选修1 单元学科培优.ppt

例】　现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：,,(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中将从土壤中获得的微生物培养在以___________________为碳源、并加入________的培养基上筛选周围有________的菌落2)据测定①环节常选择木霉，则②中获得的酶是________酶，该酶至少包括C1酶、Cx酶、________三种组分3)生产中可以满足④环节的常见菌种是________，④过程要注意避免________，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意________4)该技术虽然有广阔的前景，但存在酶的成本高等问题，为了降低成本所以要对其进行改进首先要通过________等技术手段对产酶微生物改造，提高酶的产量[研析]　本题以微生物分解纤维素生产新能源乙醇的基本工作流程为切入点，考查微生物的培养条件、微生物对培养基的选择作用及微生物的筛选等解题过程如下：,[答案]　(1)富含纤维素(或其他合理答案，如落叶较多等)　纤维素　刚果红　透明圈(2)纤维素　葡萄糖苷酶　(3)酵母菌　杂菌污染　发酵装置密闭(或保证无氧条件等)(4)基因工程或诱导基因突变,1．酵母菌是一种真菌，与人们的日常生活密切相关，也是现代技术研究常用的模式生物，请回答：(1)土壤中富含各种微生物，将其浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌，这一过程叫做________，这种特定培养基可称为________。

(2)用酵母菌发面做馒头时，在发酵的面团里加入一些纯碱的主要作用是_________________________________________________3)制作果酒时，将酵母菌加入到葡萄汁中，控制好发酵条件，10 d后得到散发着酒香的成品，此过程的原理是___________4)苹果醋也是受现代人所青睐的健康饮品之一，其生产过程中则利用了代谢类型为________的________的发酵作用，该过程需要控制的温度条件是________解析：土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌，这属于酵母菌的分离，所用的特定培养基为选择培养基用酵母菌发面做馒头时，酵母菌呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，发酵的面团里加入一些纯碱可中和碳酸酵母菌酿酒是利用酵母菌无氧呼吸能产生酒精果醋是醋酸菌的发酵产物，发酵温度为30～35 ℃，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型答案：(1)酵母菌的分离　选择培养基　(2)中和发酵时产生的酸类物质　(3)在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵　(4)异养需氧型　醋酸菌　30～35 ℃,2．(2012年高考上海卷)回答下列关于微生物和酶的问题高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。

研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图所示1)①过程称为________，②过程是为了_____________2)Ⅰ号培养基称为__________(按功能分)；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分________A．琼脂　　　　　　　　 B．葡萄糖C．硝酸铵 D．碳酸氢钠,,(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌，其中“高压”是为了________在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线②4)根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是________A．40 ℃～50 ℃ B．50 ℃～60 ℃C．60 ℃～70 ℃ D．70 ℃～80 ℃(5)据图判断下列叙述错误的是________A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性B．曲线②35 ℃数据点是在80 ℃时测得的C．曲线①表明80 ℃是该酶活性最高的温度D．曲线②表明该酶的热稳定性在70 ℃之后急剧下降,解析：本题主要考查微生物培养及酶的相关知识。

欲培养和分离嗜热菌单个菌落可采用稀释涂布平板法；①为稀释过程，②为筛选过程；Ⅰ号培养基为选择培养基，加入硝酸铵的目的主要是补充氮元素；高温灭菌的目的是杀死包括细菌芽孢等在内的全部微生物；据图可知，工业生产中该酶的最佳温度范围为60 ℃～70 ℃答案：(1)稀释　单个菌落的筛选(或筛选)　(2)选择培养基　C　(3)杀死培养基中的细菌芽孢　(4)C　(5)A,3．“用汰渍，没污渍”“强效去顽渍，五星真洁净”等广告充分反映了加酶洗衣粉在洗涤衣物方面的重要作用加酶洗衣粉的出现给人们的生活带来了极大的方便请回答下列问题：(1)加酶洗衣粉的使用说明上会出现“切勿用于丝质及羊毛衣料，用后彻底清洗双手”，原因是丝质、羊毛衣料和皮肤的主要成分是________，加酶洗衣粉中的________会破坏它而使衣物和皮肤受损酶作为一种________，有一定的寿命，不能放置太久，因此加酶洗衣粉也有保质期2)为防止假冒伪劣的加酶洗衣粉流入市场，质检局针对某品牌的加酶洗衣粉设计了如图所示的实验图示实验的目的是检测洗衣粉中是否含有________如果该洗衣粉不是假冒的，因为酶有________，能迅速将胶片上的蛋白质分解成易溶于水的小分子，胶片上的蛋白膜会迅速消失。

