高考生物复习专题十五生物技术实践全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

模块六选考专题十五生物技术实践第1页1重温考纲考点2构建思维脑图3考向梳理4复习练案第2页重温考纲考点第3页考点考情1．微生物分离和培养2．培养基对微生物选择利用3．利用发酵加工食品基本方法及利用微生物进行发酵来生产特定产物4．从生物材料中提取一些特定成份1．近五年考题中，对微生物分离和培养考查尤为突出，侧重考查微生物分离纯化技术，对传统发酵技术发酵原理、制作流程等考查频度也在不停提升。对胡萝卜素提取仅有卷Ⅰ进行了考查，侧重考查胡萝卜素萃取剂选择等。2．常借助某一特定微生物分离和培养考查微生物营养、接种方法等；对于生物技术在食品加工中应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物有效成份提取考查也多以教材基础知识为主。3．备考时，从以下5个方面来把握：(1)掌握大肠杆菌纯化原理、主要方法及菌种保留方法。(2)认真分析教材中两个微生物分离与计数实例，并掌握微生物筛选及技术方法。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术原理、流程及影响原因等。(4)列表比较玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素提取方法、原理、试验步骤等异同。第4页构建思维脑图第5页第6页(1)研究和培养微生物关键是预防杂菌入侵，取得纯净培养物。(

)(2)选择培养基是微生物选择培养中惯用，它允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其它微生物生长。(

)(3)对用于微生物培养器皿、接种用具和培养基等要进行灭菌，而对试验操作空间、操作者衣着等要进行消毒。(

)(4)筛选微生物时要依据微生物对生存环境要求，到对应环境中去寻我，如筛选分解尿素细菌要用尿素作为唯一氮源。(

)(5)统计菌落数目对细菌进行计数时可用稀释涂布平板法进行接种，也可用平板划线法接种。(

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第7页(6)筛选纤维素分解菌惯用刚果红染色法，依据颜色反应进行直接筛选。(

)(7)酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，能进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，能进行酒精发酵。(

)(8)制作果酒或果醋发酵液和发酵瓶要严格灭菌。(

)(9)制作腐乳所加盐和卤汤都能抑制微生物生长，所以制作腐乳不需要严格灭菌操作。(

)(10)惯用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量。(

)(11)橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，橘皮精油有效成份在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，而使用水中蒸馏又会产生原料焦糊问题，所以普通采取压榨法。(

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第8页(12)胡萝卜素易溶于有机溶剂，能够采取萃取方法进行提取。(

)(13)经过花药培养产生花粉植株普通有两种路径，这两种路径之间没有绝正确界限，主要取决于培养基中激素种类及其浓度配比。(

)(14)利用DNA溶液遇二苯胺沸水浴加热变蓝特征对DNA进行判定。(

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第9页考向梳理第10页1．(·全国卷Ⅰ)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答以下问题：(1)M培养基若用于真菌筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制______________生长，加入了链霉素培养基属于______________培养基。(2)M培养基中马铃薯浸出液为微生物生长提供了各种营养物质，营养物质类型除氮源外还有______________________(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参加合成生物大分子有______________________(答出两点即可)。考向一微生物培养利用细菌选择碳源、无机盐蛋白质、核酸第11页(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可经过加入显色剂筛选出能产淀粉酶微生物。加入显色剂是______________，该方法能筛选出产淀粉酶微生物原理是___________________________________________________________________。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有些人认为这两位同学结果中，乙同学结果可信度低，其原因是___________________________________________________________________。碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶菌落周围淀粉被水解，形成透明圈乙同学结果中，1个平板计数结果与另2个相差悬殊，结果重复性差第12页[解析]

