 (3)防止雜菌污染,保證培養(yǎng)物的純度 稀釋獲得單個菌落 培養(yǎng)基中缺少這些細(xì)菌可利用的氮源 (4)氮?dú)?該除草劑 E 解析: (1)一般通過血細(xì)胞計數(shù)法對酵母菌進(jìn)行計數(shù),在不進(jìn)行染色的情況下,這種計數(shù)方法無法區(qū)分酵母菌細(xì)胞的死活。(2)從物理性質(zhì)來看,題圖培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基;從用途來看,該培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。該除草劑為含氮有機(jī)物,降解該除草劑的細(xì)菌可以以除草劑為氮源。故該培養(yǎng)基中除加入除草劑外,不再含有其他氮源,以選擇出能降解該除草劑的細(xì)菌。 -33- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (3)微生物接種技術(shù)的核心是防止雜菌污染,保證培養(yǎng)物的純度。如用于接種的
22、器具必須經(jīng)過嚴(yán)格滅菌,必須在酒精燈火焰旁接種、操作者的雙手必須用酒精消毒等;劃線接種時連續(xù)劃線的目的是將菌體不斷稀釋獲得單個菌落;培養(yǎng)時大部分細(xì)菌不能在此培養(yǎng)基上生長的主要原因可能是培養(yǎng)基中缺少這些細(xì)菌可利用的氮源,或有氧條件抑制了這些細(xì)菌的生長。(4)含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明,形成透明圈是由于該除草劑被某些細(xì)菌降解。在固體培養(yǎng)基上形成的菌落中,無透明圈菌落利用的氮源主要是氮?dú)?有透明圈菌落利用的氮源主要是該除草劑,據(jù)此可篩選出目的菌;觀察圖示培養(yǎng)結(jié)果,E菌落周圍的透明圈最明顯,說明形成該菌落的菌株是最理想的菌株。 -34- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 必清錯混辨析必清錯混辨析 1.有關(guān)選擇
23、培養(yǎng)基選擇方法的3個易錯易混點(diǎn) (1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)。例如,加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在主要營養(yǎng)成分完整的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 (2)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分。例如缺乏氮源時可以分離出固氮微生物;石油作為唯一碳源時,可以分離出能消除石油污染的微生物。 (3)改變微生物的培養(yǎng)條件。例如,將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境下培養(yǎng),可以得到耐高溫的微生物。 -35- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 2.有關(guān)分解尿素及分解纖維素細(xì)菌分離的2個易錯易混點(diǎn) (1)分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)分析 統(tǒng)計的菌落往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少。這是因?yàn)楫?dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,
24、平板上觀察到的只是一個菌落。因此,統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。 在同一稀釋度下,至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù),然后求出平均值,并根據(jù)平板所對應(yīng)的稀釋度計算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。如果某個平板的菌落數(shù)與其他差別甚遠(yuǎn),說明該平板操作過程中出現(xiàn)失誤,應(yīng)舍棄。 -36- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (2)分離纖維素分解菌實(shí)驗(yàn)的分析 分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中先用選擇培養(yǎng)基,再用鑒別培養(yǎng)基。該選擇培養(yǎng)基中不含瓊脂,為液體培養(yǎng)基,以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長,而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長。 鑒別培養(yǎng)基含瓊脂,為固體培養(yǎng)基,因?yàn)橐谂囵B(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木洹偣t染色法應(yīng)用的就是此
25、培養(yǎng)基。 -37- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 3.有關(guān)細(xì)菌培養(yǎng)和計數(shù)方法的4個易錯易混點(diǎn) (1)制備固體培養(yǎng)基最后要將平板倒置,其主要目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠滴入培養(yǎng)基造成污染。 (2)平板劃線法中的“連續(xù)劃線”及稀釋涂布平板法中的“系列稀釋”目的是一樣的,都是為了保證菌種在培養(yǎng)基中單個分布(平板劃線法中最后一次劃線的末端)。 (3)稀釋涂布平板法能分離細(xì)菌,也能計數(shù)(結(jié)果偏小)。平板劃線法只能純化細(xì)菌,不能計數(shù)。 (4)顯微計數(shù)法:不能區(qū)分細(xì)菌死活(結(jié)果偏大)。 -38- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 熱考題點(diǎn)必練熱考題點(diǎn)必練 題點(diǎn)題點(diǎn)1 果醋和果酒的制作過程果醋和果酒
