2017-2018学年高中生物浙科版浙江专版选修一教学案：第一章 实验二 分离以尿素为氮源的微生物 含答案 精品

第一节分离定律(Ⅰ)遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。

人类对它的探索之路，充满着艰难曲折，又那么精彩绝伦。

那么是谁发现了遗传的奥秘呢？孟德尔——遗传学的奠基人，他经过八年的实验发现了遗传规律。

后人对于他的工作和评价：八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。

实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。

其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？显然他在实验设计和数据处理上有创新。

那么他是怎么实验的？我们循着150多年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。

一、一对相对性状的杂交实验1．豌豆作为杂交实验材料的优点(1)严格的自花授粉、闭花授粉，便于形成纯种。

(2)花冠的形状便于人工去雄和授粉。

(3)豆粒都留在豆荚中，便于观察和计数。

(4)具有多个稳定的、可区分的性状。

①性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称，如豌豆的花色、种子的形状等。

②相对性状：每种性状的不同表现形式，如豌豆的紫花与白花是一对相对性状。

2．单因子杂交实验(1)过程去雄：除去紫花母本上未成熟花的全部雄蕊↓套袋：套上纸袋，防止外来花粉干扰↓人工授粉：授以白花父本的花粉↓再套袋(2)结果及分析①F1：全部是紫花。

F1中表现出来的亲本性状叫做显性性状；未表现出来的亲本性状叫做隐性性状。

②F2的性状及比例：紫花∶白花＝3∶1。

这种在杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离。

如图是豌豆杂交实验的过程，请据图回答下列问题：1．步骤①和②分别是什么？处理时间和目的分别是什么？答案步骤①是去雄，应该在开花前(花蕾期)进行，目的是防止自花授粉；步骤②是人工授粉，在去雄1～2天后进行，目的是防止外来花粉的干扰。

2．该杂交实验中，母本和父本分别是哪种豌豆？答案该杂交实验中，紫花豌豆为母本，白花豌豆为父本。

3．若F2共获得20株豌豆，白花个体一定是5株吗？说明原因。

答案不一定。

第一章基因工程章末整合提升［必背要语11 •限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA 分子。

2. 质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有一个至多个限制酶切割位点；具有标记基因。

SA'TR'显比的朕因卜$检侧和歩定百冏贰闵一过禅知识系统构建3•基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。

4•将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。

将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，导入微生物细胞常用感受态细胞法（Ca2+处理法）。

5 •检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交法；检测是否转录，常用分子杂交法;检测是否翻译，常用抗原一抗体杂交技术。

6•蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子的结构，而是通过基因操作来实现对天然蛋白质的改造。

7•蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发T设计预期的蛋白质结构T推测应有的氨基酸序列T找到相对应的脱氧核苷酸序列T利用基因工程技术合成新的蛋白质。

规律方法整合特别提醒在基因工程中逆转录酶也常被使用。

逆转录酶又称RNA指导的DNA聚合酶，是以RNA为模板合成DNA所需的酶。

逆转录酶催化的反应叫逆转录。

在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA正好与转录过程相反，故称逆转录。

I例1 下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是（）①一--------------- ②-------------- —① 一④ —A. ①②③⑤④B.①②④③⑤C.①④②③⑤D.①④③⑤②答案C解析图中①是限制性核酸内切酶切割DNA分子；②是DNA连接酶将两个DNA分子的缝隙缝合起来；③是在解旋酶的作用下DNA分子双链解开成单链；④为DNA复制时以解开的两条单链为模板，在DNA聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸子链；⑤是以DNA的一条链为模板，在RNA 聚合酶作用下转录产生RNA整合二易混概念辨析基因工程的基本操作程序中存在多组易混的概念，它们是学习中的难点，只有把它们的区别和联系搞清楚，才能正确掌握关于基因工程的基本操作程序的知识。

