高三生物二輪專題復習 專題十 生物技術實踐 考點1 微生物的利用與酶的應用課件 新人教版

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1、考點1微生物的利用與酶的應用專題十生物技術實踐診斷基礎整合要點探究考向一診斷基礎1.微生物利用的正誤判斷(1)從有機廢水中分離分解有機物的微生物時，接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)()提示提示異養(yǎng)微生物不需要光照。(2)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害()答案提示(3)下圖中甲為劃線分離法中最重要的環(huán)節(jié)，乙為操作的結果：提示提示劃線分離時除第一次劃線外，每一次劃線的起點都是上一次劃線的末端，而不是第一次。每一次劃線后都要將接種環(huán)灼燒()除第一次劃線外，每一次劃線的起點都是第一次劃線的末端()答案提示(4)篩選能分解尿素的細菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源()

2、(5)可分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低()提示提示培養(yǎng)基的酸堿度應為升高。答案提示提示提示果膠不溶于乙醇。2.酶應用的正誤判斷(1)將果膠酶用于果膠生產(chǎn)，既能提高果肉的出汁率又能提高果汁的澄清度()(2)酶的活性受溫度、pH和酶用量等因素的影響()提示提示酶用量不影響酶的活性。(3)果膠起著將植物細胞粘合在一起的作用，它溶于乙醇()答案提示提示提示固定化酶能夠連續(xù)使用，但不是永久使用。(4)用固定化淀粉酶進行淀粉水解實驗時不需考慮溫度()提示提示溫度影響酶的活性。(5)固定化淀粉酶可永久使用()答案提示提示提示固定化柱應低溫保存。(6)淀粉酶固定化實驗結

3、束后，將固定化柱放在常溫下即可()二整合要點一、微生物分離的兩種常用方法的比較一、微生物分離的兩種常用方法的比較項目劃線分離法涂布分離法操作原理連續(xù) 。由于劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要 ，每次從上一次劃線的_端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而_ ，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落將菌液進行一系列的 ，然后將不同稀釋度的菌液分別 到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成 ，從而能在培養(yǎng)皿表面形成_操作工具接種環(huán)_劃線少末逐漸梯度稀釋涂布單個細胞單個菌落玻璃刮刀減少使用要求用時需_放置在70%酒精中，用時需灼燒分離特點操作簡單，不

4、易分離獲得單菌落操作復雜，易分離獲得單菌落分離結果(圖示)相同點使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落，以便于 菌種純化灼燒劃線分離操作的注意事項劃線分離操作的注意事項(1)第一次劃線、每次劃線之前及最后一次劃線之后都需要灼燒接種環(huán)。(2)灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。(3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。(4)劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。易錯警示二、大腸桿菌的培養(yǎng)與分離操作二、大腸桿菌的培養(yǎng)與分離操作1.原理(1)接種在 培養(yǎng)基中使其快速分裂增殖。(2)將待檢測微生物樣品通過劃線分離法或涂布分離法接種在LB固體培

5、養(yǎng)基上，樣品中的每一個細胞或孢子都可以生長繁殖形成 。LB液體單個菌落2.流程37 液體斜面固體三、分離以尿素為氮源的微生物三、分離以尿素為氮源的微生物1.實驗原理(1)篩選以尿素為氮源的微生物，使用以 的選擇培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。(2)有些細菌合成的 能通過降解尿素作為其生長的氮源。(3)細菌合成脲酶能將尿素分解成 ，使培養(yǎng)基的堿性增強，pH升高，從而使加入酚紅指示劑的培養(yǎng)基 。尿素為唯一氮源脲酶氨變紅2.操作步驟LB尿素菌落形態(tài)數(shù)目LB全營養(yǎng)涂布分離法關于果膠的兩點說明：(1)果膠的作用： ；(2)果膠的鑒別方式：果膠不溶于 ，滴加95%乙醇出現(xiàn) 。四、酶的應用四、酶的應用1.果膠及果膠酶粘合細