(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。(2)培养基中营养成份普通包含碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮元素生物大分子有蛋白质、核酸等，故所加入氮源可参加以上物质合成。(3)能产生淀粉酶微生物可将淀粉分解成麦芽糖，淀粉遇碘变蓝，向加有淀粉培养基中加入碘液后培养基展现蓝色，产淀粉酶菌落周围淀粉被水解，形成透明圈，可依据透明圈大小判断产生淀粉酶多少。(4)统计菌落数时普通选择菌落数在30～300个平板，甲同学统计3个平板中菌落数在正常范围内且差距不大，比较准确；乙同学统计3个平板中，1个平板计数结果与另2个相差悬殊，结果重复性差。第13页2．(·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常经过消毒和灭菌来防止杂菌污染。回答以下问题：(1)在试验室中，玻璃和金属材质试验器具______________(填“能够”或“不能够”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶消毒常采取巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法优点是________________________________________________。(3)密闭空间内空气可采取紫外线照射消毒，其原因是紫外线能____________________。在照射前，适量喷洒___________，可强化消毒效果。能够在到达消毒目标同时，营养物质损失较少破坏DNA结构消毒液第14页(4)水厂供给自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力到达设定要求，而锅内并没有到达对应温度，最可能原因是____________________________。[解析]

(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在160～170℃条件下加热1～2h。耐高温、需要保持干燥物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等，可采取干热灭菌方法。(2)巴氏消毒法是在70～75℃条件下煮30min或在80℃条件下煮15min，能够杀死牛奶中微生物，而且使牛奶营养物质损失较少。氯气未将锅内冷空气排尽第15页(3)接种室、接种箱或超净工作台在使用前，能够用紫外线照射30min，紫外线能破坏微生物DNA结构，以杀死物体表面或空气中微生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，能够强化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒。(5)在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力到达设定要求，而锅内并没有到达对应温度，最可能原因是锅内原有冷空气没有排尽。第16页3．(·全国卷Ⅰ)一些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答以下问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生______________。能分解尿素细菌不能以尿素分解产物CO2作为碳源，原因是______________________________________________________________。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内葡萄糖主要作用是____________________________________________________________(答出两点即可)。脲酶分解尿素细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量，为其它有机物合成提供原料第17页(2)为了筛选可分解尿素细菌，在配制培养基时，应选择______________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其它两组原因是_______________________________________________________________________________________________。(3)用来筛选分解尿素细菌培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有______________________________________________________________(答出两点即可)。尿素其它两组都含有NH4NO3，能分解尿素细菌和不能分解尿素

细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定第18页第19页4．(·全国卷Ⅱ)豆豉是大豆经过发酵制成一个食品。为了研究影响豆豉发酵效果原因，某小组将等量甲、乙两菌种分布接入等量A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将二者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定时取样观察发酵效果。回答以下问题：(1)该试验自变量是______________、__________________。(2)假如发觉发酵容器内上层大豆发酵效果比底层好，说明该发酵菌是________________。菌种发酵时间好氧菌第20页(3)假如在试验后，发觉32h内发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵最正确时间；若要确定最正确发酵时间，还需要做事情是_____________________________________________________________________________。(4)从大豆到豆豉，大豆中成份会发生一定改变，其中，蛋白质转变为____________________，脂肪转变为______________________。延长发酵时间，观察发酵效果，最好发酵效果所对应时间即为最正确发酵时间

氨基酸和肽脂肪酸和甘油第21页[解析]

(1)试验使用甲、乙两种菌种，并在32h内定时取样观察发酵效果，所以该试验自变量是菌种和发酵时间。(2)假如发觉发酵容器内上层大豆发酵效果比底层好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)假如在试验后，发觉32h内发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵最正确时间；若要确定最正确发酵时间，还需要做事情是延长取样观察时间，观察发酵结果，最好发酵效果所对应时间即为最正确发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物作用下，大豆中蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。第22页1．理清微生物培养五种基本方法(填空)(1)培养基制备：计算→____________→溶化→____________→倒平板。(2)无菌技术：主要包含______________和______________。(3)倒平板操作：待培养基冷却至_______左右时，在___________附近倒平板。称量灭菌消毒灭菌50℃酒精灯火焰第23页(4)平板划线操作：平板划线法是经过接种环在琼脂固体培养基表面___________操作，将聚集菌种___________分散到培养基表面。划线时应注意划线方法(如图)。(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不一样稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养。在稀释度足够高菌液里，聚集在一起微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成____________________。连续划线逐步稀释单个菌落第24页2．熟记微生物分离与计数两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素细菌分离、计数：①筛选：选择培养基。②分离：土壤取样→__________________→微生物培养与观察。③计数：________________和显微镜直接计数法。样品稀释活菌计数法第25页(2)分解纤维素微生物分离：①筛选原理：②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落第26页3．比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜制作(填表)酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌小分子有机物第27页新鲜葡萄豆腐冲洗榨汁毛霉第28页题型1微生物培养和应用1．(·全国卷Ⅰ)空气中微生物在重力等作用下，能够一定程度地沉降。某研究小组欲用平板搜集教室空气中微生物，以了解教室内不一样高度空气中微生物分布情况。试验步骤以下：①配置培养基(成份：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干试验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落平均数。第29页回答以下问题：(1)该培养基中微生物所需氮起源于________________________。若要完成步骤②，该培养基中成份X通常是______________。(2)步骤③中，试验组操作是_____________________________________________________________________。(3)若在某次调查中，某一试验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了______________现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数平均值，该做法____________(填“正确”或“不正确”)。牛肉膏、蛋白胨琼脂将试验组平板分别放置在教室不一样高度位置上，开盖暴露一段时间污染不正确第30页[解析]

