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高中生物人教版(新课程标准)选修1《生物技术实践》
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  • ID:11-7137076 人教版选修一课件:5.2多聚酶链式反应(PCR)扩增DNA片段(共28张PPT)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题5 DNA和蛋白质技术/课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段

    (共28张PPT) 多聚酶链式反应扩增DNA片段 人教版高二选修1 生物 DNA指纹法在案件侦破中有重要作用,刑侦人员通过案发现场的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。 犯罪嫌疑人留在现场的样品一般都是极少量的,刑侦人员要怎样才能得到足够量的DNA呢? 一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其本质是在体外模拟细胞内DNA分子复制的过程。 多聚酶链式反应(PCR) 美国 穆里斯(K.B.Mullis) 1993年获诺贝尔化学奖 广泛应用于遗传病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA测序等方面。 一个核苷酸上的磷酸基团上的“-OH”和另一个核苷酸分子的第3位碳原子上的羟基之间失去一分子水,形成磷酸二酯键。 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链的形成 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 1 2 3 4 5 5'端 3'端 5'端 3'端 DNA的羟基“-OH”末端称为3'端 DNA的磷酸基团的末端称为5'端 细 胞 内DNA的 复 制 能量 解旋 两条螺旋的双链 DNA聚合酶 碱基互补配对 双螺旋结构 母链 脱氧核苷酸 在DNA复制中的作用 参与的组分 打开DNA双链 提供复制的模板 合成子链的原料 催化合成DNA子链 DNA复制需要的基本条件 小资料 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上。 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。 引物Ⅰ 引物 Ⅱ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ DNA聚合酶只能从引物的3′ 端开始连接脱氧核苷酸。 DNA的合成方向总是从子链的5 ′端向3 ′端延伸。 复制方向 在DNA复制中的作用 参与的组分 打开DNA双链 解旋酶 提供复制的模板 DNA母链 合成子链的原料 4种脱氧核苷酸 催化合成DNA子链 DNA聚合酶 使DNA聚合酶能从引物的 3′端开始连接脱氧核苷酸 引物 思考:体外扩增DNA 如何提供类似环境? 两种引物(长度通常为20-30个核苷酸) DNA模板 4种脱氧核苷酸 在80-1000C的温度范围内,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程就称为变性。 当温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链,这称为复性。 PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与结合。 PCR扩增仪 在DNA复制中的作用 参与的组分 打开DNA双链 解旋酶 提供复制的模板 DNA母链 合成子链的原料 4种脱氧核苷酸 催化合成DNA子链 DNA聚合酶 使DNA聚合酶能从引物的 3′端开始连接脱氧核苷酸 引物 思考:体外扩增DNA 如何提供相似环境? 两种引物(长度通常为20-30个核苷酸) DNA模板 4种脱氧核苷酸 变性( 80-100℃ ) 美国黄石国家公园中的热泉 耐高温的Taq DNA聚合酶 在DNA复制中的作用 参与的组分 打开DNA双链 解旋酶 提供复制的模板 DNA母链 合成子链的原料 4种脱氧核苷酸 催化合成DNA子链 DNA聚合酶 使DNA聚合酶能从引物的 3′端开始连接脱氧核苷酸 引物 思考:体外扩增DNA 如何提供相似环境? 两种引物(长度通常为20-30个核苷酸) DNA模板 4种脱氧核苷酸 变性( 80-100℃ ) Taq聚合酶(耐高温) 一、PCR原理 PCR反应需要在一定的 中才能进行,并需要提供: 、 、 、 ,同时通过 使DNA复制在体外反复进行。 缓冲溶液 DNA模板 两种引物 四种脱氧核苷酸 耐热的DNA聚合酶 控制温度 在循环之前常要进行一次预变性(目的是增加模板DNA彻底变性的概率)。 重复30轮 二、PCR的反应过程 变性(30s) 复性(30s) 延伸(1min) 1.变性:当温度上升到 0C以上时,双链DNA解聚为单链。 90 二、PCR的反应过程 2.复性(退火):温度下降到 0C左右,两种引物通过 与两条单链DNA结合。 50 碱基互补配对 引物Ⅰ 引物Ⅱ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 二、PCR的反应过程 3.延伸:温度上升到 0C左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在 的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 72 DNA聚合酶 二、PCR的反应过程 从第二轮循环开始,上一次循环的产物也可以作为模板参与反应,并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合,进行DNA的延伸。 二、PCR的反应过程 DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。 二、PCR的反应过程 1、PCR仪 (一)设备及用具 2、微量离心管 一种薄壁塑料管,总容积为0.5mL 3、微量移液器 用于定量转移PCR配方中的液体 实质上是能够自动调控温度的仪器 三、PCR的实验操作 不同规格的移液器配套使用不同大小的枪头。 每吸取一种试剂后,移液器上的一次性枪头都必须更换。 4、离心机 一种利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。 1、将所需仪器和试剂摆放在实验桌上(准备) 2、用微量移液器按配方在微量离心管中依次加入各组分(移液) 3、盖严离心管口的盖子,用手指轻轻弹击管壁(混合) 4、将微量离心管放在离心机上离心约10s(离心) 5、将离心管放入PCR仪中,设置好PCR仪的循环程序(反应) (二)操作步骤 三、PCR的实验操作 (三)结果分析与评价 可以通过测量DNA含量来评价扩增的效果,DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰,峰值的大小与DNA的含量有关。 三、PCR的实验操作 DNA的紫外吸收光谱 紫外分光光度计 比色杯 多聚酶链式反应扩增DNA片段 PCR原理 DNA的复制需要模板、引物、原料、Taq酶 DNA的变性和复性受温度影响 PCR过程 90℃变性 50℃复性 72℃延伸 实验操作 配制PCR反应体系 混合、离心 放入PCR仪 设置循环程序 DNA扩增 课 堂 小 结

  • ID:11-7134483 课题3 酵母细胞的固定化课件(25张PPT)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题4 酶的研究与应用/课题3 酵母细胞的固定化

    (共25张PPT) 课题3学习目标 1.简述固定化酶的概念 2.说出酶固定化的方法 3.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞 4.探讨固定化酶的应用价值 阅读教材P49课题背景部分,回答酶制剂存在哪些缺陷? 1.酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活; 2.溶液中的酶很难回收,提高了生产成本; 3.反应后会混在产物中,可能影响产品质量。 人们解决这些缺陷的设想和措施是什么? 固定化酶技术和固定化细胞技术 一、基础知识 (一)固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例 (1)高果糖浆的生产需要酶 葡萄糖异构酶 (2)葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、可以持续发挥作用 (3)在生产中直接使用酶有什么缺点? 酶溶解于葡萄糖溶液后,无法回收,造成浪费 含淀粉的浆液 α-淀粉酶 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖异构酶 葡萄糖的异构化 42%~45% 转化成果糖 果葡糖浆 果糖和葡萄糖分离 葡萄糖再次异构化 反复多次 果糖含量70%~90% 高果糖浆 固定化酶技术生产高果糖浆生产流程 2.固定化酶的反应柱示意图 使用固定化酶技术,将葡萄糖异构酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这种酶颗粒装在一个反应柱内,柱子底端装有分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应溶液却可以自由出入。 3.固定化酶在生产实践中的优点: 反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。 酶既能与反应物接触,又容易与产物分离,提高产品质量;同时固定在载体上的酶还可以反复利用,节约成本。 (1)概念:固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (二)固定化细胞技术 (2)常用方法:包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出 。 (3)酶的几种固定方式 (1)包埋法 (2)化学结合法 (3)物理吸附法 方法 原理 适用对象 包埋法 是将聚合物的单体与酶溶液混合,再借助于聚合助进剂(包括交联剂)的作用进行聚合,酶被包埋在聚合物中以达到固定化 酶或细胞 化学 结合法 酶蛋白的侧链基团和载体表面上的功能基团之间形成共价键而固定的方法 酶 物理 吸附法 通过氢键、疏水作用和π电子亲和力等物理作用,将酶固定于水不溶载体上.从而制成固定化酶 酶 【P50课堂讨论】 1.从操作角度来考虑,你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易?哪一种方法对酶活性的影响更小? 2.固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶? 3.如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应,应该选择哪种方法? 4.如果反应物是大分子物质,又应该选择哪种方法? 固定化细胞技术 固定化细胞固定的是一系列酶 固定化细胞技术 固定化酶技术 固定化细胞技术 1.酵母细胞的活化: 1g干酵母+10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h,使之活化。 活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。 一般是将干酵母放在蒸馏水中进行活化。 二、实验操作 (一)制备固定化酵母细胞 2.配制CaCl2溶液: 0.83gCaCl2+150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。 3.配制海藻酸钠溶液: 0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯小火或间断加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。 防止海藻酸钠焦糊。 思考: (1)小火或间断加热并不断搅拌的目的是什么? (2)海藻酸钠的浓度对凝胶珠的形成可能有哪些影响? 如果海藻酸钠浓度过高,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目太少,影响实验效果。 4.海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合: 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。 思考: 为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞? 防止高温杀死酵母细胞。 5.固定化酵母细胞: 以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。 思考: CaCl2溶液有什么作用? 为什么要让凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右? CaCl2溶液使胶体聚沉 让凝胶珠形成稳定的结构 (二)固定化酵母细胞的发酵 1.冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。 2.发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。 为何将固定好的凝胶珠要用蒸馏水冲洗2~3次? 发酵过程中锥形瓶为什么要密封? 锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的? 在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗? 利用固定的酵母细胞发酵24h后,会有什么实验现象? 采用哪种化学试剂检测有无酒精的生成?有无CO2的生成? 酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。 酵母菌进行无氧呼吸产生的。 需要。 洗去CaCl2和杂菌 有气泡,有酒味 橙色的酸性重铬酸钾, 灰绿色 澄清石灰水 思考: 海藻酸钠在水中溶解的速度较慢,需要通过加热促进其溶解。溶解海藻酸钠,最好采用小火间断加热的方法。例如,加热几分钟后,从石棉网上取下烧杯冷却片刻,并不断搅拌,再将烧杯放回石棉网继续加热,如此重复数次,直至海藻酸钠完全溶化。如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。 三、操作提示 详教材见P51 1.观察凝胶珠的颜色和形状 如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海 藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少; 如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明 海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。 * 浅黄色 四、结果分析与评价 (1)评价制备的凝胶珠是否合格 (2)挤压法 用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。 (3)摔打法 在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。 你认为影响实验成败的关键步骤是哪一步? 配制海藻酸钠溶液 2.观察利用经酵母细胞发酵的葡萄糖溶液,看看是否有气泡产生,闻闻是否有酒味。 类型 优点 不足 直接 使用 酶 催化效率高,低耗能、低污染等 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量 固定 化酶 酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的 固定 化细 胞 成本低、操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制 酶制剂、固定化酶和固定化细胞催化的对比 * 1.结合专题2的无菌操作技术,想一想如果要求制作反复使用的固定化酵母细胞,应该在实验过程中注意那些问题? 2.试一试:请你结合专题1中的课题1,尝试利用固定化细胞发酵制作果酒和果醋,并观察能否连续生产。 * 五、课题延伸 ⑴海藻酸钠溶液、CaCl2溶液和各种操作器具都要灭菌;⑵实验过程进行无菌操作。 1,下列有关固定化技术的叙述,正确的是( ) A.固定化酶只是在细胞内才能发挥作用 B.固定化酶能提高酶的利用率 C.酶的固定是酶分离纯化的常用方法 D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上。 B 2.关于固定化细胞的叙述,正确的是( ) A.催化效率高,低耗能、低污染 B.对环境的条件非常敏感,容易失活 C.既能与反应物充分接触,又能与产物分离 D.成本低、操作简单,但反应效果可能很低 C 习题训练 3.关于酵母菌的叙述,正确的是( ) A.酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时, 依靠有性生殖进行繁殖 B.酵母菌的代谢类型时异养厌氧型 C.酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜 D.用酵母菌酿酒时,应先密封后通气 C 4.某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。 (1)酵母细胞的固定采用的方法是________。 (2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤: ①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。 ②海藻酸钠溶液应用______________加热。 ③海藻酸钠溶液必须____________________才能加入酵母细胞。 ④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入________ 中形成____________。 包埋法 小火或间断 冷却至室温 氯化钙溶液 凝胶珠 (3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。 ①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在________条件下进行。 ②加入反应液后的操作是关闭_______________。 ③装置的长导管起到什么作用?_____________________________。 ④实验过程中,可能会出现的现象:_______________________ 无菌 活塞1和活塞2 释放CO2 ,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染 有气泡产生、有酒味散发

  • ID:11-7129821 高二生物选修一 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(63张ppt人教版)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题2 微生物的培养与应用/课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

