2019版高考生物總復習 第一部分 非選擇題必考五大專題 專題五 選修部分 第13講 微生物的培養(yǎng)、分離及酶的應(yīng)用課件.ppt

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第13講微生物的培養(yǎng) 分離及酶的應(yīng)用 考試要求 1 大腸桿菌的培養(yǎng)和分離 2 分離以尿素為氮源的微生物 3 果汁中的果膠和果膠酶 4 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測 1 2018 浙江11月選考節(jié)選 回答與微生物培養(yǎng)及應(yīng)用有關(guān)的問題 1 對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌時 滅菌時間應(yīng)從 時開始計時 對于不耐熱的液體培養(yǎng)基 一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中 采用 方式可較快地進行過濾滅菌 2 與釀造果醋相比 利用大米 高粱等富含淀粉的原料制醋 需增加 的過程 某醋化醋桿菌培養(yǎng)基由蛋白質(zhì)胨 酵母提取物和甘露醇組成 其中某露醇的主要作用是 3 為篩選胞外 淀粉酶分泌型菌種 一般從 A 果園樹下B 肉類加工廠周圍C 米酒廠周圍D 枯樹周圍 獲得土樣 用無菌水稀釋 涂布到含有淀粉的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng) 一段時間后在培養(yǎng)基表面滴加碘液 可在菌落周圍觀察到透明的水解圈 若要篩選酶活性較高的菌種 需挑選若干個 比值大的菌落 分別利用液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)進行擴增 然后將培養(yǎng)液離心 取 用于檢測酶活性 解析 1 由于高壓蒸汽滅菌鍋的升溫升壓需要一定時間 而未達設(shè)定溫度和壓力將導致滅菌不徹底 因此對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌時 滅菌時間應(yīng)從達到設(shè)定的溫度或壓力值時開始計時 對于不耐熱的液體培養(yǎng)基 如尿素培養(yǎng)基 一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中過濾滅菌 采用抽濾方式可加快過濾速度 2 相比果醋制作中先利用葡萄糖進行酒精發(fā)酵 再進行醋酸發(fā)酵 以淀粉為原料制醋 需增加淀粉分解成糖的過程 醋化醋桿菌培養(yǎng)基由蛋白胨 酵母提取物和甘露醇組成 其中甘露醇的主要作用是作為碳源 3 結(jié)合生物具有適應(yīng)性的規(guī)律 米酒廠周圍的淀粉量相對較多 因此存在可分泌 淀粉酶的分泌型菌種 分泌的 淀粉酶活性越高 數(shù)量越多 菌落周圍的透明水解圈越大 由于水解圈越大 表明淀粉分解量越多 因此水解圈直徑與菌落直徑比值大的菌落 分泌的酶活性較高 經(jīng)液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)進行擴增后 再將培養(yǎng)液離心 菌種會分布于沉淀 而分泌的胞外酶分布于上清液 可取上清液測定酶活性 答案 1 達到設(shè)定的溫度或壓力值抽濾 2 將淀粉分解成糖作為碳源 3 C水解圈直徑與菌落直徑上清液 2 2018 浙江4月選考節(jié)選 回答與果膠 淀粉等提取和利用有關(guān)的問題 某植物富含果膠 淀粉 蛋白質(zhì)和纖維素成分 某小組開展了該植物綜合利用的研究 1 果膠提取工藝研究結(jié)果表明 原料先經(jīng)過一段時間沸水漂洗的果膠得率 提取得到的果膠占原料質(zhì)量的百分率 顯著高于常溫水漂洗的果膠得率 最主要原因是沸水漂洗 A 有助于清洗雜質(zhì)和去除可溶性糖B 使植物組織變得松散C 使有關(guān)酶失活D 有利于細胞破裂和原料粉碎制漿 2 在淀粉分離生產(chǎn)工藝研究中 為促進淀粉絮凝沉降 添加生物絮凝劑 乳酸菌菌液 其菌株起重要作用 為了消除絮凝劑中的雜菌 通常將生產(chǎn)上使用的菌液 采用 進行單菌落分離 然后將其 并進行特性鑒定 篩選得到純的菌株 3 在用以上提取過果膠和淀粉后的剩渣加工飲料工藝研究中 將剩渣制成的汁液經(jīng)蛋白酶和纖維素酶徹底酶解處理后 發(fā)現(xiàn)仍存在渾濁和沉淀問題 可添加 使果膠徹底分解成半乳糖醛酸 