2019版高考生物总复习第一部分非选择题必考五大专题专题五选修部分第13讲微生物的培养、分离及酶的应用课件.ppt

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1、第13讲 微生物的培养、分离及酶的应用,考试要求 1.大肠杆菌的培养和分离。2.分离以尿素为氮源的微生物。3.果汁中的果胶和果胶酶。4.淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测。,1.(2018浙江11月选考节选)回答与微生物培养及应用有关的问题：(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从_时开始计时。对于不耐热的液体培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中，采用_方式可较快地进行过滤灭菌。(2)与酿造果醋相比，利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋，需增加_的过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白质胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中某露醇的主要作用是_。,(3)为筛选胞外淀粉酶分泌型菌种，一般从_(A.果园树

2、下 B.肉类加工厂周围 C.米酒厂周围 D.枯树周围)获得土样，用无菌水稀释，涂布到含有淀粉的选择培养基上培养，一段时间后在培养基表面滴加碘液，可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种，需挑选若干个_比值大的菌落，分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心，取_用于检测酶活性。,解析 (1)由于高压蒸汽灭菌锅的升温升压需要一定时间，而未达设定温度和压力将导致灭菌不彻底，因此对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。对于不耐热的液体培养基，如尿素培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌，采用抽滤方式可加快过滤速度。(2)相比果醋制作

3、中先利用葡萄糖进行酒精发酵，再进行醋酸发酵，以淀粉为原料制醋，需增加淀粉分解成糖的过程。醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中甘露醇的主要作用是作为碳源。,(3)结合生物具有适应性的规律，米酒厂周围的淀粉量相对较多，因此存在可分泌淀粉酶的分泌型菌种。分泌的淀粉酶活性越高，数量越多，菌落周围的透明水解圈越大。由于水解圈越大，表明淀粉分解量越多，因此水解圈直径与菌落直径比值大的菌落，分泌的酶活性较高。经液体培养基振荡培养进行扩增后，再将培养液离心，菌种会分布于沉淀，而分泌的胞外酶分布于上清液，可取上清液测定酶活性。 答案 (1)达到设定的温度或压力值 抽滤 (2)将淀粉分解成糖 作

4、为碳源 (3)C 水解圈直径与菌落直径 上清液,2.(2018浙江4月选考节选)回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗_(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。,(2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使

5、用的菌液，采用_，进行单菌落分离，然后将其_，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。 (3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加_使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加_，以解决汁液浑浊和沉淀问题。,(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的_(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过_来调节。,解析 本题考查选修一酶的应用，试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。果胶酶活性受温度、pH或酶

6、抑制剂的影响。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。常用方法有吸附法、共价偶联法等。 答案 (1)C (2)划线分离法(或涂布分离法) 扩大培养 (3)果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶使淀粉分解 (4)固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量(或体积),3.(2017浙江4月选考节选)制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用_蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分离操作，正确的是_。,解析 取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用接种

7、环蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。划线分离法从第二次开始每次都是从上一次划线的末端开始划线，因为线条末端细菌的数目比线条起始处要少，正确的是B。 答案 接种环 B,4.(2016浙江10月选考节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌实验的有关问题：(1)LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取液、NaCl，加入一定的量的蒸馏水溶解，再加_，灭菌备用。(2)尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液，用_灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗_，故用于过滤除菌，然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。,(3)取适量含产脲酶细菌的104、1

8、05两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48小时，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是_(A.105稀释液尿素固体培养基 B.105稀释液LB固体培养基 C.104稀释液尿素固体培养基 D.104稀释液LB固体培养基)。在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现_，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生_所致。 (4)制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱，用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用为_。 答案 (1)琼脂糖 (2)高压蒸汽 孔径小，细菌不能滤过 (3)A 红色环 氨 (4)除去游离的脲酶,5.(2016浙江4月选考节选)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验

9、有关的问题：(1)果胶是细胞壁的重要组成成分，其化学本质是_(A.蛋白质 B.脂质 C.核酸 D.多糖)。它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞_在一起。(2)制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成_和半乳糖醛酸甲酯等物质，再用_酶处理，可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的_高低呈正相关。,(3)由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行_处理，从而得到干制品。 答案 (1)D 粘合 (2)半乳糖醛酸 果胶甲酯 活性 (3)沉淀,1.正误判断(1)单菌落的常用分离方法有划线分离法和涂布分离法，其中前者操作简单，且可计

10、数菌体数目。( )(2)在划线操作的第一次划线以及之后每次划线之前都要灼烧接种环，在每次划线操作结束后，也需要灼烧接种环。 ( )(3)倒平板时将培养皿的盖拿开，以方便将锥形瓶中的培养基倒入培养皿。 ( )(4)筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为琼脂固体培养基。 ( ),(5)果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，果胶酶和果胶甲酯酶均可水解果胶。( ) (6)将果胶酶用于果汁的生产，既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度。( ) (7)教材上淀粉酶固定在石英砂上，固定方法为吸附法。( ) (8)酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等，将酶加上糖衣做成胶囊属于包埋法。(

11、),2.读图析图下图是微生物划线分离示意图，划线的顺序是1、2、3、4、5。 图示划线操作共需灼烧接种环_次。第一次灼烧接种环的目的是_，最后一次灼烧接种环的目的是_，中间几次灼烧接种环的目的是_。,提示 6 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端,考点1 结合大肠杆菌的培养和分离考查科学实践能力 1.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程： 请回答：(1)培养基灭菌常用_法，灭菌后，要待_时才能打开锅盖。(2)倒平板和接种前要用_擦手。