    (共63张PPT) 温故知新 无菌技术 消毒:煮沸消毒法、 巴氏消毒法 、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灭菌:灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、干热灭菌 制备固体培养基的步骤 定容 称量 溶化 分装 调pH 包扎 灭菌 倒平板 称量 计算 二、纯化大肠杆菌 最常用的接种方法----1、平板划线法 2、稀释涂布平板法 还包括斜面接种、穿刺接种等方法。 其核心都是要防止杂菌污染,保证培养物纯度。 (一)、平板划线法: 101 102 103 104 105 106 1、梯度稀释菌液: (二)、稀释涂布平板法: 2、涂布平板: 1、梯度稀释菌液: (二)、稀释涂布平板法: 浸 滴 灼 涂 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 接种方法 优点 缺点 平板划线 法 可以观察菌落特征,对混合菌进行分离 不能计数 稀释涂布 平板法 可以计数,可以观察菌落特征 吸收量较少、较麻烦,平板不干燥效果不好,容易蔓延 土壤 土壤--“微生物的天然培养基” 土壤中微生物:数量最大、种类最多 大约70%—90%是细菌 一、课题背景 1、尿素的利用 2、细菌利用尿素的原因 芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌,及某些真菌和放线菌也能分解尿素。(了解) NH3不能直接吸收,植物吸收其中的N是以NH4+和NO3-形式吸收的。NH3的水溶性高,在水中形成NH4+;土壤里的硝化细菌把NH3氧化为NO3-,然后以NO3-的形式被植物吸收。(记) 课题2 土壤分解尿素的细菌的分离与计数 一、研究思路 (一)筛选菌种 1、 实例: PCR技术:要求使用耐高温(930C)的DNA聚合酶。 耐高温的酶 耐高温生物体 耐高温环境(热泉、火山口) 寻找 寻找 Taq细菌 【筛选原因】 因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物, 使耐热的Taq细菌保留下来。 美国黄石国家公园:热泉 (一)筛选菌株 【启示】寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。 2 实验室中微生物的筛选原理 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。 (3)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基(P22) 碳源:葡萄糖、尿素 氮源:尿素 只有能产生脲酶的细菌才能以尿素作为氮源而生存。 缺乏脲酶的微生物不能分解尿素,因缺乏氮源而不能生长繁殖从而受到抑制。 【 选择培养基】 在微生物学中,将允许______________________,同时_________________________生长的培养基。 特定种类的微生物生长 抑制或阻止其他种类微生物 结果:培养一定时间后,能分解尿素的细菌数量上升,再通过稀释涂布平板等方法对它进行纯化培养分离。 ?怎样证明此培养基具有选择性呢? 以尿素为 唯一氮源 的培养基 牛肉膏 蛋白胨 培养基 ?是 分离 尿素 细菌 判断该 培养基 有无选 择性 只生长尿素细菌 生长多种微生物 是 ③改变微生物的培养条件。 例如,将培养基放在高温环境中培养-可以得到耐高温的微生物; 用普通培养基在无氧条件下--分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。 〖归纳总结〗选择培养基的选择作用 (1)原理:根据不同微生物的特殊营养要求或其对某物理/化学因素的抗性不同而制备培养基。 (2)方法: ①在培养基中加入某种化学物质。 例如,加入青霉素---可以分离出酵母菌和霉菌,细菌不生长; 加入高浓度的食盐---可以得到金黄色葡萄球菌。 ②改变培养基中的营养成分。 例如,缺乏氮源时--可以分离固氮微生物; 用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。 例1.分离土壤中分解尿素的细菌,对培养基的要求是(  ) ①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂 ④不加琼脂 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦加硝酸盐 ⑧不加硝酸盐 A.①③⑤⑦  B.②④⑥⑧ C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦ ?C (二)如何对细菌进行计数 1、 显微镜直接计数法: 利用血球计数板(血细胞计数板),在显微镜下,计算一定容积里样品中微生物的数量。 缺点 ?不能区分死菌与活菌 (总菌计数) ?个体小的细菌在显微镜下难以观察 将一定体积的饮用水,用细菌过滤器过滤后,将滤膜放到 伊红-美蓝培养基(EMB培养基)上培养,大肠杆菌菌落呈现黑色,通过计算得出水样中大肠杆菌的数量。 鉴别培养基 2、滤膜法---活菌计数 P26 测定饮水中大肠杆菌数量 稀释涂布平板法 1、显微镜直接计数--不能区分死菌与活菌 2、滤膜法---活菌计数 3、间接计数法(活菌统计)--- (二)统计菌落数目 原理:( 1个菌落←1个活菌) 稀释涂布平板法 3、成功的关键:恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。 为了保证结果准确,通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上,培养后再选择菌落数在30~300的平板进行计数。 2、间接计数法(活菌统计)-- 当样品的稀释度足够高时,固体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,就能推测出样品中的活菌数。 设置重复组 --避免实验过程中偶然因素对实验结果的干扰。 1、第一位同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有说服力。 2、第二位同学考虑到设置重复组的问题:涂布了3个平板,但是,其中1个平板的计数结果(21)与另2个结果(212,256)相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。 设置重复组--- 【总结】(1)在设计实验时,一定要涂布至少3个平板,作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性。(2)在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致。 ?若结果不一致,意味着操作有误,需要重新实验。 ?若三个结果比较接近,取三个平板的结果求平均值作为统计结果; (2)然后按公式计算 每克样品中的菌株数=(C÷V)×M 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 2.如何从平板上的菌落数,推测出每克样品中的菌株数? (1)统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计三个平板,计算出平板上菌落数的平均值, 【例1】某同学在稀释倍数为106的培养基上测得三个平板上的菌落数的为233,234,235,那么每克样品中菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)( ) A.2.34×108  B.2.34×109 C.234  D.23.4 【解析】稀释倍数为106,0.1 mL稀释液的菌落数的平均值为234,则每克样品中菌落数就为234/0.1×106=2.34×109。 B 原因:当两个或多个细菌连在一起时,培养后平板上观察到的只是一个菌落。--【统计的菌落数往往比活菌的实际数目低】 因此统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示 1、几个菌落粘连一起,只要肉眼能区分,就算几个; 2、不管菌落大小,只要肉眼看得见,就应该计数; 注意事项 ①为了保证结果准确,一般选择菌落数在30——300的平板上进行计数。 ②为使结果接近真实值,可将同一稀释度的菌液涂布到至少涂布三个平板,经培养计算出三个平板上的菌落平均值作为统计值。 ③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。 实例分析2 A同学和其他同学所得实验结果差异 如此之大, 请分析原因可能有哪些? A同学和其他同学所得实验结果差异 如此之大, 请分析原因可能有哪些? ① ? ② 【可能原因】 (1)培养基污染 (2)培养基混入了 其他的含氮物质 (3)土样不同 方案三:由其他同学用与A同学相同土样进行实验 方案一:将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染。 方案二:配制牛肉膏蛋白胨培养基并接种A同学所用的土样,作为对照,以证明培养基是否混入了其他氮源(有选择作用) 【可能原因】(1)培养基污染 (2)培养基混入了其他的含氮物质 (3)土样不同 这个实例可以看出, 实验结果要有说服力,对照组的设置是必不可少 (三)设置对照 指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验。 1、对照实验(P23): 自变量: 无关变量: 被测试的条件,人为加以改变。 2、设置对照的目的(意义): 其他条件,相同且适宜。 排除非测试因素(无关变量) 对实验结果的影响, 证明确实是测试条件(自变量)引起相应的结果,提高实验结果的可信度。 实验流程: 样品稀释、涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 三、实验设计 土壤取样 制备培养基 土壤中分解尿素的细菌的分离与记数 (一)土壤取样 细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长, 绝大多数分布在距地表约3-8cm的土壤表层 (1)从肥沃、酸碱度接近中性的湿润土壤中取样。(2)先铲去表层土3cm左右,再从距地表3-8cm的土壤层取样,将样品装入事先准备好的信封中。 ◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封: 在使用前都要灭菌。 (二)制备培养基 相同的菌液,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目, 思考?为什么还要制备牛肉膏蛋白胨培养基? 筛选出能够分解尿素的细菌 制备选择培养基(尿素为唯一氮源) 检测选择培养基是否具有选择作用 +制备牛肉膏蛋白胨培养基 (对照组) 【注意】 每个稀释度下: 需要3个选择培养基(平行重复原则), 1个牛肉膏蛋白胨培养基(对照原则) ◆应在火焰旁称取土壤10g。 ◆在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁进行 (三)样品的稀释 样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。 ◆分离不同的微生物,采用不同的稀释度 分离土壤中细菌, 选用104、105、106倍的稀释度 分离土壤中放线菌,选用103、104、105倍的稀释度 分离土壤中真菌, 选用102、103、104倍的稀释度 ㈣.取样涂布 ◆第一次实验可将稀释度放宽一点,选择103---107倍的稀释液 ◆为什么分离不同的微生物采用不同的稀释度 在干旱土壤中的上层样本中(单位:株/kg): 好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万, 放线菌数约为477万,霉菌数约为23.1万。 对于每个稀释度,还应增设一组空白对照组(牛肉膏蛋白胨培养基+土壤稀释液) ㈣.取样涂布 ①由于选择的稀释倍数为103-107,每个稀释度下均需要3个选择培养基,1个牛肉膏蛋白胨培养基,因此共需要15个选择培养基,5个牛肉膏蛋白胨培养基。此外还需要准备灭菌的试管和灭菌的移液管 涂布分离 低浓度→高浓度,可不用换枪头 (按照由107~103稀释度的顺序涂布平板,不必更换移液管)。 移液的浓度由高到低时,移液管里残留的少量低浓度液对高浓度液影响极小 涂布器 移液管 细菌:30~37℃培养1~2d 放线菌:25~28℃培养5~7d 霉菌:25~28℃的温度下培养3~4d。 按稀释倍数捆成一摞 恒温37℃培养 4、微生物的培养与观察 培养不同微生物往往需要不同培养温度。 (五)微生物的培养与观察 在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 将涂布好的培养皿放在37℃恒温箱中培养。 比较牛肉膏培养基和选择培养基中;菌落的数量、形态等,并做好记录。  当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数。 在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。  5.细菌的计数 【公式】每克样品中的菌株数=(C÷V)×M ◆如果同一稀释倍数的三个重复的菌落数相差较大,表明试验不精确,需要重新实验。 ◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30——300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数, 【知识拓展】细菌菌落的观察 一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征(大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面) 不同形态的菌落 不同种类的细菌形成的菌落,在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等菌落特征方面具有一定的区别- ---菌落特征可作为菌种鉴定的重要依据。 [一]无菌操作 1、取土用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。 2、应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中,塞好棉塞。 3、在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁操作。 [二]做好标记 注明培养基种类、培养日期、平板培养样品的稀释度等。 [三]制定计划 三、操作提示 四.结果分析与评价 培养基未被杂菌污染 被杂菌污染 被杂菌污染或混入其他氮源 牛肉膏培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目 得到三个或三个以上菌落数目在30~300的平板 接近 内容 现象 结论 培养物是否有杂菌污染的判断 对照的培养皿中无菌落生长 对照组中有菌落生长 菌落形态多样,菌落数偏高 选择培养基 是否筛选出菌落 选择培养基具有筛选作用 样品的稀释 操作 操作成功 重复组的结果 若选取同一种土样,统计结果应 五、课题延伸 本课题只是对能分解尿素的细菌进行了初步的筛选,只是分离纯化菌种的第一步。对分离的菌种作进一步的鉴定,要借助生物化学的方法。 CO(NH2)2 + H2O CO2 + 2NH3 脲酶 原理:脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→ 酚红变红 【课堂小结】 一、分离--选择培养基的: 分解尿素细菌的分离与计数 尿素作为唯一的氮源。 二、鉴定方法: 在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,pH升高,说明细菌能分解尿素。 三、统计菌落数目的方法 (1)显微镜直接计数法 (2)间接计数法(稀释涂布平板计数法) ①计算公式 每克样品中的菌株数=(C÷V)×M ②操作:设置重复组,选择菌落数30~300的平板进行计数。 四、设置对照 ①证明培养基未被污染---用空白培养基作对照(选择培养基+不接种土壤样品)。 ②证明选择培养基的选择作用--对照组(牛肉膏蛋白胨培养基+接种等量同种菌液) 1.使用选择培养基的目的是(  ) A.培养细菌   B.培养真菌   C.使需要的微生物大量繁殖 D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别 【实践训练】 C 2、用来判断选择培养基是否起到了 选择作用需要设置的对照是(   ) A.未接种的选择培养基 B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 C.接种了的选择培养基 D.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D 4.下列说法不正确的是(  ) A.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1ml,分别涂布于各组平板上 B.将实验组和对照组平板倒置,37℃恒温培养24-48小时 C.设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度 D.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5,以M3作为该样品菌落数的估计值 D 3.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌,常在培养基中 加入(  ) A.较多的氮源物质 B.较多的碳源物质 C.青霉素类药物 D.高浓度食盐 C 5、牛等牲畜的瘤胃中生活着许多以尿素作唯一氮源的微生物。某同学从刚宰杀的牛的瘤胃中取样获得菌液,并对能分解尿素的细菌进行分离、计数和鉴定。回答下列问题: (1)从“菌液”中分离出能分解尿素的菌: 培养基中的唯一氮源应是_______,这样的培养基通常叫做_______培养基。为了能在培养基上形成菌落,培养基中应加入_______________,可用__________________________方法进行接种。 (2)对“菌液”中能分解尿素的菌进行计数: 应用_____________培养基进行培养,应用________________方法进行接种。 尿素 选择 凝固剂(琼脂) 平板划线法(稀释涂布平板法) 固体、选择 稀释涂布平板法 (3)将稀释度104的O.l mL菌液接种在3个平板,在无氧条件培养一段时间后,3个平板的菌落数分别为45、56、37,则每升菌液的活菌数约为_________个,得到的菌落数与实际活菌数相比,结果往往偏____。稀释度104的O.l mL菌液接种3个平板的意义是____________________________。 (4)为了鉴定该菌种,在以尿素为唯一氮源的培养基需添加______作指示剂,目的菌在生长过程中产生_____酶能催化尿素分解并产生______,使pH升高,指示剂变红。 4.6×109 低 避免偶然因素对实验结果的干扰 酚红 脲 氨 1、对照课件,整理笔记 2、做《同步练习册》P19-22页 3、做《分层检测》P13-14页 认真而努力地学习,就是作为一名学生的责任与担当。 课后作业 检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107 将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间 污染 不正确 (2017全国1卷) 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题: (1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生____。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是____________,但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_______________________(打出两点即可)。 (2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择____(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是_________________________________________。 (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2 HPO4,其作用有_______________(答出两点即可)。 脲酶 分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生物生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料 尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用 为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定 (2018全国1卷)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题: (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是____,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是__________________。 (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是__________________。 碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差 (2019全国1卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。Ⅲ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。 (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解 X 的细菌比例会___,其原因是 _____________________________。 (3) Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是________。 下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖 稀释涂布平板法

