(课程标准卷地区专用)2013高考生物二轮复习 第7单元 选考模块课件(解析版).ppt

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专题十五 生物技术实践 专题十六 现代生物科技专题 第七单元选考模块 第七单元选考模块 专题十五生物技术实践专题十五生物技术实践 专题十五 生物技术实践 专题十五 单元网络 单元网络 专题十五 高考纵览 高考纵览 专题十五 高考纵览 专题十五 高考纵览 专题十五 考纲导航 热点考向 1对培养基的用途和培养条件、选择、筛选方法、消毒 灭菌方法、纯化方法的考查 2对酶的应用的考查 3对蛋白质和 DNA提取技术的考查 4对植物组织培养 脱分化、再分化;生长素、细胞分裂 素 的考查 5对植物芳香油的提取 玫瑰精油的提取、性质、采摘花 时间 的考查 考纲导航 复习策略 1把各考向的知识列表格进行比较。 2区分和理解概念之间的差别。 3从材料中分析和获取有用信息,采用归纳比较法。 4突出重点,加强核心知识模块之间的联系。 专题十五 考纲导航 探究点一微生物的培养、分离和计数 1培养基的种类、特点和用途 要点热点探究 专题十五 要点热点探究 培养基种 类 特点 用途 液体培养 基 不加凝固 剂 工 业 生 产 固体培养 基 加凝固 剂 ,如 琼 脂 微生物分离、 鉴 定、活菌 计 数 专题十五 要点热点探究 选择 培养基 培养基中加入某种化学 物 质 ,以抑制或阻止不 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 2.方法与原理 专题十五 要点热点探究 内容 方法技 术 实验 原理 微生物的 实 验 室培养 无菌技 术 针对 不同 对 象采用不同的消毒和 灭 菌的方 法,在高温、高 压 、化学 药剂 、 强 酸和 强 碱作用下,使微生物蛋白 质 凝固 变 性 ,从而达到 杀 菌的目的。常采用酒精 对 实验 者双手消毒,紫外 线对 操作 环 境照 射消毒, 对 培养基采用高 压 蒸汽 灭 菌, 对 玻璃器皿 进 行干 热灭 菌和接种 环 灼 烧 灭 菌等 专题十五 要点热点探究 微生物的 实 验 室培养 平板 划 线 法 将微生物 样 品在固体培养基表面多次 作 “ 由点到 线 ” 稀 释 而达到分离目 的 稀 释 涂布 平板法 将菌液 进 行一系列的梯度稀 释 ,然后 将不同稀 释 程度的菌液分 别 涂布到 固体培养基的表面, 进 行培养,以 形成 标 准菌落 专题十五 要点热点探究 内容 方法技 术 实验 原理 土 样 中分 解尿素的 细 菌的分 离与 计 数 选择 培养法 能合成 脲 酶 的 细 菌才能分解尿素 间 接 计 数法 每个活 细 菌在适宜的培养基和良好的 生 长 条件下可以通 过 生 长 形成菌 落 直接 计 数法 利用特定的 细 菌 计 数板或者血 细 胞 计 数板,在 显 微 镜 下 计 算一定容 积 样 品中微生物的数量 专题十五 要点热点探究 分解 纤维 素的微生 物的分离 刚 果 红 染色法 刚 果 红 能与培养基中的 纤维 素形成 红 色复合物。当 纤维 素被 纤维 素 酶 分 解后, 刚 果 红 纤维 素的复合物就 无法形成,培养基中会出 现 以 纤维 素分解菌 为 中心的透明圈,通 过 是 否 产 生透明圈来 筛选纤维 素分解菌 例 1 纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题 1在培养纤维素分解菌的过程中,进行平板划线时,每次划线结束后 仍然要灼烧接种环,原因是 _____________________ ___________________________________________________。 2在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用 ________染色法,这种方 法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时 得到了如图 7 15 1所示的结果,则纤维素分解菌位于 内。 专题十五 要点热点探究 专题十五 要点热点探究 图 7 15 1 A B C D 3乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数,与分离醋酸菌相比 ,进行培养时除了营养不同外,最主要的实验条件差别是 ______________________________,该同学采用活菌计数法统计 的菌落数目往往比活菌的实际数目 ________。 4丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中,为了保证抵制外界酸和碱 对酶活性的影响,采取的措施是向提取液和分离液中添加 __________。