(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可为微生物生长提供氮源。制作无菌平板所用培养基为固体培养基，所以X应为琼脂。(2)由试验目标可知，该试验自变量为教室不一样高度，因变量为微生物分布情况，故试验组操作应为将试验组平板分别放置在教室不一样高度位置上，开盖暴露一段时间。(3)空白培养基上出现菌落，说明培养基被污染了，即调查中出现了污染现象。试验过程中若培养基被污染，必须将其抛弃，重新制作新培养基进行试验。第31页2．(·郑州二模)临床试验表明，服用乳酸菌及其制品含有降低人体血清胆固醇含量、降低心脑血管发病率功效。下面是从酸奶中筛选出高效降低胆固醇乳酸菌试验，请回答以下问题：(1)制备固体培养基(MRS)：在普通液体培养基中添加碳酸钙和____________，加热使其熔化，然后转移到锥形瓶中。经___________________法处理后，待其冷却至50℃左右，在酒精灯火焰附近倒平板。(2)将少许酸奶制成1︰10稀释液，再将梯度稀释到10－6稀释液涂布于添加了碳酸钙乳酸菌培养基(MRS培养基)平板上，在__________(填“有氧”或“无氧”)条件下37℃恒温培养72h。挑取_____(填“有”或“无”)溶钙圈(或透明圈)菌落，用____________法接种在MRS培养基上重复纯化至纯种备用。琼脂高压蒸汽灭菌无氧有平板划线第32页(3)在普通MRS液体培养基中添加适量________________并用超声波振荡乳化20min，调pH至7.0，然后将纯化后乳酸菌菌株接种到高胆固醇培养液中培养，一段时间后用特定显色剂分光光度法离心测定上清液中______________含量，以________________________________作为对照，测定菌株降低胆固醇能力，筛选出目标菌株。胆固醇胆固醇未接种高胆固醇培养液第33页[解析]

(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。培养基应使用高压蒸汽灭菌法。(2)乳酸菌是厌氧微生物，需在无氧条件下培养。乳酸菌发酵产物为乳酸，乳酸溶解碳酸钙，产生透明圈，所以能产生透明圈菌落为乳酸菌菌落，挑取后，用平板划线法接种纯化培养。(3)要从酸奶中筛选出高效降低胆固醇乳酸菌，需在培养基中添加适量胆固醇，接种培养后测定胆固醇含量，并与未接种高胆固醇培养液比较，测定菌株降低胆固醇能力，筛选出目标菌株。第34页易错警示相关选择培养基选择方法3个错混点(1)在培养基中加入某种化学物质。比如，加入青霉素能够分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度食盐能够得到金黄色葡萄球菌。这里加入是在主要营养成份完整基础上进行。(2)改变培养基中营养成份。比如缺乏氮源时能够分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，能够分离出能消除石油污染微生物。(3)改变微生物培养条件。比如，将培养基放在高温环境下培养，能够得到耐高温微生物。第35页题型2传统发酵技术应用3．(·天津卷)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程以下列图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶______________________________________。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提升______________数量，有利于密闭时取得更多酒精产物。在最适温度条件下催化能力最强酵母菌第36页(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采取独特分层固体发酵法，发酵30天。工艺以下。第37页①发酵过程中，定时取样测定醋酸杆菌密度改变，趋势以下列图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度改变特点是______________________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度改变主要环境原因是______________________________。先快速增加后趋于稳定氧气、营养物质、pH第38页②乳酸含量高是独流老醋风味独特主要成因。发酵过程中，发酵缸中____________________________________________________层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌种类显著降低，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境原因改变，加剧了不一样种类乳酸菌___________________________，淘汰了部分乳酸菌种类。颠倒前B层和颠倒后A(或不翻动，或下)种间竞争(或竞争)第39页[解析]

