2011届高考生物知识点复习 生物技术实践
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高考生物知识复习专题17——生物技术实践基础知识点归纳生物技术是一门现代的科技学科,它将生物学、计算机技术、化学、物理、数学和工程学等多个学科相结合,可以实现对生命活动的认识和利用。
生物技术的研究方向和应用领域非常广泛,如生物医学、农业、环境保护、食品加工等。
而在生物技术的学习和研究过程中,生物技术实践基础知识点的掌握是非常重要的。
下面,我们来归纳一些重要的生物技术实践基础知识点。
一、实验室安全在进行生物技术实验时,首先要注意实验室的安全。
实验室内应该配备卫生防护设施,如洗手池、洗眼器、安全淋浴器等。
操作人员应该穿戴适当的防护服和手套,避免接触到可能对身体有害的化学制品和生物制品。
在进行细胞培养等涉及到生物安全的实验时,还要遵守相关的安全规定,避免对人类和环境造成不良影响。
二、分离与纯化生物技术的研究过程中,常常需要从复杂的生物样品中分离出目标物质,或将目标物质从混合物中纯化出来。
这需要掌握有效的分离与纯化技术。
比如,离心法可以根据生物物质在离心力下的不同沉降速度来分离出不同大小的粒子;凝胶电泳法可以根据生物物质的电荷、大小和形状而使其在凝胶中运动,实现分离。
在实际应用中,还需结合目标物质的特性选取最适宜的方法。
三、酶切与连接生物技术的研究往往需要对DNA片段进行切割或连接,这需要用到酶切和连接技术。
酶切是指利用限制性内切酶或其他特定酶切割DNA准确和可控制地在特定的核苷酸序列上切断DNA,使之成为所需要的长度和形态。
而连接是指将DNA片段连接成所需的线性或环形形态,通过连接不同的DNA片段可以构建出各种重要的DNA分子,如载体、重组蛋白表达载体等。
四、PCR技术PCR(聚合酶链反应)技术是一种在实验室中大量复制DNA的技术,适用于各种生物学研究,包括遗传学、医学诊断和病原检测等。
PCR技术的核心是利用DNA聚合酶和引物在反应管中循环扩增DNA片段。
PCR技术应用十分广泛,如通过PCR技术可以在血样中检测出病原体、在食品中快速检测出致病菌等。
2011高考生物考点重点难点归纳考点重点难点疑点热点焦点一:生命活动的物质基础和结构基础一、各种元素相关知识归纳化学元素能参与生物体物质的组成或能影响生物体的生命活动。
N就植物而言,N主要是以铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO2-、NO3-)的形式被植物吸收的。
N 是叶绿素的成分,没有N植物就不能合成叶绿素。
N是可重复利用元素,参与构成的重要物质有蛋白质、核酸、ATP、NADP+,缺N就会影响到植物生命活动的各个方面,如光合作用、呼吸作用等。
N在土壤中都是以各种离子的形式存在的,如NH4+、NO2-、NO3-等。
无机态的N在土壤中是不能贮存的,很容易被雨水冲走,所以N是土壤中最容易缺少的矿质元素。
N是一种容易造成水域生态系统富营养化的一种化学元素;P参与构成的物质有核酸、ATP、NADP+等,植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA 的转录,从而影响到植物的生长发育。
P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和ADP中都含有磷酸。
P对生物的生命活动是必需的,但P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。
在一般的淡水生态系统中,由于土壤施肥的原因,N的含量是相当丰富的,一旦大量的P进入水域,在适宜的温度条件下就会出现“水华”现象,故现在提倡使用无磷洗衣粉。
Fe2+是血红蛋白的成分;Fe在植物体内形成的化合物一般是稳定的、难溶于水的化合物,故Fe是一种不可以重复利用的矿质元素。
Fe在植物体内的作用主要是作为某些酶的活化中心,如在合成叶绿素的过程中,有一种酶必须要用Fe离子作为它的活化中心,没有Fe就不能合成叶绿素而导致植物出现失绿症,但发病的部位与缺Mg是不同的,是嫩叶先失绿。
I 是甲状腺激素合成的原料;Mg是叶绿素的构成成分;B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长,有利于受精作用;Zn有助于人体细胞的分裂繁殖,促进生长发育、大脑发育和性成熟。
对植物而言,Zn是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。
高中生物选修一生物技术实践知识点总结材料生物技术实践是高中生物选修一课程中的重要内容,其涉及的知识点较多。
下面是关于生物技术实践相关知识点的总结材料。
一、细胞培养技术1.细胞培养基本理论:细胞培养的定义、种类和应用2.细胞培养技术的步骤:细胞的分离、传代、化学培养基的制备等3.细胞培养的影响因素:温度、培养基成分、培养器具等4.细胞培养的应用:生物药物的生产、组织工程、基因工程等二、基因工程技术1.基因工程的基本概念:基因重组、基因表达等2.基因工程中的重要技术:限制性酶切、DNA连接、DNA复制等3.基因工程的应用:转基因技术、蛋白质表达与纯化、分子诊断等4.基因工程的伦理问题:风险评估、生物安全等三、单细胞技术1.单细胞技术的基本原理:单细胞分离、扩增等2.单细胞技术的应用:单细胞测序、单细胞克隆等3.单细胞技术在医学研究中的应用:癌症研究、免疫细胞研究等4.单细胞技术的发展前景:个体化医学、药物开发等四、酶工程技术1.酶工程的基本概念:酶的定义、性质等2.酶工程技术的步骤:酶的筛选、改造、固定化等3.酶工程技术的应用:生化制剂的生产、环境保护等4.酶工程技术的发展趋势:多功能酶的研究、酶催化反应的优化等五、生物传感器技术1.生物传感器的基本原理:生物元件的识别、信号转导等2.生物传感器的种类:酶电极、抗体电极等3.生物传感器的应用:生物分析、临床诊断等4.生物传感器技术的发展:微纳制造技术的应用、多样化生物传感元件的研究等六、生物安全技术1.生物安全的概念:生物实验的风险评估、安全管理等2.生物安全技术的措施:生物实验室建设、生物废弃物处理等3.生物安全的法律法规:《生物安全法》等相关法律法规4.生物安全技术的发展:新兴疾病、转基因生物等生物安全问题的研究与应对以上是高中生物选修一生物技术实践的知识点总结材料。