现在的加酶洗衣粉多是复合型的，利用的是酶的________特点，能同时更好地洗掉各种污渍3)利用第(2)小题装置中的实验材料及方法，写出探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度的实验设计思路该实验的因变量是_____________________________________________4)目前国家大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_______________________________________解析：(1)酶是一种生物催化剂，具有专一性、高效性，易受温度、pH等因素的影响，其本质是有机物，因而与无机催化剂不同，具有一定的寿命2)因为题图所示的实验装置中有“蛋白膜”，根据酶的专一性判断实验的目的是检测洗衣粉中是否含有蛋白酶，也是因为酶有专一性，复合型加酶洗衣粉中含有多种酶，才能分解不同的物质，达到洗涤的效果3)探究酶催化作用的最适温度时，不同的温度是自变量，通过观察胶片上的蛋白膜消失时间的长短判断最适温度在最适温度条件下，胶片上的蛋白膜消失所需的时间最短4)生活污水和工业废水中的磷是导致水生藻类等大量繁殖造成水体富营养化的重要原因之一，无磷加酶洗衣粉有利于环境保护，应予以推广使用。

答案：(1)蛋白质　蛋白酶　生物催化剂　(2)蛋白酶　高效性　专一性　(3)根据生活实际，可设置20～55 ℃范围和一定的温度梯度，蛋白膜消失最快时的温度为这种洗衣粉的最适温度　胶片上的蛋白膜消失时间的长短(4)酶本身无毒，含量少，又能被微生物分解，不会引起水体的营养化，对环境无污染,4．富集培养是微生物学中的最强有力的技术手段之一主要是利用不同微生物生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其数量大大增加下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物——对羟基苯甲酸的微生物的实验过程请分析回答：,,(1)①→③重复培养的目的是_________________________2)⑤的菌落中大部分是降解________的微生物设置⑥的目的是____________________________________________3)⑤→⑥采用单细胞挑取法，将所选菌种接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止污染应注意的事项是：接种环要________灭菌，待其________后，再挑取菌落接种到试管中，并塞好棉塞，操作完成后需将接种环在火焰上灼烧，目的是____________________。

4)如果用这种方法分离土壤中的纤维素分解菌，常用加入________的鉴别培养基，在该培养基上，纤维素分解菌会因为产生纤维素酶使菌落周围出现__________________________________解析：(1)①→③重复培养的目的是扩大培养，使分解对羟基苯甲酸的微生物数量增多2)题图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物——对羟基苯甲酸的微生物的实验过程，所以⑤的菌落中大部分是降解对羟基苯甲酸的微生物；⑥和⑦为对照，所以设置⑥的目的是对照作用3)⑤→⑥的操作过程中，为防止污染应注意：接种环要在火焰上灼烧灭菌，待其冷却后，再挑取菌落接种到试管中，并塞好棉塞，操作完成后需将接种环在火焰上灼烧，目的是杀灭残留物4)从土壤中分离纤维素分解菌使用选择培养基，培养基中唯一的碳源只能是纤维素，同时加入刚果红染色剂，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌答案：(1)扩大培养(使分解对羟基苯甲酸的微生物的比例增高)　(2)对羟基苯甲酸　对照作用　(3)在火焰上灼烧　冷却　杀灭残留物　(4)刚果红　透明圈,选择培养基筛选特定微生物图解,,培养基的组成图解说明：氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。

某研究小组依照实验方案(如图)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌培养基配方如表析图：(1)因Ⅱ号为选择功能培养基，应为固体培养基，故配制时要添加琼脂2)Ⅰ号为普通培养基，Ⅱ号为选择培养基，其中为SP1菌提供氮源的成分为硝酸铵，提供能源和碳源的为氯苯3)菌体数量及增殖与氯苯的含量关系密切1．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株筛选的主要步骤如下图所示，①为土壤样品请回答下列问题：(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入________作为碳源②中不同浓度碳源的培养基___________________(A.影响；B.不影响)细菌的数量如果要测定②中活细菌数量，常采用________法2)④为对照，微生物在④中不生长、在⑤中生长④与⑤培养基的主要区别在于__________；使用________法可以在⑥上获得单菌落采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养？___________3)如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小？___________4)实验过程中如何防止其他微生物的污染？_______________。

解析：本题考查细菌的分离技术题目中所筛选的细菌“只能”降解苯酚，故可采用以苯酚为唯一碳源的选择培养基筛选，含除苯酚外其他碳源的培养基作为对照培养液中苯酚浓度下降的速度可反映该菌对苯酚的降解能力，严格灭菌、无菌操作可有效防止实验过程中的杂菌污染答案：(1)苯酚　A　平板菌落计数(活菌计数或菌落计数)(2)④含除苯酚外的其他碳源，⑤以苯酚为唯一碳源　平板分离(稀释涂布平板或平板划线分离)　避免培养过程产生的水分影响微生物的生长(3)用同样苯酚浓度的培养液培养不同菌株，一定时间后，测定培养液中苯酚含量(4)培养基灭菌，接种环灭菌，接种过程无菌操作,2．一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解，长期使用可污染土壤为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明) (1)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理现有一升土壤浸出液，用无菌吸管吸取1 mL液样至盛有9 mL无菌水的试管中，依次稀释103稀释度各取0.1 mL已稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养，记录的菌落数分别为55、56、57，则每升原土壤浸出液样中菌体数为________。