若探究纤维素酶活性的最适温度,如何设置对照 __________________________________________。 专题十五 要点热点探究 答案 1及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境或感染实 验操作者 2刚果红 A 3保证无氧环境小 低 4缓冲溶液不同的温度梯度之间就可以相互对照 专题十五 要点热点探究 解析 1灼烧接种环最直接的目的是杀死残留微生物,结束后灼烧是 为了避免污染环境,感染实验操作者。 2刚果红与纤维素形成的红色 复合物在纤维素被分解后将不再形成,则在培养基上出现以纤维素分 解菌为中心的透明圈。 3牛胃是一个厌氧的环境,所以其中的纤维素 分解菌与需氧型醋酸菌培养条件有所不同。因是活菌计数,所以部分 死亡菌无法计数。另外当菌落重合时,只能计数为一个菌落,所以偏 小。 4探究最适温度可设置一系列的温度梯度相互对照,其他无关变 量要适宜。 专题十五 要点热点探究 点评 间接计数法最常用稀释涂布平板计数法。它应用于统计样品中活 菌的数目,它采用的原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长 的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落 数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。 操作方法需要设置重复组 ,增强实验的说服力和准确性。将待测样品经过一系列的稀释,然后选 择三个稀释度的菌液均匀涂布在平板上,然后培养。需要注意的是为了 结果接近真实值,可将同一稀释度菌液涂布到 3个或 3个以上的平板上, 经培养,计算出菌落的平均数。 实验要采用对照原则。判断培养基中 是否有杂菌污染,将未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,对照培养基接种后培养观察菌落数目。 专题十五 要点热点探究 变式题 尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能 更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们 试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并 成功筛选到能高效降解尿素的细菌 目的菌 。培养基成分如下表所示 ,实验步骤如图 7 15 2所示。请分析回答。 专题十五 要点热点探究 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO47H2O 葡萄糖 尿素 琼 脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g 专题十五 要点热点探究 图 7 15 2 将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到 100 mL。 1此培养基 ________能 /不能 用于植物组织培养,理由是 ______________________________________________________ __________________。 2培养基中加入尿素的目的是 ____________________,这种培养 基属于 ________培养基。 3“目的菌 ”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的 ________和 ________,实验需要振荡培养,原因是 _________ ___________________________________________________。 专题十五 要点热点探究 4图中将细菌转到固体培养基上时,可采用 ________或 ________法 接种,获得单菌落后继续筛选。初步筛选出来的菌种还需要用生物化 学的方法作进一步的鉴定在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 __________指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变成 ________色,则可准确说明该菌种能够分解尿素。 5在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是 ________,需要消毒的 是 ________填序号 。 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒、试 管、锥形瓶和吸管 实验操作者的双手 专题十五 要点热点探究 6在进行分离分解尿素的细菌实验时, A同学从培养基上筛选出大约 150个菌落,而其他同学只选择出大约 50个菌落。 