这些知识点涵盖了细胞培养技术、基因工程技术、单细胞技术、酶工程技术、生物传感器技术和生物安全技术等方面,希望对你的学习有所帮助。
2011届高考生物现代生物技术学科: 生物年级:版本:冲刺版期数:2342本周教学内容:专题十四现代生物技术【知识联系框架】生物技术(也称生物工程)是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性科学技术。
它是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段加工或改造生物材料,如DNA、蛋白质、染色体、细胞及至整个生物体,从而生产出人类所需要的生物或生物制品,甚至于改造我们人类自身等。
【重点知识联系与剖析】一、细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。
细胞工程涉及的领域相当广泛,就其技术范围而言,大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技术等。
1.细胞融合技术细胞融合技术是指把两个细胞(可以是同种细胞,也可以是异种细胞)在融合剂的作用下,融合成一个细胞的技术。
如图14-1所示。
应用细胞融合技术进行细胞杂交,能够克服远缘杂交不育的缺陷,对培育新品种具有广阔的应用前景。
图14-12.细胞拆合技术细胞拆合技术也称为细胞核(包括细胞器)移植技术,是将细胞核和细胞质用某种方法拆开,然后再把分离的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。
把从细胞中分离出来的染色体或基因转入另一个细胞中,赋予重建的细胞以某种新的功能,这属于染色体导入或基因转移的技术范畴。
3.细胞培养技术细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细胞,接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上,然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度或pH值等)进行培养,使细胞能够生长和不断增殖的技术。
由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术难度较大,目前多采用组织培养技术。
如通过植物胚胎(成熟或未成熟胚)或器官(根尖、茎尖、叶原基、花药等)的离体培养,再生成新植株(试管苗)。
人教版选修一:生物技术实践的复习--重点知识归纳1.植物组织培养的基本过程⑴理论基础:细胞具有全能性。
生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
⑵细胞分化:植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程叫做细胞分化。
⑶植物组织培养过程:离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,通过细胞分裂形成愈伤组织,其特点是细胞排列疏松而无规则,是一种高度液汽化呈无定形状态的薄壁细胞。
这种由高度分化的植物组织细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。
愈伤组织重新分化成根芽等器官,这个过程叫再分化。
⑷植物组织培养的条件:植物的组织或细胞离体状态时,在一定的营养物质、激素和其它外界条件(温度、湿度、pH、光照等)的作用下就可能表现出全能性,发育成完整植株。
离体的植物组织或细胞叫做外质体。
2.影响植物组织培养的因素⑴不同植物组织或同一植物组织的不同部分,培养的难易程度不同,菊花的组织培养,一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝。
⑵植物组织培养需要适宜的培养基,常用的是MS培养基,在配制好的培养基中,常常添加生长素和细胞分裂素两种激素,菊花茎段的培养比较容易,一般不用添加植物激素。
⑶植物激素: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,使用的先后顺序以及比例等都会影响植物细胞发展方向。
⑷其他因素:pH、温度、光照等条件也影响植物组织的培养。
3.植物组织培养实验操作⑴制备MS固体培养基可分为配制各种母液和配制培养基及灭菌,灭菌的方法是高压蒸汽灭菌。
⑵外植体要先用70%酒精消毒,再用0.1%氯化汞消毒,最后用无菌水清洗。
⑶接种时要始终在点燃的酒精灯旁进行,对接种工具要火焰灼烧灭菌。
⑷一般地讲,容易进行组织培养的植物,往往是容易进行无性繁殖的植物。
⑸植物组织培养技术有广泛的应用,和普通繁殖方式相比具有很多的优点。
高中生物选修1--生物技术实践知识点填空生物技术是应用生物学的知识和技术手段,以提高农业、医药等领域的产出和效益。
在高中生物选修1中学习生物技术实践的内容,主要包括基因工程、细胞工程和酶工程等方面的知识。
本文将从这几个方面逐一介绍生物技术实践的相关知识点。
一、基因工程基因工程是现代生物技术的核心内容,它通过改变生物体的遗传信息,以实现对生物体的有针对性的改造和利用。
基因工程的关键技术包括重组DNA技术、基因克隆和转基因技术等。
1. 重组DNA技术重组DNA技术是指通过体外的方法,将不同来源的DNA片段重新组合成具有新的功能的DNA分子。
在重组DNA技术中,常用的工具酶包括限制酶、连接酶和DNA聚合酶等。
通过限制酶切割DNA,然后通过连接酶将不同片段连接起来,最后通过DNA聚合酶构建完整的DNA分子。
2. 基因克隆基因克隆是指将目标基因从一个生物体中分离出来,并通过体外的方法进行复制,使其得到大量复制。
常用的基因克隆技术包括PCR扩增、基因文库构建和原核表达系统等。
通过PCR扩增可以快速复制目标基因,基因文库构建可以将目标基因储存起来,原核表达系统可以将目标基因转入细菌中并得到大量表达。
