专题八生物技术实践选修

专题八生物技术实践选修第一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六此部分考题难度不大，试题往往从实验细节入手，进行综合考查。复习时要注意：一要从实验角度剖析每项技术，把握其原理、材料、操作流程、注意事项等；二要用比较的方法区分一些重要概念和方法；三要用联系的观点看待不同的技术，要联系必修教材中的相关实验，注意将不同实验相关联的知识进行整合；四是有条件的最好能动手做实验。第二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

1.构建完整的知识体系。首先，要明确本专题的知识体系，建立对模块内容的整体认识。其次，可列出本专题与必修中的哪些内容有关联。还可以通过具体的习题，挖掘本专题内容的联系等。

第三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2.借助专题知识框架，突出基本概念和基本原理；借助基本步骤流程图、过程示意图，突破重点和难点。加强有效地训练，如默写流程图、背诵重要的过程和原理。利用教材中相应的流程图、示意图进行复习，能简明形象地理解和记忆相应的知识，突破重点和难点。试题中经常会以简述或填图的形式考查理解、应用原理和过程解决实际问题的能力，所以复习过程中可以以默写或填写流程图、示意图，看图讲述过程的形式训练图文转换能力。第四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考点一微生物的利用考点解读1.微生物的分离和培养2．某种微生物数量的测定3．培养基对微生物的选择作用第六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六1．(2009·安徽高考)下列是关于“检测土壤中细菌总数”

实验操作的叙述，其中错误的是 (

)A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭

菌后倒平板B．取104、105、106

倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小

时D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组

平板进行计数第七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[解析]

检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取104、105、106

倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的一组平板为代表进行计数。[答案]

D第八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六1．培养基及其种类(1)成分：包含碳源、氮源、水分、无机盐(有些微生物还需

在培养基中额外补充生长因子)。(2)制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。(3)种类第九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六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)观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏第十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六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，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物第十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2．微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法①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②在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的

菌落。(2)稀释涂布平板法①将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌

液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。②在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分

散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。第十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六3．微生物的分离和计数(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。②测定微生物数量的常用方法统计菌落数目[公式：每克样品中菌株数＝(C÷V)×M]或显微镜直接计数。③过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。④设置重复组与对照组第十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六a．设置重复组统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。b．设置对照组判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种的培养基与接种的培养基同时进行培养；判断选择培养基是否具有筛选作用时，需将牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。第十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。第十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六4．测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。第十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[特别提示]

(1)显微镜计数法计算的细菌中包括死细菌。稀释涂布平板法计数的是活菌数。(2)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目要低。第十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考点二酶的应用考点解读1.酶在食品制造和洗涤等方面的应用2．制备和应用固相化酶第十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2．(2010·江苏高考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关

操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意

图，下列叙述正确的是(多选) (

)第十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混

合液B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝

胶珠C．图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接

触D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置

中第二十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[解析]

本题考查固定化细胞技术的基础知识，意在考查对固定化酵母细胞实验操作的掌握情况。在该实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；实验中氯化钙溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次，再将其转移至10%的葡萄糖溶液中，并用搅拌器搅拌，目的是使培养液与固定化酵母细胞充分接触，有利于发酵的正常进行。[答案]

BCD第二十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六1．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质第二十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六直接使用酶固定化酶固定化细胞缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以重复利用成本低、操作容易第二十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2．酶在食品制造和洗涤等方面的应用(1)加酶洗衣粉中酶制剂的种类与功效①加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。②碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子的物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。第二十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(2)果胶酶在果汁生产中的应用在果汁生产中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能够分解果胶，将其变成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变澄清。第二十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考点三生物技术在食品加工及其他方面的应用考点解读1.从生物材料中提取某些特定成分2．运用发酵加工食品的基本方法3．植物的组织培养4．蛋白质的提取和分离5．PCR技术的基本操作和应用第二十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六3．(2010·江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质