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    (共20张PPT) 专题一 传统发酵技术的应用 四川泡菜:味道咸酸、 口感脆生、色泽鲜亮 韩国泡菜:微酸偏辣,相传是从我国传入的,堪称韩国“第一菜”。 泡菜含亚硝酸盐具有致癌作用危害身体健康,所以不宜多吃。 课题3 制作泡菜 并检测亚硝酸盐含量 一、乳酸菌 厌氧细菌 原核生物 乳酸菌种类多,分布广,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。 常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌(用于制酸奶)。 乳酸杆菌(杆状) 乳酸链球菌(球状) (1)菌种来源:附着在蔬菜上的________。 (2)制作原理:在_______条件下,乳酸菌将葡萄糖分 解成_______。反应式: 乳酸菌 无氧 乳酸 2C3H6O3 泡菜的制作原理 二、亚硝酸盐 膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但是,当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3~0.5g时,会引起中毒,当摄入总量达到3g时,会引起死亡。 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出,只有在特定的条件下才会转变成致癌物――亚硝胺,亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用(亚硝酸盐本身不是致癌物质)。 亚硝酸盐在pH=3,温度适宜和一定微生物的作用下转变成致癌物质亚硝胺,因此,霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍。 注意 选择 原料 发酵 成品 三、实验设计 蔬菜应新鲜 清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却待用.一是除去水中的氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。 经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀装入坛内,装置半坛时放入蒜瓣、生姜等其他香辛料,继续装置八成满,徐徐注入盐水,使盐水没过全部后,密封 3~4cm长的小块 检查方法:坛口向上,压入水中,看坛内壁有无渗水现象。 无裂纹、无砂眼 坛沿深、盖子 吻合好 火 候 好 挑选坛子 四/腌制方法 亦可用玻璃制作的泡菜坛 蔬 菜 处 理 将鲜菜修整、洗涤、阳光下晾晒,到菜表皮萎焉时收下,切分成条状或片状。 配 制 盐 水 清水与盐的质量按4:1的比例配制好后煮沸冷却。 盐的作用:调味,抑制微生物生长,所以盐含量过低会造成细菌污染。 煮沸的目的:杀菌 冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动。 装 坛 发 酵 将泡菜坛洗净,并用热水洗坛内壁两次。 将经过处理的蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中注满水。并注意发酵过程中补充水。 坛沿注满水的目的是什么? 为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境。 腌 制 条件: 温度不能过高 食盐含量过低 腌制时间过短 腌制过程中,亚硝酸盐含量先增多,后减少。 细菌污染大量繁殖,亚硝酸盐含量增加 食 盐含量过低发酵过程控制在室温即可,最好在26~36 ℃ 泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施 ①选择的泡菜坛要密封性好; ②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水,使盐水没过全部菜料; ③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 特别提醒 五、测定亚硝酸盐含量 (1)亚硝酸盐的产生:由_________产生。 (2)亚硝酸盐的危害:__________________________。 (3)检测原理 ①亚硝酸盐+对氨基苯磺酸―→反应物; 反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐―→____________染料。 ②亚硝酸盐溶液的浓度高,颜色______;溶液浓度____,颜色浅些。 (4)检测步骤:配制溶液―→制备______________―→制备样品处理液―→_____。 假丝酵母 可转变成致癌物—亚硝胺 玫瑰红色 深些 低 标准显色液 比色 基本知识 实验设计 乳酸菌发酵 分类 分布 亚硝酸盐 操作提示 泡菜坛选择 腌制条件 泡菜的制作及亚硝盐检测 发酵原理 乳酸杆菌 乳酸链球菌 葡萄糖 乳酸 国家标准 危害 泡菜制作 亚硝酸盐含量测定 时间、温度、食盐用量、微生物 测定亚硝酸盐含量的操作 结果分析与评价 课堂小结 果酒 果醋 腐乳 泡菜 微生物 类型 原理 反应 条件 检测 方法 酵母菌,真菌, 兼性厌氧 醋酸菌,细菌、好氧菌 毛霉, 真菌, 异养需氧 乳酸菌, 细菌, 厌氧菌 酵母菌的无氧呼吸产生酒精 20℃ 无氧 重铬酸钾与其反应呈灰绿色 醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸 30~35℃ 通入氧气 品尝、pH试纸检测 毛霉产生蛋白酶和脂肪酶 15~18℃接种,酒精含量控制在12%左右 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸 常温, 无氧条件 pH检测,亚硝酸盐的检测方法 随堂练习 1.下列关于乳酸菌的叙述,不正确的是(  ) A.乳酸菌的种类很多,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌 B.在自然界中分布广泛,空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有 C.一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群 D.乳酸菌是严格厌氧微生物 C 2.某人利用乳酸菌制作泡菜时因操作不当而使泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因是(  ) ①罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖 ④罐口封闭不严,促进了需氧腐生菌的生长和繁殖 A.①③         B.②④ C.②③ D.①④ B 3.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述,不正确的是(  ) A.亚硝酸盐经显色反应后呈玫瑰红色 B.样品液显色后,通过与已知浓度的标准液比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量 C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同 D.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变 B 4.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响,下列说法正确的是(  ) A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出 B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用 C.亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质 D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响 C 深度思考 (1)①—果酒 ②—果醋 ③—腐乳 ④—泡菜 (2)⑤—酵母菌 ⑥—醋酸菌 ⑦—毛霉 ⑧—乳酸菌,其中酵母菌、毛霉为真核生物,醋酸菌、乳酸菌为原核生物。 (3)甲、丙装置有缺陷:甲装置中排气管不应插入到发酵液内,丙装置接种应在“加盐”之前,不应在“加盐”后接种;丁装置中“放水”的作用在于为泡菜坛营造“无氧”环境。 解题提示

  • ID:11-7127684 人教版高中生物选修1专题6课题2胡萝卜素的提取(共25张PPT)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题6 植物有效成分的提取/课题2 胡萝卜素的提取

    (共25张PPT) 知识回顾: 1、水蒸气蒸馏的原理是什么? 2、写出橘皮精油提取过程压榨液的处理? 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。 背景知识 1、胡萝卜的食用方法有哪些? 《本草纲目》上说胡萝卜能补中气,健胃消食,安五脏,对治疗消化不良、咳嗽、夜盲症等较好疗效,古人称小人参,其中富含很多幼儿生长发育需要的营养素。可是很多宝贝不喜欢吃胡萝卜,觉得它不好吃。 2、胡萝卜的食用不宜与哪些食物同食? 交流问题: (1)胡萝卜+山药:胡萝卜中含维生素c分解酶,若山药同食,维生素c则被分解破坏。 (2)胡萝卜+西红柿:维生素C丰富的食品搭配合吃,就会把维生素C破坏 (3)胡萝卜+醋:胡萝卜素会被破坏 (4)胡萝卜+白萝卜:胡萝卜含有抗坏血酸酶,会破坏白萝卜中的维生素C,使两种萝卜的营养价值都大为降低 胡萝卜不宜与以下食物同食: (5)胡萝卜+山楂:胡萝卜富含维生素C分解酶,若含有丰富的维生素C的山楂与含有维生素C分解酶的食物同用,维生素C则易被分解破坏 (6)胡萝卜+白酒:一起吃易使肝脏中毒 背景知识 1、胡萝卜的食用方法有哪些? 《本草纲目》上说胡萝卜能补中气,健胃消食,安五脏,对治疗消化不良、咳嗽、夜盲症等较好疗效,古人称小人参,其中富含很多幼儿生长发育需要的营养素。可是很多宝贝不喜欢吃胡萝卜,觉得它不好吃。 2、胡萝卜的食用不宜与哪些食物同食? 交流问题: 3、胡萝卜有哪些营养成分? 水 87.4g 胡萝卜素 430mg 蛋白质 1.4g 脂肪 0.2g 膳食纤维 1.3g 维生素C 16mg 其他 100g胡萝卜 胡萝卜的营养成分 专题6 植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提取 课题目标: 1、识记胡萝卜素的基础知识 2、了解提取胡萝卜素的基本原理 3、初步学会胡萝卜素的提取技术 1.胡萝卜素的概念: 从胡萝卜中提取的橘黄色结晶,包括多种结构类似物,统称为胡萝卜素。 2. 胡萝卜素分 类: 根据双键数目的不同 α-胡萝卜素 β-胡萝卜素 γ-胡萝卜素 (最主要的组成成分) 一.基础知识(阅读教材P77相关内容) 3、胡萝卜素的性质: (3)、β-胡萝卜素可氧化成两分子维生素A (2)、不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂 (1)、橘黄色结晶,化学性质比较稳定, 一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。 4.胡萝卜素的作用: (1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病 (2)广泛用作食品、饮料、饲料的添加剂 (3)提高免疫能力,使癌细胞恢复为正常细胞,预防癌症。 夜盲症 干皮症 幼儿生长发育不良 适宜人群:一般人群均可食用。更适宜癌症、高血压、夜盲症、干眼症患者、营养不良、食欲不振者、皮肤粗糙者。 禁忌人群:脾胃虚寒者忌食。 温馨提示: 5、胡萝卜素的分布: 胡萝卜: 4130 微克 木鳖果:83630微克 枸杞子: 9750 微克 绿茶: 5800 微克 沙棘果: 3840 微克 芒果: 897 微克 番茄: 375 微克 4、胡萝卜素是否只存在胡萝卜中? 讨论问题: 每100克食品中,含β-胡萝卜素: 5元/kg 1.1-1.8万元/kg 6、工业提取: (1)从植物中提取----最早在胡萝卜中分离得到 (2)从大面积养殖的岩藻中获得-----多种褐藻的俗称 (3)利用微生物的发酵生产----三孢布拉霉菌 思考: 怎样才能将胡萝卜素从固体混合物中提取出来呢? 胡萝卜素不溶于水,而溶于有机溶剂。 采用有机溶剂萃取法提取。 炒胡萝卜要多加___才好吃 油 二.实验设计 旧知回顾:什么是萃取法? 萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后,只需要蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物芳香油了。 注意:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响芳香油的质量。 水溶性有机溶剂 如:乙醇、丙酮 (能与水混溶) (不能与水混溶) 水不溶性有机溶剂 石油醚(沸点:90~120 ℃ ) 乙酸乙酯(沸点:77 ℃ ) 乙醚(沸点:35℃ ) 苯(沸点:80 ℃ ) 四氯化碳(沸点:76 ℃ ) 有机溶剂 二.实验设计 问题1:影响萃取效率的因素有哪些?P78【资料二】 小 胡萝卜要粉碎 少 胡萝卜要干燥 高 长 溶解越充分,效果就越好 原材料颗粒的大小 紧密程度 含水量 萃取时的温度 萃取时间 要加热 问题2:选取什么样的萃取剂最合适呢? P78【资料一】 水溶性有机溶剂 如:乙醇、丙酮 (能与水混溶) (不能与水混溶) 水不溶性有机溶剂 石油醚(沸点:90~120 ℃ ) 乙酸乙酯(沸点:77 ℃ ) 乙醚(沸点:35℃ ) 苯(沸点:80 ℃ ) 四氯化碳(沸点:76 ℃ ) 有机溶剂 胡萝卜素不溶于水: 水不容性有机溶剂 萃取时的温度高,萃取过程要加热 具有较高的沸点 选取萃取剂的条件还需考虑对人的毒性、是否易燃、是否能完全除去等问题。 石油醚 (一)提取胡萝卜素的实验 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,采用萃取的方法来提取胡萝卜素。 2.提取实验流程过程 1.方法原理 ⑤浓缩:安装蒸馏装置,加热萃取液,使萃取剂挥发,得到胡萝卜素 问题3:在干燥胡萝卜时有哪些注意事项呢? 新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在干燥时要注意控制温度,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。 一般可以使用烘箱烘干,也可以用热吹风吹干。 (二)提取胡萝卜素的实验操作提示 注意1:石油醚与汽油类似,是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。 使用水浴加热 (二)提取胡萝卜素的实验操作提示 注意2:萃取时间长,还需要加热,萃取效果才好,但是石油醚又是易挥发的有机溶剂,怎么办? 加回流冷凝装置 (二)提取胡萝卜素的实验操作提示 烧瓶中的物质 胡萝卜素(溶解于石油醚中) 其它物质 溶解于石油醚中 沉淀物 问题4:从胡萝卜的成分来分析萃取后烧瓶中所含物质的成分有哪些? 沉淀物可通过_________去掉。 最后剩下________________________________。 过滤 胡萝卜素和某些物质溶解于石油醚中 (二)提取胡萝卜素的实验操作提示 浓缩 问题5:浓缩后烧瓶中剩下的物质有哪些? 剩下胡萝卜素和某些其它物质。 胡萝卜素粗品 (二)提取胡萝卜素的实验操作提示 课堂小结: 一、基础知识 二、实验设计 一、胡萝卜素的概念及分类 三、胡萝卜色提取来源 二、胡萝卜素的性质 胡萝卜素的提取 一、方法及原理 二、影响因素 三、提取过程 课堂小练: 1、胡萝卜素含有的化学元素有 A.C、H、O B.C、H C.C、H、O、N D.C、H、N 2、作为胡萝卜素的有机溶剂,下列不符合实验要求的是 A.能充分溶解色素 B.与水混溶 C.对人体无毒害作用 D.易与产品分离 3、简答题思维激活练习册P65

  • ID:11-7126682 人教版选修1 专题3 植物的组织培养技术(含答案)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题3 植物的组织培养技术/本专题综合与测试