A同学的实验结果 产生的原因可能有 ________填序号 。 土样不同 培养基污染 操作失误 没有设置对照 7实验结束后,使用过的培养基应该进行 ________处理后,才能倒 掉。 专题十五 要点热点探究 答案 1不能缺少植物激素 或缺少植物需要的一些营养成分 2筛选目的菌选择 3尿素葡萄糖为目的菌提供氧气 4平板划线法稀释涂布平板酚红红 5 和 6 7灭菌 专题十五 要点热点探究 解析 1离体的植物组织和细胞,对营养、环境条件要求相对特殊, 需要配制适宜的培养基。植物组织培养常用 MS培养基,其主要成分 包括 无机营养大量元素除了 C、 H、 O外还有 N、 S、 P、 Mg 、 K、 Ca等;微量元素 Fe、 Mn、 B、 Zn、 Cu、 Mo、 Co、 I等; 有机营养维生素、甘氨酸、烟酸、肌醇、蔗糖等; 植物激素植 物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关 键性激素。 2由于尿素是该培养基的唯一氮源, 只有能分解尿素的 微生物才能在上面生存,因此该培养基具有选择作用。 3尿素为该细 菌提供氮源,葡萄糖为该细菌提供碳源。振荡培养基可融入氧气,为 培养的目的菌提供必需的氧气。 专题十五 要点热点探究 4固体培养基一般用来培养菌落、观察菌落和分离提纯微生物,采用的 方法是平板划线法、稀释涂布平板法,细菌合成的脲酶将尿素分解为氨 ,使培养基的碱性增强, pH增高,使酚红指示剂变红,据此可以推测培 养基中的尿素是否被分解。 5无菌技术包括对实验操作空间、操作者 的衣着和手进行清洁和消毒;将培养器皿、接种用具和培养基等器具进 行灭菌;为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行 ,避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。 6培养基上筛选出的 细菌数量与是否设置对照无关。 7为了避免微生物污染,需要灭菌后再 倒掉。 专题十五 要点热点探究 探究点二微生物的发酵及应用 1方法与原理 专题十五 要点热点探究 内容 方法技 术 实验 原理 果酒、果 醋、腐乳、泡 菜制作 发 酵法 微生物 发 酵 酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌 发 酵等 亚 硝酸 盐 的 测 定 比色法 目 测 比 较 法 在 盐 酸酸化的条件下,用已知 浓 度的 亚 硝 酸 钠 与 对 氨基苯磺酸 发 生重氮化反 应 后 ,再与 N 1 萘 基乙二胺 盐 酸 盐结 合形 成玫瑰 红 色染料 2.果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较 专题十五 要点热点探究 项 目 果酒和果醋制作 腐乳的制作 泡菜的制作 菌种 果酒酵母菌;果醋醋酸菌 毛霉 为 主 乳酸菌 控制 条件 果酒 18 25 ,先 通氧,后无氧; 果醋 30 35 ,有 氧 15 18 ,无氧 室温,无氧 专题十五 要点热点探究 防止 杂 菌 污 染 排气口胶管 长 而弯 曲的作用是防止 空气中 杂 菌感染 ; 葡萄先冲洗后去枝 梗的目的是防止 杂 菌感染 瓶口 处 多加 盐 的原因 是瓶口 处 容易被 杂 菌 污 染; 卤汤 中的酒精和香辛 料等成分具有防腐 杀 菌作用 泡菜 坛 的 选择 标 准是火候好 、无裂 纹 、无 砂眼、 坛 沿深 、盖子吻合好 。否 则 其他微 生物大量繁殖 ,容易引起蔬 菜腐 烂 专题十五 要点热点探究 专题十五 要点热点探究 实验 流程 挑 选 葡萄 冲洗 榨汁 酒精 发 酵 果酒 醋 酸 发 酵 果醋 豆腐 长 出毛霉 加 盐 腌制 加 卤 汤 装瓶 密封腌制 原料 修整、洗 涤 、晾晒,切成 条状或片状 加 冷却 盐 水 加 调 味料、装 坛 发 酵 测亚 硝酸 盐 含量 成品 例 2 如图 7 15 3所示是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设 计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。 专题十五 要点热点探究 图 7 15 3 1完成图 1中的制作流程。 2冲洗的主要目的是 __________,冲洗应特别注意不能 __________,以防止菌种的流失。 3图 2装置中的充气口在 ________过程中要关闭,某同学在实验时为 了密闭装置特意将瓶塞使劲塞紧,并将充气口和排气口用夹子夹紧, 以便于发酵。但第二天观察时,发现瓶塞松了,他不明白其中的原因 ,请帮助解释说明其中的原因。 ______________________________________________________ __________________。 