3. 转基因技术转基因技术是指将外源基因导入到目标生物体的染色体中,并使其能够正常表达。
通过转基因技术,可以改变生物体的性状、增加营养价值、提高抗病性等。
常见的转基因作物包括转基因水稻、转基因玉米和转基因大豆等。
二、细胞工程细胞工程是利用细胞和组织的生物学特性进行的工程技术。
它主要包括细胞培养、细胞融合和细胞检测等方面的实践操作。
1. 细胞培养细胞培养是指将细胞单元从生物体中分离出来,经过体外培养,使其能够持续生长和增殖。
细胞培养可以通过组织培养、细胞培养和胚胎培养等方式进行。
细胞培养技术在医药和生物工程领域具有重要应用价值。
2. 细胞融合细胞融合是将两个或多个不同类型的细胞合并成一个细胞,并使其具有双亲细胞的特性。
2011届高考生物知识点复习生物技术实践专题八生物技术实践(新课标)【考纲点击】1、微生物的分离和培养。
2、某种微生物数量的测定。
3、培养基对微生物的选择作用。
4、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。
5、运用发酵加工食品的基本方法。
6、测定食品加工中可能产生的有害物质。
7、从生物材料中提取某些特定的成分。
8、植物的组织培养。
9、酶的存在于简单制作方法10、酶活力测定的一般原理和方法。
11、酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
12、制备和应用固定化酶。
13、PCR技术的基本操作和应用。
14、蛋白质的提取和分离【核心要点突破】一、微生物的培养与应用1、培养(1)培养基的主要种类划分标准培养基种类特点用途物理性质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)消毒和灭菌的区别条件结果常用的方法消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌(3)微生物的纯化培养常用方法:平板划线法、稀释涂布平板法2、微生物的分离与计数(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→样品的稀释→微生物的培养与观察。
(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理即:科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→梯度浓度→涂布平板→挑选菌落。
【典例1】(2010•全国卷Ⅰ•T34)下列是与微生物培养有关的问题,请回答:⑴某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水,其中凝固剂是,碳源是,氮源是。
高考生物总复习全部知识大总结第一单元生命的物质基础和结构基础(细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程)1.1化学元素与生物体的关系1.2生物体中化学元素的组成特点1.3生物界与非生物界的统一性和差异性1.4细胞中的化合物一览表1.5蛋白质的相关计算设 构成蛋白质的氨基酸个数m ,构成蛋白质的肽链条数为n ,构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a , 蛋白质中的肽键个数为x , 蛋白质的相对分子质量为y ,控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r ,则 肽键数=脱去的水分子数,为 n m x -= ……………………………………①蛋白质的相对分子质量 x ma y 18-= …………………………………………②或者 x a ry 183-=…………………………………………③1.6蛋白质的组成层次1.7核酸的基本组成单位1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定1.10选择透过性膜的特点1.11细胞膜的物质交换功能1.12线粒体和叶绿体共同点1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质——DNA4、能独立地控制性状5、决定细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖水被选择的离子和小分子其它离子、小分子和大分子亲脂小分子高浓度——→低浓度不消耗细胞能量(ATP)离子、不亲脂小分子低浓度——→高浓度需载体蛋白运载消耗细胞能量(ATP)1.13真核生物细胞器的比较1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律注:设间期染色体数目为2N个,未复制时DNA含量为2a。
1.15理化因素对细胞周期的影响注:+表示有影响1.16细胞分裂异常(或特殊形式分裂)的类型及结果1.17细胞分裂与分化的关系1.18已分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点1.20分化与细胞全能性的关系G分化程度越低全能性越高,分化程度越高全能性越低分化程度高,全能性也高分化程度最低(尚未分化),全能性最高1.22癌细胞的特点1.23衰老细胞的特点1.24细胞的死亡水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢酶的活性降低色素积累,阻碍细胞内物质交流和信息传递细胞核体积增大,染色体固缩,染色加深细胞膜通透性改变,物质运输功能降低蝌蚪尾部消失 花瓣凋萎扁平梭形 球形成纤维细胞癌变如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞黏着性降低,易转移扩散。
【专题十】现代生物科技专题【考情分析】本专题内容包括选修三《现代生物科技专题》全部内容,具体有:基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程及生物安全等。
