江苏高考生物二轮复习学案第一部分七生物技术实践.pdf
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1、专题七 生物技术实践点 清 二 线 B 月:面 广 专题主干知识整合 建 议 学前理一理,平时翻一翻,考前忆一忆 理清知识联系果酒和果醋的制作原理、流程传统发酵技术腐乳的制作原理、流程的应用培养基、无菌技术微生物的增乔平板划线法、稀释涂布平板法与应用专题学什么专题学什么DNA的粗提取与鉴定高 考 考 什 么 一 一酶的应用DNA的粗提取与鉴定探究加筋洗衣粉的洗涤效果酵母细胞的固定化 记清主干术语1.制作果酒、果醋、腐乳、泡菜利用的微生物分别是酵母菌、醋酸菌、毛霉(主要)和乳酸菌,异化作用类型分别是兼性厌氧型、需氧型、震氧型、厌氧型。2.制作果酒和果醋的实验流程:挑选葡萄一在洗一榨汁一酒精发酵一
2、醋酸发酵。3.制作果酒和果醋的发酵装置中充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气,排 气 口 是 在 酒 精 发 酵 时 排 出 出 料 口 用 来 蟆。4.制作果酒时温度一般控制在域逐工,时 间 为 止 皿 4前期需氧后期丕雳氧;制作果醋时温度控制在必里JG,时间为7G 8里,始终需氧。5.毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为苴池和脂肪酸。6.腐乳制作的实验流程:让豆腐上长出毛霉一加盐腌制一加卤汤装瓶一密封腌制。7.加盐腌制时间约为8 d 左右,配制卤汤中的酒的含量一般控制在11%左右。8.用盐腌制时,注意控制盐的用量:盐的浓度过低,不
3、足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味。食盐的作用:抑制微生物的生长,避免腐败变质;析出水分,使豆腐变硬,在后期制作过程中不易酥烂;调味作用,给腐乳以必要的咸味;浸提毛酶菌丝上的蛋白酸。9.配制卤汤:卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。酒的作用:防止杂菌过染以防腐;与有机酸结合形成酯,赋予腐乳风味;酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系,酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延叁;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。10.微生物培养基的成分一般包括水、无机盐、碳
4、源、氮源及生长因子等。11.消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽施和施子)。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽抱和抱子。12.制备固体培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等。13.纯化微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释途.布平板法,平板划线法可以分离微生物但不能对微生物进行计数,稀释涂布平板法既可分离微生物也可以对微生物进行计教。14.平板划线法是通过接种处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。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。15
5、.稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀费操作和涂布里极操作两步。16.对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘迪萱藏的方法。17.DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在浓度jUAmtML的 NaCI溶液中溶解度最低。18.DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质可溶于酒精,可利用冷却的酒精对提取的DNA进行纯化。19.在鸡血细胞液中加入一定量蒸限水并用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液,可获取含DNA的滤液;切碎洋葱,加入一定量迷涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液,可获取
6、含 DNA的滤液。20.处理植物组织时需要进行研磨,其目的是破碎细胞壁,使核物质容易溶解在N K l溶液中;研磨不充分会使DNA的提取量减少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二茎胺鉴定不显示蓝色等。21.用二苯胺鉴定D N A,在沸水浴的条件下呈现蓝色。22.目前常用的加酶洗衣粉的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酸和碱性脂肪酸。23.探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验自变量是选衣粉的独类j探究加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验的自变量是水的温度葭24.一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。这是
7、因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。2 5.酵母细胞固定化的步骤:酵母菌的活化一配制CaCl2溶液一配制海藻酸钠溶液一海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合f固定化酵母细胞。2 6.如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。澄清思维误区关注点1误认为兼性厌氧与“有氧、无氧”都一样 澄清 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,进行无氧呼吸产生酒精和CO2,产生的酒精对其他微生物和酵母菌本身都具有毒害作用,所以在无氧条件
8、下酵母菌不能大量繁殖。关注点2误认为酿酒和酿醋所利用的微生物相同 澄清 酿酒和酿醋所利用的微生物不同,前者为酵母菌真核生物;后者为醋酸菌原核生物。二者本质区别是有无以核膜为界限的细胞核。关注点3不明确腐乳前期发酵和后期发酵的作用 澄清 前期发酵的主要作用是创造条件让毛霉生长,使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程,即通过各种辅料与腐乳的缓慢水解作用,生成腐乳的香气。关注点4误认为腐乳制作中食盐的作用只是调节风味 澄清 食盐在腐乳制作中的作用有:析出豆腐中的水分,有利于豆腐块成形;抑制杂菌;形成腐乳的风味;杀死毛霉等微生物,有利于菌体内蛋白酶、脂肪酶等发
