高考生物二轮复习专题七选考学案.docx
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高考生物二轮复习专题七选考学案
专题七选考
第Ⅰ课时 生物技术实践（选修①）
点点落实
（一） 微生物的利用
[一过基础]
1．理清微生物培养的基本技术
基本技术
过程或类型
培养基的制备
→
→
→
→
无菌
技术
消毒
煮沸消毒法、巴氏消毒法以及使用化学药剂进行消毒
灭菌
对培养基进行灭菌，常采取高压蒸汽灭菌；对接种环灭菌采取灼烧灭菌；对玻璃器皿灭菌采取干热灭菌
微生物
的纯化
技术
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
稀释
涂布
平板法
将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将其分别涂布到琼脂固体培养基的表面，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落
倒平板操作
待培养基冷却至50_℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板
2．把握微生物分离与计数的两个实例
（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：
活菌计数法和显微镜直接计数。
③过程：
土壤取样→样品稀释→微生物的培养与观察。
④鉴定方法：
含酚红指示剂以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→出现红色透明圈，则该菌能分解尿素。
（2）分解纤维素的微生物的分离
①实验原理：
即：
可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
②流程：
土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。
[二过易错]
（1）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（2015·江苏卷，T19B）（×）
（2）某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。
接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养（×）
（3）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法（√）
（4）在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌（×）
（5）检测土壤中细菌总数实验操作中，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（×）
（6）培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌（×）
[三过高考]
1．（2018·全国卷Ⅰ）将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。
在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。
回答下列问题：
（1）M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长，加入了链霉素的培养基属于________培养基。
（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有__________________（答出两点即可）。
氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有________________（答出两点即可）。
（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。
加入的显色剂是________，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；
乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。
有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。
（2）培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。
细胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，故加入的氮源可参与以上物质的合成。
（3）能产生淀粉酶的微生物可将淀粉水解成麦芽糖，淀粉遇碘液变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解，形成透明圈，可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。
（4）统计菌落数时，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，甲同学统计的3个平板中的菌落数在正常范围内且差距不大，比较准确；乙同学统计的3个平板中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差。
答案：
（1）细菌 选择
（2）碳源、无机盐 蛋白质、核酸
（3）碘液 淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 （4）乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差
2．（2018·江苏高考）酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。
有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。
研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。
下图所示为操作流程，请回答下列问题：
（1）配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的________，及时对培养基进行分装，并进行____________灭菌。
（2）取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约________（在25℃、50℃或80℃中选择）的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。
（3）挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。
下列叙述合理的有________。
a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌
b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落
c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量
d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株
（4）步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和________供应。
为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上________色细胞的个数应不少于________，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。
解析：
（1）配制培养基时，进行计算、称量、溶解、定容后，需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。
（2）倒平板时的培养基温度约为50℃，冷凝后倒置培养。
（3）平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受的菌株。
（4）酵母菌是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖。
酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。
由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知，计数室中培养液容积实际只有0.1÷2＝0.05（mm3）。
设5个中方格中无色（活细胞不能被台盼蓝染色）的细胞数目为x个，则3×109＝x/5×25×1000×1000÷0.05，解得x＝30（个）。