    人教版选修1 专题3 植物的组织培养技术 一、单选题 1.四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管,经培养形成试管苗,下列叙述中不正确的是(  ) A. 用花药离体培养获得的胚状体含四个染色体组 B. 诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂 C. 培养基中应含有有机养料及生长素和细胞分裂素 D. 试管苗的生长发育需要光照 2.选择月季花粉最佳时期为(  ) A. 盛开期的月季花 B. 略微开放的月季花 C. 完全未开放的花蕾 D. 近败时期的月季花 3.在制备MS固体培养基过程中有误的是(  ) A. 在使用提前配制的母液时,可直接用移液管从母液中取 B. 配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍 C. 配制培养基时,琼脂要加热熔化 D. MS培养基的pH要求很严格,不同植物的pH也有所不同 4.下列有关细胞分化的叙述不正确的是(  ) A. 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中 B. 细胞分化仅发生在胚胎时期 C. 经过细胞分化会形成各种不同的细胞和组织 D. 细胞分化是一种持久性的变化 5.在植物组织培养过程中,愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激因素外,还需要有起诱导作用的物质,它是(  ) A. 铜、锌等微量元素 B. 细胞分裂素和生长素 C. 蔗糖和葡萄糖 D. 维生素和氨基酸 6.下列有关MS培养基的说法,正确的是(  ) A. 配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍,其中大量元素包括N、P、K、Ca、Mg、S、B等 B. MS培养基和微生物培养基的主要区别是MS培养基含有植物生长必需的大量元素和微量元素 C. 菊花组织培养的培养基必须具备的物质包括生长素和细胞分裂素 D. 菊花组织培养时,一般将pH控制在5.8左右,温度控制在37 ℃左右 7.比较花药培养技术与菊花组织培养技术,反映出的相同点是(  ) ①理论依据 ②培养基配制方法 ③无菌技术 ④接种操作 ⑤外植体 ⑥光照要求 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ②③⑤⑥ 8.下列有关细胞的“分化”和“脱分化”的叙述中,正确的是(  ) A. 愈伤组织是离体植物细胞分化的结果 B. 脱分化过程是基因所有都不表达的过程 C. 愈伤组织可以重新分化形成完整的植物体 D. 脱分化过程中细胞结构没有变化,而功能发生了明显改变 9.卡诺氏固定液的配制方法是(  ) A. 无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀 B. 无水酒精与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀 C. 无菌水与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀 D. 无菌水与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀 10.植物细胞表现出全能性的必要条件是(  ) A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中 11.青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中提取的一种代谢产物,其作用方式目前尚不明确,推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜,从而阻断了营养摄取的最早阶段,使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,迅速形成自噬泡,并不断排出虫体外,导致疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上面的论述中,不能得出的结论是(  ) A. 疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞,体现了细胞膜的流动性特点 B. 疟原虫细胞中既有DNA又有RNA,且核DNA上基因的表达形式是边转录边翻译 C. 若疟原虫寄生在寄主体内,从生态系统的成分上来看,可以视为消费者 D. 利用植物组织培养的方式,可以实现青蒿素的大规模生产 12.在培育单倍体时,不同培养条件下某植物花药离体培养的结果如下表,下列分析错误的是(  ) 注:出愈率为长出愈伤组织的花药百分比 A. 愈伤组织的形成需要相关激素的作用 B. 2,4-D和BA能促进离体花药的脱分化过程 C. 2,4-D和BA能诱导多倍体细胞及非整倍体细胞的形成 D. 因为4号培养基的出愈率高,该植物花药的离体培养宜选用4号培养基 13.某离体的植物组织在一种包含所有必需物质的培养基中培养了一段时间,形成了愈伤组织,其中一种化合物具有放射性(氚标记)当这些细胞被固定后镜检,利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体、叶绿体,可以肯定被标记的化合物是(  ) A. 一种氨基酸 B. 尿嘧啶核苷酸 C. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D. 葡萄糖 14.将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养,可以分化形成根、芽等器官,这一过程称为(  ) A. 脱分化 B. 去分化 C. 再分化 D. 脱分化或去分化 15.植物组织培养的再分化与细胞自然分化的不同点是(  ) A. 前者细胞的形态结构没有变化,后者细胞的形态结构有变化 B. 前者细胞的形态结构有变化,后者细胞的形态结构没有变化 C. 前者有植物激素的调节,后者没有植物激素的调节 D. 前者植物激素主要来源于培养基,后者植物激素来源于植物体自身 16.如图所示为一定条件下将胡萝卜的离体组织培育成试管苗的过程。下列有关叙述不正确的是(  ) A. 要在无菌条件下将离体组织接种到培养基中 B. 图中①②过程分别表示脱分化和再分化 C. 利用此过程获得的试管苗均为纯合子 D. 此实验说明已分化的植物细胞仍具有全能性 17.四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管,经培养形成试管苗,下列叙述中不正确的是(  ) A. 用花药离体培养法获得的植株是二倍体 B. 诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂 C. 培养液中应有有机养料以及生长素和细胞分裂素 D. 试管苗的生长发育需要光照 18.下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述中,错误的是(  ) A. 外植体可以用酒精消毒 B. 镊子等器械需用酒精灭菌 C. 操作者双手需用酒精消毒 D. 培养基需高压蒸汽灭菌 19.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图,下列相关叙述中正确的是(  ) 四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植株 A. ②阶段会发生减数分裂过程 B. ①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素 C. 此过程体现植物细胞具有全能性 D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 20.某同学在进行组织培养过程中,发现根的分化明显,而芽的分化不明显,可能原因是(  ) A. 未见阳光 B. 培养时间不到 C. 培养基营养过多 D. 细胞分裂素和生长素配比不合适 二、非选择题 21.斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞进行培养,最终获得发育完整的新个体,实验过程如下。 ―→ (1)A过程称为________,诱导这一过程的物质是________。这一实验的原理是__________________。 (2)植物组织培养过程中多次强调一系列的消毒、灭菌及无菌操作,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)愈伤组织的培养是很重要的一步,一般从接种到出现愈伤组织需要14 d,到时可以看到外植体长出________色或________色的________状的愈伤组织。 (4)培养时注意恒温箱要关闭光源,因为在________条件下愈伤组织长得更快,两周以后,由于培养基中的营养几乎耗尽,必须________________进行继续培养。 (5)试管苗的培养可分为________培养和________培养,必须先进行________培养,二者的区别在于____________________________的不同。 22.下图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。 ―→―→―→―→ (1)选择花药时一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用方法是____________。一般来说,在________期,细胞核由中央移向细胞一侧。为此,通常选择________的花蕾,成功率最高。 (2)上述途径是通过胚状体阶段发育成植株,还可以将花粉在诱导培养基上先形成_________,再将其诱导分化成植株。 23.菊花是一种良好的观赏植物,并具有一定的药用价值,科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。 (1)进行组织培养所依据的原理是____________。配制MS固体培养基的母液时,微量元素应浓缩________倍。(2)接种前,外植体的消毒一般要用到70%的酒精和____________两种药剂。由愈伤组织形成丛芽的过程称为________。 (3)在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时,研究人员设计了相关实验,实验结果如下表(6-BA属于细胞分裂素类似物、NAA属于生长素类似物)。 ①据实验结果分析,6-BA的浓度在________mg/L之间时,丛芽的增殖倍数随之相应增加;当6-BA浓度一定时,NAA浓度越________(填“高”或“低”),丛芽的增殖效果越明显。 ②若要进一步诱导丛芽生根,新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比,在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量________(增加/不变/减半)和NAA含量________(增加/不变/减半)。 24.请回答相关问题: (l)离体的植物组织和细胞,对营养、环境等条件的要求相对特殊,需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是______________,其制备过程为:配制________→配制培养基→灭菌。 (2)材料的选择与培养基的组成是诱导花粉植株的主要影响因素。 ①一般来说,花粉处于________期的花药培养成功率最高。选择花药时,一般要通过________来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 ②培养基中生长素与细胞分裂素用量比值适中时,能促进____________的形成。 (3)用消毒后的花蕾剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则接种后容易从__________产生愈伤组织。 (4)一般经过20一30d培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到________上,以便获得再生植株。在花药培养中,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,常会发生____________变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。 25.如图表示菊花的嫩枝的离体培养过程,请回答: (1)对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是_____________________________________________________________________。 (2)在植物组织培养中常用的培养基名称为    ,从物理性质上来看属于     培养基。培养基中都要加入一定的植物激素,在培养过程中,使用激素的顺序和比例都影响细胞的发育,细胞分裂素/生长素的比值    (填“高”“低”或“相当”)有利于根的分化。 (3)接种前为确定培养基是否灭菌彻底,检测的方法是           ,植物组织培养无菌操作应注意            (两点)。 (4)图中的B过程都需要    ,因为愈伤组织形成幼小植物后,植物需要叶绿素进行光合作用。 答案解析 1.【答案】A 【解析】四倍体水稻形成的花药含有2个染色体组,经花药离体培养获得的胚状体也含有2个染色体组,A错误;花药离体培养过程进行的分裂方式为有丝分裂,B正确;花药离体培养需要植物激素,分别为生长素和细胞分裂素,C正确;试管苗能进行光合作用,需要光照,D正确。 2.【答案】C 【解析】选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育过程中,细胞核移向细胞一侧的时期(单核靠边期)花粉培养成功率最高,因此通常选择完全未开放的花蕾。 3.【答案】A 【解析】在使用提前配制的母液时,应在量取各种母液之前轻轻摇动盛放的瓶子,如发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染,立即扔掉,重新配制。MS培养基的pH直接影响到离子的吸收,过酸或过碱都对植物材料生长影响很大,所以pH应严格控制。 4.【答案】B 【解析】多细胞生物体通过细胞分化形成各种不同的细胞和组织,并进一步形成器官和系统,发育成幼体;细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命过程 中,但是在胚胎时期达到最大限度。 5.【答案】B 【解析】细胞分裂素和生长素在植物组织培养中起着很关键的诱导作用。 6.【答案】B 【解析】配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍,B属于微量元素,A错误;MS培养基和微生物培养基的主要区别是MS培养基含有植物生长必需的大量元素和微量元素,B正确;菊花茎段的组织培养的培养基通常不需要添加植物激素,C错误;菊花组织培养时,一般将pH控制在5.8左右,温度控制在18~22 ℃,D错误。 7.【答案】A 【解析】植物茎段组织培养技术和花药培养技术的相同点是理论依据、培养基配制方法、无菌技术及接种操作等。前者所需要的外植体是体细胞,每天需用日光灯照射12 h;后者所需要的外植体是生殖细胞,初期不需要光照,幼小植株形成后需要光照。 8.【答案】C 【解析】愈伤组织是脱分化形成的,A错误;脱分化是相关基因表达的过程,B错误;愈伤组织可以重新分化形成完整的植物体,因为其含有该生物全套遗传物质,C正确;脱分化过程中,细胞的结构和功能都发生了明显改变,变为未分化状态,D错误。 9.【答案】A 【解析】卡诺氏固定液的配制方法是将无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀。 10.【答案】C 【解析】在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,植物细胞就可以表现出全能性。 11.【答案】B 【解析】疟原虫是单细胞原生动物,对外界食物的获取方式主要是胞吞,体现了细胞膜的流动性特点,A正确;疟原虫细胞中既有DNA又有RNA,核DNA上基因的表达过程中的转录和翻译分别发生在细胞核和细胞质,不能同时进行,B错误;若疟原虫寄生在寄主体内,从生态系统的成分上来看为消费者,C正确;利用植物组织培养的方式,培养到愈伤组织可以实现青蒿素的大规模生产,D正确。 12.【答案】D 【解析】据题中表格分析,在2、3、4组中出愈率大于0,说明愈伤组织的形成需要激素的调节;A正确。2、3、4组出愈率大于对照组1,说明2,4-D和BA能促进离体花药的脱分化过程;B正确。2、3、4组≥3n大于对照组1,说明2,4-D和BA能诱导多倍体细胞及非整倍体细胞的形成;C正确。4号培养基的出愈率高,但n的比例低,花药离体培养的目的是为了获得单倍体,因此4号不合适,3号n出现概率和出愈率都比较高,所以该植物宜采用3号培养基;D错误。 13.【答案】C 【解析】植物组织培养时,配制的培养基中含有细胞分裂所需的各种营养物质,细胞在生长过程中可以利用这些物质合成自身所需要的物质,在植物中,一些分化的细胞,经过激素的诱导,可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞,进而形成植物的愈伤组织。细胞的增殖,必然有DNA的复制,组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,据A、T、G、C四种碱基的不同可分为四种类型,DNA主要存在于细胞核中,此外,线粒体、叶绿体中也有DNA,所以放射性主要集中于细胞核、线粒体、叶绿体中,必是组成DNA的基本单位之一。 14.【答案】C 【解析】将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养,可以分化形成根、芽等器官,这一过程称为再分化。 15.【答案】D 【解析】再分化的本质也是细胞分化,和细胞自然分化都是基因选择性表达的结果,都会造成细胞形态、结构、功能的改变,都离不开植物激素的调节。再分化所需的激素主要由培养基提供,而自然分化所需的激素来自植物体自身。 16.【答案】C 【解析】题图表示植物组织培养技术,必须在无菌条件下将离体组织接种到培养基中,A正确;①②过程分别表示脱分化和再分化,B正确;植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,D正确;植物组织培养是无性繁殖过程,因此获得的试管苗的基因型通常与提供外植体的植株的基因型一致,而不一定为纯合子,C错误。 17.【答案】A 【解析】四倍体水稻的花药离体培养获得的是含有2个染色体组的单倍体植株,不能叫做二倍体。花药通过培养诱导产生愈伤组织的分裂方式是有丝分裂,同时,培养过程中要加入无机营养、有机营养、生长素和细胞分裂素等物质。培育成试管苗需通过光照进行光合作用,产生糖类,以满足自身生长需求。 18.【答案】B 【解析】植物组织培养需要严格的无菌操作,操作前外植体应浸泡在酒精中杀菌,A正确。镊子等器械灼烧灭菌,B错误。手需用酒精消毒,C正确。培养基需要用高压蒸汽灭菌, D错误。 19.【答案】C 【解析】图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的过程,其中①阶段表示脱分化,②阶段表示再分化过程,②阶段细胞通过有丝分裂方式进行增殖,不会发生减数分裂,A错误;①阶段和②阶段都需要细胞分裂素和生长素,而③阶段不需要细胞分裂素,植物体自身能合成激素,B错误;植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,C正确;此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体,不能称为二倍体,D错误。 20.【答案】D 【解析】愈伤组织产生根或芽,取决于生长素和细胞分裂素的用量比例。当细胞分裂素与生长素的比值低时,诱导根的分化,两者比值适中时,愈伤组织只生长不分化;两者比值高时,诱导芽的形成。 21.【答案】(1)脱分化 植物激素(或生长素与细胞分裂素) 植物细胞具有全能性 (2)外植体材料体积小,抗性差,如果不小心引起污染,将可能造成培养工作的前功尽弃 (3)乳白 黄 瘤 (4)无光 更换培养基 (5)生芽 生根 生芽 培养基中的生长素和细胞分裂素的比例不同 【解析】(1)A过程表示由离体的细胞发育成细胞团,所以为脱分化过程,诱导脱分化过程需要有植物激素,主要为生长素和细胞分裂素,该过程的原理是植物细胞的全能性。(2)同植物体相比较,离体的植物组织抗性差,所以在组织培养整个过程中都要执行严格的消毒程序。(3)愈伤组织为外植体经脱分化形成的乳白色或黄色的瘤状物。(4)进行组织培养过程脱分化阶段不需要光照,但在再分化阶段,由于叶片中叶绿素的形成需要光照,当营养耗尽时,需更换有丰富营养成分的培养基。(5)试管苗的培养分为生根和生芽培养,但是先生芽,才有利于生根,生根培养基与生芽培养基的区别就在于生长素和细胞分裂素的比例不同。 22.【答案】(1)醋酸洋红法 单核 完全未开放 (2)愈伤组织  【解析】(1)确定花粉发育时期的最常用方法是醋酸洋红法。在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧。通常选择完全未开放的花蕾,成功率最高。 (2)植物组织培养首先培养成愈伤组织。 23.【答案】(1)植物细胞的全能性 100 (2)0.1%的氯化汞 再分化 (3)①0.1~2.0 低 ②减半 增加 【解析】(1)组织培养所依据的原理是植物细胞全能性。配制MS固体培养基的母液时,微量元素应浓缩100倍,大量元素应浓缩10倍,常温保存。 (2)外植体的消毒一般要用到70%的酒精和0.1%的氯化汞。愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。 (3)①据实验结果分析,6-BA的浓度在0.1~2.0 mg/L之间时,丛芽的增殖倍数随之相应增加. 当6-BA浓度一定时,NAA浓度越低,丛芽的增殖效果越明显。 ②生长素用量高于细胞分裂素时,有利根分化,故要进一步诱导丛芽生根,新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比,在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量减半,NAA含量增加。 24.【答案】(1)MS固体培养基 各种母液 (2)①单核 镜检 ②愈伤组织 (3)受伤部位 (4)分化培养基 染色体组数目 【解析】(1)培养离体的组织和细胞时,常用MS固体培养基,其主要成分包括:大量元素、微量元素、有机物,还常常需要添加植物激素。其制备过程为:配制各种母液、配制培养基,以及灭菌。 (2)①在花粉发育的过程中,只有某一个时期对离体刺激敏感,一般来说,在单核(靠边)期,花药培养成功率高。为了进一步确定花粉是否处于适宜的发育期,通常需要镜检来检测。 ②生长素和细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。 (3)剥离花药接种时,要尽量不损伤花药,否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织。 (4)花药培养离体时,将愈伤组织及时转移到分化培养基上,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,染色体组数目常常会发生变化,因此还需要对培养出来的植株进行鉴定和筛选。 25.【答案】(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好(或容易诱导脱分化和再分化)  (2)MS培养基 固体 低 (3)将未接种的培养基放在37 ℃的恒温箱中培养24小时(或放在适宜温度下培养一段时间)后观察是否有菌落出现 外植体消毒、在酒精灯旁进行操作、操作者双手消毒 (4)光照 【解析】