本考点主要和当前生物前沿科技热点相结合,“高起点、低落点”是本专题考点命题的最大特点,分析近3年新课标地区生物试题看,高考命题在本专题有以下特点:1.主要考点:基因工程的原理及应用;植物组织培养的生物学理论、主要操作过程及应用;动物细胞克隆的生物学理论基础和操作过程;单克隆抗体制备;胚胎工程的应用等。
2.命题形式:由于不同地区的考纳要求不同,所以山东、宁夏、广东和海南都是以选做简答题的形式出现,江苏、安徽则是选择题和简答题都有出现。
由此对2010年高考的命题趋势预测如下:1.基因产品、基因诊断、基因治疗。
2.植物组织培养的操作及应用。
3.单克隆抗体制备。
4.胚胎移植的应用。
【知识交汇】考点一:基因工程1.实质:在分子水平上利用特殊工具将特定基因转入受体细胞,使其产生所需性状。
2.操作程序(1)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取、PCR技术扩增、化学法人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的关键步骤,需要用同种限制酶分别切割载体和目的基因,再用DNA连接酶把两者连接,完整的基因表达载体包括标记基因、启动子、终止子和目的基因。
(3)将目的基因导入受体细胞:见表(一)(4)目的基因的检测和鉴定:见表(二)表(一) 表(二)考点二:克隆技术1.植物组织培养与动物细胞培养的比较2.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较3.单克隆抗体制备原理:B 淋巴细胞能够产生单一抗体,骨髓瘤细胞能够无限增殖,所以人工诱导两种细胞融合后筛选出的杂交瘤细胞具备两者的特性,从而产生了特异性强、灵敏度高的单克隆抗体。
考点三:胚胎工程1.动物胚胎发育的基本过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
2.胚胎干细胞的移植:胚胎干细胞是从早期胚胎(囊胚期的内细胞团)或原始性腺中分离出来的,其功能特点是具有发育的全能性,可诱导分化出各种组织器官。
考点20 生物技术实践一、选择题1.(2011·江苏高考)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是( )A.腐乳制作所需要的适宜温度最高B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA【解析】选D。
A项,果醋制作所需要的适宜温度最高,为30℃~35℃。
B项,果醋发酵为有氧发酵,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响。
C项,使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌和毛霉等。
D项,酵母菌和毛霉是真菌,醋酸菌是细菌,它们都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA。
2.(2011·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是( )A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B.透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C.棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层【解析】选A。
酶解法和吸水涨破法可使微生物细胞破裂,释放出胞内酶;常用透析法、离心沉降法和电泳法进行酶的分离和纯化;棉织物经添加纤维素酶的洗衣粉洗涤后更为蓬松,更为鲜亮;多酶片中的胃蛋白酶位于糖衣之内,肠溶衣之外。
3.(2011·江苏高考)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,相关叙述正确的是( )A.用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L,滤去析出物B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同【解析】选B。
A项,用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L,使DNA析出。
B项,NaCl溶液为2mol/L,过滤除去不溶的杂质,木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
C项,在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
D项,如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞壁。
2011届高考生物知识点复习生物技术实践专题八生物技术实践(新标)【考纲点击】1、微生物的分离和培养。
2、某种微生物数量的测定。
3、培养基对微生物的选择作用。
4、利用微生物发酵生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。
、运用发酵加工食品的基本方法。
6、测定食品加工中可能产生的有害物质。
7、从生物材料中提取某些特定的成分。
8、植物的组织培养。
9、酶的存在于简单制作方法10、酶活力测定的一般原理和方法。
11、酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
12、制备和应用固定化酶。
13、PR技术的基本操作和应用。
14、蛋白质的提取和分离【核心要点突破】一、微生物的培养与应用1、培养(1)培养基的主要种类划分标准培养基种类特点用途物理性质[:学科网][:学科网ZXX][:Z。
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]液体培养基[:Z+xx+][:学_科_网Z_X_X_]不加凝固剂[:学,科,网Z,X,X,]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)消毒和灭菌的区别条结果常用的方法消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌(3)微生物的纯化培养常用方法:平板划线法、稀释涂布平板法2、微生物的分离与计数(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→样品的稀释→微生物的培养与观察。