专题十五 要点热点探究 4在醋酸发酵时,排气口排出的气体的来源是 ____________ ______________________________________________。 5若在果汁中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时期,醋酸菌能否将果汁 中的糖发酵为醋酸说明理由。 ______________________________________________________ __________________________________。 专题十五 要点热点探究 答案 1醋酸发酵 2洗去浮尘反复冲洗 3酒精发酵酵母菌进行无氧呼吸产生的二氧化碳使瓶中气体压强增 大 答细胞呼吸或有氧呼吸产生二氧化碳不正确 4剩余的空气、醋酸菌有氧呼吸产生的二氧化碳 5不能。因为酒精发酵时缺氧,会抑制醋酸菌的生长,醋酸菌的发酵 条件是氧气充足 专题十五 要点热点探究 解析 本题主要考查果酒、果醋制作的基本过程和原理。因酵母菌是 兼性厌氧菌,在发酵初期需要氧气,进行大量繁殖,等酵母菌繁殖到 一定数量时,关闭充气口,让其进行无氧呼吸;酵母菌无氧呼吸除产 生酒精外,还产生 CO2,所以瓶塞会松;醋酸菌是需氧型细菌,醋酸 发酵过程中,充气口要连接充气泵不停地充气,排气口则不停地排气 ,排出的气体成分不仅有空气,还有醋酸菌有氧呼吸产生的 CO2;酒 精发酵与醋酸发酵的条件不同,酒精发酵时是无氧环境,而在无氧状 态下,醋酸菌活性受到抑制。 专题十五 要点热点探究 点评 1.设计发酵装置需要注意的问题 1在酒精发酵过程中,每隔一段时间拧松瓶盖或打开排气口,其原因 是在发酵过程中会产生 CO2,防止瓶内气压过高引起爆裂。 2在醋酸发酵过程中,需要注意的是要持续向发酵液中补充氧气。 3在装置中 充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气; 排气口的 作用是在发酵中排出 CO2或残余气体; 出料口的作用是便于取样检 查和放出发酵液; 排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感 染。 专题十五 要点热点探究 2发酵操作要注意的问题 1材料选择和处理 选择新鲜优质的葡萄,然后依次冲洗、除去枝梗和榨汁。 先冲洗 后去枝梗的目的是为了防止杂菌感染。 为防止发酵液被杂菌污染, 实验所用的榨汁机、发酵装置等器械都应进行消毒,并使发酵装置处 于封闭状态。 在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的 是消灭发酵液中的杂菌。 专题十五 要点热点探究 3控制发酵条件 1发酵液装瓶后保持 1/3的剩余空间,是因为暂时存储发酵产生的 CO2,起到缓冲作用。 2酒精发酵的温度要控制在 18 25 范围内,发酵时间控制在 10 12天左右。 3醋酸发酵的温度要控制在 30 35 范围内,发酵时间控制在 7 8 天左右,并保持不断充气,而且向发酵液中通入无菌空气。 专题十五 要点热点探究 变式题 生物技术的广泛应用,给社会带来了较大的经济效益,如泡 菜和豆腐乳的制作,受到社会广泛重视。请回答下列有关问题 1某研究小组就 “泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化 ”开展了研究,操 作如下选取 1、 2、 3号三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的 新鲜大白菜菜 0.6 kg,再分别倒入相同量的煮沸并冷却的 10的盐水 ,将坛密封,置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐 含量,后来定时测定,结果如图 7 15 4所示。请问 专题十五 要点热点探究 专题十五 要点热点探究 图 7 15 4 实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是 __________ ____________________________________________________。 制作泡菜需要测定亚硝酸盐含量,其方法是 ________;其原理是 在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 ______反应 后,与 N 1萘基乙二胺盐酸盐结合形成 ______,将显色反应后的 样品与已知浓度的标准液目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐 的含量。 该小组对实验数据的处理方法是否合理 __________。 说明理由 ___________________________________________ ___________________________________________________。 