6、胞乙醇沉淀2.探究酶活性最適條件和用量的實驗設計(1)探究影響果膠酶活性因素實驗的分析實驗原則：遵循單一變量原則、對照原則，嚴格控制變量，盡量減少 的影響。實驗原理：果膠酶活性受溫度、pH或酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的_ 呈正相關。無關變量活性大小實驗名稱(目的) 自變量因變量注意事項探究溫度對果膠酶活性的影響溫度果汁量(澄清度)底物和酶在混合時的 是相同的溫度梯度越小，實驗結果越精確蘋果泥和果膠酶的用量在各個試管中應_pH應為最適pH(2)三個實驗的變量分析溫度相同探究pH對果膠酶活性的影響pH果汁量(澄清度)溫度應為 溫度pH梯度可

7、用NaOH和鹽酸調(diào)節(jié)用玻璃棒攪拌使反應充分進行探究果膠酶的用量_果汁量(澄清度)制備蘋果勻漿后迅速加熱，使蘋果勻漿中的果膠酶變性溫度、pH應為最適且保持不變最適果膠酶的用量3.固定化酶的制作原理和方法吸附包埋重復利用4.淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測未吸附的酶底物實驗過程中兩次洗滌的目的實驗過程中兩次洗滌的目的淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測實驗過程中，涉及兩次對固定化酶柱的洗滌。第一次是淀粉酶固定時，目的是用于洗去未吸附的游離淀粉酶；第二次洗滌是實驗結束時，對未反應的淀粉和產(chǎn)物的洗滌，目的是清除上述物質(zhì)，以便于下次固定化酶柱的繼續(xù)使用。兩次洗滌過程，都使用10倍柱體積的蒸餾水對固定化酶

8、柱進行洗滌。易錯警示三探究考向題型一微生物的培養(yǎng)與分離題型一微生物的培養(yǎng)與分離1.(2016江蘇，25)漆酶屬于木質(zhì)降解酶類，在環(huán)境修復、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，下列相關敘述正確的是(多選)1234567A.生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落C.在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在常溫下長期保存菌株答案解析1234567解析解析漆酶降解“木質(zhì)”，則漆酶菌株多存在于“木質(zhì)”豐富的場所，生活污水中含有大量微生物，但不一定含有產(chǎn)漆酶的

9、菌株，A錯誤；產(chǎn)漆酶菌株可降解木質(zhì)素，在篩選培養(yǎng)基中加入木質(zhì)素可篩選產(chǎn)漆酶的菌株，篩選時可通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落，B正確；在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化，C正確；斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在低溫下長期保存菌株，D錯誤。12345672.下圖為“大腸桿菌的培養(yǎng)和分離”實驗的基本流程，請回答下列問題。A.配制培養(yǎng)基B.滅菌C.擴大培養(yǎng)(液體培養(yǎng)基)D.劃線分離和培養(yǎng)(固體培養(yǎng)基)E.菌種保存(1)A過程配制的是通用細菌培養(yǎng)基，稱為_培養(yǎng)基。配制時除了加入特定的營養(yǎng)物質(zhì)以外，還要加入一定量的氯化鈉，以維持_。對培養(yǎng)基酸堿度的調(diào)節(jié)，應該在B過程的_(填“前面”或“后面”)。解析

10、解析LB液體培養(yǎng)基是通用的細菌培養(yǎng)基，LB固體平面培養(yǎng)基則用于劃線分離形成單菌落。氯化鈉的作用是維持培養(yǎng)基的滲透壓。調(diào)節(jié)好酸堿度后才能進行滅菌，若滅菌后再進行酸堿度調(diào)節(jié)，又會產(chǎn)生新的污染。答案解析1234567LB液體滲透壓前面(2)D過程與C過程相比，培養(yǎng)基中增加的物質(zhì)是_，E過程所需的溫度是_。解析解析在液體培養(yǎng)基的基礎上加入一定量的瓊脂可形成固體培養(yǎng)基。菌種應置于4 C冰箱中保存。答案解析1234567瓊脂4 (3)D過程后，一個菌體便會形成一個_，這種分離方法是_的通用方法，也是篩選特定菌株的最簡便方法之一。解析解析通過劃線分離后，一個菌體就會繁殖出一個菌落。(單)菌落消除污染雜菌(或