变化过程，下列叙述正确的是 (

)第二十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同第二十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[解析]本题以流程图为载体，综合考查果酒和果醋的制作过程及有氧呼吸与无氧呼吸的过程的相关知识，意在考查对所学知识的综合应用与分析能力。据图分析可知：①是细胞呼吸的第一阶段；②是无氧呼吸的第二阶段；③是有氧呼吸的第二、第三阶段；④是果醋制作中乙醇氧化为醋酸的阶段。①过程在有氧或无氧的条件下都可以进行，故A项错误；①过程是在细胞质基质中进行的，故B项错误；③和④都必须在有氧的条件下才可以进行，故C项正确；①、②、③是果酒制作的阶段，其适宜的温度为18°C～25°C，④是果醋制作的阶段，其适宜的温度为30°C～35°C，故D项错误。[答案]

C第二十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六1．果酒、果醋和泡菜的制作比较项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作作用菌类酵母菌(真菌)醋酸菌(细菌)乳酸菌(细菌)原理酵母菌在无氧的条件下将葡萄糖氧化成乙醇，而且当培养液中乙醇浓度为16%时，酵母菌死亡醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸乳酸菌将糖转化为乳酸和醇类物质第三十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六比较项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作制作流程第三十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六比较项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作操作注意①果酒制作过程中，紫葡萄在用高锰酸钾溶液浸泡后，一定要用清水将高锰酸钾溶液冲洗干净；②将葡萄浆放入发酵瓶时，装量不能超过2/3①果醋发酵时，通气孔需塞上脱脂棉球，以过滤空气。②醋酸菌培养物与酒水混合物混匀后需将pH调至7.0制作泡菜时，用水密封坛口，以保证坛内无氧环境，利于乳酸菌发酵第三十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同植物组织培养技术花药离体培养技术相同点理论依据植物细胞的全能性基本过程影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等不同点选材体细胞生殖细胞(精子)生殖方式无性生殖有性生殖外植体愈伤组织丛芽生根―→移栽；无菌技术及接种操作基本相同第三十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六3.生物成分提取物质方法原理步骤血红蛋白凝胶色谱法根据相对分子质量的大小①样品处理②粗分离③纯化④纯度鉴定电泳法根据各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同玫瑰精油水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏，②分离油层(加NaCl)③除水过滤(加无水Na2SO4)第三十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六物质方法原理步骤橘皮精油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤胡萝卜素萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩第三十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第三十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考向一微生物的分离和培养命题指数★★★★第三十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[例1]

(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌

落。(2)细菌鉴定：实验流程如图所示：第三十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第三十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。②挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。③接种可疑菌后，35℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是____________________。对照组试管中应加入_____，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有________________________。

第四十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[解析]

本小题考查培养基的灭菌、微生物的特点及营养和免疫等相关知识，意在考查对知识的理解能力、应用能力和实验分析、设计能力。①培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型，应选有机碳作为其碳源。②微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊；该实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌体外，其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的生理盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞，从而使培养液变清。④在特异性免疫的感应阶段，吞噬细胞参与了抗原的呈递，效应B(浆)细胞是直接产生抗体的细胞。第四十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[答案]

(2)①高压蒸汽(98kPa蒸汽)有机碳②显微镜③细菌大量繁殖等量生理盐水低④吞噬细胞、效应B(浆)细胞第四十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六选择培养基及应用实例(1)选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需

要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长，目的是从

众多微生物中分离所需要的微生物。(2)选择培养基应用实例①培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。②培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。③培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。第四十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。⑤改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。

第四十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考向二植物组织培养命题指数★★★★第四十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第四十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取______作为外植体，其依据是______________________________。(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是______________________________________________。(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是______________________。第四十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[解析]

本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查识记能力。(1)在培养无病毒植株时常选用根尖或茎尖为实验材料，这是由于根尖和茎尖细胞代谢旺盛，抗性强，所含病毒少甚至不含有病毒。(2)在配制MS培养基时，除加入大量元素、微量元素外，还需要加入有机物、蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。在培养过程中，发现外植体边缘局部污染的原因可能是外植体的消毒不彻底。(3)培养基中生长素与细胞分裂素的用量比会影响根的分化和芽的形成，当生长素/细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成。第四十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[答案]

(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂类物质用量的比值偏低第四十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六生长素与细胞分裂素使用顺序和用量比例的影响(1)使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实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高第五十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(2)用量比例不同，结果也不同第五十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六考向三植物有效成分的提取命题指数★★★★第五十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六[例3]

(2010·新课标全国卷)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油

具有__________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是__________。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精

油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量

等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是___。第五十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是____________