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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,高考生物创新方案二轮复习课件：第二部分 专题十八 生物技术实践,1/59,2/59,3/59,1,微生物营养,营养要素,起源,功效,碳源,无机,碳源,CO,2,、,NaHCO,3,、,CaCO,3,等含碳无机物,组成细胞和合成一些代谢产物,有些既是碳源又是异养微生物能源,有机,碳源,糖、脂肪、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等,4/59,营养要素,起源,功效,氮,源,无机,氮源,NH,3,、铵盐、硝酸盐、,N,2,等,合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物,有机,氮源,牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸,5/59,营养要素,起源,功效,生长因子,(,特,殊营养物质,),维生素、氨基酸、碱基,酶和核酸组成成份,参加代谢过程中酶促反应,水和无机机盐,外界摄入,水不不过优良溶剂而且可维持生物大分子稳定；无机盐是细胞内成份和调整物质等,6/59,2,培养基种类及用途,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,半固体,培养基,加凝固,剂，如琼脂,观察微生物运动、分类判定,固体培养基,微生物分离、判定、活菌计数、保藏菌种,7/59,划分标准,培养基种类,特点,用途,化学,成份,天然培养基,含化学成份不明,确天然物质,工业生产,合成培养基,培养基成份明确,(用化学成份已知,化学物质配成),分类、判定,8/59,划分标准,培养基种类,特点,用途,用途,选择培养基,培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要微生物生长，促进所需要微生物生长,培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌时，可在培养基中加入高浓度食盐),9/59,划分标准,培养基种类,特点,用途,用途,判别培养基,依据微生物代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品,判别不一样种类微生物，如可用伊红美蓝培养基判别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽),10/59,3,微生物分离与计数,(1),土壤中分解尿素细菌分离：,筛选菌株：利用选择培养基筛选。,过程：土壤取样样品稀释微生物培养与观察。,11/59,(2),分解纤维素微生物分离：,原理：,即：可依据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。,12/59,流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。,(3),判定方法：,判定分解尿素细菌,含酚红指示剂尿素为唯一氮源培养基细菌指示剂变红，则该菌能分解尿素,判定纤维素分解菌,13/59,(4),计数方法：,显微镜直接计数法：,利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计数一定容积样品中细菌数量。该方法不能区分细菌死活。,间接计数法,(,活菌计数法,),：,14/59,惯用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法理论依据是：当样品稀释度足够高时，培养基表面生长一个菌落即代表一个活菌。为了确保结果准确，普通选择菌落数在,30,300,平板进行计数，每个稀释倍数涂布,3,个平板进行计数，取平均值。,15/59,消毒和灭菌区分,条件,结果,惯用方法,应用范围,消毒,较为温和物理或化学方法,仅杀死物体表面或内部部分微生物,煮沸消毒法,普通物品,巴氏消毒法,不耐高温液体,化学药剂消毒法,用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等,16/59,条件,结果,惯用方法,应用范围,灭菌,强烈理化原因,杀死物体内外全部微生物，包含芽孢和孢子,灼烧灭菌,接种工具,干热灭菌,玻璃器皿、金属用具等,高压蒸汽灭菌,培养基及容器灭菌,17/59,1,酶存在与简单制作方法,(1),酶在生物体内存在,(,或分布,),部位：,酶是在生物体活细胞中合成。多数酶在细胞内直接参加生物化学反应，少数酶要分泌到细胞外发挥作用。,18/59,(2),酶制备：,胞内酶制取：需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。