11、純化菌種)(4)植物組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)都需要無菌操作，下列不適宜用高壓蒸汽滅菌的是A.接種環(huán)和鑷子B.三角瓶和廣口瓶C.發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基D.用于培養(yǎng)的幼莖和幼芽解析解析高壓蒸汽滅菌常用于培養(yǎng)基、培養(yǎng)器材等的滅菌，而用于培養(yǎng)的幼莖和幼芽則不能進行任何滅菌操作，否則會導致細胞死亡。答案解析1234567請回答：(1)欲從土壤中分離出能分解尿素的細菌，將土壤用_進行一系列的梯度稀釋，同一濃度的土壤稀釋液應至少涂布_個平板，通常以每個培養(yǎng)皿中有_個以內(nèi)的單菌落的那一組稀釋倍數(shù)為最合適。題型二分離以尿素為氮源的微生物題型二分離以尿素為氮源的微生物3.現(xiàn)從土壤中分離以尿素為氮源的細菌，實驗過程如下

12、圖所示：解析解析涂布分離法必須先用無菌水對土樣進行一系列的梯度稀釋，通常以每個培養(yǎng)皿中有20個以內(nèi)的單菌落的那一組稀釋倍數(shù)為最合適。答案解析1234567無菌水320(2)接種后的培養(yǎng)皿_于37 的恒溫箱中培養(yǎng)。若培養(yǎng)基中存在含脲酶的細菌，其菌落周圍會出現(xiàn)_，這是由于尿素被分解產(chǎn)生氨氣，與該培養(yǎng)基中的_產(chǎn)生的顏色變化，從而證明這一菌株能以尿素為氮源。解析解析接種后需倒置培養(yǎng)皿恒溫培養(yǎng)。含有脲酶的細菌能夠?qū)⒛蛩胤纸猓a(chǎn)生的氨氣使培養(yǎng)基呈堿性，導致培養(yǎng)基中的酚紅指示劑呈紅色。答案解析1234567倒置紅色環(huán)帶酚紅指示劑(3)分離能利用尿素的細菌時所用的培養(yǎng)基在成分上最主要的特點是_。解析解析分離能

13、利用尿素的細菌時所用的培養(yǎng)基應以尿素為唯一氮源。以尿素作為唯一氮源(4)下列操作需要在酒精燈火焰旁進行的是(多選)A.稱取葡萄糖、瓊脂糖等培養(yǎng)基成分B.倒平板C.涂布平板D.微生物的培養(yǎng)解析解析進行微生物培養(yǎng)和分離時，倒平板、涂布平板均需要在酒精燈火焰旁進行，以防雜菌污染。答案解析1234567(5)與LB全營養(yǎng)培養(yǎng)基上的菌落數(shù)相比，尿素培養(yǎng)基上只有少數(shù)菌落的原因是_。解析解析尿素培養(yǎng)基只以尿素為氮源，在尿素培養(yǎng)基上生長繁殖的只能是少數(shù)能夠合成脲酶可利用尿素的細菌。答案解析1234567土壤中能利用尿素的細菌在土壤菌群中只占極少數(shù)量4.要獲得能夠分泌脲酶的細菌菌種，某生物興趣小組的同學設計了以

14、下培養(yǎng)和篩選的途徑：(1)獲得菌種：要獲得較多的能夠分泌脲酶的細菌，最好取525 cm處的淺層土樣，說明這類細菌的細胞呼吸方式為_，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于_(成分)。答案1234567需氧呼吸分解者(2)將土樣加入無菌水中配制成懸液，并配制如圖所示的培養(yǎng)基，其中尿素在培養(yǎng)基中必須是作為保證微生物生長的唯一_。向培養(yǎng)基中添加尿素的方法是待其他成分滅菌冷卻后，加入尿素溶液，而該尿素溶液要事先用_過濾，使之無菌。從物理性質(zhì)看，該培養(yǎng)基屬于_。答案1234567葡萄糖：0.05 gNaCl：0.24 gK2HPO4：0.24 g瓊脂糖：1.0 g酚紅：0.5 g水：30 mL尿素：20 m(含2 g脲)氮源