9、挥作用。关注点5不明确影响腐乳口味的因素有哪些 澄清 影响腐乳口味的因素有:豆腐的含水量;盐的用量;酒的用量;香辛料的种类和用量;其他辅料的种类;发酵温度和时间。关注点6不能区分选择培养基和鉴别培养基 澄清 按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。如在某培养基中加入青霉素,则能抑制细菌的生长,对真菌的生长无影响。鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。如伊红美蓝培养基能指示大肠杆菌的存在。关注点7平板冷凝后,不明确平板倒置的
10、目的 澄清 平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。关注点8不了解影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素 澄清 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在实验中应控制好自变量之外的无关变量。关注点9不明确酵母细胞固定化实验中,海藻酸钠和氯化钙的作用 澄清 海藻酸钠作为酵母菌的包埋剂。氟化钙能与海藻酸钠反应,形成凝胶珠。关注点1 0 不明确DNA粗提取和鉴定实验中,两次使用蒸储水的作用 澄清 第一次加蒸馆水,使鸡血细胞吸水涨碳;
11、第二次加蒸储水,使 含 DNA的 NaCl溶液浓度降低,析出DNA分子。司HUANTIFUXI专题复习2主攻占之(一)八)传统发酵技术和微生物的利用基础 主 干 知 识 一 网 打 尽(基稳才能楼高)i .传统发酵技术的应用(填图)(1)果酒和果醋的制作:果酒制作i挑选葡萄一m冲洗一榨汁一一酒精发酵一 醋 酸 发 酵i 实验流程条件控制计 与 殛 条件控制11825 C温度国3035 C先通气,后回密封空气全程通气肉1012 d时间8 d果醋制作腐乳的制作:制作原理:空气中的一些真菌 起主要作用的是回毛霉蛋白质罟,吩了的晒实验流程及影响因素:福立露口山苒至二置面遍二加窗晶痂二i蠢随碰I 70%
12、|含水f l:|315-18 C|-1温JS;I发酵时间I居 的蓝H毛坯:盐=5:1 I|团 12%|2.图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)I回平板划线法卜pH、O2等网 糠、国氨源、E营养|无机盐、生 长 因 子 一条件接 种无菌 I释稀涂布平板法酒精等化学药物紫外线消毒T灼烧灭菌一冬一|干 热 灭 南曲 -利用选择培 养 应 用I微 生 物I实例基对微生物筛选|显微镜直接计薮口高压蒸汽灵菌1T 分解尿素的细菌I的分离_ 1 _ 1-11 计数方法!团稀释涂布平板法I高 频 考 点 一 包 在 内(方向比努力更重要)研 考 占 考什么考点考法探究考点(一)果酒、果醋和腐乳的制作1.(2
13、017江苏高考)(多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.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C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用解析:选 ABC 改变通入气体的种类,例如分别通入氮气和氧气,可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响;果酒发酵中期通入氮气,更利于创造无氧条件,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸;果醋发酵的菌种是醋酸杆菌,其生长的适宜温度是3035 C,温度能影响醋酸杆菌的代谢,从而影响果醋的发酵周期;气体的入口必须伸入培养液中,气体出口不能伸
14、入培养液中,如果气体的入口和出口交换,会导致发酵液喷出。2.(2016江以高考)下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D.实验室制作的腐乳不宜直接食用解析:选 D 加盐主要是为了抑制杂菌的生长,同时也可析出水分,有利于腐乳成形,因此加盐的目的主要是抑制杂菌生长而不是调节水分;加料酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的风味,但不能灭菌;在腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是毛霉;实验室制作的腐乳因未经质量鉴定,不宜直接食用。联知识1解读发酵装置图装置图结构或操作目的充气口
15、醋酸发酵时连接充气泵进行充气TT考点(二)微生物的实验室培养和分离排气口酒精发酵时用来排出c o2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染制酒时关闭充气口制醋时充气口连接气泵,输入无菌空气3.(2017 南京二模)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,成功筛选到能高效降解化合物A 的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是()振荡培养若干天后,测定接种重复多次,直至获得目的菌A.培养基中加入化合物A 作为唯一碳源,目的是为了筛选目的菌B.实验培养过程中进行振荡培养,可使目的菌和培养液充分接触C.实验
16、操作过程中,获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌污染D.将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是获得大量菌种解析:选 D 培养基中化合物A 为唯一碳源,可以筛选能高效降解化合物A 的细菌;实验培养过程中进行振荡培养,既可使目的菌和培养液充分接触,又可以增加培养液中溶氧量;微生物培养过程中要进行无菌操作,防止外来杂菌的污染;将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验是为了纳化高效降解化合物A 的细菌。4.(2015 江苏高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请