答案：
（1）pH 高压蒸汽（湿热）
（2）50℃ （3）a、b、d
（4）氧气 无 30
[规律技法]
微生物纯化培养的方法比较
（1）平板划线操作：
2稀释涂布平板操作：
先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板，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，从而在培养基表面形成单个菌落。
如图所示：
点点落实
（二） 传统发酵技术的应用
[一过基础]
1．果酒和果醋的制作
2．腐乳的制作
（1）制作原理
（2）实验流程及影响因素
3．泡菜的制作
[二过易错]
（1）夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理（2018·江苏卷，T16A）（√）
（2）在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置（2018·北京卷，T4A）（×）
（3）勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长（×）
（4）某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。
先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵（×）
（5）在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸（√）
（6）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，让发酵装置接受光照并放在45℃处（×）
（7）在制作腐乳时，将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量（×）
（8）泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵（√）
[三过高考]
1．现代生物技术与我们的生活息息相关，且给人类的生活带来了重大的变化，依据所学的现代生物技术知识，回答下列有关问题：
（1）果酒制作离不开酵母菌，酵母菌是________型微生物，其最适生长温度约为________，在利用葡萄自然发酵生产果酒的过程中，未经杀菌，但绝大多数其他杂菌却不能生长的原因是________________________________________________________________________。
（2）在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中需要氧气的是________________，腐乳生产过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是______________，加盐腌制的目的是________________________________________________________________________。
（3）微生物的实验室培养技术中，虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________________________________________________________，
微生物接种的方法很多，最常用的是______________和________________。
解析：
（1）酵母菌在氧气充足时进行有氧呼吸，无氧时能进行生成酒精的无氧呼吸，属于兼性厌氧型微生物，最适生长温度为20℃左右。
在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物会因无法适应这一环境而受到抑制。
（2）腐乳制作过程中主要利用毛霉，果醋制作过程中主要利用醋酸菌，它们都是需氧微生物；泡菜制作过程中利用的乳酸菌是厌氧菌。
制作腐乳过程中，加盐腌制的主要目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，防止其在后期制作过程中过早酥烂，同时抑制微生物的生长，避免豆腐块变质。
（3）虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有碳源、氮源、水和无机盐。
平板划线法和稀释涂布平板法是最常用的微生物接种的方法。
答案：
（1）兼性厌氧 20℃ 发酵液缺氧、呈酸性（合理即可）
（2）腐乳和果醋 毛霉 析出豆腐中的水分，抑制微生物的生长 （3）水、碳源、氮源和无机盐 平板划线法 稀释涂布平板法
2．（2018·包头一模）某生物兴趣小组积极参加当地盛产苹果的乡镇生产苹果酒、苹果醋的调研项目。
下面是他们调查之后发现的一系列问题，请回答下列问题：
（1）制备高产果酒的酵母菌菌株：
①秋季的葡萄园中，在____________________________________________________
的周围土壤中，酵母菌大量生长繁殖。
②为测定土壤中酵母菌的数量，一般选用____________倍稀释，用____________法接种上述所得酵母菌稀释液。
③在________________的发酵液中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
（2）苹果酒、苹果醋的生产：
①小组同学在制作果酒的发酵阶段，发酵瓶的瓶盖应________。
A．一直打开 B．打开并盖上一层纱布
C．定时拧松D．始终拧紧
②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变____________进行，其发酵温度应________（填“低于”或“高于”）苹果酒的生产。
③在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是__________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）①秋季的葡萄园中，在葡萄成熟落地流出的果汁的周围土壤中，酵母菌大量生长繁殖。
②为测定土壤中酵母菌的数量，一般选用102、103、104倍稀释，用稀释涂布平板法接种上述所得酵母菌稀释液。
③在缺氧、偏酸性环境中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
（2）①小组同学在制作果酒的发酵阶段，发酵瓶的瓶盖应定时拧松，排出二氧化碳。
②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变菌种和发酵条件进行，其发酵温度应高于苹果酒的生产。
③在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是葡萄糖或乙醇。
答案：
（1）①葡萄成熟落地流出的果汁 ②102、103、104 稀释涂布平板 ③缺氧、呈酸性
（2）①C ②菌种和发酵条件 高于 ③葡萄糖或乙醇
[规律技法]
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（调味料）控制杂菌，如腐乳、泡菜的制作。
点点落实（三） 生物技术在其他方面的应用
[一过基础]
1．图解生物技术在其他方面的应用
2．归纳DNA粗提取与鉴定的“五个步骤”
3．比较植物有效成分提取的三种方法
物质
方法
原理
步骤
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带出来
水蒸气蒸馏→分离油层（加NaCl）→除水过滤（加无水Na2SO4）
橘皮精油
压榨法
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
石灰水浸泡、漂洗→压榨、过滤、静置→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
粉碎、干燥→萃取、过滤→浓缩
[二过易错]
（1）鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴（2018·北京卷，T4B）（√）
（2）用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质（√）
（3）薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶做原料，可采用水蒸气蒸馏法提取（×）
（4）用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：
干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤（×）
（5）在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解（√）