15、G6玻璃砂漏斗固體培養(yǎng)基(3)利用酚紅指示劑可檢測出細菌是否能分泌脲酶，原理是脲酶能使_，結果菌落周圍培養(yǎng)基呈紅色。(4)為獲取能分泌脲酶的單菌落，必須將土壤樣液進行稀釋，并取少量稀釋土壤液用_接種于培養(yǎng)基上，培養(yǎng)皿在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時必須倒置，原因是_。答案1234567培養(yǎng)基中的尿素分解為NH3，使周圍的pH升高涂布分離法防止冷凝后的水珠從皿蓋上落入培養(yǎng)基，造成污染(5)若要分離土壤中的尿素分解菌，對于采集和處理土壤樣品，下列敘述錯誤的是A.最好選擇在肥沃濕潤、動物排泄物多的土壤中取樣B.采集的土樣需經(jīng)高溫滅菌后，才可以用于制取土壤稀釋液C.制備土壤稀釋液時，要用無菌水D.用于制備土壤稀釋液的

16、各種器具要經(jīng)過滅菌1234567答案點石成金分離以尿素為氮源的微生物的注意事項分離以尿素為氮源的微生物的注意事項(1)培養(yǎng)基中的酸堿指示劑產(chǎn)生顏色變化(變紅)，標志著存在脲酶分解尿素的作用，從而證明這一菌株能以尿素為氮源。紅色環(huán)狀區(qū)域的大小代表脲酶活性的強弱和含量的多少。紅色區(qū)域越大，表明菌株利用尿素的能力越強。(2)本實驗中配制固體培養(yǎng)基時應選用瓊脂糖而不能選用瓊脂作凝固劑。這是由于瓊脂是未被純化的混合物，內(nèi)含一定量的含氮化合物。如果用瓊脂固體培養(yǎng)基，會為細菌提供一定量的非尿素類氮源，這樣會在尿素固體培養(yǎng)基上產(chǎn)生大量以非尿素為氮源的細菌，不利于以尿素為氮源的細菌的篩選。1234567點石成金

17、點石成金(3)由于尿素在高溫下會分解，所以對尿素溶液的滅菌要采用G6玻璃砂漏斗過濾的方法。并且應在基本培養(yǎng)基經(jīng)高壓蒸汽滅菌后，冷卻至60 時再加入。(4)土樣應從有哺乳動物排泄物的地方取得，這是由于動物排泄物中有一定量的尿素，在這些土壤中一般含有較多的分解尿素的細菌。1234567題型三探究酶活性最適條件和用量的實驗設計題型三探究酶活性最適條件和用量的實驗設計5.(2016溫州中學檢測)果膠酶能夠催化果膠分解，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，也使得渾濁的果汁變得澄清。請回答下列有關果膠酶的問題：(1)探究溫度對果膠酶活性影響的實驗步驟：a.用攪拌器制蘋果泥；b.取6個燒杯編號1、2

18、、3、4、5、6，依次注入適量的30 、35 、40 、 45 、50 、55 的水，恒溫水浴；c.每一燒杯中放入兩支試管，分別裝有等量蘋果泥和果膠酶，保溫3 min；1234567d.向每組燒杯中的蘋果泥試管中加入相應的等量的果膠酶，振蕩試管， 反應一段時間；e.過濾，比較獲得蘋果汁的體積。c過程中將蘋果泥和果膠酶分別裝在不同試管中，用相同溫度恒溫處理然后再混合，這樣處理的目的是_。答案解析1234567保證底物和酶在混合時的溫度是相同的解析解析蘋果泥和果膠酶分別恒溫處理再混合，目的是保證底物和酶混合時的溫度是相同的，不會發(fā)生溫度的變化。有人認為該實驗缺乏對照，應補充一組果汁和蒸餾水相混合的

