高三生物选修内容专题复习九生物技术实践ppt课件

1 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 专题九　生物技术实践 [考纲要求]　1.进行微生物的分离和培养。2.测定某种微生物的数量。3.研究培养基 对微生物的选择作用。4.探讨微生物的利用。5.运用发酵食品加工的基本方法。活 动要求：1.用大肠杆菌为材料进行平面培养，分离菌落。2.分离土壤中分解尿素的 细菌，并计数。3.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。4.利用乳酸菌发酵制 作酸奶或泡菜。2 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 知识主线　思维串联 尿素 稀释涂布平板法 醋酸菌 高压蒸汽灭菌法 平板划线 碳源、氮源、水和无机盐 灭菌 接种 乳酸菌3 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 1.培养基制备与微生物纯化技术 微专题1　微生物的培养与应用 称量 灭菌 接种环 梯度稀释4 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 提醒：①为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随 机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是 否有菌落生成。 ②平板划线法只适用于微生物的纯化，不适合进行计数，并且在最后一次划线的 末端处的菌种最纯 。 末端可分离得到一个单独的细菌细胞5 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 2.微生物分离与计数的两个实例 接种环灭菌 试管口灭菌 划线 接种 37 ℃恒温箱 37 ℃恒温箱 平板冷却凝固 接种 环 分区划线 酚红 变红6 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 题型一　微生物的培养和无菌技术 1.(2015·江苏卷，19)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.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7 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　本题考查微生物的分离与培养的相关知识。高压灭菌加热结束时，需先 切断电源，让灭菌锅内温度降至100 °C以下，压力表的指针回到零时，再打开 锅盖，A错误；倒平板时，不能将培养皿盖完全打开，以防污染，B错误；接种 环经火焰灭菌后需待冷却后挑取菌落，C错误。 答案　D8 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 2.(2016·江苏卷，25改编)漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领 域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存产漆酶菌株的过程，相关叙述错 误的是(　　)9 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 A.生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品 B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落 C.在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化 D.斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株 解析　漆酶降解“木质”，则产漆酶菌株多存在于“木质”丰富的场所，虽然 生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；筛选产漆 酶微生物的培养基中应加入木质素等漆酶降解的底物，可依据不同菌种形成的 菌落的不同特点，挑选出产漆酶的菌落，B正确；在涂布平板上长出的菌落，再 通过划线进一步纯化，C正确；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长 期保存菌株，D正确。 答案　A10 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 题型二　分离特定微生物及计数 3.(2019·四川成都七中模拟)下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实 验”的叙述，正确的是(　　) A.分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制 取土壤稀释液 B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀 释度范围不同 C.测定土壤样品中的活菌数目，常用显微镜直接计数法 D.接种土壤微生物稀释液时，平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物 均匀分布11 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，其中的微 生物全部死亡，不能得到尿素分解菌，A错误；土壤中各类微生物的数量不同， 为了获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，可见，测定土 壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释度范围也 不同，B正确；测定土壤样品中的活菌数目，常用菌落计数法，一般不用显微镜 直接计数法，C错误；接种土壤微生物稀释液时，可借助平板划线法，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，但并不是使微生物均匀分布，D错误。 答案　B12 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 4.(2019·上海普陀区二模)如图为实验室培养和纯化大肠杆菌的部分操作步骤， 下列说法正确的是(　　) A.步骤①中导入培养基后立即盖上培养皿盖 B.步骤④中接种环只需在第一次划线前灼烧处理 C.将接种后的图④平板放入培养箱中培养时无需倒置 D.③步骤操作时不需要在酒精灯火焰旁进行13 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　倒完平板后立即盖上培养皿，冷却后将平板倒过来放置，A正确；接种 环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线 操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见， 完成步骤④共需灼烧接种环6次，B错误； 划线接种结束后，将平板倒置后放入 培养箱中培养，避免培养基表面的水分挥发和防止皿盖上的水珠落入培养基造 成污染，C错误；①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行，防止被杂菌污 染，D错误。 答案　A14 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 题型三　微生物的分离培养与测定 5.(2019·全国卷Ⅰ，37)[生物——选修1：生物技术实践] 已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小 组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是________________。Ⅱ、Ⅲ号培 养基中为微生物提供碳源的有机物是________________。15 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌 比例会____________，其原因是________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌 并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________。 (4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸， 则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供____________和____________。16 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　(1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源，而Ⅱ 号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有 机物是X。(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X，相当于是选择培养基，只有能降解 X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落进行 计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细菌的 有氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。 答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　X (2)下降　不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量　合成其他物质的原料17 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 1.理清“3”种传统发酵食品的制作技术 微专题2　传统发酵技术的应用 食品 菌种 呼吸类型 原理 控制条件 果酒 酵母菌 ____________ 有氧呼吸大量繁殖，无氧呼 吸产生酒精 18～25 ℃前期有 氧，后期无氧 果醋 醋酸菌 _______ 糖→醋酸； 酒精→乙醛→醋酸 30～35 ℃　严格 有氧 泡菜 乳酸菌 _______ 无氧呼吸产生乳酸 18～20 ℃为宜　 严格无氧 有氧、无氧 有氧 无氧18 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 2.把握控制杂菌的“四大措施” (1)通过发酵条件控制杂菌。 ①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。 ②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。 (2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。 (3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。 (4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。19 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 3.理解乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量(含量)随时间变化的曲线20 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 题型一　果酒、果醋的制作 1.(2019·江苏卷，9改编)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(　　) A.利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵 B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵 C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 D.果酒发酵、果醋发酵温度分别控制在30 ℃、20 ℃21 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下，将葡萄糖分解成乳酸，因此，利 用乳酸菌制作酸奶的过程中，应该密封发酵，A错误；家庭制作果酒、果醋和 腐乳的过程中存在多种微生物，通常都不是纯种发酵，B正确；醋酸菌在氧气充 足、糖源充足时，能将果汁中的糖分解成醋酸，在缺少糖源时，醋酸菌将乙醇 变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，从而使发酵液中的pH逐渐降低；而在果酒制作 过程中，酵母菌在细胞呼吸过程中会生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸， 也会使发酵液中的pH逐渐降低，C错误；果酒发酵温度控制在18～25 ℃，果醋 发酵温度控制在30～35 ℃，D错误。 答案　B22 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 2.(2016·全国卷Ⅱ，39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题： (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段， 在酵母菌细胞的________中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色， 这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行，与无氧 条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。23 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程， 根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。 (3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度 ________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________(填“含有”或“不含 有”)线粒体。24 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　(1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均 为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应， 变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基 质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧 条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件 下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程， 需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是 18～25 ℃，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是30～35 ℃，所以第一 阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线 粒体等复杂的细胞器。 答案　(1)细胞质基质　酸性重铬酸钾　线粒体　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　 不含有25 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 题型二　利用乳酸菌发酵制作泡菜和酸奶 3.(2016·全国卷Ⅲ，39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离 纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养 基中的碳酸钙。回答下列问题： (1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯 度稀释的理由是_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。 分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。 (3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏 水”、“甘油”或“碳酸钙”)。26 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释； 进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被分 散成单个，从而能在培养基表面形成单个的菌落。(2)在分离纯化所用的培养 基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识 别和分离；分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。(3)乳 酸菌在－20 ℃长期保存时应使用甘油管藏法，故菌液中常需要加入一定量的 甘油。 答案　(1)无菌水　泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落　 (2)鉴别乳酸菌　中和产生的乳酸(或酸)　具有透明圈　(3)甘油27 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 4.(2019·湖北考前模拟)泡菜与酸奶均采用乳酸菌进行发酵，现有研究人 员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的乳酸菌种，回答下列问题： (1)测定泡菜中亚硝酸盐的含量可以用________法。食物中的亚硝酸盐绝大部分 随人体尿液排出，其余的在特定条件下可以转变为致癌物________。 (2)使用________法将少量泡菜汁接种于培养基上，经厌氧培养后得到菌落。 (3)将上述培养基中各菌落移至MRS－碳酸钙固体培养基(配置方法为当MRS培 养基冷却到45～50 ℃时，加入已灭菌的碳酸钙，充分混匀，倒平板，该培养基 因含碳酸钙而不透明)，厌氧培养48小时后，发现有部分菌落周围出现透明圈， 推测其原因是________________________________________________________ ____________________________________________________________________。28 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 (4)因为菌种相同，部分研究人员猜测制作酸奶的过程中可能会产生亚硝酸盐，进 而测出酸奶中的亚硝酸盐含量为1 mg/kg，于是他们认为制作酸奶的过程中会产生 亚硝酸盐，但是另一些研究人员认为这个结论不可靠，其理由是____________ _____________________________________________________________________。 请给出改进实验的思路，进一步确定此结论的可靠性。方案改进：____________ ____________________________________________________________________。 预期结果和结论：若___________________________________________________， 则说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。29 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 解析　(1)因为测定泡菜中亚硝酸盐的含量时，要将显色后的样品与已知浓度的 标准显色液进行比色，所以这种方法叫比色法。食物中的亚硝酸盐绝大部分随 人体尿液排出，其余的在特定条件下可以转变为致癌物亚硝胺。 (2)若想经厌氧培养后得到菌落，可以使用稀释涂布平板法或平板划线法，将少 量泡菜汁(含有乳酸菌)接种于培养基上。 (3)将上述培养基中各菌落移至MRS－碳酸钙固体培养基，厌氧培养48小时后， 由于乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，所以可以发现有部分菌落周 围出现透明圈。30 @《创新设计》 微专题1知识主线 思维串联 微专题2 (4)在酸奶中测出的亚硝酸盐可能是制作酸奶的过程中产生的，也可能来自于原 料鲜奶，想要探究这一问题，可以测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量，若酸奶中亚 硝酸盐含量高于鲜奶中亚硝酸盐含量，则可以说明酸奶发酵过程中会产生亚硝 酸盐。 答案　(1)比色　亚硝胺　(2)稀释涂布平板(平板划线)　(3)乳酸菌产生的乳酸能 溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈　(4)亚硝酸盐可能来自于原料(鲜奶)　增 设一组实验，测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量　酸奶中亚硝酸盐含量高于鲜奶中 亚硝酸盐含量