12、接种和划线前使用_的方法对接种环灭菌。,(3)划线分离时，接种环在菌液中蘸取_次。下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在乙图中画出第三次划线。 (4)划线后在恒温培养箱中培养时，培养皿须倒置，目的是_ _。 (5)实验完成后，接触过细菌的器皿应如何处理？ _ _。,解析 此题考查大肠杆菌的培养和分离过程，具体分析如下：(1)对培养基进行的灭菌应该是用灭菌锅进行高压蒸汽灭菌。灭菌后，灭菌锅内的压力与大气压相同时，才能打开锅盖，否则会造成培养液溅出。(2)在进行实验操作时，操作者的双手要用酒精棉球擦拭消毒，接种环要用火焰灼烧灭菌。(3)划线分离时，接种环在菌液中蘸取菌液1次然后连续划线

13、。(4)在培养时，培养皿须倒置，目的是防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基，冲散菌落。(5)实验完成后，接触过细菌的器皿应灭菌处理以防止污染。,答案 (1)高压蒸汽灭菌 灭菌锅内压力与大气压相同 (2)酒精棉球 (酒精灯火焰上)灼烧 (3)1 (见下图) (4)防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基 (5)接触过细菌的器皿应作灭菌处理,(1)常见无菌操作技术 提醒：为防止葡萄糖高温分解碳化，含有葡萄糖的培养基要用500 g/cm2压力 (90 以上)灭菌30 min。尿素等加热会分解的物质，不能加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤。,(2)微生物分离的两种常用方法,考点2 围绕分离以尿

14、素为氮源的微生物考查科学实践能力 2.下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程，请回答下列问题：,(1)该实验培养基不能含有_(A.尿素 B.氯化钠 C.葡萄糖 D.琼脂)。 (2)尿素溶液可用_使之无菌。若要检查B过程灭菌是否彻底，可以采用的方法是_ _。 (3)图中步骤C为_。相对于划线分离法，过程D涂布分离法的优点是_。 (4)如果菌落周围出现_色环带，说明该菌落能分泌脲酶。,解析 (1)分离以尿素为氮源的微生物，应该以尿素为唯一氮源，所以不应有琼脂，因为琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物。(2)尿素加热分解，不能够加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤除去细菌等微生物。

15、将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，若无菌落出现，则说明培养基灭菌彻底。(3)图中步骤C为倒平板，相对于划线分离法，涂布分离法更容易获得单菌落。(4)若菌落能分泌脲酶，则菌落周围会出现红色环带。 答案 (1)D (2)G6玻璃砂漏斗过滤 将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察有无菌落出现 (3)倒平板 单菌落更易分开 (4)红,(1)本实验用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基。琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物，不利于以尿素为氮源的细菌的筛选。 (2)因尿素加热分解，本实验配制尿素固体培养基时，需先高压蒸汽灭菌，冷却至 60 时再加入通过G6玻璃砂漏斗过滤的尿素溶液。 (3)微

16、生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用 筛选微生物时，除选择培养基外，还需设置两组对照培养基，以提高实验的说服力和科学性。,考点3 结合果汁中的果胶和果胶酶考查科学实践能力 3.(2018学军中学3月模拟)回答下列有关果胶、果汁和果胶酶等问题。(1)果胶是植物细胞壁的主要成分，起着将植物细胞_在一起的作用。制作果汁时可加入果胶酶和_以分解果胶，提高果汁出汁率和澄清度。(2)生产果胶酶可从黑曲霉中提取，下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是_(A.蛋白胨和酵母提取物培养基 B.尿素固体培养基 C.MS培养基 D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。由于果胶酶溶于水，不利于重复使用，可通过物理或化学方法将果胶

17、酶固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有_的制剂。,(3)用果汁制作果酒，以果汁为原料，加入一定比例的蔗糖目的是_。 最后倒入酵母悬液，混匀，加盖；发酵开始时，由于微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现_，原因是_ _。 解析 “细菌喜荤，霉菌喜素”，霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。用果汁制作果酒时加入一定比例的蔗糖，既可以增加糖的含量，又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量。 答案 (1)粘合 果胶甲酯酶 (2)D 酶活性 (3)提高果酒的酒精和糖的含量 负压 需氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳易溶于水,考点4 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 4.如图是固定化酶

18、反应柱，请回答下列问题： (1)将淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样淀粉酶就可以固定在石英砂上。这种固定化酶的方法称为_。30 min后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是_。洗涤时，蒸馏水流速_(填“能”或“不能”)过快。,(2)实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_。 在流出5 mL后接收0.5 mL流出液，加入12滴_，观察颜色。为了使观察到的颜色变化明显，可_后再观察。如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为_。 (3)实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤

19、此反应柱，洗涤的目的是_。 洗涤后，放置在4 冰箱中保存。几天后，可重复使用。,解析 (1)固定化酶的制作方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法，本题所示为吸附法。洗涤的目的是除去未吸附的一些游离的酶，在洗涤时流速不能过快，为1 mL/min。(2)以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱，可以让吸附着的酶与底物充分反应。根据KII2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况。(3)实验完成后还需要对反应柱进行洗涤，以除去参与反应的反应物及生成的产物，以便重复使用。 答案 (1)吸附法 除去未吸附的游离淀粉酶 不能 (2)使淀粉溶液与溶粉酶充分接触充分反应 KII2溶液 稀释 糊精 (3)洗去残留的反应物和产物,(1)固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，且可被反复多次利用。 (2)两次用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器的目的比较,