    • 同步练习/一课一练
    • 2020-04-03
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  • ID:11-7125271 人教版选修1 专题1 传统发酵技术的应用(含答案)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题1 传统发酵技术的应用/本专题综合与测试

    人教版选修1 专题1 传统发酵技术的应用 一、单选题 1.酵母菌细胞质内的遗传物质的载体是(  ) A. 染色体 B. 线粒体 C. 细胞质基质 D. 线粒体和叶绿体 2.下图为腐乳制作过程的流程图,下列说法错误的是(  ) A. 毛霉为需氧型真菌,为避免其无氧呼吸,码放豆腐时要留出一定缝隙 B. 加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬,同时能抑制微生物的生长 C. 加卤汤、密封腌制中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质 D. 用胶条密封瓶口时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,以防止瓶口污染 3.关于毛霉的叙述,错误的是(  ) A. 毛霉是一类有细胞壁但没有成形细胞核的生物 B. 毛霉属于异养生物,在生态系统中属于分解者 C. 毛霉的变异来源只有基因突变和染色体变异两种 D. 毛霉的生殖方式是孢子生殖 4.在对泡菜中亚硝酸盐进行检测时,所用的方法、有关试剂以及颜色分别是(  ) a.纸层析法 b.比色法 c.显微镜观察法 d.斐林试剂 e.双缩脲试剂 f.对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺盐酸盐 g.砖红色 h.蓝色 i.玫瑰红色 A. a d i B. b e g C. b f i D. b f g 5.下列操作不能防止发酵液被污染的是(  ) A. 榨汁机要清洗干净,并晾干 B. 发酵瓶要清洗干净,用无水酒精消毒 C. 葡萄汁装入发酵瓶后,要密封充气口 D. 发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连 6.关于腐乳的制作过程说法正确的是(  ) A. 有多种微生物参与,发酵初期需要隔绝氧气 B. 食盐、酒精、香辛料都具有防腐杀菌的作用 C. 含水量较高的豆腐制作腐乳时更容易成形 D. 豆腐腌制过程中脱水形成腐乳表面的“皮” 7.制泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化(  ) A. 先减少后增加 B. 先增加后减少 C. 逐渐增加 D. 逐渐减少 8.在腐乳的制作过程中,不需要严格灭菌的步骤是(  ) ①让豆腐长出毛霉 ②加盐腌制 ③加卤汤装瓶 ④密封腌制 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 9.在制备泡菜样品处理液时,对滤液起净化作用的是(  ) A. 氢氧化铝溶液 B. 氢氧化钠溶液 C. 氯化镉溶液 D. 氯化钡溶液 10.醋酸菌对氧气的含量特别敏感,即使是短时间处于无氧环境中,也会引起醋酸菌的死亡,根据这一事实可以得出,下列哪些叙述是正确的(  ) ①醋酸菌是一种需氧型细菌 ②在制醋过程中必须不断通气 ③醋酸菌细胞中没有线粒体 ④醋酸菌只能生活于培养液适宜、pH呈酸性的环境中 A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ①②④ 11.在选泡菜坛时,应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的,其目的是(  ) A. 美观 B. 可防止内部液体渗出 C. 耐用 D. 密封好,保证坛内外气体不交换 12.利用酵母菌酿制啤酒,需要先通气,后密封,下列说法不正确的是(  ) A. 酵母菌是兼性厌氧型微生物 B. 先通气是为了使酵母菌大量繁殖 C. 密封后酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精 D. 密封的时间越长,产生的酒精越多 13.果汁发酵后,检验是否有酒精产生,下列叙述不正确的是(  ) A. 可以用重铬酸钾检验 B. 需要设计对照实验 C. 用重铬酸钾检验酒精能出现灰绿色 D. 以上的操作需要加热 14.下列对果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是(  ) A. 使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 B. 制果酒所利用的酵母菌是具有细胞壁的真核生物 C. 无氧条件下,醋酸菌能将乙醇转变为醋酸 D. 腐乳制作过程中,豆腐装瓶腌制时要敞开瓶口以利于菌种繁殖 15.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是(  ) A. 使用的菌种都能在有氧条件下生存 B. 在制作果醋的过程中要始终保持氧气供应 C. 用带盖的瓶子制作果酒和果醋时,需要定期打开盖子排气 D. 果酒和果醋的工业化生产与家庭制作不同,还需沉淀、过滤、灭菌等步骤 16.在制葡萄醋的过程中,时间应控制在(  ) A. 7~8天 B. 10~12天 C. 9~12天 D. 15天左右 17.下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中,正确的是(  ) A. 果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌 B. 无论是制作果酒或果醋,都需要不断充入氧气 C. 果酒和果醋制作过程中都一定有气体产生 D. 酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵 18.下列有关泡菜发酵过程的叙述,正确的是(  ) A. 发酵时间越长,亚硝酸盐的含量越高 B. 发酵过程中只有乳酸菌发挥发酵作用 C. 发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶 D. 发酵过程中要经常补充水槽中的水 19.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响,下列说法正确的是(  ) A. 膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出 B. 亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用 C. 亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物 D. 亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响 20.用酵母菌酿制葡萄酒时一般酒中所含的酒精成分不超过14%,其原因是(  ) A. 是加水过多造成的 B. 原料中用于发酵的糖太少 C. 一定浓度的酒精影响酵母菌的存活 D. 发酵过程产热多,高温使酵母菌死亡 二、非选择题 21.判断正误: (1)乳酸菌是严格厌氧菌,无氧呼吸产物是乳酸与CO2(  ) (2)乳酸菌与酵母菌在结构上的主要差异是前者没有核膜、核仁(  ) (3)腌制泡菜时的温度、食盐用量和发酵时间均会影响泡菜的品质(  ) 22.豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将二者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题: (1)该实验的自变量是________、________。 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是________(填“需氧”或“厌氧”)菌。 (3)如果在实验后,发现32 h内随时间的延长,发酵效果越来越好,则无法确定发酵的最佳时间。若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是________________________________。 (4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质在蛋白酶的作用下转变为________,脂肪在脂肪酶的作用下转变为________________。 23.发酵食品加工中离不开微生物。例如,果酒和果醋的制作离不开酵母菌和醋酸菌,腐乳的制作离不开毛霉等微生物。 (1)腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食品,其制作流程如下,请回答有关问题: 豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制 ①制作腐乳的原料中哪种有机物的含量比较高?________。毛霉可利用体内的酶将该成分分解成哪些小分子有机物?________________。 ②在用盐腌制腐乳的过程中,若盐的浓度过低会出现什么现象?______________________。 ③卤汤中酒的含量为什么要控制在12%左右? ________________________________________________________________________。 (2)下图是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图,请回答相关问题: ①酵母菌和醋酸菌在结构上的主要区别是酵母菌________________________。 ②葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净,用____________________消毒。 ③制作________时应将开关2打开,长而弯曲的胶管1在发酵过程中的作用是______________________。 (3)用鲜牛奶发酵制作酸牛奶时,起作用的微生物是________。 24.人类利用微生物发酵制作果酒、果醋以及腐乳的历史,源远流长。请回答下列相关问题: (1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是____________微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,反应式为_________________________;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,一般将温度控制在_________ ℃。在缺氧、_________的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 (2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成____________和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和________。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。 (3)醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。当缺少糖源时,醋酸菌将________变为________,再将________变为醋酸。 25.某校同学在实验室开展生物技术实践活动。请回答下列有关问题: (1)A组同学制作泡菜。在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、和食盐的用量;最后要向坛盖边沿的水槽中注满水,这一操作的目的是。 (2)B组同学制作腐乳。在实验过程中,在腐乳表面往往会形成一层致密的“皮”,这层“皮”实际上是,对人体无害;制作过程中加盐的作用是 (写出两点即可)。 (3)C组同学制作蓝莓果酒与果醋。某同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气,该同学是在制蓝莓(填“果酒”或“果醋”)。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母,之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,该操作的目的是 。 (4)在蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由大量繁殖而形成的。 答案解析 1.【答案】B 【解析】酵母菌的染色体是细胞核遗传物质的载体,A错误;酵母菌线粒体有少量的DNA,B正确;酵母菌的细胞质基质中没有DNA,C错误;酵母菌没有叶绿体,D错误。 2.【答案】C 【解析】毛霉是需氧型微生物,码放豆腐时要留出一定缝隙,以提供氧气,A正确;加盐可以析出豆腐中的水分使之变硬,同时能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质;B正确;毛霉是需氧型微生物,密封腌制条件下毛霉不能生长增殖,C错误;酒精灯的火焰附近属于无菌区,D正确。 3.【答案】A 【解析】毛霉是一种丝状真菌,属于真核生物,有成形的细胞核,有细胞壁,故A错误;从生态系统的成分看,毛霉利用现成的有机物,并可把有机物分解成无机小分子物质,属于分解者,故B正确;毛霉进行无性生殖,变异的来源无基因重组,有可能发生基因突变和染色体变异,故C正确;毛霉的生殖方式是孢子生殖,故D正确。 4.【答案】C 【解析】用比色法来对泡菜中亚硝酸盐进行检测,b正确;对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液是亚硝酸盐含量检测的溶液,f正确;亚硝酸盐能与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色复合物,i正确。 5.【答案】B 【解析】发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种,整个发酵过程不能混入其他微生物,一旦污染菌种,将导致产量大大下降,甚至得不到产品。榨汁机要清洗干净,并晾干;发酵瓶要清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,防止器材上的杂菌进入发酵液;装入葡萄汁后,要密封充气口,防止空气中的杂菌进入;发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,目的是阻挡外界空气中的菌种进入发酵液。 6.【答案】B 【解析】参与豆腐发酵的微生物有根霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,均为好氧菌,故发酵初期需要氧气环境,A错误;食盐、酒精、香辛料都具有防腐杀菌的作用,B正确;含水量较高的豆腐制作腐乳时不容易成形,C错误;腐乳的表面有一层致密的“皮”,属于是毛霉的(匍匐)菌丝,不是豆腐腌制过程中脱水形成的,D错误。 7.【答案】B 【解析】泡菜腌制过程中,由于坛内环境中硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,但随腌制时间的延长,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,抑制硝酸盐还原菌繁殖,使亚硝酸盐含量逐渐下降。 8.【答案】A 【解析】让豆腐长出毛霉时有多种微生物参与,无需消毒灭菌;加盐腌制,豆腐和盐的质量比例约为5∶1,在此条件下,微生物难以生存。但在加卤汤装瓶的后期制作中需无菌操作,长期密封腌制一般为3~6个月,密封后形成无菌环境。 9.【答案】A 【解析】氢氧化铝可作为吸附剂对滤液起净化作用。 10.【答案】A 【解析】醋酸菌是需氧生物,制醋过程必须通气。 11.【答案】D 【解析】考查泡菜的制作原理。泡菜的制作离不开乳酸菌,而乳酸菌是厌氧生物,无O2时方可进行乳酸发酵产生乳酸。 12.【答案】D 【解析】利用酵母菌制啤酒,先通气是为了使酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖以壮大菌群,当菌群数量达到一定值时,即可密封,使其产生酒精,这样可以缩短生产周期。密封时间长短取决于发酵速度和营养物质的量,若发酵罐中营养物质有限以及发酵产生的酒精对酵母菌的发酵产生抑制作用,密封再长时间,也不会产生更多酒精。 13.【答案】D 【解析】用重铬酸钾检验酒精的实验不需加热。 14.【答案】B 【解析】制作腐乳主要的发酵菌种是毛霉,不是乳酸菌,A错误;酵母菌是真核生物,具有细胞壁,酵母菌无氧呼吸产生酒精,是果酒制作中的发酵菌种,B正确;醋酸菌是好氧菌,在氧气充足的条件下,醋酸菌能将乙醇转变为醋酸,C错误;腐乳制作过程中,豆腐装瓶腌制时要密封瓶口,D错误。 15.【答案】C 【解析】果酒制作使用的菌种是酵母菌,在有氧和无氧条件下都能生存;果醋制作的菌种是醋酸菌,是好氧菌,在有氧条件下生存,A正确。果醋制作的菌种是醋酸菌,是好氧菌,在制作果醋的过程中要始终保持氧气供应,B正确。用带盖的瓶子制作果酒时,需要定期打开盖子排气;醋酸菌是好氧菌,在果醋制作时不需使用带盖子的瓶子,也不需定期排气,C错误。果酒和果醋的工业化生产需沉淀、过滤、灭菌等步骤,D正确。 16.【答案】A 【解析】制葡萄醋的过程中,应严格控制温度和发酵时间,时间应控制在7~8天。 17.【答案】D 【解析】果酒制作需要的菌种是酵母菌,果醋制作需要的菌种是醋酸菌,A错误;由于酵母菌要在无氧条件下才能够产生酒精,所以在酒精发酵阶段不能充入氧气,B错误;酵母菌在发酵过程中始终有CO2产生,而醋酸菌在缺少糖源的发酵过程中无气体产生,C错误;酵母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精,醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化成醋酸,D正确。 18.【答案】D 【解析】泡菜发酵过程中,随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加,亚硝酸还原菌的代谢被逐渐抑制,亚硝酸盐的产量减少,同时亚硝酸盐的分解增加,亚硝酸盐的含量会逐渐下降。发酵过程主要为乳酸菌的作用,还有酵母菌的发酵作用,酵母菌有改善产品风味的作用。发酵过程不仅有乳酸菌和酵母菌的作用,还有亚硝酸还原菌的作用。发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶,从而蔬菜保持脆嫩而不软化腐败。发酵过程中要经常补充水槽中的水,以保持坛内无氧状态。 19.【答案】C 【解析】研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,当人体摄入量达某一数值后才会致病。亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外,其本身无致癌作用,但在特定条件下会转变成致癌物。 20.【答案】C 【解析】酒精浓度不会太高是因为高浓度的酒精会使酵母菌失活,故C正确。加水过多会对酒精浓度有一定影响,但都不会超过14%,说明不是因为水过多造成的,故A错误。原料中发酵的糖太少,但只会是个别的酒精浓度低,故B错误。发酵过程会产热,但一般会散出去,故D错误。 21.【答案】(1)× (2)√ (3)√ 【解析】 22.【答案】(1)菌种 发酵时间 (2)需氧 (3)延长发酵时间,观测发酵效果 (4)小分子肽和氨基酸 甘油和脂肪酸 【解析】(1)根据题干信息可知,该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)容器内上层为有氧环境,底层为无氧环境,若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,则说明该发酵菌是需氧菌。(3)如果在实验后,发现32 h内随时间的延长,发酵效果越来越好,则无法确定发酵的最佳时间。若要确定最佳发酵时间,还需延长发酵时间继续进行实验。(4)从大豆到豆豉的过程中,蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸,脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。 23.【答案】(1)①蛋白质 小分子肽和氨基酸 ②不足以抑制杂菌的生长,导致豆腐腐败 ③酒精含量过低,不足以抑制杂菌生长;含量过高,腐乳成熟的时间将延长 (2)①有以核膜为界限的细胞核 ②体积分数为70%的酒精 ③果醋 防止空气中杂菌的污染 (3)乳酸菌 【解析】酵母菌是真菌,属于真核生物,有真正的细胞核;醋酸菌是原核生物,无细胞核。葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒。制作果醋时应将开关2打开通入空气,因为醋酸菌是好氧菌,长而弯曲的胶管1可防止空气中杂菌的污染。制作酸牛奶时,起作用的微生物是乳酸菌。 24.【答案】(1)兼性厌氧 C6H12O6+ 6O26CO2+ 6H2O 18~25 呈酸性 (2)小分子的肽 脂肪酸 (3)乙醇 乙醛 乙醛 【解析】(1)酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,是一类兼性厌氧微生物。在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,其反应式为 C6H12O6+6O26CO2+6H2O。在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,其反应式为C6H12O62C2H5OH+CO2。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖,因此酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制。 (2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 (3)醋酸菌对氧气的含量特别敏感.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再进一步转变为醋酸。 25.【答案】(1)温度 保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境 (2)毛霉的菌丝体 析出豆腐中的水分使其变硬、抑制微生物的生长、调节风味 (3)果醋 在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,数量增加(合理即可) (4)醋酸菌 【解析】(1)在腌制泡菜的过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等;最后要向坛盖边沿的水槽中注满水,这样可以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)在制作腐乳过程中,在腐乳表面往往会形成一层致密的“皮”,这层“皮”实际上是毛霉的菌丝体,对人体是无害的;加盐具有析出豆腐中的水分使其变硬、抑制微生物的生长、调节风味等作用。(3)果酒发酵需要在无氧条件下进行,果醋发酵需要通气。根据题意,第一位同学通过充气口充气,表明该同学在制作蓝莓果醋;由于酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,可以大量繁殖,因此另一位同学加入酵母菌后通入无菌空气的目的是使酵母菌大量繁殖。(4)变酸的酒的表面与氧气接触,醋酸菌能够大量繁殖,因此观察到的菌膜是由醋酸菌繁殖形成的。