19、實驗，你認為有沒有必要？_。原因是_。答案解析1234567沒有必要實驗的不同溫度梯度之間可形成相互對照解析解析實驗的不同溫度梯度之間可形成相互對照，無需補充果汁和蒸餾水混合實驗。若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量，則在實驗過程中溫度、_等因素應保持不變(列舉兩例)。答案解析1234567pH、果膠酶濃度、果泥量解析解析若探究果膠酶的最適用量，果膠酶的量是自變量，其他是無關變量，應加以控制，如 pH、溫度、果泥量、果膠酶濃度等。(2)有關果膠酶和纖維素酶的敘述，錯誤的是_。A.二者都是蛋白質(zhì)B.催化果膠水解的酶是淀粉酶C.二者都是在核糖體上合成的D.構成纖維素酶的基本單位是葡萄糖解析1234567答案

20、解析解析果膠酶和纖維素酶的本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，二者都是在核糖體上合成的，催化果膠水解的酶是果膠酶，構成纖維素酶的基本單位是氨基酸。題型四固定化酶的應用題型四固定化酶的應用6.(2017舟山中學測試)某校學生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實驗結果見下表(假設加入試管中的固定化淀粉酶量與普通淀粉酶量相同)。實驗表明1號試管中淀粉未被水解，最可能的原因是1234567項目1號試管2號試管固定化淀粉酶普通淀粉酶淀粉溶液60 保溫5 min，取出冷卻至室溫，滴加碘碘化鉀溶液現(xiàn)象變藍不變藍A.實驗中的溫度過高，導致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接

21、觸C.水浴保溫時間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解D.實驗程序出現(xiàn)錯誤，試管中應先加入碘碘化鉀溶液后保溫答案解析1234567解析解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導致淀粉不能被水解而遇碘碘化鉀溶液呈現(xiàn)藍色。7.如圖1所示為利用蘋果制備果汁、果酒、果醋的流程圖。1234567(1)果膠酶可以通過蘋果青霉來生產(chǎn)，_是篩選高表達菌株的最簡便方法之一。篩選出的菌株在發(fā)酵生產(chǎn)之前還需利用_培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)。答案解析1234567單菌落的分離液體解析解析單菌落的分離是篩選高表達菌株的最簡便方法之一。篩選出的菌株在發(fā)酵生產(chǎn)之前還需利用液體培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)。

22、(2)酶在水溶液中很不穩(wěn)定，且不利于工業(yè)化使用，常用固定化技術使之成為_而又有酶活性的制劑。如圖2所示是澄清蘋果汁生產(chǎn)實驗示意圖，下列相關敘述中，正確的是A.實驗中所用的固定化果膠酶吸附后可永久使用B.為防止雜菌污染，圖示裝置制作完畢后需瞬間高溫滅菌C.通過控制閥調(diào)節(jié)蘋果汁流出的速率，保證反應充分進行D.固定化果膠酶不可重復使用，每次生產(chǎn)前需重新裝填反 應柱答案解析1234567不溶于水解析解析酶在水溶液中很不穩(wěn)定，且不利于工業(yè)化使用，常用固定化技術使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。實驗中所用的固定化果膠酶吸附后可重復使用，但酶活性也受影響，不能永久利用，A錯誤；圖示裝置制作完畢后瞬間高溫滅

23、菌會使酶失活，B錯誤；通過控制閥調(diào)節(jié)蘋果汁流出的速率，保證反應充分進行，C正確；固定化果膠酶可重復使用，D錯誤。1234567(3)圖1中過程也可利用附著在蘋果皮上的_做菌種。為獲得高純度、糖含量高的蘋果酒，需向果汁中添加_。答案解析1234567野生酵母菌蔗糖解析解析圖1中過程可利用附著在蘋果皮上的野生酵母菌做菌種。為獲得高純度、糖含量高的蘋果酒，需向果汁中添加蔗糖。(4)由圖1中轉(zhuǎn)變?yōu)?，除改變溫度、調(diào)節(jié)pH外，還需調(diào)整的發(fā)酵條件是_。答案解析1234567通入無菌空氣解析解析由圖1中(果酒制備)轉(zhuǎn)變?yōu)?果醋制備)，除改變溫度、調(diào)節(jié)pH外，還需調(diào)整的發(fā)酵條件是通入無菌空氣，因為醋酸菌是好氧菌。