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第一、二节(含前言）分子和离子（不作要求）无机物1。

生物学是研究生物（包括植物、动物、微生物等)的结构、功能、发生和发展以及生物与生物之间的相互关系、生物与环境之间的关系的科学。

观察和实验是研究生命现象的两种基本方法.2．新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。

3．生活的生物体和细胞中含量最多的物质是水.生物体的含水量与生物种类及生长发育期有关,一般是水生生物＞陆生生物；幼年＞老年。

4．水的生理功能是：①作为良好溶剂；②生物体内物质运输的主要介质；③调节体温；④参与生化反应.5．细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。

一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用.错误!生物的基本特征与非生物体相比，生物具有的七大特征（1）以细胞为基本结构单位：所有活的生物体都是由细胞和细胞产物构成的,故生物都有共同的结构单位。

(2)相同的化学成分：生物体细胞中水含量一般为60%~90%，此外，所有细胞都含有四类有机大分子—-糖类、脂质、蛋白质和核酸。

（3)新陈代谢——这是生物体最基本特征。

第二节分离特定的微生物并测定其数量对应学生用书P91．分离原理 在实验室中利用选择培养基可以筛选和分离出某种微生物，然后在高度稀释的条件下，在固体培养基上培养该微生物形成的单个菌落，即为纯培养物。

2．分离方法(1)平板分离法：包括涂布平板法和混合平板法。

能将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面，每个孤立的活微生物体经过生长、繁殖均可形成单个菌落。

(2)选择培养分离：科学家针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合这种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。

这种通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术，称为选择培养分离。

(3)根据菌落特征初步分离：①菌落的含义：是指单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度，形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。

②菌落特征：不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落一般都具有稳定的特征，如菌落的1.实验室中分离微生物的方法有平板分离法和选择培养分离，平板分离法常用的有涂布平板法和混合平板法。

2．针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合这种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。

这种通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术称为选择培养分离。

3．测定微生物数量的常用方法有涂布平板法和显微镜直接计数法。

涂布平板法计数的结果与待测样品中真正的含菌数量相比往往偏低。

4．涂布平板法培养和计数微生物的流程为：准备实验器材―→采集土壤，制备悬液―→选择适于分离特定微生物的培养基―→接种―→培养与观察―→计数菌落。

5．涂布平板法计数微生物的公式：每克土壤样品的细菌数＝某一稀释度几次重复培养后的菌落平均数×稀释倍数(涂布所用稀释液为1 mL)大小、形状、边缘特征、隆起程度、颜色等，这些可以成为对微生物进行分类、鉴定的重要依据。

在选择培养分离微生物的过程中，“选择培养”的培养基按物理性质划分属于什么培养基？为什么？提示：固体培养基。

大肠杆菌的分离与培养【教学目标】（一）知识目标1．描述大肠杆菌的特征；2．说出细菌培养和分离的方法及灭菌的过程；3．说明大肠杆菌分离和培养的条件和操作要求的原理。

（二）能力目标1．通过大肠杆菌分离培养，学会划线分离的原理和方法；2．通过描述大肠杆菌的扩大培养的实验过程，分析实验结果，初步体验实验设计；3．通过实际操作实验过程，解决遇到的实际问题，提升问题分析能力。

（三）情感态度与价值观目标1．在实验操作的过程中，初步形成严谨的实验精神；2．在分析实验结果的过程中，体会生物体的奥妙；3．在小组合作讨论的过程中，体验团队合作精神。

【教学重点】1．大肠杆菌的划线分离；2．大肠杆菌的无菌操作和灭菌技术；3．大肠杆菌的特点及实验室应注意的安全事项。

【教学难点】1．大肠杆菌实验的无菌操作技术及实验室安全事项的解读；2．大肠杆菌的划线分离。

【教学过程】一、创设情境，导入新知【教师活动】教师展示饮用水净化、消毒灭菌、检测、出品的简略过程，抛出在检测这一过程中主要是以某一微生物作为指标来进行检测，从而引出本次实验的材料—大肠杆菌（展示图片）。