,胞外酶制备：对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外酶，能够直接从动物分泌物或细胞外组织间隙中提取。,19/59,2,酶活性,(,力,),测定普通原理和方法,(1),酶活性,(,力,),含义：酶活性,(,力,),是指酶催化一定化,学反应能力。,(2),酶活性,(,力,),测定普通原理和方法：酶活性,(,力,),通,常以单位时间内底物消耗量或者在单位时间内产物生成量来表示。,20/59,3,酶活性及影响酶活性原因试验探究,(,以果胶酶在,生产中应用为例探究温度或,pH,对果胶酶活性影响,),(1),探究不一样温度,(,或,pH),对酶活性影响时，温度,(,或,pH),作为自变量，通常经过设置合理梯度来确定最适值，最适值是经过比较相同时间内取得产量或效果来确定。,21/59,(2),在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分,装在不一样试管中恒温,(,或同,pH),处理，目标是确保底物和酶在混合时温度,(,或,pH),相同，防止苹果泥与果胶酶混合时影响混合物温度,(,或,pH),，从而影响试验效果。,(3),果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质能够通,过滤纸，所以苹果汁体积大小反应了果胶酶催化分解果胶能力。在不一样温度和,pH,下，果胶酶活性越大，苹果汁体积就越大。,22/59,4,探究不一样种类加酶洗衣粉洗涤效果,(1),试验原理：加酶洗衣粉酶制剂有各种，包含蛋白酶、,脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。加入不一样酶制剂，会,制成用于不一样污渍洗涤加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加,入酶制剂种类较多，对各种污渍都有很好洗涤效果。,23/59,(2),试验操作程序：,步骤,烧杯编号,注入自来水,500 mL,500 mL,500 mL,加入物质,(,等量,),奶渍布,奶渍布,奶渍布,控制水温,37,37,37,24/59,步骤,烧杯编号,加入洗衣粉,(,等量,),蛋白酶洗衣粉,复合酶洗衣粉,脂肪酶洗衣粉,玻璃棒搅拌,(,等速,),5,分钟,5,分钟,5,分钟,观察试验现象,25/59,5,固定化酶和固定化细胞比较,项目,固定化酶,固定化细胞,惯用方法,化学结正当、,物理吸附法,包埋法,优点,可重复使用；,有利于工艺连续化、管道化，同时降低了生产成本,能够连续发酵，节约成本；保持酶在细胞内原始情况，增加了酶稳定性；操作轻易,26/59,项目,固定化酶,固定化细胞,不足,酶在固定化时活力有所损失；,不适适用于多酶反应,细胞膜、细胞壁会妨碍底物渗透和扩散，降低反应效率,27/59,1,利用发酵加工食品基本方法,果酒,果醋,腐乳,泡菜,微生物类型,酵母菌,(,真菌,),兼性厌氧菌,醋酸杆菌,(,细菌,),好氧细菌,毛霉,(,真菌,),好氧菌,乳酸菌,(,细菌,),厌氧菌,原理,酵母菌无氧呼吸产生酒精,醋酸杆菌有氧呼吸产生醋酸,毛霉代谢产生蛋白酶和脂肪酶,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,28/59,果酒,果醋,腐乳,泡菜,控制条件,前期有氧后期无氧，,20,左右,有氧，,30,35,有氧，,15,18,无氧，常温,试验流程,29/59,在泡菜腌制过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在一,定条件下可转化为能致癌、致畸和致突变物质,亚硝胺。,在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重,氮化反应后，与,N,1,萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰,(,紫,),红色染料，经过目测比较，可大致估算亚硝酸盐含量。,30/59,2,植物激素与组织培养,生长素和细胞分裂素在植物组织培养中作用及特点：,(1),在生长素存在情况下，细胞分裂素作用展现加强,趋势。