专题十五 要点热点探究 根据图中数据进一步分析,可推测在腌制过程中的第 _____天泡菜 中的亚硝酸盐含量达到最大值,若要食用,至少要在腌制的第 ________天比较好。 实验中三只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异,最可能的原因是 _________________________________________________ ___________________________________________________。 专题十五 要点热点探究 2豆腐乳是一种二次加工的豆制食品,为华人的常见佐菜,或用于烹 调。腐乳制作的流程示意图如下 专题十五 要点热点探究 图 7 15 5 传统的制作过程中,豆腐块上生长的毛霉来自 _____________ _____________。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种 在豆腐上,这样可以 __________________。豆腐表面往往有一层致密的皮,这层皮实 际上是微生物的 __________,它对人体是无害的。 在多种微生物的 __________作用下,豆腐就转变成了风味独特的 腐乳。为防止腐乳变质,加盐腌制的目的是 ___________ ___________________________________________________。 专题十五 要点热点探究 答案 1 加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸 菌等微生物的生命活动不受影响 比色法重氮化玫瑰红色染料 不合理应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录,求出 平均值,然后以时间为横坐标,亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲 线。实验组越多,数据越真实 3 11 各坛中微生物种类和数量可能存在差异 其他合理答案亦可 2 空气中的毛霉孢子避免其他菌种的污染,保证产品的质量匍 匐菌丝 或基内菌丝 协同抑制微生物生长 专题十五 要点热点探究 解析 1 泡菜的制作将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。泡菜盐 水按清水和盐为 41质量比配制煮沸冷却备用,其中煮沸是为了高温 灭菌,冷却是为了不杀死乳酸菌。 亚硝酸具有致癌作用,同时对动 物具有致畸和致突变作用。测定亚硝酸盐含量的操作是比色法;其原 理是在盐酸酸化的条件下,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红色染料,将显色反 应后的样品与已知浓度的标准液目测比较,可以大致估算出泡菜中亚 硝酸盐的含量。 为了减少误差,避免实验的偶然性,每次实验要记 录取平均值。 亚硝酸盐含量在 3天达到最高峰,在腌制 11天后亚硝 酸盐含量开始明显降低,故在 11天之后食用最好。 三只坛中产 专题十五 要点热点探究 生的亚硝酸盐含量存在差异,可能的原因是不同的微生物进入坛内, 引起误差。 2传统制作中,豆腐上的毛霉来自空气中的毛霉孢子;现代腐乳生产 是在无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,避免了其他菌种 污染,保证产品质量。豆腐发酵有多种微生物参与,其中毛霉起主要 作用,毛霉是一种丝状真菌。食盐具有抑制微生物生长的作用,防止 杂菌污染。 专题十五 要点热点探究 探究点三酶的应用 1方法与原理 专题十五 要点热点探究 内容 方法技 术 实验 原理 果胶 酶 在果汁 生 产 中的作用 对 照 实验 法 影响 酶 活性的因素有温度、 pH和 酶 的抑制 剂 等 探 讨 加 酶 洗衣 粉的洗 涤 效果 酵母 细 胞 的固定化 包埋法 将微生物均匀包埋在不溶于水的 多孔性 载 体中, 载 体是海藻酸 钠 2.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 专题十五 要点热点探究 类 型 优 点 不足 直接使 用 酶 催化效率高,低耗 能,低 污 染 对环 境非常敏感,易失活, 难 回收,不能再 次利用,与 产 物混在一起,可能影响 产 品 质 量 固定化 酶 酶 与 产 物分开,可 反复利用 一种 酶 只能催化一种化学反 应 ,生 产实 践中 ,很多 产 物的形成是通 过 一系列的 酶 促 反 应 得到的 固定化 细 胞 成本低,操作更容 易 固定后的 细 胞不易与反 应 物接近,可能 导 致 反 应 效果下降等 3.影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题 1实验设计时要遵循单一变量和对照两大原则,严格控制无关变量。 