饮用水这一素材与我们的实际生活相联系，有利于吸引学生的兴趣。

【学生活动】观看PPT，听讲二、师生对话，构建新知【教师活动】抛出“为什么大肠杆菌能够作为饮用水是否合格的指标呢？”“大肠杆菌是如何被分离的呢？”三个问题，请学生就此三个问题进行思考讨论。

本环节有利于学生明确本实验材料的特点，明确实验目的【学生活动】思考，并查看书本，回答：大肠杆菌是革兰氏阴性菌，兼性厌氧【教师活动】总结学生的答案，并对学生的表现做出形成性评价，随后结和PPT上呈现大肠杆菌的有关信息，进行讲解。

大肠杆菌是革兰氏阴性菌，兼性厌氧。

是人和动物肠道中的正常栖居菌，与人终身相伴。

其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素B和K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。

正常栖居条件下不致病，但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。

第一部分微生物的利用梳理知识构建纲要整合重点提升技能突破1 划线分离法和涂布分离法的比较易错提醒两种分离法的易错点拨(1)在稀释涂布平板操作中，每个步骤都要注意无菌操作，以防培养基被污染，影响实验效果。

(2)每一稀释倍数菌液都至少要涂布三个平板，作为实验重复，求平均值，若其中有菌落数与其他实验差距悬殊者，应舍弃该实验数据，不进行统计、计算。

(3)平板冷凝后，皿盖上会凝结成水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基中造成污染。

突破体验1.微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。

下图甲、乙、丙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图，请据图回答有关问题：(1)上图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一，它称为。

(2)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。

(3)上图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是A→B→(用字母和箭头表示)；找出图乙中两处错误的操作：、 (用字母表示)。

(4)上图丙是某同学用平板划线法接种后的培养基培养12 h后的实验结果，如果培养基上，则说明无菌操作基本符合要求。

答案(1)倒平板(2)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(3)G→F→E→C→D→H C D (4)生长的菌落颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点突破2 培养基的配制和无菌技术1.培养基的制备(以LB固体培养基为例)计算→称量→融化→灭菌→倒平板。

2.无菌技术(1)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法等，对不同的对象需采用不同的消毒或灭菌方法。

(2)微生物培养时获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下内容：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。

第二部分酶的应用梳理知识构建纲要整合重点提升技能突破1 定量探究某实验变量对实验结果的影响的三个步骤第一步：通过设置一系列具有一定梯度的自变量进行实验。

第二步：根据实验结果分析实验自变量的取值范围是否合适(即是否出现最适值)。

①如果出现最适值，说明自变量的范围设置合理。

②如果不出现最适值，说明自变量的范围设置不合理，可将此实验作为预实验，然后根据实验结果重新设置自变量的梯度和范围。

第三步：如果要提高实验的精度，应减小实验自变量的梯度，且梯度差越小，实验结果越精确。

突破体验1.某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对澄清苹果汁出汁率的影响，进行了如下实验。

实验步骤：①制备苹果汁：将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果汁匀浆。

加热苹果汁到100 ℃，再冷却至50 ℃左右。

②配制不同浓度的酶液：取5支10 mL的试管，依次编号为2～6号。

分别加入不同量的质量浓度为10 g/mL的果胶酶溶液，再分别加入苹果酸定容至10 mL，获得质量浓度分别为2 g/mL、4 g/mL、6 g/mL、8 g/mL、10 g/mL的果胶酶溶液备用。

③降解苹果汁(如下图)④沉淀：向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理，充分混匀后静置，分别过滤。

记录并处理结果：用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。

请回答下列问题：(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原因是________________________________________________________________________。

(2)步骤①中，苹果汁先加热到100 ℃的目的是________________________________________________________________________。

(3)步骤②中，在2～6号试管中加入10 g/mL果胶酶溶液的量分别是____________________；步骤③中，在1号烧杯中加入1 mL___________________________________________。