高考生物二轮复习讲义：生物技术实践核心知识自查（人教版选修一）

高考生物二轮复习讲义：生物技术实践核心知识自查（人教版选修一）

‎2012届高考生物二轮复习讲义：‎ 生物技术实践核心知识自查（人教版选修一）‎ 考点一、微生物的利用 ‎(一)微生物的培养与应用 ‎ ‎1．微生物的实验室培养 ‎(1)培养基 ‎①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。‎ ‎②制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。‎ ‎③分类和应用 ‎(2)无菌技术 主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。二者的区别如下：‎ 使用方法 结　果 常用的方法举例 消毒 较为温和的物理或化学方法 仅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)‎ 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 方法 平板划线法 稀释涂布平板法 注意事项 ‎①接种环的灼烧a.第一次划线前：杀死残留微生物，避免污染菌种和培养基b.每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端c.划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者　②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种　③划线时最后一区域不要与第一区域相连　④划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破 ‎①稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1 cm～2 cm处 ‎②涂布平板时：a.涂布器用70%酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃b.不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精c.酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体 目的 在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群体——菌落 培养 平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 ‎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法。‎ ‎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法。‎ ‎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 ‎②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。‎ ‎(二)传统发酵技术的应用 ‎1．果酒、果醋、腐乳、泡菜制作过程中所用菌种及控制条件的比较 ‎2.果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较及亚硝酸盐含量的检测 二、酶的应用 ‎(一)果胶酶在果汁生产中的作用 ‎1．果胶酶的作用：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．酶的活性与影响酶活性的因素 ‎(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。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表示。‎ ‎(2)影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。‎ ‎(二)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。‎ ‎(三)酵母细胞的固定化 ‎1．固定化酶和固定化细胞技术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，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。‎ ‎2．配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用小火间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。‎ ‎3．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 实例 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 固定化葡萄糖异构酶 固定化细胞 一系列 包埋法 成本低、操作容易，但反应效果下降 固定化酵母细胞 三、生物技术在其他方面的应用 ‎(一)植物有效成分的提取 ‎1．植物芳香油三种提取方法的比较 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形成油水混合物，冷却后，又会重新分出油层和水层 ‎①水蒸气蒸馏 ‎②分离油层 ‎③除水过滤 适用于提取玫瑰精油、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、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取 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，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分溶解在有机溶剂中 ‎(2)影响植物组织培养的因素 ‎①内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。‎ ‎②外因：MS 培养基中的营养物质和 pH、温度、光照等环境条件。‎ ‎③植物激素：生长素用量/细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化，该比值较高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；该比值较低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；该比值适中时，促进愈伤组织形成。‎ ‎2．植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较 ‎3.植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较 ‎ ‎ 植物组织培养 微生物培养 无土栽培 含义 在无菌条件下，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 在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养 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、有机添加剂和植物激素等 水、无机盐、‎ 碳源、氮源等 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 适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件 三种技术中均需要一定的营养物质，但营养物质的划分标准不同。‎ ‎(三)DNA和蛋白质技术 ‎1．多聚酶链式反应扩增DNA片段细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)比较 ‎2.血红蛋白的提取和分离 ‎(1)实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离 ‎(2)常用方法 ‎①凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。‎ ‎②电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离。‎ ‎(3)蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。‎ ‎3．DNA的粗提取与鉴定 ‎(1)基本原理 ‎①DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。‎ ‎②DNA不溶于酒精溶液。‎ ‎③DNA不被蛋白酶水解。‎ ‎④DNA可被二苯胺染成蓝色。‎ ‎(2)主要步骤：选取材料→破碎细胞，获取含DNA的滤液→去除滤液中的杂质→DNA的析出与鉴定。‎ ‎(3)注意事项 ‎①选择动物细胞时，细胞比较容易破碎；选择植物细胞时则要先溶解细胞膜(如加洗涤剂、研磨等)。‎ ‎②以鸟类等动物血中的红细胞为材料时，需向血液中加入柠檬酸钠抗凝。‎ ‎③二苯胺需现用现配。‎