(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理即:科通过是否产生透明圈筛选纤维素分解菌。
②流程:土壤取样→选择培养→梯度浓度→涂布平板→挑选菌落。
【典例1】(2010•全国卷Ⅰ•T34)下列是与微生物培养有关的问题,请回答:⑴某细菌固体培养基的组成成分是H2P4、Na2HP4、gS4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水,其中凝固剂是,碳是,氮是。
已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长,故该培养基属于培养基。
按照化学成分分类,该培养基属于培养基。
从同化作用类型看,用该培养的细菌属于。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中,适宜条下培养,定时取样测定菌体数目,以时间为横坐标,以菌体数目的对数为纵坐标,可以得到细菌的曲线。
该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是。
实验室中,为了获得形态和生理特征一致的菌体,一般应在期取材;在生产中,常收集培养至期的细菌用于次生代谢产物的提取。
【解析】⑴固体/半固体培养基常用的凝固剂是琼脂。
该培养基上只有能合成脲酶的细菌才能生长,其他细菌受到抑制不能生长。
这种培养基是选择培养基。
该培养基除凝固剂琼脂外,其他化学成分都是由已知明确的化学物质配成,没有天然物质配成,属于合成培养基。
培养基中的碳是有机碳,不是无机碳,判断该细菌不能自己合成有机物,是异养型的。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中,适宜条下培养,定时取样测定菌体数目,以时间为横坐标,以菌体数目的对数为纵坐标,就可以得到反映细菌生长规律的曲线,这种曲线叫做生长曲线。
培养中的细菌以二分裂进行增殖,细菌数目以等比数列的形式增加,一个细菌繁殖n代,可以产生2的n次方个细菌。
因此以菌体数目的对数作为纵坐标便于反映细菌群体的生长规律。
若直接以菌体数目为纵坐标,会因细菌数目大,变化率高,不利于作图。
对数期的细菌代谢旺盛,个体的形态和生理特性比较稳定,常作为实验的菌种和科研的材料;稳定期细菌数量达到最高峰,细胞内大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物。
【答案】(1)琼脂葡萄糖尿素选择合成异养型(2)生长培养中的细菌以指数形式增殖,取对数便于反映细菌群体的生长规律(其他合理答案也给分)对数稳定二、传统发酵技术的应用果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较果酒和果醋的制作腐乳的制作制作泡菜所需菌种果酒:酵母菌;果醋:醋酸菌毛霉乳酸菌制作原理果酒:无氧呼吸果醋:有氧呼吸多种微生物发酵乳酸菌无氧呼吸实验流程图挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓ ↓果酒醋酸让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制【典例2】(2010•北京理综•T1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是A.让发酵装置接受光照B.给发酵装置适时排气C.向发酵装置通入空气D.将发酵装置放在4℃处【解析】选B。
在无氧条下,酵母菌能进行酒精发酵,发酵装置不需要接受光照,也不能通入空气,发酵过程中会产生2气体,所以要适时给装置排气;发酵时一般将温度控制在18℃~2℃三、植物的组织培养技术1、植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较菊花茎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、再分化影响因素材料、营养、激素、pH、温度、光照等选择材料体细胞花药(生殖细胞)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2、植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术比较植物组织培养微生物培养无土栽培含义在无菌条下,将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养,最终发育成完整植物体在无菌条下,在适宜的营养和环境条下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液,并利用这种营养液栽培植物培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳、氮等水、必需矿质元素特殊操作要求严格控制无菌操作,在培养过程中要更换培养基,调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作,整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条,基质垫底并固定幼苗,不需要保证无菌条四、酶的研究与应用1、果胶酶在果汁生产中的作用:分解细胞壁及胞间层的主要成分——果胶,使其变成可溶性的半乳糖醛酸,易于榨取果汁。
2、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(1)加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。
(2)实验过程要遵循单一变量原则和对照原则,严格控制无关变量。