(1)酶在最适温度、最适pH等条件下催化能力最强，所以添加酶制剂需要控制温度。(2)酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，增加酵母菌数量，有利于密闭阶段在无氧条件下取得更多酒精产物，因而发酵早期应先通气。(3)①由图示可知与颠倒前相比，第15天A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌先快速增加后趋于稳定，颠倒后B层不停翻动，与颠倒前相比，能接触更多氧气，醋酸杆菌大量繁殖，说明影响醋酸杆菌密度改变环境原因有氧气，以后伴随营养物质消耗及pH降低，醋酸杆菌数量趋于稳定，说明影响醋酸杆菌密度改变主要环境原因有营养物质、pH等。②颠倒前B层和颠倒后A层(即下层)缺氧，有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③发酵后期营养物质消耗使不一样种类乳酸菌种间竞争加剧，淘汰了部分种类乳酸菌。第40页4．(·辽宁部分重点中学模拟)近年来，纪录片《舌尖上中国》引发全民关注美食热潮，其中讲述了利用不一样微生物发酵作用制作各种各样美味食品。请分析回答以下问题。(1)在果醋制作时，醋酸菌在______________和糖源都充分时，将糖分解成醋酸；在糖源不充分时，也能够利用酒精生成醋酸，请写出该过程化学反应式：____________________________________________________。(2)腐乳制作流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制__________________；配制卤汤时，要使卤汤中酒含量控制在_______%左右。氧气C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O盐用量12第41页(3)制作泡菜原理是_____________________________________________。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，在__________________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________________反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________________色染料。乳酸菌在无氧环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸盐酸酸化重氮化玫瑰红第42页易错警示相关果酒和果醋制作步骤3个错混点(1)材料选择与处理选择新鲜葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以防止去除枝梗时引发葡萄破损，增加被杂菌污染机会。第43页(2)预防发酵液被污染需要从发酵制作过程进行全方面考虑，因为操作每一步都可能混入杂菌。为防止杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%酒精消毒；果酒制作时封闭充气口；若用简易发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。果醋制作时，要经过充气口不停通入无菌空气。(3)控制好发酵时间与温度，果酒制作时适时放气。第44页(·全国卷Ⅲ)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→搜集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答以下问题：(1)在提取物质W时，最好应选取一个原料是______________(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)植物甲，不宜选取其它两种原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。考向二植物有效成份提取晾干高温烘干过程中，植物甲中物质W易被破坏；新鲜植物甲含水量高，用于提取极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W提取效果第45页(2)提取物质W时，振荡作用是______________________________。(3)活性炭含有很强吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液目标是____________________________。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选取丙酮作为提取剂，理由是________________________________________________。(5)该试验操作过程中应注意事项是_________________________________(答出两点即可)。使原料和溶剂充分混匀去除提取液中色素丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少在温度较低情况下操作，防火第46页[解析]

(1)依据题于信息，物质W受热、受潮易分解，所以不宜选择高温烘干，而新鲜植物甲含水量高，用于提取极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W提取效果，故不应选取新鲜植物甲。(2)提取物质W时，振荡能够使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭吸附能力，能够去除提取液中植物甲所含色素，从而得到较为纯净物质W与有机溶剂混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W轻易受热分解，所以蒸馏操作适宜在较低温度下进行，同时因试验中使用了有机溶剂，要注意防火。第47页1．植物有效成份提取3种方法比较提取方法试验原理适用范围水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层适适用于提取玫瑰油、薄荷油等__________强芳香油压榨法经过机械加压，压榨出果皮中芳香油适适用于柑橘、柠檬等易_______原料中芳香油提取有机溶剂萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可取得芳香油适用范围广，要求原料颗粒要尽可能细小，能充分溶解在有机溶剂中挥发性焦糊