2探究不同温度 或 pH对酶活性的影响时,温度 或 pH作为自变量, 通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值是通过比较相同时间 内获得的产量或效果来确定的。 3探究最适温度时, pH为无关变量;探究最适 pH时,温度最好为最 适温度。 4探究果胶酶的最适用量时,所测出的最适用量指在本实验的温度、 pH等条件下测出的,因而果胶酶的最适用量应标明温度和 pH。 专题十五 要点热点探究 5探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况,合理设置温 度梯度。 6在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件,还要考虑到酶 的专一性和洗涤成本的问题。 专题十五 要点热点探究 例 3 在 20世纪 50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了 20世 纪 70年代,人们又发明了固定化酶和固定化细胞技术。请回答下列有关 固定化酶和固定化细胞方面的问题 1在实际生产中,固定化酶技术的优点是 _______________ ____________________________________________________; 与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是 ________。 2制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是 _______________,使用了如 图 7 15 6所示的方法 _____________填图号及名称 。 专题十五 要点热点探究 专题十五 要点热点探究 图 7 15 6 3酶活性一般用酶催化某一化学反应的速率来表示。在酶活性测定过 程中,酶促反应速率用单位时间内或单位体积中 ______________来 表示。 4使用纤维素酶和化学方法都能分解纤维素,请指出使用酶处理的优 点 _________________________________________ ___________________________________________________。 5为什么一般不能用加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物 ______________________________________________________ _________________________________________。 专题十五 要点热点探究 答案 1酶既能与反应底物接触,又容易与产物分离,且能反复利用 多酶系统 一系列、多种酶 2海藻酸钠 C包埋法 3反应物的减少量或产物的增加量 4处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低 5加酶洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分分解, 损坏衣物 专题十五 要点热点探究 解析 1固定化酶技术的优点酶既能与反应底物接触,又容易与产 物分离,且能反复利用;由于细胞中含有多种酶,所以固定化细胞固 定的是多酶系统。 2制备固定化酵母细胞时常用的方法是包埋法,如 题图 C所示,其包埋材料是海藻酸钠。 3在酶活性测定过程中,酶促 反应速率可用单位时间内或单位体积内反应物的减少量或产物的增加 量来表示。 4使用酶处理有机物,具有处理效率高、反应条件温和、 不污染环境、成本低等优点。 5由于丝绸及羊毛衣物的成分以蛋白质 为主,加酶洗衣粉中的蛋白酶会分解丝绸及羊毛衣物中的蛋白质,从 而损坏衣物。 专题十五 要点热点探究 点评 固定化酶和固定化细胞的原理是将酶或微生物细胞利用物理、 化学方法,将酶或细胞与固体的水不溶性支持物 或称载体 相结合, 使其既不溶于水,又能保持酶和微生物的活性。它们在固定状态下既 可作用于底物,又具有与离子交换树脂相似的特点,而且还具有一定 的机械强度,便于操作。由于酶和微生物细胞被固定在载体上,因而 它们在反应结束后,还能够反复使用,并在贮存较长时间后依然保持 酶和微生物的活性不变。微生物细胞固定化常用的方法有三大类 物理吸附法; 包埋法; 化学结合法。 