26、的制作過程 1.下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題。 -39- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (1)完成圖1中的實(shí)驗(yàn)流程: 。 (2)圖2裝置中的充氣口在 過程中要關(guān)閉,否則可能發(fā)生使發(fā)酵液變酸的反應(yīng): (寫出該反應(yīng)式),而排氣口在該過程中應(yīng)開放,排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,目的是 。 (3)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是 ,重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應(yīng)呈 色。 (4)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和 兩種微生物的發(fā)酵原理,后者在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是 。 -40- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 答案: (1)醋酸發(fā)酵 (2)酒精發(fā)酵 C2H5OH+O2 CH3COOH+
27、H2O 避免空氣中其他微生物進(jìn)入發(fā)酵裝置(防止空氣中的微生物污染) (3)紅色葡萄皮中的色素溶解在發(fā)酵液中 灰綠 (4)醋酸菌 無以核膜為界限的細(xì)胞核 解析: 在酒精發(fā)酵階段,充氣口應(yīng)關(guān)閉,否則醋酸菌會將乙醇氧化為醋酸,從而使發(fā)酵液變酸。酵母菌為真菌,屬于真核生物,醋酸菌為細(xì)菌,屬于原核生物,兩者在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細(xì)胞核。 -41- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 題點(diǎn)題點(diǎn)2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的綜合應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的綜合應(yīng)用 2.(2018廣西陸川中學(xué)開學(xué)考試,37)近年來,紀(jì)錄片舌尖上的中國引發(fā)全民關(guān)注美食的熱潮,其中多次講述了利用不同微生物的發(fā)酵作用制作的美味食品。請分析回答下列問
28、題。 (1)在果醋制作時,運(yùn)用醋酸菌在供應(yīng) 和糖源充足時,將糖分解成醋酸;在糖源不充足時,也可以利用酒精生成醋酸,請寫出該過程的化學(xué)反應(yīng)式: 。 (2)腐乳制作的流程是:讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制。用鹽腌制時,應(yīng)注意控制 ;配制鹵湯時,要使鹵湯中酒的含量控制在 %左右。 (3)制作泡菜的原理是 。 蔬菜在腌制過程中,會產(chǎn)生亞硝酸鹽,在 條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生 反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成 色染料。 -42- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 答案: (1)氧氣 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O (2)鹽的用量 12 (3)乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖,
29、將葡萄糖分解成乳酸 鹽酸酸化 重氮化 玫瑰紅 解析: (1)在果醋制作時,當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?其化學(xué)反應(yīng)式為:C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O。(2)腐乳制作中,加鹽腌制時,應(yīng)注意控制鹽的用量;配制鹵湯時,要使鹵湯中酒的含量控制在12%左右,若酒精含量過高會延長腐乳成熟的時間,若酒精含量過低則不足以殺菌。(3)制作泡菜的原理是乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖,將葡萄糖分解成乳酸。在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。 -43- 考點(diǎn)
30、1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 策略方法微生物發(fā)酵過程中滅菌措施的分析 微生物發(fā)酵過程應(yīng)該從原料、裝置和實(shí)驗(yàn)過程三個方面進(jìn)行無菌操作。 (1)果酒與果醋制作中原料的消毒 榨汁前葡萄應(yīng)先沖洗再去枝梗,因?yàn)槿粝热ブt會使一些微生物侵入果實(shí)內(nèi)部,影響果酒的制作;體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精殺菌效果最強(qiáng),若酒精濃度過低,殺菌效果弱,而濃度過高,又會使菌體表面蛋白質(zhì)凝固形成一層保護(hù)膜,乙醇分子不能滲入其中,從而使殺菌效果受到影響。 (2)腐乳制作過程中的殺菌消毒 制作腐乳的玻璃瓶洗刷干凈后用沸水消毒。 酒、鹽、香辛料都有殺菌作用。 接種、封瓶時都要進(jìn)行無菌操作。 -44- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 必清錯混辨析必清錯混辨