  • ID:11-7125060 人教版选修1 专题2 微生物的培养与应用(答案带解析)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题2 微生物的培养与应用/本专题综合与测试

    人教版选修1 专题2 微生物的培养与应用 一、单选题 1.将大肠杆菌接种到适宜的细菌培养基上,加盖后,以不同的方式处理,并放置在不同的温度环境中,培养24小时后,所得结果如表: 根据上述实验结果所作出的判断,错误的是(  ) A. 编号a和f比较可知,有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊 B. 根据编号b和c的观察结果,可知抗生素Y比抗生素X的杀菌能力强 C. 将编号e和a的结果比较可知,0 ℃的环境不适合大肠杆菌生长 D. 若揭开编号f的盖子,24小时后培养基表面会出现浑浊 2.脲酶能够将尿素分解为氨和C02,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列说法正确的是(  ) A. 所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性 B. 实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制 C. 细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%-0.8%之间 D. 凝胶色谱法分离脲酶时,脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢 3.下列关于分离纤维素分解菌的实验的叙述,错误的是(  ) A. 经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 B. 选择培养这一步可省略,但培养纤维素分解菌少 C. 经稀释培养后,用刚果红染色 D. 对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上 4.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述,正确的是(  ) A. 操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 B. 将称好的牛肉膏用玻璃棒从称量纸上挑取放入烧杯 C. 待培养基冷却至40 ℃左右时进行倒平板 D. 培养基倒入培养皿后,立即将平板倒过来放置 5.加工橘子罐头,采用酸碱处理脱去中果皮(橘络),会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络,可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物,可以大量产生所用酶的有(  ) ①生长在葡萄上的酵母菌 ②生长在酸奶中的乳酸菌 ③生长在棉籽壳上的平菇 ④生长在木屑上的木霉 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 6.下列关于倒平板的叙述,错误的是(  ) A. 右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞,为避免污染需放在酒精灯火焰附近 B. 倒平板整个过程应在火焰旁进行 C. 完全打开培养皿皿盖,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖 D. 为避免水滴滴入培养基,平板应倒过来放置 7.下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述,其中错误的是(  ) A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板 B. 取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上 C. 将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48小时 D. 确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数 8.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是(  ) A. 平板上的一个菌落就是一个细菌 B. 菌落中的细菌数是固定的 C. 此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 D. 此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同 9.焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼,是当前焦化行业环保治理的难点。某同学通过查阅资料发现可通过微生物降解方法处理焦化厂污染物。下列有关分析错误的是(  ) A. 应该从农田土壤中筛选目的菌 B. 配制以苯甲酰肼作为唯一碳源的选择培养基进行筛选 C. 利用平板划线法可以对初步筛选出的目的菌进行纯化 D. 逐步提高培养基中苯甲酰肼的浓度可以得到能高效降解污染物的优质菌株 10.下列生物能分解纤维素的是(  ) ①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌 A. ①②③④⑤ B. ②③⑤ C. ②③④⑤ D. ③⑤ 11.三个培养皿中分别加入10ml不同的培养基,然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36小时后,计算菌落数,结果如下表.下列选项正确的是(  ) A. 该实验采用的是液体培养基 B. 该实验采用平板划线法接种 C. Ⅰ和Ⅲ对照;说明大肠杆菌的生长不需要生长因子 D. Ⅱ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长需要糖类 12.MS培养基与微生物培养基相比,需要提供的是(  ) A. 无机营养 B. 有机营养 C. 甘氨酸和维生素 D. 植物激素 13.在分离分解纤维素的微生物的实验中,为了判断选择培养基是否起到了对纤维素分解菌的选择作用,需要设置的对照是(  ) A. 未接种的只有纤维素为唯一碳源的培养基 B. 未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 C. 接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D. 接种了的只有纤维素为唯一碳源的培养基 14.下列关于实验方法或原理的叙述正确的是(  ) A. 实验操作过程中漂洗的目的均为洗掉浮色便于观察 B. 可用洋葱鳞片叶为实验材料提取胡萝卜素和叶黄素 C. 各种实验中均需要设置空白对照组,确保单一变量 D. 生长在麦麸上的黑曲霉或生长在木屑上的木霉均可分解纤维素 15.下列有关微生物培养与应用的叙述,正确的是(  ) A. 同一种物质可能既作为碳源又作为氮源,所有碳源都能提供能量 B. 接种前需对培养皿、接种环进行灭菌处理,对操作者的双手等进行消毒处理 C. 培养不同的微生物,用同种成分的培养基即可 D. 微生物生长不可缺少的微量有机物有氨基酸、维生素和蛋白胨等 16.下列关于平菇(所需碳源为纤维素)培养的操作程序,正确的是(  ) A. 配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养 B. 配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养 C. 配制棉子壳培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养 D. 配制棉子壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养 17.使用液体选择培养基培养纤维素分解菌的目的是(  ) ①用液体选择培养基可获得大量纤维素分解菌 ②用液体培养基便于稀释涂布平板 ③纤维素分解菌只能在液体培养基中生长 ④用液体培养基可鉴别纤维素分解菌 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 18.以下分离纤维素分解菌的实验过程中,操作有误的是(  ) A. 选择倒平板时就加入刚果红的染色法,需用1 mol/L NaCl溶液处理15分钟 B. 选择培养时用液体培养基,并振荡培养1~2 d C. 经稀释涂布培养后,鉴定的过程需要用到鉴别培养基 D. 为确定得到纤维素分解菌,需要进行发酵产纤维素酶的实验 19.要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来,应将它们接种在(  ) A. 加入伊红—美蓝的鉴别培养基上 B. 含有蛋白胨的固体培养基上 C. 只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上 D. 含四大营养要素的培养基上 20.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(  ) ①大肠杆菌 ②霉菌 ③放线菌 ④固氮细菌 A. ④②③ B. ①②③ C. ①③④ D. ③④① 二、非选择题 21.回答下列有关微生物的问题,下表为一种培养液的配方,试根据表中内容作答。 (1)若用于培养微生物,该培养液中有________类营养物质。 (2)若用来培养固氮微生物则应除去的成分是______,应加入的物质是____________。若用来培养金黄色葡萄球菌并观察其菌落的形态,还应加入____________。 (3)用来鉴定饮水中的大肠杆菌是否超标,除32题已加入的物质外,还应加入________________。如呈现________________现象,则有大肠杆菌。 (4)在分离分解尿素细菌的实验时,大部分同学从培养基上筛选出大约50个菌落,而有一个同学从培养基上筛选出大约150个菌落,这种实验结果差异产生的原因可能有________(填序号)。 ①由于土样不同 ②由于培养基污染 ③由于操作失误 ④没有设置对照 22.我国现己成为世界上第三大生物乙醇生产国和应用国。根据原料不同,生物乙醇可分为以淀粉类物质为原料的第1代生物乙醇和以秸秆等纤维素为原料的第2代生物乙醇。两者的生产过程都需要多种微生物参与,且在较高温度下反应能提高产率。 (1)生产第1代生物乙醇时,首先利用微生物或酶将淀粉材料彻底水解为________________,才能利用。酵母菌在___________条件下将其转化为乙醇。 (2)生产第2代生物乙醇时需要纤维素分解菌,为此,小明同学设计了两种培养基。甲培养基含纤维素粉5 g、酵母膏0.5 g、水解酪素0.5 g、无机盐适量;乙培养基含CMC-NalOg、 酵母膏1 g、琼脂15 g、土豆汁100 mL、无机盐适量。 ①在上述__________(填“甲”或“乙”)种培养基上能够筛选出纤维素分解菌的单菌落,另外一种培养基的作用是_____________。 ②为防止杂菌污染,除要对培养基进行____________灭菌外,还需要对操作者的双手进行清洁和___________。 ③筛选符合生产要求的高产率菌种还需要提供_________________条件。 23.有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如下图甲、乙所示。 (1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、__________四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是__________________。 (2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和________,这些植物激素一般需要事先单独配置成______保存备用。 (3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域的第一条线上无菌落,其它划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有________________,___________________。 (4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是______________________________________________,该实验设计是否合理?为什么?_________________________________________________。 24.在生物技术上常利用大肠杆菌制成“工程菌”。某生物小组的同学,利用实验室提供的大肠杆菌品系及其他必要材料,对该品系大肠杆菌进行了培养。请分析回答下列问题: (1)微生物在生长过程中对各种成分的需求量不同,故制备培养基时各成分要有合适的__________。培养基中含有的蛋白胨、淀粉可分别为微生物提供__________________。 (2)配制培养基时,各种成分在溶化后分装前必须调节_____,接种前要进行_____处理。 (3)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是______________________________________。 (4)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板_________放置,这样做的目的是防止皿盖上的水珠落入__________而造成污染。 (5)甲同学采用平板划线法接种,获得单个菌落后继续筛选,在每次划线之前都要灼烧__________,他这样做的目的是__________________________________________________。