专题十五 要点热点探究 探究点四生物技术在其他方面的应用 1方法与原理 专题十五 要点热点探究 内容 方法技 术 实验 原理 玫瑰精油 的提取 水中蒸 馏 法 利用水蒸气将 挥发 性 较 强 的芳香油携 带 出来 橘皮精油 的提取 压 榨法 通 过 机械加 压 , 压 榨出果皮中的芳香油 胡 萝 卜素 的提取 萃取法 使芳香油溶解在有机溶 剂 中,蒸 发 溶 剂 后就可 获 得芳香油 2菊花的组织培养与月季的花药培养的比较 专题十五 要点热点探究 比 较项 目 菊花的 组织 培养 月季的花 药 培养 理 论 依 据 细 胞的全能性 基本 过 程 脱分化、再分化 影响因 素 选 材、 营 养、激素、 pH、温度、光 照等 选 材、 营 养、激素、 pH、温 度等 专题十五 要点热点探究 比 较 材料 选 取生 长 旺盛的嫩枝 单 核期的花粉 pH 5.8 5.8 温度 18 22 25 光照 每日光照 12 h 开始 时 不需要光照,幼小植株形成后才需要光照 操作流程 制 备 培养基 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽 培 选 材 材料消毒 接种和培 养 筛选 和 诱导 移栽 栽培 选 育 3.植物激素 生长素和细胞分裂素 对实验结果的影响 专题十五 要点热点探究 影响因素 实验结 果 植物激素的 浓 度 根据生 长 素作用的两重性低 浓 度促 进 生 长 ,高 浓 度抑制生 长 ,甚至 杀 死植物 植 物 激 素 用 量 生 长 素 细 胞分裂 素 有利于根的分化、抑制芽的形成 生 长 素 细 胞分裂 素 有利于芽的分化、抑制根的形成 生 长 素 细 胞分裂 素 促 进 愈 伤组织 的形成 专题十五 要点热点探究 使 用 顺 序 先生 长 素,后 细 胞分裂素 有利于 细 胞分裂,但 细 胞不分化 先 细 胞分裂素 ,后生 长 素 细 胞既分裂也分化 同 时 使用 分化 频 率提高 4.无土栽培技术、植物组织培养技术和微生物的培养技术的区别 专题十五 要点热点探究 原理 营 养物 质 无土栽 培技 术 溶液培养法 各种 矿质 元素,按照一定的比例配制 成 营 养液 植物 组织 培养技 术 植物 细 胞具有全能性 矿质 元素、蔗糖、 维 生素、植物激素 和有机添加物 微生物的 培养技 术 利用微生物 如大 肠 杆菌 作 为载 体,培养出人 类 所需要的 东 西 如 单 克隆 抗体 碳源、氮源、 维 生素、无机 盐 和水, 不含植物生 长 激素 上述无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件,而其他两种技术 都要求严格的无菌条件。 专题十五 要点热点探究 例 4 以下是有关生物技术实践的问题,请回答 某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害,橘农遭受到了很大的损失,当 地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。 1有人想提取橘皮精油获取利润,一般提取橘皮精油的方法是 ________法,橘皮精油的提取之所以不采取水蒸气蒸馏法,是因为 水中蒸馏会导致原料 ________和有效成分 ____等问题。 2某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状,欲利用组织培养技术大 量繁殖。在过程 “外植体 愈伤组织 ”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 专题十五 要点热点探究 动细胞分裂形成愈伤组织。接种后 2 5 d,若发现外植体边缘局部污 染,原因可能是 _________________________________ __________________________________________________。 3请解释橘树上的细胞不离体便不能长成完整植株的根本原因 _________________________________________________ ___________________________________________________。 专题十五 要点热点探究 答案 1压榨焦糊水解 2有机物植物激素外植体消毒不彻底 3在柑橘个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息执行情况不同,细 胞分化形成不同的组织和器官 专题十五 要点热点探究 解析 1橘皮精油主要贮藏在橘皮部分,由于橘皮精油的有效成分在 用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊 的问题,所以一般采用压榨法。 2在植物组织培养的培养基中,除了 添加植物必需的矿质元素外,还要添加有机物,添加植物激素有利于 启动细胞分裂实现脱分化形成愈伤组织并且可诱导愈伤组织细胞再分 化过程。若对外植体消毒不彻底,会造成外植体边缘局部污染。 3根 本原因是已分化好的细胞表达受到抑制,难以去分化,植物细胞只有 在脱离原来所在植物体的组织或器官而处于离体状态时,在一定的营 养物质、激素和其他外界条件的作用下才能表现出全能性。 