31、析 1.有關(guān)果酒和果醋的制作步驟的3個易錯易混點(diǎn) (1)材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄,榨汁前先沖洗后除去枝梗,以避免去除枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會。 (2)防止發(fā)酵液被污染 需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮,因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌。為避免雜菌污染:榨汁機(jī)要洗凈并晾干;發(fā)酵裝置要洗凈并用70%的酒精消毒;果酒制作時封閉充氣口;若用簡易的發(fā)酵裝置,每隔一定時間排氣時只需擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋。果醋制作時,要通過充氣口不斷通入無菌空氣。 (3)控制好發(fā)酵時間與溫度,果酒制作時適時放氣。 -45- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 2.有關(guān)制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量的4個易錯易混
32、點(diǎn) (1)材料的選擇及用量:蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。清水和鹽的質(zhì)量比為41,鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用,一是除去水中氧氣,二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。 (2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,要迅速封口。 (3)氧氣需求:要選擇火候好、無裂紋、無砂眼、蓋子吻合好的泡菜壇,以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。泡菜壇口邊緣的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補(bǔ)水。 (4)溫度:發(fā)酵過程中溫度控制在室溫即可,最好在2636 。溫度過高,則易滋生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時間延長。 -46- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3
33、 考點(diǎn)3 植物有效成分的提取 熱考題點(diǎn)必練熱考題點(diǎn)必練 題點(diǎn)題點(diǎn)1 考查植物有效成分提取的原理和方法考查植物有效成分提取的原理和方法 1.(2018四川綿陽第二次診斷考試,37)提取植物有效成分時,不同的有機(jī)物具有不同的理化特性,所采用的提取方法也不同。分析下列關(guān)于提取植物有效成分的實(shí)驗(yàn),回答相關(guān)問題。 (1)薰衣草精油是由薰衣草提煉而成?？梢郧鍩峤舛?清潔皮膚,還能凈化心靈。下面是某同學(xué)設(shè)計的提取薰衣草精油的實(shí)驗(yàn)流程。 圖中的A表示 過程,在此過程中,影響薰衣草精油提取量的主要因素有 ,B過程的目的是 。 -47- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (2)提取檸檬精油時,常采用 法而不用上述提取薰衣草
34、精油的方法,原因是 。 (3)胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,易溶于有機(jī)溶劑,可采用萃取法提取。萃取時選擇的有機(jī)溶劑應(yīng)具有的特點(diǎn)是 (答出三點(diǎn)即可),萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置,其目的是 。 答案: (1)水蒸氣蒸餾 蒸餾的溫度和時間 除去無水硫酸鈉 (2)壓榨 水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題 (3)具有較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶 防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā) -48- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 解析: (1)分析“提取薰衣草精油的實(shí)驗(yàn)流程”圖可知:A表示水蒸氣蒸餾過程,在此過程中,影響薰衣草精油提取量的主要因素有蒸餾的溫度和時間。B過程是過濾,其目的是除去無水硫酸鈉
35、。 (2)由于檸檬精油的有效成分在水中蒸餾過程中會發(fā)生部分水解,同時水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊問題,因此一般采用壓榨法提取檸檬精油。 (3)用萃取法提取胡蘿卜素時,所選用的萃取劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶等特點(diǎn)。因萃取劑為有機(jī)溶劑,易燃、易揮發(fā),所以萃取過程中宜采用水浴方式加熱;為了防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā),萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。 -49- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 策略方法蒸餾法、壓榨法和萃取法的分析 (1)水蒸氣蒸餾法有水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾三種方法,應(yīng)根據(jù)不同的原料選擇不同的蒸餾方法。 (2)壓榨法必須在常溫條件下進(jìn)行,否則會影響產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