在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?_________,为什么?________________。 (6)实验结束时,使用过的培养基应进行灭菌处理后才能倒掉,这样做的目的是_______。 25.尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图探究土壤中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)。培养基成分如下所示,实验步骤 如下图所示。请分析回答下列问题; 将上述物质溶解后,用自来水定容到1000mL (1) 培养基中加入尿素的目的是_________,这种培养基属于____________培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的___________和___________,实验需要振荡培养,原因是_______________。 (3)转为固体培养时,常采用_________的方法接种,获得单菌落后继续筛选。 (4)下列材料或用具中:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻棒、试管、锥形瓶和吸管;③实验操作者的双手。需要灭菌的是:________;需要消毒的是:________。(填序号) 答案解析 1.【答案】B 【解析】a、f的区别在于是否接种了大肠杆菌,有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊,A正确;将含有抗生素的纸片覆盖在大肠杆菌的培养基上,可根据培养基表面的浑浊程度判定此种抗生素对大肠杆菌的杀菌能力,可知抗生素X的杀菌能力强于抗生素Y的杀菌能力,B错误;e、a形成对照,其变量是温度,可知0 ℃不适合大肠杆菌生长,C正确;f暴露在空气中后,会自然接种菌种,形成菌落,使培养基表面出现浑浊,D正确。 2.【答案】C 【解析】由题意可知,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶,由于细菌是原核生物,故不存在内质网和高尔基体,A错误;由图表可知,Ni2+和Mn2+对脲酶的影响促进作用,低浓度促进作用随浓度的增加逐渐增强,高浓度促进作用减弱,B错误;凝胶色谱法分离脲酶时,脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更快,D错误。 3.【答案】A 【解析】经选择培养后,再经稀释,才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上;选择培养可省略;经稀释培养后,用刚果红染色;设置对照能证明经选择培养的确得到了欲分离的微生物。 4.【答案】A 【解析】制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,A正确;将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯,加入少量的水,加热,B正确;待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,C正确;待平板冷却凝固约5~10min后,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,D错误. 5.【答案】B 【解析】橘络的主要成分是纤维素,要将其分解需用纤维素酶,棉籽壳、木屑的主要成分也是纤维素,生长在它们上的平菇、木霉肯定能产生纤维素酶,所以可以利用。 6.【答案】C 【解析】C项应是用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不是完全打开,以防杂菌污染。 7.【答案】D 【解析】本题考查的是土壤微生物总数的计数,所以培养所使用的培养基就应该是标准培养基,并要经过高压蒸汽灭菌处理;涂布时要对样本的水溶液进行稀释,一般选取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL进行涂布,为了检查平板培养基是否制备合格,要同时把一培养基接种少量无菌水,以作空白对照;培养一段时间后,如果平板上菌落个数在30~300之间,即可把该组所有平板的菌落计数,然后取其平均值,即可计算出土壤细菌的总数。而D项是菌落数在300以上,故D项错。 8.【答案】C 【解析】用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,由于一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,所以通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数,故C项正确;由于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,而样品稀释度无论多高都很难使其中的细菌都单个分布于培养基上,所以此方法只能估算出样品中的活菌数,统计的菌落数只是比较接近活菌的实际数,而不一定与活菌的实际数相同,D项错误;菌落是指单个或少数细菌或真菌在固体培养基上大量繁殖时,形成的一个肉眼可见的,具有一定形态结构的子细胞群体,所以A、B项错误。 9.【答案】A 【解析】能降解焦化厂污染物的细菌生物应生活在有焦化厂污染物的环境周围,故应从焦化厂活性污泥(焦化厂污染物)中筛选,A错误;培养基中应用苯甲酰肼为唯一的碳源,作为选择培养基,B正确;利用平板划线法可以对初步筛选出的目的菌进行纯化,C正确;若要选出高效降解污染物的优质菌株,可采用逐步提高苯甲酰肼浓度逐步筛选,培养出的目的菌经稀释涂布分离后得到单一菌落为纯化的细菌,可用做鉴定,D正确。 10.【答案】C 【解析】兔、牛为食草动物,其肠道内有分解纤维素的微生物,蘑菇、纤维杆菌能分泌纤维素酶分解纤维素;而人不能消化纤维素。 11.【答案】D 【解析】该培养基加入了琼脂,故为固体培养基,A错误;对微生物进行计数,应采用稀释涂布平板法接种,B错误;Ⅰ与Ⅲ对照,说明大肠杆菌生长需要葡萄糖,但不能证明是否需要生长因子,C错误;Ⅱ和Ⅲ对照,自变量是有无葡萄糖,说明大肠杆菌的生长需要碳源如葡萄糖,D正确。 12.【答案】D 【解析】MS培养基与微生物培养基都含有无机营养、有机营养、甘氨酸和维生素,区别是MS培养基中常常添加植物激素,微生物培养基中不需要,故ABC错误,D正确. 13.【答案】C 【解析】 14.【答案】D 【解析】有丝分裂试验中漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,A错误;洋葱鳞片叶中无胡萝卜素和叶黄素,B错误;有单一变量才能起到对照的作用,但不一定是空白的,必须是单一的变量,C错误;麦麸中含有大量纤维素,生长在麦麸上的黑曲霉,能以麦麸中的纤维素为碳源,因此可以产生纤维素酶,D正确。 15.【答案】B 【解析】同一种物质可能既作为碳源又作为氮源,如牛肉膏,但自养型微生物利用的无机碳源不提供能量,A错误;培养皿、接种环等需要进行严格的灭菌处理,而操作者的双手需要进行消毒处理,B正确;培养不同的微生物,所用培养基的成分往往也有所不同,C错误;微生物生长不可缺少的微量有机物主要包括氨基酸、维生素等,D错误。 16.【答案】D 【解析】培养微生物的正确操作流程应该为:配制培养基→灭菌→接种→培养,平菇的碳源为纤维素,所以富含纤维素的棉子壳适于用作平菇的培养基。 17.【答案】A 【解析】使用液体选择培养基培养纤维素分解菌,一方面可以获得大量纤维素分解菌,另一方面便于稀释涂布平板,①②正确;纤维素分解菌也可以在固体培养基上生长,③错误;鉴别纤维素分解菌使用的是固体培养基,④错误。因此,正确的是①②,故选A。 18.【答案】A 【解析】若在倒平板时加入刚果红,不需用1 mol/L NaCl溶液洗去浮色,A错误;选择培养时用液体培养基,并振荡培养1~2 d,B正确;经稀释涂布培养后,鉴定的过程需要用到鉴别培养基,C正确;为确定得到纤维素分解菌,需要进行发酵产纤维素酶的实验,D正确。 19.【答案】C 【解析】要把纤维素分解菌从土壤中分离出来,就要选择使纤维素分解菌能生存,但其他微生物不能生存的选择培养基进行培养,其选择条件是以纤维素粉作为唯一碳源,在该培养基上,只有能分解纤维素的细菌能够生存,其他微生物因不能利用纤维素而不能生存。 20.【答案】A 【解析】固氮细菌不需要专门添加氮源,在缺乏氮源的培养基上可从多种细菌中分离得到自生固氮细菌④;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长,从而可以分离出霉菌②;10%酚可以抑制细菌和霉菌,但放线菌③可生存,故选A。 21.【答案】(1)五 (2)(NH4)HCO3  有机物 必需的矿质元素不含琼脂 (3)伊红、美蓝 紫色 (4)①②③ 【解析】(1)碳酸氢铵提供碳源、氮源; 磷酸二氢钾、硫酸钙、氯化亚铁提供无机盐;维生素提供生长因子、水;若用于培养微生物,该培养液中有5类营养物质。 (2)固氮微生物能够固定氮元素,培养基中不用提供氮源;若用来培养固氮微生物则应除去的成分是(NH4)HCO3,应加入的物质是有机物。 (3)大肠杆菌代谢产物与伊红和美蓝结合,使聚落呈深紫色,并带有金属光泽。 (4)土样不同、培养基污染、操作失误均可能导致计数误差。 22.【答案】(1)葡萄糖 无氧 (2)①乙 增加纤维素分解菌的浓度 ②高压蒸汽 消毒 ③高温 【解析】(1)第1代生物乙醇是以淀粉类物质为原料,淀粉彻底水解的产物是葡萄糖,酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,将葡萄糖转化为乙醇。 (2)①甲培养基为纤维素分解菌的选择培养基,乙培养基为鉴别纤维素分解菌的培养基,富含CMC-Na(羧甲基纤维素钠),因此乙种培养基上能够筛选出纤维素分解菌的单菌落,另外一种培养基的作用是增加纤维素分解菌的浓度。②为防止杂菌污染,除要对培养基进行高压蒸汽灭菌,还需要对操作者的双手进行清洁和消毒。 ③依题意“在较高温度下反应能提高产率”可知:筛选符合生产要求的高产率菌种还需要提供高温条件。 23.【答案】(1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖 (2)细胞分裂素 母液 (3)接种环 接种环灼烧后未冷却 划线未从第一区域末端开始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理 缺少空白对照 【解析】(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质包括碳源、水、氮源和无机盐四类;选择培养基只允许特定种类的微生物生长,又能抑制或阻止其他种类微生物生长,因而必须以苯磺隆为唯一碳源,只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖。 (2)植物组织培养过程中启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素;为了避免每次配制时都要称量,可将植物激素先单独配制成母液保存备用。 (3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是接种环(或接种针);接种环在平板内的每一次划线前,都要先灼烧灭菌冷却后再划线,而且要从上一次划线末端而非空白处划线。第二划线区域只有第一条线无菌落,而其他的划线上却有菌落,很可能是因为接种环在灼烧后末冷却,第一次划线时将菌种烫死,而后接种环冷却,能正常划线;也可能是第一次划线时划线未从第一区域末端开始,使接种环上无菌种。 (4)图乙实验为取得菌种培养液过滤后离心上清液中加入蛋白酶溶液,测得其对苯磺隆的降解率。蛋白酶是用于水解上清液中的某蛋白质的,由此可判定实验假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质,若用蛋白酶处理后,可使该蛋白质分解,苯磺隆降解率下降,则假设成立;但是尚需设置不加入蛋白酶的空白对照组实验,否则没有说服力,因而不合理。 24.【答案】(1)浓度和比例 氮源和碳源、碳源 (2)pH 灭菌 (3)高压蒸汽灭菌 (4)倒过来 培养基 (5)接种环 杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 需要 防止接种环上残留的菌种对环境造成污染或感染操作者 (6)防止污染环境 【解析】(1)培养基中各成分要有合适的浓度和比例,保证微生物有充足的营养,又不会因外界浓度过大而失水。淀粉提供碳源,而蛋白胨含C、N等元素,既能提供碳源,又能提供氮源。(2)各种成分溶化后分装前要调节pH,接种前对培养基灭菌,防止杂菌污染。(3)培养基灭菌用高压蒸汽灭菌法。(4)倒平板时,平板冷凝后应倒置,否则皿盖上的水珠会落入培养基造成污染。(5)每次划线前都要灼烧接种环,将上次划线残留的菌种杀死,使细菌尽快分散成单个。操作结束后灼烧接种环是为了防止残留的菌种污染环境或感染操作者。(6)使用过的培养基要彻底灭菌后再倒掉,否则培养基中的微生物会污染环境。 25.【答案】(8分)(1)筛选目的菌 选择 (2)尿素 葡萄糖 为目的菌提供氧气 (3)涂布平板(划线法) (4)①和② ③ 【解析】(1) 依题意,能分解尿素的细菌才能在以尿素为唯一氮源的培养基中生长,而不能分解尿素的细菌因缺乏氮源则无法生长繁殖,据此可推知,加入尿素的目的是筛选能高效降解尿素的细菌(目的菌);从功能上看该培养基是选择培养基。 (2) “目的菌”生长所需的氮源来自培养基中的尿素,所需的碳源来自培养基中的葡萄糖。由于分解尿素的细菌的代谢类型是异养需氧型,因此实验中的振荡培养,可为目的菌提供氧气。 (3) 欲获得单菌落,常采用涂布平板法(划线法)进行接种。 (4)在该实验中,培养细菌用的培养基与培养皿、玻棒、试管、锥形瓶和吸管,即①和②都需要灭菌,而实验操作者的双手,即③则需要消毒。

