2020版生物高考新素养总复习中图版讲义:考点加强课7 Word版含答案.pdf
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1、重点题型 1 目标微生物的筛选与鉴定 1.分离微生物的原理与措施 (1)原理:自然环境中的微生物是混杂在一起的,因此分离获得纯培养物应首先采 用的方法是将单个的微生物与其他微生物分离,再给该微生物提供合适的营养和 条件,使其生长成为可见的群体。 (2)常用措施 接种过程中尽量使微生物分散开来,如平板划线法、稀释涂布平板法。 运用选择培养基的作用特点,在培养基中添加某种特定的物质,抑制不需要的 微生物的生长,促进所需微生物的生长。 2.选择培养基四种常见制备方法或实例 【例证】 (2017全国卷,37)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
2、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 _(答出两点即可)。 (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 Na2HPO4, 其 作 用 有 _ _(答出两点即可)。
3、 解析 (1)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。能分解尿素 的细菌是一种分解者,属于异养型生物,不能以尿素的分解产物 CO2作为碳源。 能分解尿素的细菌可以以葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是: 一方面可氧化分解为细胞生命活动提供能量,另一方面其代谢中间产物可为多种 有机物的合成提供原料。 (2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择以尿素作为唯一氮源的 选择培养基,而其他两组都含有含氮物质 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。 (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH2PO4和 Na2HPO
4、4,其作用 : KH2PO4和 Na2HPO4构成缓冲液,可维持培养基的 pH 相对稳定;KH2PO4和 Na2HPO4能为微 生物生长提供无机盐离子。 答案 (1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用 CO2来合成有机物 为细 胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料 (2)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 (3)为细菌生长提供无机盐离子, 作为缓冲剂保持细胞生长过程中 pH 稳 定 (2019天津市调研)下面是筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤及相关图解。 实验步骤: 把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在
5、不含链霉素的培养基 1 的表面,进行培 养。 待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的培养基 2 上,随即再 影印到含有链霉素的培养基 3 上,进行培养。 在培养基 3 上出现了个别抗链霉素的菌落,将其挑选出。 请回答: (1)配制培养基时除了满足基本的营养条件外,还需满足微生物生长对特殊营养物 质、 、 的要求。 (2)从功能上看,含有链霉素的培养基属于 培养基。若在培养基中加入伊 红和美蓝,则培养皿中长出的菌落颜色为 。由图可知,1 号培养基接种的 方法为_。 (3)对 2 和 3 进行比较,在 2 上找到与 3 上相应的菌落,挑取其中一个菌落接种到 (填“含链霉素”或“不含链霉
6、素”)的培养基上,如果有较多的菌落出现,则说明 该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之 (填“前”或“后”)。 (4)3 中的菌落比 1、2 中的菌落少很多,这说明了基因突变具有 的特点。 解析 (1)配制培养基时在提供几种基本营养条件的基础上,还需满足微生物生长 对 pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)链霉素是抗生素,对大肠杆菌具有选择 作用。在伊红和美蓝培养基上.大肠杆菌菌落颜色为黑色。由题图可知,1 号培养 基接种的方法为稀释涂布平板法。(3)培养基 2 和培养基 3 上相同的菌落,是具有 相同性状的大肠杆菌形成的,将培养基 2 中一个相应菌落接种到含链霉素的培养 基上, 若出现较多的
7、菌落, 则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之前。 (4) 抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状.3 号培养皿中的菌落比 1 号、 2 号 中的菌落少很多,这说明了基因突变频率很低。 答案 (1)pH 氧气 (2)选择 黑色 稀释涂布平板法 (3)含链霉素 前 (4)频率低/低频性 影印法接种的具体过程是:将待测的浓缩菌悬液涂在合适的平板上,等其长好后 作为母平板(每个平板上的菌落控制在 30300 个); 用一小块灭菌的丝绒固定在直 径较平板略小的圆柱形木块上,构成印章(即接种工具); 然后把长有菌落的母平板 倒置在丝绒的印章上,轻轻印一下;再把此印章在另一含有选择培养基的平板上
8、轻轻印一下,经培养后,选择培养基平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置对 应,比较影印平板与母平板上菌落生长情况,即可从相应位置的母平板上选出待 测的突变型菌落。影印法最初是为证明微生物的抗药性突变是自发的、与相应的 环境因素无关而设计的接种方法,目前已广泛应用于营养缺陷型微生物的筛选以 及抗药性菌株筛选等研究工作中。 重点题型 2 微生物的分离与计数 微生物计数的方法专项归纳 1.间接计数法(也叫活菌计数法) 常用的是稀释涂布平板法。 (1)原理:当样品的稀释度足够高时,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,就能推测出样品中大约含有多少 个活菌。 (