（6）提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要对照（×）
[三过高考]
1．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：
称取新鲜的菜花、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。
剪碎后分成两组，一组置于20°C，另一组置于－20°C条件下保存24h。
DNA粗提取：
第一步：
将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。
用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：
先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：
取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：
在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：
材料保存温度
菜花
辣椒
蒜黄
20°C
＋＋
＋
＋＋＋
－20°C
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
注：
“＋”越多表示蓝色越深。
分析上述实验过程，回答下列问题：
（1）该探究性实验的课题名称是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）第二步中缓缓地搅拌，这是为了减少_____________________________________。
（3）根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：
与20°C相比，相同实验材料在－20°C条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：
______________________________________________________________。
②针对结论1，请给出合理的解释：
_______________________________________
________________________________________________________________________。
（4）氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。
为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
答案：
（1）探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）DNA断裂 （3）①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多 ②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢 （4）将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
2．（2019届高三·成都测试）紫甘薯红色素色泽鲜艳自然、无毒、无特殊气味，具有抗突变、抗氧化、缓解肝功能障碍、抗肿瘤、抗高血糖等营养、药理和保健功能，是一种理想的天然食用色素资源。
如图是提取紫甘薯红色素的实验流程，请分析回答：
―→
―→
―→
―→
（1）紫甘薯红色素通常采用萃取法提取，说明紫甘薯红色素具有____________________的特性，萃取之前需要进行粉碎和干燥处理，说明____________和____________影响萃取效率。
（2）柠檬酸、盐酸、无水乙醇、甲醇都能用于萃取紫甘薯红色素，但是不同溶剂的萃取效率不同，某研究小组用不同溶剂进行萃取，利用分光法测定提取液的吸光值，结果如下表（已知色素提取的吸光值与色素含量呈正相关），由此可判断提取紫甘薯红色素的最理想的有机溶剂是________，原因是________________________________________________________________________。
也有同学认为15%不一定是柠檬酸的最佳提取浓度，若要进一步设计实验，以探究柠檬酸的浓度对紫甘薯红色素提取效率的影响，实验时设计思路应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
溶剂种类
无水乙醇
5%盐酸
10%甲醇
15%柠檬酸
纯水
溶液的
颜色
紫红色
红色
橘色
红色
紫红色
吸光值
0.333
0.524
0.232
0.624
0.332
解析：
（1）能够利用萃取法提取的植物有效成分通常是易溶于有机溶剂的物质，由于萃取时原料颗粒的大小和含水量会影响萃取效率，因此萃取前需将原料进行粉碎和干燥处理。
（2）分析表格内容可知，提取紫甘薯红色素的几种溶剂中最理想的是柠檬酸，因为用柠檬酸作提取剂时提取液的吸光值最大，说明提取到的色素最多；也有同学认为15%不一定是柠檬酸的最佳提取浓度，若要进一步设计实验，以探究柠檬酸的浓度对紫甘薯红色素提取效率的影响，实验设计时应以柠檬酸浓度为自变量，设计一组具有浓度梯度的柠檬酸溶液，利用同样的提取方法进行提取，比较各组提取液的吸光值，以确定柠檬酸作为提取剂的最佳浓度。
答案：
（1）易溶于有机溶剂 原料颗粒的大小 含水量
（2）柠檬酸 用柠檬酸作提取剂时提取液的吸光值最大，说明提取到的色素最多 设计一组具有浓度梯度的柠檬酸溶液，利用同样的提取方法进行提取，比较各组提取液的吸光值
[规律技法]
植物有效成分提取应注意的五个关键点
（1）水蒸气蒸馏过程中可用明火加热，萃取过程应该避免明火加热，采取水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸。
（2）在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入NaCl的目的是增大水的密度，有利于玫瑰精油与水的分层。
加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。
（3）蒸馏时若温度太高，时间太短，产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间。
（4）橘皮压榨前，可在石灰水中浸泡10h以上，既防止压榨时滑脱，提高出油率，又不会在过滤时堵塞筛眼。
（5）萃取时一般来说原料颗粒小，萃取温度高，时间长，则提取的物质能够充分溶解，萃取效果较好。
[课堂巩固落实]
1．（2018·全国卷Ⅱ）在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。
回答下列问题：
（1）在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________（填“可以”或“不可以”）放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
（2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能____________________。
在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。
（4）水厂供应的自来水通常是经过________（填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”）消毒的。
（5）某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是：
________________________________________________________________________。
解析：
（1）干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在160～170℃条件下加热1～2h。
能耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可采用干热灭菌的方法。
（2）巴氏消毒法是在70～75℃条件下煮30min或在80℃条件下煮15min，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。
（3）接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射30min，紫外线能破坏微生物的DNA结构，从而杀死物体表面或空气中的微生物。
在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强化消毒效果。
（4
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