同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。
3、酵母细胞的固定化(1)包埋法:适合于较大的细胞化学结合法物理吸附法(2)固定化酶和固定化细胞技术的比较类型固定酶的种类适用方法优点及不足固定化酶一种化学结合法、物理吸附法可反复利用,但只催化一种或一类化学反应固定化细胞一系列包埋法成本低、操作容易,但反映效果下降(3)制备固定化酵母细胞成功的关键加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,如果浓度过高,将很难形成凝胶珠,如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少,都会影响实验效果,同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊。
【典例3】(2010•江苏高考•T2)右图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,下列叙述正确的是A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B.图1中X溶液为al2溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠.图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D.图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中【解析】选BD。
刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活化的酵母菌混合制备混合液,以免高温使酵母菌失活;混合液加入al2溶液进行固定化酵母细胞,al2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠;发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触,以利于发酵过程的顺利进行;制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的al2)后再转移到图2装置中进行发酵。
五、多聚酶链式反应扩增DNA片段细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PR技术)比较细胞内DNA复制PR不同点解旋解旋酶,边解旋边复制80℃~100℃高温解旋,双链完全分开酶DNA解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶Taq DNA聚合酶引物RNADNA或RNA能量ATP不加温度体内温和条高温子链合成一条链连续(先导链),另一条链不连续,先合成片段,再由DNA连接酶链接(滞后链)两条子链均连续合成循环次数受生物体自身控制30多相同点①提供DNA模板②四种脱氧核苷酸作原料③子链延伸的方向相同④都需在一定的缓冲溶液中进行六、重要物质的提取1、植物芳香油三种提取方法的比较方法提取原理步骤提取物质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①水蒸气蒸馏;②分离油层;③除水过滤玫瑰精油、薄荷油等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再次过滤橘皮、柠檬精油等萃取法使提取物溶解在有机溶剂中,蒸发后得到提取物①粉碎、干燥;②萃取、过滤;③浓缩胡萝卜素2、DNA粗提取与鉴定(1)原理:①DNA在不同浓度的Nal溶液中溶解度不同;②DNA不溶于酒精,但某些蛋白质则溶于酒精;③DNA可被二苯胺染成蓝色(2)注意事项:①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核,不适于作DNA提取的材料,但却是提取血红蛋白的理想材料。
②实验过程中两次用到蒸馏水:第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA,第二次目的是稀释Nal溶液。
③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热,观察是否出现蓝色。
3、血红蛋白的提取和分离过程(1)原理:根据相对分子质量的大小、各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同可以将不同种类的蛋白质分离。
(2)方法:凝胶色谱法、电泳(3)步骤:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
【典例4】(2010•东高考•T34)【生物—生物技术实践】生物柴油是一种可再生的清洁能,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发,宜选用_____、_____方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物时,选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供____,培养基灭菌采用的最适方法是____法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用_____法直接计数;从微生物分离提取的脂肪酶通常需要检测______,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产技术,可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可应用耐热DNA聚合酶催化的_____技术。
【解析】(1)植物油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点决定,用于生产生物柴油的植物油不易挥发,提取时不宜采用蒸馏法,而一般采用压榨、萃取法。