9、2)操作:设置重复组,增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列 10 倍 稀释,选择三个稀释度的菌液,分别取 0.1 mL 接种到已制备好的平板上,然后用 无菌涂布器将菌液涂布于整个平板表面,放在适宜的温度下培养,计算菌落数。 为使结果接近真实值,可将同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上,经 涂布、培养,计算出菌落平均数。 为了保证结果准确,一般选择菌落数为 30300 个的平板进行计数,若设置的 重复组中结果相差太远,意味着操作有误,需重新实验。 计算公式:每克样品中的细菌数(C/V)M,其中 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(m
10、L), M 代表稀释倍数。 提醒 此种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为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。 2.显微镜直接计数法 (1)原理:利用特定细菌计数板或血球计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中 微生物的数量,但不能区分细菌的死活。计数板是一块特制的载玻片,上面有一 个特定面积(1 mm2)和高(0.1 mm)的计数室,在 1 mm2的面积里又被划分成 25 个 (或 16 个)中格,每个中格进一步划分成 16 个(或 25 个)小格,但计数室都是由 400 个小格组成的。 (2)操作:将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片,再将稀释的样品滴在计数板上
11、, 稍等片刻,待细菌全部沉降到计数室底部再在显微镜下统计 45 个中格中的细菌 数,并求出每个小格所含细菌的平均数,再按公式求出每毫升样品中所含的细菌 数。 (3)计算公式:每毫升原液所含细菌数每小格平均细菌数40010 000稀释倍 数。 3.滤膜法 以测定饮用水中大肠杆菌的数目为例, 将已知体积的水过滤后, 将滤膜放于伊红 美蓝培养基上培养,在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现黑色,可根据培养基上 黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。 【例证】 (2018经典高考)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋 白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染
12、又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。 如图所示为操作流程,请回答下列问题: (1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培 养基的 ,及时对培养基进行分装,并进行 灭菌。 (2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤中将温度 约 (在 25 、 50 或 80 中选择)的培养基倒入培养皿混匀, 冷凝后倒置 培养。 (3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤所示进行划线。下列叙述合理的 有 。 a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌 b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落 c.挑取菌落时,应挑
13、取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量 d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株 (4)步骤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和 供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释 1 000 倍后,经等体积台盼蓝染液 染色,用 2516 型血细胞计数板计数 5 个中格中的细胞数,理论上 色细 胞的个数应不少于 ,才能达到每毫升 3109个活细胞的预期密度。 解析 (1)配制培养基时,按照培养基配方准确称取各组分,之后溶解定容,再调 节培养基的 pH,一般情况下,采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(2)对培养 基进行高压蒸汽灭菌后,需将温度降至 50 左右后倒入培
14、养皿混匀,冷凝后倒置 培养。(3)在对酵母菌进行划线纯化时,为保证无菌操作,接种针、接种环使用前 都必须灭菌;且在划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落;本实 验是为了获得能以工业废甲醇作为碳源的酵母,故在实验过程中可以通过逐步提 高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇耐受株。(4)酵母菌是兼性厌氧型真菌,有氧条 件下大量繁殖。酵母菌扩大培养时,需保证充足的营养和氧气供应。“用等体积 台盼蓝染液染色” ,即计数室中培养液体积实际只有 0.120.05 mm3,设 5 个中 方格中无色(活细胞不被台盼蓝染色)的细胞数目为 x 个,则 3109x/5251 0001 0000.05,解得 x30
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