再添加 以解決汁液渾濁和沉淀問題 4 在建立和優(yōu)化固定化酶反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)工藝研究中 通常要分析汁液中各種成分的濃度和所用酶的活性 然后主要優(yōu)化各固定化酶反應(yīng)器中的 答出2點即可 反應(yīng)pH和酶反應(yīng)時間等因素 其中 酶反應(yīng)時間可通過 來調(diào)節(jié) 解析本題考查選修一酶的應(yīng)用 試題側(cè)重與社會生產(chǎn)中利用酶的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合 果膠酶活性受溫度 pH或酶抑制劑的影響 固定化酶就是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質(zhì) 如石英砂 上 使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑 常用方法有吸附法 共價偶聯(lián)法等 答案 1 C 2 劃線分離法 或涂布分離法 擴大培養(yǎng) 3 果膠酶和果膠甲酯酶淀粉酶使淀粉分解 4 固定化酶的量 反應(yīng)液溫度控制反應(yīng)器液體流量 或體積 3 2017 浙江4月選考節(jié)選 制作泡菜時 為縮短發(fā)酵周期 腌制前可加入乳酸菌 取少量酸奶 用無菌蒸餾水稀釋后 再用 蘸取少量的稀釋液 在MRS乳酸菌專用培養(yǎng)基的平板上劃線 以獲得乳酸菌單菌落 下圖所示的劃線分離操作 正確的是 解析取少量酸奶 用無菌蒸餾水稀釋后 再用接種環(huán)蘸取少量的稀釋液 在MRS乳酸菌專用培養(yǎng)基的平板上劃線 以獲得乳酸菌單菌落 劃線分離法從第二次開始每次都是從上一次劃線的末端開始劃線 因為線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少 正確的是B 答案接種環(huán)B 4 2016 浙江10月選考節(jié)選 請回答從土壤中分離產(chǎn)脲酶細菌實驗的有關(guān)問題 1 LB固體培養(yǎng)基 取適量的蛋白胨 酵母提取液 NaCl 加入一定的量的蒸餾水溶解 再加 滅菌備用 2 尿素固體培養(yǎng)基 先將適宜濃度的尿素溶液 用 滅菌過的G6玻璃砂漏斗過濾 因為G6玻璃砂漏斗 故用于過濾除菌 然后將尿素溶液加入到已經(jīng)滅菌的含有酚紅的培養(yǎng)基中 備用 3 取適量含產(chǎn)脲酶細菌的10 4 10 5兩種土壤稀釋液 分別涂布接種到LB固體培養(yǎng)基和尿素固體培養(yǎng)基上 培養(yǎng)48小時 推測固體培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)最少的是 A 10 5稀釋液 尿素固體培養(yǎng)基B 10 5稀釋液 LB固體培養(yǎng)基C 10 4稀釋液 尿素固體培養(yǎng)基D 10 4稀釋液 LB固體培養(yǎng)基 在尿素固體培養(yǎng)基上產(chǎn)脲酶細菌菌落周圍出現(xiàn) 其原因是細菌產(chǎn)生的脲酶催化尿素分解產(chǎn)生 所致 4 制備固定化脲酶時 用石英砂吸附脲酶 裝柱 用蒸餾水洗滌固定化酶柱 其作用為 答案 1 瓊脂糖 2 高壓蒸汽孔徑小 細菌不能濾過 3 A紅色環(huán)氨 4 除去游離的脲酶 5 2016 浙江4月選考節(jié)選 請回答與 果汁中的果膠和果膠酶 實驗有關(guān)的問題 1 果膠是細胞壁的重要組成成分 其化學本質(zhì)是 A 蛋白質(zhì)B 脂質(zhì)C 核酸D 多糖 它在細胞壁的形成過程中的主要作用是將相鄰的細胞 在一起 2 制取果汁時 先用果膠酶將果膠分解成 和半乳糖醛酸甲酯等物質(zhì) 再用 酶處理 可得到比較澄清的果汁 用適量且濃度適宜的上述兩種酶處理時 果汁的出汁率 澄清度與酶的 高低呈正相關(guān) 3 由于果膠不溶于乙醇 故可用乙醇對果膠粗提物 經(jīng)酶處理后的混合物 進行 處理 從而得到干制品 答案 1 D粘合 2 半乳糖醛酸果膠甲酯活性 3 沉淀 1 正誤判斷 1 單菌落的常用分離方法有劃線分離法和涂布分離法 其中前者操作簡單 且可計數(shù)菌體數(shù)目 2 在劃線操作的第一次劃線以及之后每次劃線之前都要灼燒接種環(huán) 在每次劃線操作結(jié)束后 也需要灼燒接種環(huán) 3 倒平板時將培養(yǎng)皿的蓋拿開 