高三生物复习学案：专题8 生物技术实践专题.doc

专题八 生物技术实践核心考点整合考点整合一：微生物的培养及应用培养基种类及用途划分标准 培养基种类 特点 途径 物理液体培养基 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 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确（用化学成分已知的化学物质配成） 分类、鉴定 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（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的食盐） 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，如可用伊红—美蓝培养基鉴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） 2．无菌技术（消毒和灭菌的区别）项目 消毒 灭菌 条件 使用较为温和的理化方法 使用强烈的理化因素 结果 杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子） 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 适用 实验操作的空间、操作者的衣服和手 微生物的培养器皿、接种用具和培养基等 常用方法 煮沸消毒法（如在100℃，煮沸5～6 min）、巴氏消毒法（如在80℃，煮15 min）；使用酒精、氯气、石炭酸等化学药剂进行消毒 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 3.统计菌落数目的方法（1）稀释涂布平板法（也叫活菌计数法）①原理：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，就能推测出样品大约含有多少个活菌。

②操作：A．设置重复组，增强实验的说服力与准确性将待测样品经一系列10倍稀释，然后选择三个稀释度的菌液，分别取0.1 mL接种到已制备好的平板上，然后用无菌涂布棒将菌液涂布整个平板表面，放在适宜的温度下培养，计算菌落数为使结果接近真实值，可将同一稀释度加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数B．为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300个的平板进行计数，若设置的重复组中结果相差太远，意味着操作有误，需重新实验③计算公式：每个样品中的菌＝ ，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数说明：此种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落2）显微镜直接计数法①原理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量，但不能区分细菌的死活计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积（1 mm2）和高（0.1 mm）的计数室，在1 mm2的面积里又被划分成25个（或16个）中格，每个中格进一步划分成16个（或者25个）小格，但计数室都是由400个小格组成。

②操作：将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片，再将稀释的样品滴在计数板上，然后在显微镜下统计4～5个中格中的细菌数，并求出每个小格所含细菌的平均数，再按下面公式求出每毫升样品中所含的细菌数③计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数3）滤膜法：以测定饮用水中大肠杆菌的数目为例，将已知体积的水过滤后，将滤膜放于伊红—美蓝培养基上培养，在该培养基上，大肠杆菌菌落呈现深紫色，可根据培养基上深紫色的菌落数目，计算出水样中大肠杆菌的数量例1】 （2009·宁夏理综、辽宁理综）（1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑________、________和渗透压等条件由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、________、_________________等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能___________________________________________________________________ 温度 酸碱度 易培养生活周期短 灭菌 消毒 损伤DNA的结构 （3）若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的________。

4）通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_____________5）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染对于固体培养基应采用的检测方法是_____________________________________________________________________________________________________________6）若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散比例合适 鉴定（或分类） 将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生 灭菌 [解析] 微生物的培养要有适宜的营养物质（碳源、氮源、生长因子等）、温度、pH、渗透压（控制培养液的浓度）等细菌具有个体微小、结构简单、生长周期短、繁殖快、代谢旺盛、变异类型简单（主要是基因突变）等特点在微生物实验操作中，防止杂菌污染是贯穿实验整个过程中的内容，因此，对环境、生物材料、操作者双手等进行消毒，对培养基、接种环和培养仪器进行灭菌紫外线灭菌的原理是紫外线使蛋白质和DNA等生物分子变性，即空间结构改变。

稀释涂布平板法是细菌分离纯化的常用方法，合理的稀释倍数是实验的关键微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落，依据菌落大小、形态、色泽等可以对细菌进行鉴定或分类因为有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠道出现严重症状，所以使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散 知识拓展微生物的纯化培养（两种接种方法）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在数次划线后，就可以得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，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互动探究1】 （2010·苏州模拟）同学们为了探究土壤中的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，实验步骤如图所示请分析回答问题：KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO4·7H2O 0.2 g 葡萄糖 10 g 尿素 1 g 琼脂 15 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL （1）简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理：__________________________________________________________________________________________________。

2）培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基在以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂，细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，pH增高，使酚红指示剂变为红色 目的菌 选择 （3）“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的_______________，实验需要振荡培养，原因是______________________________________4）转为固体培养时，常采用_______________________接种，获得单菌落后继续筛选尿素、葡萄糖 为目的菌提供氧气 涂布平板法（或划线法）[解析] 选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制其他微生物的生长，促进所需微生物的生长，筛选目的菌可用选择培养基尿素是培养基中的惟一氮源，因此只有能够利用尿素的微生物才能够生长由于细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，pH增高，故在以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂，其将变红；目的菌生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的尿素、葡萄糖考点整合二：生物技术在食品加工中的应用 1．果酒和果醋制作的比较2.腐乳的制作（1）实验原理：多种微生物发酵，豆腐中的蛋白质、脂肪被分解为肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等。

2）实验流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制3）操作注意事项：①控制好材料的用量：盐的浓度不能过低或过高，卤汤中酒的含量应控制在12%左右；②防止杂菌的污染3．制作泡菜并检测亚硝酸盐含量（1）实验原理：①利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐含量的变化；②在酸性条件下，亚硝酸盐通过显色反应，与已知浓度的标准液对比，可以估算泡菜中亚硝酸盐的含量2）实验流程4．水蒸气蒸馏法、压榨法、有机溶剂萃取法的比较提取方法 实验原理 方法步骤 适用范围 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；③除水过滤 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油 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 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取 有机溶剂萃取 使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油 ①粉碎、干燥；②萃取、过滤；③浓缩 适用范围广，要求原料的颗粒尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中 【例2】 （2009·海南卷）请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。

2）芳香油溶解性的特点是不溶于________，易溶于________，因此可用__________________________作为提取剂来提取芳香油3）橘子果实含有芳香油，通常可用________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是________________________________________________________________________蒸馏法萃取法水有机溶剂有机溶剂（其他合理答案也可）橘子皮芳香油含量较高（4）对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________________________________________________________________________5）得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的________层，原因是_______________________________________________________。