2012届生物二轮复习专题十三生物技术实践专题突破

凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]专题十三生物技术实践[来源:中国教育出版网zzstep.com][来源:中教网]摘要：本专题的主干知识主要集中在微生物的培养与利用、传统发酵技术的应用即果酒和果醋的制作、酶技术、DNA的粗提取及鉴定和植物组织培养，植物成分的提取和血红蛋白的提取与分离。这几个内容都比较贴近生活生产实际，不但可以与必修部分的内容相联系，也为培养学生的生物科学素养起到了一定的作用，因此高考的力度逐年加大，高考的立意重在对生物技术过程的研究和理解，更高的要求是根据有关内容进行实验设计和分析。从命题角度看主要是以微生物的应用为考察对象，进行实验设计或者其他考察，考察的内容多种多样，考查方式和方向是更加密切的联系人们的生活生产实际。一、专题知识突破1、考纲要求（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利用（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用（5）酶的存在与简单制作方法（6）酶活力测定的一般原理和方法（7）酶在食品制造和洗涤等方面的应用[来源:中*教*网z*z*s*tep][来源:中,教,网z,z,s,tep]（8）制备和应用固相化酶（9）从生物材料中提取某些特定的成分（10）运用发酵加工食品的基本方法（11）测定食品加工中可能产生的有害物质（12）植物的组织培养（13）蛋白质的提取和分离（14）PCR技术的基本操作和应用2、考点剖析考点1：微生物的培养与应用【真题导航】例1、（2011江苏卷）右图为不同培养阶段酵母菌种各数量，葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]（1）曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母呼吸的方式为。[来源:中|教|网z|z|s|tep][来源:zzstep.com]（2）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有、。（3）在T1—T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有、。（4）某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有、和用血球计数板计数时出现错误等。解析：（1）AB段没有乙醇产生，说明进行的是有氧呼吸，所以场所为细胞质基质和线料体；从B点开始出现乙醇，说明BC段为有氧呼吸和无氧呼吸（2）无氧呼吸会使乙醇积累对酵母菌产生毒害细胞呼吸的产生的CO2积累会使培养液PH逐渐下降使酵母菌数量下降（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量，而细胞生命活动需要消耗大量能量，所以只有依靠加快无氧呼吸来提供能量酵母菌种群数量增多需要消耗的营养物质总量增加（4）取样时培养液未摇匀使得酵母菌积聚在底部，从底部取样导致结果偏大未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体答案：（1）细胞质基质和线料体有氧呼吸和无氧呼吸（2）乙醇含量过高培养液的pH下降（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少酵母菌种各群数量增多（4）取样时培养液未摇匀，从底部取样未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体例2、（2011新课标全国卷）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从含原油的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题[来源:zzstep.com][来源:中*教*网z*z*s*tep]（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以为唯一碳源的固体培养基土，从功能上讲，该培养基属于培养基。（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即和。（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈说明该菌株的降解能力。（4）通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]和。无菌技术要求试验操作应在酒精灯附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析：本题综合考查了微生物的培养、筛选等相关知识。（1）选择培养基是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质，使某一微生物正常生长，而其他微生物则被杀灭或抑制，从而选出所需要的微生物；本小题就是利用该细菌能高效降解原油的特性，用选择培养基将其筛选出来的。（2）纯化菌种的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。（3）（4）见答案。答案：（1）原油选择（2）平板划线法稀释涂布平板法（3）强（4）干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰【聚焦题点】微生物的利用在生物技术实践中占有比较重要的地位，包括微生物的分离和培养技术、特定微生物的数量测定等。本专题易考查培养基、消毒灭菌等有关微生物培养的基础知识，培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术，并运用相关技术解决生产生活中有关微生物计数、微生物分离与培养等实际问题。选修只以简单题或填空题形式出现。【载体透析】1．培养基及其种类(1)成分：包含碳源、氮源、水分、无机盐(有些微生物还需在培养基中额外补充生长因子)。[来源:中#国教#育出#版网][来源:中国教育出版网zzstep.com](2)制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。(3)种类划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产[来源:z.zs.tep.com][来源:中|国教|育出|版网]半固体培养基加凝固剂(如琼脂)观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏用途[来源:中国教育出版网zzstep.com][来源:中教网]选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]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．微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法①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[来源:中国教育出版网zzstep.com][来源:中#国教#育出#版网]②在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。(2)稀释涂布平板法①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。②在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。3．微生物的分离和计数(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。②测定微生物数量的常用方法统计菌落数目[公式：每克样品中菌株数＝(C÷V)×M]或显微镜直接计数。③过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。④设置重复组与对照组a．设置重复组[来源:中国教育出版网zzstep.com][来源:中*教*网z*z*s*tep]统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。b．设置对照组判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种的培养基与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时，需将牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。②实验流程：土壤取样→选择培养选择培养基→梯度稀释→涂布平板鉴别培养基→挑选菌落4．测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。[来源:中_教_网z_z_s_tep][来源:zzstep.com]【针对集训】1、(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。(2)细菌鉴定：实验流程如图所示：①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。②挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。③接种可疑菌后，35℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是____________________。对照组试管中应加入_____，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有________________________。考点2：酶的应用【真题导航】例2、(2011年江苏卷)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是()A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶[来源:z。zs。tep.com][来源:z#zs#tep.com]B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层解析：酶解法可以去除微生物的细胞壁，吸水涨破法可以使细胞膜破裂，从而释放出胞内酶，故A项正确；酶的分离与纯化不能用酸解法，否则破坏蛋白类酶的结构，B项错误。洗涤时加入纤维素酶能使纤维的结构变得蓬松，使洗衣粉的去污效果更好；还能去除棉织物表面的浮毛，平整织物表面，C项错误。多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的外层，故D项错误。答案：A例3、(2010·江苏高考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是(多选)()A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C．图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中解析：本题考查固定化细胞技术的基础知识，意在考查对固定化酵母细胞实验操作的掌握情况。在该实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；实验中氯化钙溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次，再将其转移至10%的葡萄糖溶液中，并用搅拌器搅拌，目的是使培养液与固定化酵母细胞充分接触，有利于发酵的正常进行。[来源:中|国教|育出|版网][来源:中国教育出版网zzstep.com]答案：BCD【聚焦题点】酶的应用考点和必修内容联系紧密，主要考查果胶酶在果汁生产中的应用和加酶洗衣粉洗涤效果的探究等知识点，以简答或实验设计形式出现。【载体透析】1．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化[来源:zzstep.com][来源:中_教_网z_z_s_tep]包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种