,(2),使用次序不一样，结果不一样，详细以下：,31/59,使用次序,试验结果,先使用生长素，后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂，但细胞不分化,先使用细胞分裂素，后使用生长素,细胞既分裂又分化,同时使用,分化频率提升,32/59,(3),用量百分比不一样，结果也不一样：,33/59,3,植物芳香油三种提取方法比较,提取方法,试验原理,方法步骤,适用范围,水蒸气蒸馏,利用水蒸气将挥发性较强植物芳香油携带出来,水蒸气蒸馏,分离油层,除水过滤,适适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强芳香油,34/59,提取方法,试验原理,方法步骤,适用范围,压榨法,经过机械加压，压榨出果皮中芳香油,石灰水浸泡、漂洗,压榨、过滤、静置,再次过滤,适适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料提取,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,粉碎、干燥,萃取、过滤,浓缩,适用范围广，要求原料颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中,35/59,4,DNA,和蛋白质技术,(1)DNA,粗提取和判定：,基本原理：,a,DNA,在不一样浓度,NaCl,溶液中溶解度不一样，在,0.14 mol/LNaCl,溶液中溶解度最低。,b,DNA,不溶于酒精溶液。,c,DNA,不被蛋白酶水解。,d,DNA,在水浴加热条件下可被二苯胺染成蓝色。,36/59,主要步骤：选取材料破碎细胞，获取含,DNA,滤液去除滤液中杂质,DNA,析出与判定。,注意事项：,a,选择动物细胞时，细胞比较轻易破碎，选择植物细胞时则要先溶解细胞膜,(,如加洗涤剂、研磨等,),。,b,以鸟类红细胞为材料时，需向血液中加入柠檬酸钠抗凝。,c,二苯胺需现配现用。,37/59,(2)PCR,技术基本操作和应用：,目标,获取大量目标基因,原理,双链,DNA,复制。,条件,需要,DNA,模板、引物,(,普通为单链,DNA),、四种脱氧核苷酸、耐高温,DNA,聚合酶和酶促反应所需离子，同时还要控制温度。,38/59,过程：,a,变性：在,95,时,DNA,解旋。,b,复性：在,50,时引物与,DNA,单链结合。,c,延伸：在,72,时合成,DNA,子链,(,两个引物间序列,),。,39/59,(3),蛋白质提取和分离：,试验原理：依据蛋白质各种特征能够将不一样种类蛋白质分离。,惯用方法：,a,凝胶色谱法：依据相对分子质量大小分离蛋白质。,b,电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状不一样产生不一样迁移速度，由此将各种分子分离。,c,蛋白质提取和分离普通分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度判定。,40/59,人和哺乳动物成熟红细胞中不含细胞核，也没有,DNA,，不,适于作为,DNA,提取材料，但却是提取血红蛋白理想材料。,凝胶色谱柱直径大小不影响分离效果，但直径过大会造,成洗脱液体积增大，样品稀释度增大；凝胶色谱柱高度,与分离度相关。,红细胞洗涤过程中，洗涤三次后，上清液仍有黄色，可增,加洗涤次数，不然无法除去血浆蛋白；离心时转速要低，,时间要短，不然白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。,血红蛋白释放过程中，蒸馏水作用是涨破红细胞，甲苯,作用主要是溶解细胞膜。,41/59,42/59,明考向,在高考中，微生物培养与应用是较为主要部分，其中微生物培养、消毒和灭菌、微生物分离、提纯和计数是主要命题点。,43/59,做考题,例,1,(,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土壤污染。某同学欲从受原油污染土壤中筛选出能高效降解原油菌株。回答下列问题：,(1),在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以,_,为唯一碳源固体培养基上，从功效上讲，该培养基属于,_,培养基。,44/59,(2),纯化菌种时，为了得到单菌落，常采取接种方法有两种，即,_,和,_,。,(3),为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈大小，分解圈大说明该菌株降解能力,_,。,(4),通常情况下，在微生物培养过程中试验室惯用灭菌方法有灼烧灭菌、,_,和,_,。无菌技术要求试验操作应在酒精灯,_,附近进行，以防止周围环境中微生物污染。,45/59,解析,本题主要考查生物技术实践中微生物培养与分离，意在考查对相关知识灵活利用能力。,(1),欲筛选出能降解原油菌株，培养基中应只含有原油而无其它碳源，这么不能降解原油细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。,(2),分离纯化菌种时，常采取接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，方便于纯化菌种。,(3),降解原油能力越强菌株，在菌落周围形成分解圈越大。,(4),试验室惯用灭菌方法有灼烧灭菌,(,如接种环,),、干热灭菌,(,如培养皿,),和高压蒸汽灭菌,(,如培养基,),等。