36、(3)萃取法就是根據(jù)相似相溶原理,根據(jù)不同物質(zhì)的不同沸點(diǎn)來蒸發(fā)或分液。 (4)雖然三種方法的原理和操作過程不同,但都有過濾提純這一環(huán)節(jié)。 (5)在實(shí)際生產(chǎn)中要根據(jù)原料特點(diǎn)的不同,采用適宜的提取方法。 -50- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 題點(diǎn)題點(diǎn)2 結(jié)合其他生物技術(shù)考查植物有效成分提取及應(yīng)用結(jié)合其他生物技術(shù)考查植物有效成分提取及應(yīng)用 2.在現(xiàn)代生活中,每年產(chǎn)生大量生活廢紙,消耗大量木材,紙的主要成分是木質(zhì)纖維,人們正努力通過利用微生物實(shí)現(xiàn)廢物再利用,基本工作流程如下圖,請回答相關(guān)問題。 -51- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (1)為篩選圖中環(huán)節(jié)所需的細(xì)菌,一般選用 的培養(yǎng)基(從營養(yǎng)物質(zhì)方面答)。要有利
37、于從培養(yǎng)基中篩選該細(xì)菌,需在培養(yǎng)基中加入 染色劑,接種培養(yǎng)一段時間后,從培養(yǎng)基中挑選周圍出現(xiàn) 的菌落進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。環(huán)節(jié)獲得的酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種成分,即C1酶和 。 (2)環(huán)節(jié)獲得的細(xì)菌與環(huán)節(jié)接種的微生物在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是前者 。 在環(huán)節(jié)過程中,要注意對發(fā)酵裝置進(jìn)行 。 -52- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 (3)在紙張加工過程中,有時會加入一些由植物芳香油制成的香精,植物芳香油提取的常用方法是 ;也可以用植物色素使紙張著色,根據(jù)植物色素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),可以考慮使用 法提取植物色素。 答案: (1)富含纖維素 剛果紅 透明圈 葡萄糖苷酶、CX酶 (2)沒有核膜圍成的
38、細(xì)胞核 密閉(或保證無氧條件) (3)水蒸氣蒸餾法(或蒸餾法) 萃取 -53- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 解析: (1)環(huán)節(jié)所需的細(xì)菌為纖維素分解菌,需要先將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以富含纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基上。在培養(yǎng)基中加入剛果紅,可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被分解后,紅色復(fù)合物不能形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,從培養(yǎng)基中挑選周圍出現(xiàn)透明圈的菌落進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。中獲得的酶是纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶,主要包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三個組分。(2)環(huán)節(jié)獲得的細(xì)菌是纖維素分解菌,屬于原核生物,而環(huán)節(jié)接種的微生物是酵母菌,屬
39、于真核生物,在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是前者沒有核膜圍成的細(xì)胞核。環(huán)節(jié)生產(chǎn)中用于發(fā)酵產(chǎn)生酒精的微生物常見的是酵母菌,為了確保獲得產(chǎn)物乙醇,應(yīng)將發(fā)酵裝置密封,確保無氧環(huán)境。(3)在紙張加工過程中,有時加入一些由植物芳香油制成的香精。水蒸氣蒸餾法(或蒸餾法)是植物芳香油提取的常用方法。也可以用植物色素使紙張著色,根據(jù)植物色素易溶于有機(jī)試劑的特點(diǎn),可以考慮使用萃取方法提取植物色素。 -54- 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 必清錯混辨析必清錯混辨析 有關(guān)胡蘿卜素粗品的鑒定過程的5個易錯易混點(diǎn) (1)層析時沒有選擇干凈的濾紙,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時對濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2 mm),導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線,無法辨認(rèn)被提取的色素:點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2 mm。 (3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸:以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快,溶劑前沿不齊,影響結(jié)果。 (4)層析液沒及樣品原點(diǎn),色素溶解于層析液中,造成實(shí)驗(yàn)失敗:層析液不可沒及樣品原點(diǎn),以免色素溶解于層析液中,使鑒定失敗。 (5)沒設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對照:層析液中是否提取到胡蘿卜素,可通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的-胡蘿卜素作對比予以確認(rèn)。
高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題六 生物工程與技術(shù) 第十四講 生物技術(shù)實(shí)踐課件