以方便將錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿 4 篩選分解尿素的細菌的培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源 且為瓊脂固體培養(yǎng)基 5 果膠由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成 果膠酶和果膠甲酯酶均可水解果膠 6 將果膠酶用于果汁的生產(chǎn) 既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度 7 教材上 淀粉酶固定在石英砂上 固定方法為吸附法 8 酶的固定化方法有吸附法 共價偶聯(lián)法 交聯(lián)法和包埋法等 將酶加上糖衣做成膠囊屬于包埋法 2 讀圖析圖下圖是微生物劃線分離示意圖 劃線的順序是1 2 3 4 5 圖示劃線操作共需灼燒接種環(huán) 次 第一次灼燒接種環(huán)的目的是 最后一次灼燒接種環(huán)的目的是 中間幾次灼燒接種環(huán)的目的是 提示6避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染菌種及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種 避免菌種污染環(huán)境和感染操作者殺死上一次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種 使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上一次劃線的末端 考點1結(jié)合大腸桿菌的培養(yǎng)和分離考查科學實踐能力1 下圖為 大腸桿菌的培養(yǎng)和分離 實驗的基本流程 請回答 1 培養(yǎng)基滅菌常用 法 滅菌后 要待 時才能打開鍋蓋 2 倒平板和接種前要用 擦手 接種和劃線前使用 的方法對接種環(huán)滅菌 3 劃線分離時 接種環(huán)在菌液中蘸取 次 下圖甲表示在平板培養(yǎng)基上的第一次和第二次劃線 請在乙圖中畫出第三次劃線 4 劃線后在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時 培養(yǎng)皿須倒置 目的是 5 實驗完成后 接觸過細菌的器皿應(yīng)如何處理 解析此題考查大腸桿菌的培養(yǎng)和分離過程 具體分析如下 1 對培養(yǎng)基進行的滅菌應(yīng)該是用滅菌鍋進行高壓蒸汽滅菌 滅菌后 滅菌鍋內(nèi)的壓力與大氣壓相同時 才能打開鍋蓋 否則會造成培養(yǎng)液濺出 2 在進行實驗操作時 操作者的雙手要用酒精棉球擦拭消毒 接種環(huán)要用火焰灼燒滅菌 3 劃線分離時 接種環(huán)在菌液中蘸取菌液1次然后連續(xù)劃線 4 在培養(yǎng)時 培養(yǎng)皿須倒置 目的是防止冷凝后形成的水滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基 沖散菌落 5 實驗完成后 接觸過細菌的器皿應(yīng)滅菌處理以防止污染 答案 1 高壓蒸汽滅菌滅菌鍋內(nèi)壓力與大氣壓相同 2 酒精棉球 酒精燈火焰上 灼燒 3 1 見下圖 4 防止冷凝后形成的水滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基 5 接觸過細菌的器皿應(yīng)作滅菌處理 1 常見無菌操作技術(shù)提醒 為防止葡萄糖高溫分解碳化 含有葡萄糖的培養(yǎng)基要用500g cm2壓力 90 以上 滅菌30min 尿素等加熱會分解的物質(zhì) 不能加熱滅菌 只能用G6玻璃砂漏斗過濾 2 微生物分離的兩種常用方法 考點2圍繞分離以尿素為氮源的微生物考查科學實踐能力2 下圖是 分離以尿素為氮源的微生物 實驗的基本流程 請回答下列問題 1 該實驗培養(yǎng)基不能含有 A 尿素B 氯化鈉C 葡萄糖D 瓊脂 2 尿素溶液可用 使之無菌 若要檢查B過程滅菌是否徹底 可以采用的方法是 3 圖中步驟C為 相對于劃線分離法 過程D涂布分離法的優(yōu)點是 4 如果菌落周圍出現(xiàn) 色環(huán)帶 說明該菌落能分泌脲酶 解析 1 分離以尿素為氮源的微生物 應(yīng)該以尿素為唯一氮源 所以不應(yīng)有瓊脂 因為瓊脂是未被純化的混合物 內(nèi)含一定量的含氮化合物 2 尿素加熱分解 不能夠加熱滅菌 只能用G6玻璃砂漏斗過濾除去細菌等微生物 