无菌技术要求在整个试验过程中操作都要在酒精灯火焰附近进行，以防止周围微生物污染。,46/59,答案,(1),原油选择,(2),平板划线稀释涂布平板,(3),强,(4),干热灭菌法高压蒸汽灭菌法火焰,47/59,悟技巧,解答此类问题应注意以下几点：,(1)运用所学知识与现实生活联系，尝试运用所学知,识分析和解决实际问题。,(2)了解无菌操作技术，以及常用方法和适用范围。,(3)分离微生物时，可通过改变培养基成分、改变培养,条件和特定某种营养成分来达到目。,48/59,明考向,酶应用相关知识是高考中高频考点。主要考查影响酶活性原因试验探究，酶作用效果试验分析与设计，以及固定化酶技术等。,49/59,做考题,例,2,(,江苏高考,),以下相关酶制备和应用叙述，正确是,(,),A,酶解法和吸水涨破法惯用于制备微生物胞内酶,B,透析、电泳和酸解等方法惯用于酶分离与纯化,C,棉织物不能使用添加纤维素酶洗衣粉进行洗涤,D,多酶片中胃蛋白酶位于片剂关键层,50/59,解析,本题以酶为载体，综合考查相关酶制备与应用知识。酶解法可去除微生物细胞壁，再经过吸水涨破法使细胞内物质释放出来，提取分离其中胞内酶；透析和电泳可用于酶分离和纯化，但酸解会破坏酶结构；棉织物主要成份是纤维素，可用含纤维素酶洗衣粉洗涤，因为纤维素酶使纤维结构变得蓬松，从而使渗透到纤维深处尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，到达更加好去污效果；多酶片中胃蛋白酶应在片剂糖衣外层，而片剂关键层应是在小肠中发挥作用胰蛋白酶等。,答案,A,51/59,悟技巧,解答这类问题应注意以下几点：,(1),酶活性受温度和酸碱影响，加酶洗涤剂洗涤效果受温,度、酸碱度和水质等原因影响。,(2),试验设计一定遵照单一变量标准和对照试验标准。,(3),袋装干酵母需活化后才可进行细胞固定化。,52/59,明考向,在高考中，生物技术在食品加工及其它方面应用试题难度不大，其命题多结合食品制造考查相关原理，将植物组织培养与植物激素应用和植物中有效成份提取相联络，将,PCR,技术和蛋白质提取与基因工程相联络等进行综合考查。,53/59,做考题,例,3,(,山东高考,),生物柴油是一个可再生清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料消耗。科学家发觉，在微生物,M,产生脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油,(,以下列图,),。,54/59,(1),用于生产生物柴油植物油不易挥发，宜选取,_,、,_,方法从油料作物中提取。,(2),筛选产脂肪酶微生物,M,时，选择培养基中添加植物油为微生物生长提供,_,，培养基灭菌采取最适方法是,_,法。,(3),测定培养液中微生物数量，可选取,_,法直接计数；从微生物,M,分离提取脂肪酶通常需要检测,_,，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用,_,技术使脂肪酶能够重复使用。,(4),若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热,DNA,聚合酶催化,_,技术。,55/59,解析,(1),因为植物油不易挥发，不能选取蒸馏法，能够用压榨法、萃取法从油料作物中提取。,(2),微生物生长需要水、碳源、氮源和无机盐等，选择培养基中添加植物油为微生物生长提供碳源。分析灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等试验室惯用灭菌方法特点可知，培养基灭菌采取最适方法是高压蒸汽灭菌法。,(3),测定培养液中微生物数量，可选取显微镜直接计数法直接计数。提取脂肪酶在应用于试验或生产之前，要先检测其活性，以确定其应用价值。固定化酶技术能够实现酶重复利用，降低生产成本。,(4),在应用,PCR,技术扩增,DNA,片段时，,DNA,合成,(,延伸,),时温度要控制在,72,，需要含有较强耐热性,DNA,聚合酶催化。,56/59,答案,(1),压榨萃取,(,注：两空次序无先后,),(2),碳源,高压蒸汽灭菌,(3),显微镜直接计数酶活性,(,或：酶活力,),固定化酶,(,或：固定化细胞,),(4)PCR(,或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应,),57/59,悟技巧,解答这类问题应注意以下几点：,(1),果酒、果醋、腐乳、泡菜制作原理，微生物类型。,(2),结合物理、化学中相关物质理化性质，了解蒸馏、,萃取等方法。,(3),蛋白质提取与分离原理与方法，以及,PCR,技术原,理和操作要领。,58/59,59/59,
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