17、回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下 列 选 项 不 需 要 的 是(填序号)。酒 精 灯 培 养 皿 显 微 镜 无 菌 水(2)在 涂 布 平 板 时,滴 加 到 培 养 基 表 面 的 菌 悬 液 量 不 宜 过 多 的 原 因 是(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
18、_ _ _ _ _ _ _ _ _(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。降解圈(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和 心,在 不 同 温 度 和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株_ _ _ _ _ _ _ _ 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是解 析:(1)在样品稀释和涂布平板过程中,需要在酒精灯火焰附近进行操作,培养皿用于盛放培养基并培养细菌,无菌水做稀释的溶
19、剂,此处唯一用不到的是显微镜。(2)在涂布平 板 时,要取少量菌悬液滴加到培养基表面,因为如果滴加菌悬液量过多,菌悬液就会堆积在培养基表面影响分离效果。(3)在向试管内分装含琼脂的培养基时,如果试管口粘附有培 养 基,就很容易使棉塞受到污染,因此,需要用无菌的酒精棉球将试管口擦拭干净。(4)因为刚果红可以与纤维素形成红色复合物,且不与纤维素降解产物反应。所以在刚果红培养基平板上,菌落周围有透明降解圈是纤维素被降解的结果,降解圈大小由纤维素酶的活性和量决定。图中菌落周围的降解圈最大,因此其降解纤维素的能力最强。(5)考虑到人工瘤胃的发酵过程会使发酵液酸性增加,温度升高,在这个前提下观察在不同温度
20、和pH条件下测得的发酵液中酶活性的结果图,从图中可以看出,在 高 温 和 低p H条 件 下 都 是J_,菌株中的纤维素酶的活性较高,因而该菌株更适合用于人工瘤胃发酵。答 案:(1)(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影 响 分 离 效 果(3)避免培养基污染棉塞(4)量 与 活 性(5)J4发酵过程会产热和产酸,L菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高 联知识1微生物纯化方法的比较平板划线法1 niL 1 mL 1 mL 1 ml.1 mL 1 mLg|g9 ml.9 ml.9 niL 9 ml.9 mL 9 inf.*杼液 液 UH液*移液 MffiS4&铲诊6塞用*M it
21、n蠲液 冷布器的烧灭o r 论布苗液稀释涂布平板法操作注意事项(1)接种环的灼烧:第一次划线前:杀死接种环上的微生物,避免污染培养物之后每次划线前:杀死残留菌种,保证每次划线菌种来自上次划线末端划线结束后:杀死残留菌种,避免污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后,要冷却后再进行操作,以免温度太高杀死菌种(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连(4)划线用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破(1)稀释操作时,每支试管及其中的9m L 水、移液管等均需灭菌;操作时,试管口和移液管应在离火焰12 c m 处(2)涂布平板时:涂布器用体积分数为7 0%的酒精消毒,取出时让多余酒精在烧杯中滴尽,然后
22、将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒精酒精灯与培养皿距离要合适,移液管管头不要接触任何物体优点可以观察菌落特征,对混合菌进行分离既可以计数,又可以观察菌落特征缺点不能计数吸收量较少,较麻烦,平板不干燥效果不显著,容易蔓延适用范围适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌目的在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群体菌落培养平板冷凝后倒置培养,使培养基表面的水分更好地挥发,防止皿盖上水珠落入培养基造成污染 怎样考-考题考情分析1.(2015 江苏高考)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是()A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛
23、霉生长B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染解析:选 C 毛霉有氧呼吸能释放大量能量,大部分以热能形式散失,堆内温度过高会影响毛霉生长。毛霉是丝状真菌,若腐乳生表面出现黏性物,可能是被其他杂菌污染。毛霉是好氧真菌,经常向腐乳坯表面喷水,不利于毛霉菌丝的生长。料酒能抑制微生物的生长,故能有效防止杂菌污染。2.(2015江苏高考)做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.
24、为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上解析:选 D 在高压灭菌的操作过程中,加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降,待压力表的压力降到零时,打开放气阀,旋松螺栓,打开盖子。倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后,再用其挑取菌落。在微生物的培养中,一般将培养皿倒置,在皿底上用记号笔做标记。3.(2015江茅高考)(多选)右图为苹果酒的发酵装置示意图,下列 一 、是 里 管叙述错误的是()芹。酵 瓶A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快 二 二*B.集气管中的气体是酵母菌无
25、氧呼吸产生的CO2C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气解析:选 ABC 酵母菌发酵过程中因营养物质的消耗、p H 的变化等,酒精的产生速率会越来越慢。集气管收集的气体除酵母菌无氧呼吸产生的CO2外,还有有氧呼吸产生的CO2o 发酵过程中,随着营养物质消耗pH 降低等,酵母菌的繁殖速度会变慢,其种群不会呈“J”型增长。发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的,说明发酵瓶可能漏气。4.(2016江苏高考)(多选)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是()A.
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