將空白培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間 若無菌落出現(xiàn) 則說明培養(yǎng)基滅菌徹底 3 圖中步驟C為倒平板 相對于劃線分離法 涂布分離法更容易獲得單菌落 4 若菌落能分泌脲酶 則菌落周圍會出現(xiàn)紅色環(huán)帶 答案 1 D 2 G6玻璃砂漏斗過濾將空白培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間 觀察有無菌落出現(xiàn) 3 倒平板單菌落更易分開 4 紅 1 本實驗用瓊脂糖代替瓊脂配制固體培養(yǎng)基 瓊脂是未被純化的混合物 內(nèi)含一定量的含氮化合物 不利于以尿素為氮源的細菌的篩選 2 因尿素加熱分解 本實驗配制尿素固體培養(yǎng)基時 需先高壓蒸汽滅菌 冷卻至60 時再加入通過G6玻璃砂漏斗過濾的尿素溶液 3 微生物篩選過程中必要的兩種對照培養(yǎng)基及其作用篩選微生物時 除選擇培養(yǎng)基外 還需設(shè)置兩組對照培養(yǎng)基 以提高實驗的說服力和科學性 考點3結(jié)合果汁中的果膠和果膠酶考查科學實踐能力3 2018 學軍中學3月模擬 回答下列有關(guān)果膠 果汁和果膠酶等問題 1 果膠是植物細胞壁的主要成分 起著將植物細胞 在一起的作用 制作果汁時可加入果膠酶和 以分解果膠 提高果汁出汁率和澄清度 2 生產(chǎn)果膠酶可從黑曲霉中提取 下列適于黑曲霉擴大培養(yǎng)的培養(yǎng)基是 A 蛋白胨和酵母提取物培養(yǎng)基B 尿素固體培養(yǎng)基C MS培養(yǎng)基D 添加蔗糖的豆芽汁培養(yǎng)基 由于果膠酶溶于水 不利于重復使用 可通過物理或化學方法將果膠酶固定在某種介質(zhì)上 使之成為不溶于水而又有 的制劑 3 用果汁制作果酒 以果汁為原料 加入一定比例的蔗糖目的是 最后倒入酵母懸液 混勻 加蓋 發(fā)酵開始時 由于微生物的需氧呼吸會使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn) 原因是 解析 細菌喜葷 霉菌喜素 霉菌培養(yǎng)基一般用無機物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可 用果汁制作果酒時加入一定比例的蔗糖 既可以增加糖的含量 又可以借助酵母菌將蔗糖轉(zhuǎn)化為酒精而提高果酒的酒精含量 答案 1 粘合果膠甲酯酶 2 D酶活性 3 提高果酒的酒精和糖的含量負壓需氧呼吸消耗氧氣 產(chǎn)生的二氧化碳易溶于水 考點4 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測4 如圖是固定化酶反應(yīng)柱 請回答下列問題 1 將 淀粉酶溶于水中 再加入石英砂 不時攪拌 這樣 淀粉酶就可以固定在石英砂上 這種固定化酶的方法稱為 30min后 裝入如圖所示的反應(yīng)器中 構(gòu)成固定化酶反應(yīng)柱 并用10倍體積的蒸餾水洗滌此反應(yīng)柱 洗滌的目的是 洗滌時 蒸餾水流速 填 能 或 不能 過快 2 實驗時 將此反應(yīng)柱固定在支架上 用滴管滴加可溶性淀粉溶液 并以0 3mL min的流速過柱 控制流速的目的是 在流出5mL后接收0 5mL流出液 加入1 2滴 觀察顏色 為了使觀察到的顏色變化明顯 可 后再觀察 如果溶液呈紅色 說明淀粉水解成為 3 實驗后 用10倍柱體積的蒸餾水洗滌此反應(yīng)柱 洗滌的目的是 洗滌后 放置在4 冰箱中保存 幾天后 可重復使用 解析 1 固定化酶的制作方法有吸附法 共價偶聯(lián)法 交聯(lián)法和包埋法 本題所示為吸附法 洗滌的目的是除去未吸附的一些游離的酶 在洗滌時流速不能過快 為1mL min 2 以相對較慢的流速使淀粉溶液流過反應(yīng)柱 可以讓吸附著的酶與底物充分反應(yīng) 根據(jù)KI I2溶液與淀粉反應(yīng)呈藍色 與糊精反應(yīng)呈紅色的原理來鑒定反應(yīng)情況 3 實驗完成后還需要對反應(yīng)柱進行洗滌 以除去參與反應(yīng)的反應(yīng)物及生成的產(chǎn)物 以便重復使用 答案 1 吸附法除去未吸附的游離淀粉酶不能 2 使淀粉溶液與溶粉酶充分接觸充分反應(yīng)KI I2溶液稀釋糊精 3 洗去殘留的反應(yīng)物和產(chǎn)物 1 固定化酶的優(yōu)點 酶既能與反應(yīng)物接觸 又能與產(chǎn)物分離 且可被反復多次利用 2 兩次用10倍體積的蒸餾水洗滌注射器的目的比較