专题十五 要点热点探究 点评 提取橘皮精油实验需要注意事项 1实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。 2为了能将橘皮均匀地浸泡在水中,橘皮可以放入家用榨汁机粉碎, 但要注意安全。 3可以将未经浸泡的样品作为对照,探究浸泡时间对出油率的影响。 4两次过滤第一次用布袋,第二次用滤纸。 5要处理好温度 5 10 和时间 5 7 d。 6外植体边缘局部污染可能的原因还有 未在无菌条件下培养; 培养前没有灭菌; 培养基里没放抗生素等。 专题十五 要点热点探究 例 5 图 7 15 7和 7 15 8表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培 养过程,请据图回答下面的问题。 专题十五 要点热点探究 图 7 15 7 专题十五 要点热点探究 图 7 15 8 1对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是 _____________________________________________ ___________________________________________________; 对月季来说,适宜花粉培养的时期是 ________期。为确定花粉是否 处于该时期,最常用的镜检方法是 _________________。 2在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素,常用 的植物激素有 ______________________________。 专题十五 要点热点探究 3两种植物组织培养都需要接种,在进行接种时应注意 接种室要消毒 只要戴口罩,操作时便可说话 外植体可预先用体积分数为 70的酒精浸泡,取出用无菌水冲洗后, 再用 0.1的氯化汞溶液消毒,并用无菌水冲洗干净 接种操作要在酒精灯火焰旁进行 接种完毕应立即盖好瓶盖 A B C D 专题十五 要点热点探究 4月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同,从植物产生的途径来 说,花粉植株产生的途径除了图中所示外,还可以通过 ________阶 段发育而来,这两种发育途径的差别主要取决于 _________________________。 5图中的 B过程都需要 ________,因为愈伤组织形成幼小植物后, 植物需要叶绿素进行光合作用。 专题十五 要点热点探究 答案 1生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化单 核醋酸洋红法 2细胞分裂素和生长素 3C 4胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比 5光照 专题十五 要点热点探究 解析 菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝, 主要因为其分裂分化能力强;被子植物花粉发育过程要经历四分体时期 、单核期和双核期等阶段,其中单核期是绝大多数植物花药培养的适宜 时期。花药培养中常用的镜检方法为醋酸洋红法和焙花青 铬矾法。在组 织培养中常要加入一些植物激素如生长素和细胞分裂素,在培养的不同 时期加入激素的比例不同,对于花药培养来说,还要加入赤霉素等激素 。组织培养中要求进行严格的无菌操作,因为一旦出现细菌或真菌污染 ,就会导致实验失败,其要求除题目中提到的 项外,还有工作 人员即使戴上口罩,也不许说话、咳嗽等。花粉植株的产生也可以通过 胚状体诱导而成。叶绿素的合成需要光照条件,所以当幼小植物形成后 ,需要光照。 专题十五 要点热点探究 点评 花药离体培养与花粉离体培养的差异 1培养概念的差异花药离体培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种 到培养基上,来改变花药内花粉粒的发育程序,使其分裂形成细胞团, 进而分化成胚状体,形成愈伤组织,由愈伤组织再分化成植株。花粉离 体培养是指把花粉从花药中分离出来,以单个花粉粒作为外植体进行离 体培养的技术,由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈伤组织或胚状体 发育而成的植株都是单倍体,且不受花药的药隔、药壁、花丝等体细胞 的干扰。 专题十五 要点热点探究 2培养层次的差异 花药离体培养属器官培养,花粉离体培养属细胞培养,但花药离体培养 和花粉离体培养的目的一样,都是要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞, 最后发育成单倍体植株。 3培养过程的差异 花药离体培养相对较容易,技术比较
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