  • ID:11-7121082 高二生物选修一 课题1 微生物的实验室培养(34张ppt人教版)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题2 微生物的培养与应用/课题1 微生物的实验室培养

    (共34张PPT) 专题2 微生物的培养与应用 课前准备: 课本(选修一) 双色笔 高二生物 知识回顾 培养基分类 选择培养基,例如: 1在培养基中加入青霉素,分离到酵母菌和霉菌; 2在培养基中加入高浓度的食盐,分离出耐盐的金黄色葡萄球菌; 3培养基缺乏有机碳源时,分离出自养微生物。 4缺乏氮源的无氮培养基: 分离固氮菌(异养) 鉴别培养基,例如: 1.伊红和美蓝培养基,鉴别是否存在大肠杆菌,菌落呈黑色 2.酚红培养基:鉴别分解尿素的细菌,变红 标准 培养基类型 主要应用 物理性质 固体培养基 菌种分离,鉴定, 计数 半固体培养基 菌种保存 液体培养基 工业生产,连续 培养 化学组成 合成培养基 菌种分类、鉴定 天然培养基 工业生产降低 成本 目的用途 鉴别培养基 菌种的鉴别 选择培养基 菌种的分离 类型 碳源 氮源 能源 举例 异养型 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 大肠杆菌 自 养 化能 CO2 NH3 NH3 硝化细菌 光能 CO2 NH4+、NH3等 光能 蓝藻 项目 概念 常用方法 应用范围 消毒 使用较温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子) 煮沸消毒法:在100℃煮沸5~6min 一般物品 巴氏消毒法:在70~75℃煮30min或在80℃煮15min 一些不耐高温的液体,如牛奶 化学药剂消毒法 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等 紫外线消毒法:紫外灯照射30min 接种室、操作台 项目 概念 常用方法 应用范围 灭菌 使用强烈的理化因素杀死体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子) 灼烧灭菌:酒精灯火焰 接种工具的灭菌和试管口的灭菌 干热灭菌:在160~170℃下灭菌1~2h 玻璃器皿、金属工具的灭菌 高压蒸汽灭菌:在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,灭菌15~30min 培养基及容器的灭菌 专题2 微生物的培养与应用 ——课题1 微生物的实验室培养 一、培养基作用、种类 二、无菌技术 三、制备牛肉膏蛋白胨培养基 四、纯化大肠杆菌 教学目标: 高考常考内容第二课时 培养基:牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的培养基。 无菌技术:消毒和灭菌 培养微生物最需要解决的两个问题是: 为其提供合适的营养物质和环境条件,确保其他微生物无法混入。 在牛肉膏蛋白胨固体培养基上纯化大肠杆菌 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 纯化大肠杆菌 微生物的实验室培养 例如: 从混杂微生物群体中获得只含某一种或某一株微生物的过程,称为微生物的分离与纯化,即将混杂细菌分散或稀释成单个细胞,使其繁殖成单个菌落。 P18页菌落是一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。菌落的大小、形状、光泽度、颜色、透明度等是鉴定菌种的重要依据。(高考考过其概念) 三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1000mL牛肉膏蛋白胨培养基—细菌 1计算 依配方计算配制100mL培养基时,计算各成分的用量。 牛肉膏黏稠,称量纸称取;牛肉膏、蛋白胨易吸潮,要快,称后要及时盖上瓶盖。 P17 2称量 计算→称量→溶化并调pH→灭菌→倒平板→无菌检查 牛肉膏(同称量纸少量水,加热后分离),水、蛋白胨和NaCl,溶解后,加入琼脂使熔化(温度达到98度以上),补水至100mL。 3溶化 加入琼脂后要不断搅拌,防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。 细菌为中性或偏碱性。 4调pH 牛肉膏 5g 蛋白胨 10g NaCl 5g 琼脂 20g H2O 1000mL 三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 培养基和培养皿的灭菌方法不同 5灭菌 培养基——高压蒸汽灭菌 (锥形瓶,加棉塞,包上牛皮纸,皮筋勒紧,高压蒸汽灭菌锅) 培养皿——干热灭菌 (包上牛皮纸,干热灭菌箱,160-170 ℃,加热1-2h。) 在棉塞(防止污染和培养基的挥发)外包一层牛皮纸(不透水)或报纸,是为了防止灭菌时冷凝水润湿棉塞及灰尘和杂菌的入侵。 培养基冷却到50 ℃左右时,在酒精灯附近倒平板。 6倒平板 三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1.“拔”——将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拨出棉塞。 培养基冷却约50℃ 1.琼脂在98℃以上熔化,在44 ℃以下凝固,无法倒出。 用手触摸以不烫手为准。P17 ? 2.“烧”——右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰。 P17 2.通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。 3.“倒”——用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将瓶中的培养基(约10-20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。 4.“倒”——平板冷凝后,要将平板倒置。 ※3.平板冷凝后倒置培养,使培养基表面的水分更好地挥发,防止皿盖上水珠落入培养基造成污染。P17 拔 烧 倒 倒 培养基的制作是否合格 7无菌检查 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。 P17:4.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么? 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物。 (1)将称好的5g牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯,加入少量水后加热,待牛肉膏溶化并与称量纸分离后,取出称量纸;往烧杯中加入称好的10g蛋白胨、 ,用玻璃棒搅拌使其溶解;加入20g琼脂,边加热边搅拌,搅拌的目的为 ,当琼脂完全熔化后, ,补加蒸馏水定容至1000mL。 (2) 将上述培养基转移至锥形瓶中灭菌,灭菌方法为 ;待培养基冷却至50℃左右的时,在 附近倒平板,冷凝后将平板倒置的原因是 ;将制好的平板放入37℃的温室中培养24~48小时,选用 的平板进行后续实验。 (1)氯化钠 调节PH 防止琼脂糊底而导致烧杯破裂 (2)高压蒸汽灭菌 酒精灯火焰 防止皿盖上水珠落入培养基造成污染 无菌落 四、大肠杆菌的纯化培养 纯化大肠杆菌——P18 (1)原理——利用固体培养基,想方设法在培养基上得到由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落,即获得较纯的菌种。 (纯化培养也可以理解为被接种的培养基上均为一种菌落) (2)接种的最常用技术(方法): 将目的微生物移接到培养基中的过程。 平板划线法、稀释涂布平板法 接种技术还有斜面接种、穿刺接种等 分区划线法 连续划线法 聚集的菌群 连续划线 稀释分散 单个细胞 单个菌落 生长繁殖 (一)平板划线法(P18):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。在数次划线后可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体称菌落。 原理: 思考:平板划线操作的整个过程,是如何实现纯化大肠杆菌的? 区域一 区域二 区域三 区域四 区域五 菌种多 菌种少 菌种减少 菌种减少 菌种最少 注意:最后一区不可与第一区相连。 第一区是接种环刚刚接触培养基时的画线区,此时菌体浓度最高;而最后一区是浓度最低的一区,两者重合会导致菌体聚集。 分区划线的方法可以制造多种浓度梯度,增加形成单个菌落的可能性。 平板划线操作流程图 P18 杀死接种环上的杂菌。 冷却后再进行— 以免接种环温度太高,杀死菌种。 试管—菌种 灼烧瓶口—消灭试管口杂菌 第一步灼烧接种环 1—5 取菌种 平板划线操作流程图 注意操作—— 1.皿盖打开一条缝隙; 2.划3—5条平行线,不要划破培养基(一旦划破,会造成划线不均匀,难以达到分离单菌落)。 第二次灼烧是为了杀死上次残留的菌种,保证使下一次划线时,菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到单个菌落。 6-7 平板划线 8 倒置平板 若划线了五个区域,接种环需灼烧几次? 6 注: ①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次. ②划线首尾不能相接 ③每次划线前接种环进行灭菌;在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环。(划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。) ④划线后,培养皿倒置培养 3个划线平板 1个不划线平板 (重复实验) (空白对照) 培养 将接种后的培养基和一个未接种的培养基放入37℃恒温箱中培养12h~24h后,观察并记录 注:如果在接种的培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致,说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他特征的菌落说明接种中的无菌操作还没有达到标准。 1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗? 第一步灼烧避免杂菌污染;划线前灼烧是杀死上次残留菌种,使下一次划线时,菌种来源于上次划线末端,从而使菌种数目减少,以便得到菌落。结束后灼烧杀死残留菌种,避免污染环境和感染操作者。 2.在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线? 以免接种环温度太高,杀死菌种。 3.在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线? 细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少 问题讨论 有关平板划线操作正确的是 ( ) A.使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌 B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞 C.将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划3~5条平行线即可 D.最后将平板倒置,放人培养箱中培养 D A、使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中还需灭菌,因为接种环会感染细菌,故A错误. B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后还需通过火焰灭菌,再塞上棉塞;故B错误. C、将沾有菌种的接种环迅速伸人平板内,划三至五条平行线,还需盖上培养皿盖,防止空气中杂菌混入,故C错误. D、最后将平板倒置,防止盖子水滴落引起污染,有利培养基水蒸发;故D正确. (二)稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,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。P19 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。 聚集的微生物 单个细胞 菌液梯度稀释 单个菌落 涂布平板 生长繁殖 原理: 稀释涂布平板法操作过程分两个步骤: 系列稀释操作、涂布平板操作 1、将分别盛有9ml无菌水的6支试管灭菌,并按101~106顺序编号。 2、用移液管吸取1ml菌液,注入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头,吹吸三次,使菌液与水充分混匀。依次类推,直至完成最后一支试管的稀释。 注意:移液管需要经过灭菌。操作时,试管口和移液管应在离火焰1 ∽2cm处。 1.系列梯度稀释操作 101 102 103 104 105 106 菌液的稀释倍数随菌体的浓度而定,如果菌液浓度很大,需要更高的稀释倍数;如果菌液浓度低,则适当降低稀释倍数。 2.涂布平板操作: 1、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 2、取少量稀释液(不超过0.1ml ),滴加到培养基表面 3、将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8-10s。 4、用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使涂布均匀 应从操作的各个细节保证“无菌”。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。p19讨论 各梯度分别涂布3个平板 1个不涂布作空白对照 放入37℃恒温箱中培养12h~24h,观察并记录 3.培养 注:如果在接种的培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致,说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他特征的菌落说明接种中的无菌操作还没有达到标准。 4.计数 原理:每一个菌落由一个细菌繁殖而来,通过读取培养基中的菌落数目来估计0.1mL中菌液中的菌数,进而计算出稀释前的数目。 注:读数比实际值偏小。(有可能菌液未彻底分布均匀,一个菌落可能由两个甚至多个细胞繁殖而成) 接种环在固体培养基表面连续划线 ①系列稀释操作: ②涂布平板操作: 可以观察菌落特征, 对混合菌进行分离 可以观察菌落特征,可以计数 不能计数 较麻烦,平板不干燥效果不好 好氧菌 厌氧菌 兼性厌氧菌 (记忆) 比较 平板划线法 稀释涂布平板法 关键操作 优点 缺点 适用范围 分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述错误的是 ( ) A.均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面 B.获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群 C.都应在火焰附近进行操作,以防止杂菌污染 D.稀释分散菌种的原理不同,均能达到分离纯化大肠杆菌的目的 【答案】B 试题分析:平板划线法和稀释涂布平板法所用的培养基均为固体培养基,故A正确;用稀释涂布平板法时,如果稀释度不够,获得的单个菌落就可能是由多个细菌细胞繁殖形成的,故B错误;平板划线法和稀释涂布平板法都应在火焰附近进行操作,以防止杂菌污染,故C正确;平板划线法和稀释涂布平板法稀释分散菌种的原理不同,但是能达到分离纯化大肠杆菌的目的,故D正确。 下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题: (1)图甲是利用________法进行微生物接种,图乙是利用________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________;对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。 (2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行? _____________________________ (3)接种后,在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养? _________________________________________。 平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌 火焰附近存在着无菌区域。 避免培养过程产生的水分影响微生物的生长 1培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。 2接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致,并符合大肠杆菌菌落的特点,则说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中,无菌操作还未达到要求,需要分析原因,再次练习。 3是否进行了及时细致的观察与记录 培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同,及时观察记录的同学会发现这一点,并能观察到其他一些细微的变化。 P20结果分析与评价 1.未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有菌落生长,说明什么? 培养未接种培养基作用是对照,无菌落是成功的,说有菌落明培养基灭菌不彻底。 大肠杆菌菌落呈白色,圆形,光滑有光泽,边缘整齐 2.接种大肠杆菌培养基上,独立菌落颜色、形状、大小如何? 3.培养12h和24h后,观察到结果一样吗? 菌落大小不同;菌落分布位置相同。原因是时间越长,菌落中细菌繁殖越多,菌落体积越大;菌落的位置不动,但菌落数增多。 4.如果你在培养基上观察到不同形态菌落,可能是哪些原因引起的? 无菌操作未达到要求:可能是培养基灭菌不彻底;可能是接种时发生了污染;也可能是在培养的过程中受到了污染。 P20结果分析与评价 未接种培养基的作用:判断培养基是否被杂菌污染 1.临时保藏:P20 接种到固体斜面培养基,菌落长成后置于4℃冰箱保存。 使用范围:频繁使用的菌种 缺点:保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。 (三)、菌种的保藏 目的:降低微生物的新陈代谢速率,延缓菌种退化。 2.长期保存:甘油管藏法 使用范围:需长期保存的菌种 在3ml的甘油瓶中,装入1ml甘油后灭菌。将1ml培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在—20摄氏度的冷冻箱保存。 (1ml甘油(灭菌)+1ml菌液) 1、器具的灭菌 2、培养基的配制 3、培养基的灭菌 4、倒平板 5、微生物接种 6、恒温箱中培养 7、菌种的保存 平板划线法 稀释涂布平板法 临时保藏 甘油管藏 基本操作程序 微生物实验室培养的 作 业 1.整理并熟练掌握笔记内容 2.完成本课件配套练习作业参照解析版进行整理总结 3.预习课题2

  • ID:11-7109275 生物选修人教版 课题1 果胶酶在果汁生成中的作用(共29张上课)

    高中生物/人教版(新课程标准)/选修1《生物技术实践》/专题4 酶的研究与应用/课题1 果胶酶在果汁生产中的作用

    (共29张PPT) 课题背景 我国每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强,易造成积压滞销,腐烂变质。水果的加工技术,(制作果汁、果干、果粉和果酒)可以缓解产销矛盾。 一.果肉的出汁率低,耗时长. 二.榨取的果汁浑浊,黏度高, 易发生沉淀. 制作果汁要解决两个问题 怎样解决? 使用 果胶酶 纤维素酶 课题1 果胶酶在果汁生产中的应用 (一)酶的基础知识 1、酶的概念 酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物 2、酶的本质 绝大多数是蛋白质,少数是RNA(酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸) 3、酶的功能 降低化学反应的活化能,催化作用 4、酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和 一、基础知识 (二)果胶酶的作用 1、果胶 作用:植物细胞壁和胞间层的主要成分 单体:半乳糖醛酸 特点:不溶于水,影响果汁的出汁率和澄清度 果汁制作的影响:影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊 (高分子化合物) 2、果胶酶:是分解果胶的一类酶的总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等 3、果胶酶在果汁制作中的作用 : ① 分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层;使果胶水解为半乳糖醛酸。 ② 提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清 (三)酶的活性与影响酶活性的因素: 1、酶的活性 2、酶催化能力的标准: 指酶催化一定化学反应的能力 在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示 3、影响酶活性的因素:果胶酶的最适温度45~500C,最适PH 3-6,Fe3+、Ca2+、Zn2+等抑制剂 ①提取法:采用各种技术,直接从动物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来。 ②发酵法:通过微生物发酵来获得人们所需的酶,如用曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。 ③化学合成法:成本比较高,只能合成已知结构的酶。 2、控制酶的用量 为了果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量。 (四)果胶酶的用量 果胶酶分布:植物、霉菌、酵母菌 1、酶的生产 二、实验设计 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时,活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 (一)探究温度对果胶酶活性的影响 1、实验原理 实验设计的三个基本原则: 1、对照原则 2、单一变量原则 3、等量原则 变量 自变量: 温度 因变量: 酶的活性 无关变量: (果汁体积或澄清度) (一)探究温度对果胶酶活性的影响 酶的量和浓度、苹果泥的量、 PH值、反应时间等必须一致 2、材料:苹果 3、仪器:搅拌器、恒温水浴锅、试管、 试管夹、滴管、烧杯、量筒、漏斗 4、试剂:果胶酶水溶液、 蒸馏水等 5、实验操作流程 搅拌器搅拌制成苹果泥 均分装入 9支试管 果胶酶水溶液 等量 9支试管 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒温水箱中保温 试管内温度稳定后,将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟 过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格 ① ② ③ ④ 5、实验操作流程 1.果泥与果胶酶在混合前,分装在不同试管中用同一温度处理(分别保温)的目的是什么? 思考: 保证底物和酶在混合时的温度是相同的。 遵循。不同的温度梯度之间就可以作为对照,这种对照称为相互对照。 2.实验是否遵循对照原则?如何设置的? 变量 自变量: PH 因变量: 酶的活性 无关变量: (果汁体积或澄清度) (二)探究pH对果胶酶活性的影响 酶的量和浓度、苹果泥的量、 温度、反应时间等必须一致 果胶酶的活性受pH影响,处于最适pH,酶的活性最高,高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 1、实验原理 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在同一恒温水箱中恒温加热 过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格,确定最适pH并画曲线图 将5组试管的苹果泥和果胶酶的PH分别调到5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合,保持恒温一段时间 搅拌器搅拌制成苹果泥 均分装入 5支试管 果胶酶水溶液 等量 5支试管 ③ ① ② ⑤ ④ ⑥ 结果分析与评价 2、探究pH对果胶酶活性的影响实验操作流程 3.A同学将哪个因素作为变量,控制哪些因素不变?为什么要作这样的处理?B同学呢? A同学将温度或pH作为变量,控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量,实验结果才能说明问题。 B同学对于变量的处理应该与A同学相同,只是观察因变量的角度不同 思考: 果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就越大。 4. 为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低? 2、实验设计 1.实验原理 在一定的条件下,随着酶浓度的增加,果汁的 体积增加;当酶浓度达到某一数值后,再增加酶的 用量,果汁的体积不再改变,此值即是酶的最适用量。 (三)探究果胶酶的用量      变量 自变量: 酶的用量 因变量: 酶的活性(果汁体积) 无关变量: pH、温度、苹果泥用量、反应时间等 (必须一致) 如何实现变化? 配制不同浓度的果胶酶溶液,或只配制一种浓度的果胶酶溶液,然后使用不同的体积。 三、操作提示 1.制取苹果泥时,可先将苹果切成小块放入榨汁机中加入益的水后再进行搅拌:如果用橙子做实验,不必去掉橙皮 2.在探究不同pH对果胶酶活生的影响时,可以用体积分数为0.%的NaOH溶液和盐进行调节 3.在用果酶处理果泥时,为了使果胶酶能够完分催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 1、温度、pH与果胶酶活性的关系 四、结果分析和评价 一般为50mg/L左右,因为用此浓度处理果汁2~4小时后果汁率增加10%后不再增加。 2、在最适温度和pH条件下制作1L苹果汁,使用多少果胶酶最合适?为什么? 1.工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响.某学生设计了如下实验:(10分) ①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图A) ③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C)。 ④在不同温慢条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表: ②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图B)。 根据上述实验,请分析回答下列问题: (1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。 (2)实验结果表明,当温度为________时果汁量最多,此时果胶酶的活性________。当温度再升高时,果汁量降低,说明,________。 (3)实验步骤①的目的是:________。 果胶 40℃ 最高 温度升高,降低了酶的活性 使得酶与果泥处于同一温度条件下 (6分)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶,从而分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度。下面是师大附中某研究性学习小组同学在“探究果胶酶催化果胶水解的适宜pH”的课题过程中遇到的问题。 (1)本课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥(假定pH的改变对苹果泥成分无影响),试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下面两种操作: 方法一:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合,再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。 方法二:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调到4、5、6……10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由: ? 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始达到实验预设的pH(或“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”) 方法二 (2)实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使 以减少实验误差 酶和反应物(果胶)充分地接触 (3)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示 ,该实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解,在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图: 。若实验所获得的最适宜pH=m,请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。 果胶分解速率 甲 1、分别用0℃和100 ℃的温度处理某种酶后,酶都没有活性,但( ) A、经过0℃处理的酶活性能够恢复 B、经过100℃处理的酶活性能够恢复 C、经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏 D、经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸 A 2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内,调整pH至2.0,保存于37℃的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是( ) A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 A 3.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,它不包括 ( ) A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶 C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶 C 4.探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中,实验变量依次为 ( ) A.温度、酶活性、酶用量 B.苹果泥用量、pH、果汁量 C.反应时间、酶活性、酶用量 D.温度、pH、果胶酶用量 D

    • 授课课件
    • 2020-03-31
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