复习与测试公开课教案

选修一《生物技术实践》

二轮复习教学设计

梅州市五华县田家炳中学

张小兰

考情报告

1、考查热点

（1）微生物的培养和应用；（2）传统发酵技术

（3）生物材料中有效成分的提取（4）酶的应用

2、考查方式

（1）对微生物的分离和培养的考查侧重于微生物的分离纯化技术，另外对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频率也在不断提高。

（2）对于生物技术在食品加工中的应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中结论性语句等。

（3）对植物有效成分的提取侧重于考查玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素的提取方法、原理、实验步骤等。

知识网络框架

教学过程与策略

专题一：微生物在传统发酵技术中的应用

项目

内容

果酒和果醋的制作

腐乳制作

制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

毛霉、青霉、酵母菌：葡萄皮上野生曲霉、酵母菌乳酸菌、空气中的孢菌种及来源

型酵母菌醋酸菌：空气等真菌，空气子

或人工接种

中的生殖孢子

无氧：酿酒

酶蛋白酶C6H12O6―

―→

酶蛋白质

――→

C6H12O6―

―→

2C3H6O3(无氧)亚硝小分子肽＋氨2C2H5OH＋2CO2

酸盐＋对氨基苯磺酸原理

基酸

＋有氧：酿醋

H脂肪酶―

―→重氮化合物＋酶脂肪―――→

C2H5OH＋O2―

―→

N-1-萘基乙二胺盐酸甘油＋脂肪酸

CH3COOH＋H2O 盐→玫瑰红色染料

制作泡菜并检测亚硝内容酸盐含量新鲜、无烂籽粒葡萄大白菜、花椰菜等新原料选择豆腐(或苹果)鲜干净的蔬菜制泡菜：选材→配制挑选葡萄→冲洗→榨汁盐水→装坛→发酵→→酒精发酵豆腐上长出毛霉→成品↓↓实验流程加盐腌制→加卤汤测亚硝酸盐含量：配果酒醋酸发酵装瓶→密封腌制制溶液→制备标准显↓色液→制备样品处理果醋液→比色①材料用量①泡菜坛的选择①材料选择与处理②防操作注意②防止杂菌污染②腌制条件(无氧)止发酵液污染，控制好事项③控制温度及酒精③测定亚硝酸盐含量发酵条件含量的操作都是天然的发酵，利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作用或共同点直接获取代谢产物果酒和果醋的制作腐乳制作项目

课堂反馈：苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的______中进行，其产物乙醇与______试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的______中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增值速度______。

（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_______条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度_____（填“低于”或“高于”）第二阶段。

（4）醋酸杆菌属于_____核生物，其细胞结构中（填“含有”或“不含有”）线粒体。

专题二微生物的培养和利用一、微生物的培养营养要素无机碳源碳源有机碳源氮源无机氮源有机氮源来源功能CO2、NaHCO3、①构成细胞和合成CaCO3等含碳无机物一些代谢产物糖、脂肪、蛋白质、②有些既是碳源又有机酸、石油、花生是异养微生物的能粉饼等源NH3、铵盐、硝酸盐、合成蛋白质、核酸N2等牛肉膏、蛋白胨、核及含氮的代谢产物酸、尿素、氨基酸等1、营养

维生素、氨①酶和核酸的组成成分

生长因子

基酸、碱基

②参与代谢过程中的酶促反应

水不仅是优良溶剂而且可维持水和无机盐

外界摄入

生物大分子的稳定；无机盐是细胞内的成分和调节物质等

划分培养基种类标准液体培养基半固体培养物理基性质固体培养基2．培养基的类型及作用特点不加凝固剂用途工业生产观察微生物的运动、分类、鉴定微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种工业生产加凝固剂，如琼脂含化学成分不天然培养基明确的天然物质化学培养基成分明成分确(用化学成分合成培养基已知的化学物质配成)分类、鉴别划分标准培养基种类特点用途选择培养基用途鉴别培养基培养、分离出特定微生允许特定种类物，如培养酵母菌和霉的微生物生长，菌，可在培养基中加入同时抑制或阻青霉素；培养金黄色葡止其他微生物萄球菌，可在培养基中生长加入高浓度食盐鉴别不同种类的微生物，根据微生物的如用伊红—美蓝培养基代谢特点，在鉴别饮用水或乳制品中培养基中加入是否有大肠杆菌(若有，某种指示剂或菌落呈黑色，并带有金化学药品属光泽)

3．微生物培养技术中的消毒和灭菌消毒使用手较为温和的物理或化学方段法结果灭菌强烈的理化因素区别杀死表面或内部的部分微杀死包括芽孢和孢子在内生物(不包括芽孢和孢子)的所有微生物煮沸消毒法、化学常用药剂消毒法、巴氏灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽方法消毒法、紫外线消灭菌法等毒法等联系①都借助理化性质，营造微生物难以生存的不良环境；②作用实质都是通过使蛋白质变性来抑制微生物生命活动或杀死微生物

计算4、制备培养基的过程：—称量—溶化—灭菌—倒平板5.微生物纯化培养的接种方法(1)平板划线操作：①平板划线法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。②平板划线操作的注意事项：a．每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。b．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。c．划线时最后一区域不要与第一区域相连。d．划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。

(2)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散到培养基的表面，从而在培养基表面形成单个菌落。

(2)流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。3．鉴定方法鉴定分解尿素的细菌鉴定纤维素分解菌含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红，则该菌能分解尿素

练习：专项训练第三题

专题三酶的应用1．酶在食品制造和洗涤等方面的应用(1)纤维素酶与果胶酶：组成作用纤维素在C1酶、Cx酶的作用下分解成纤维二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下将纤维二糖分解为葡萄糖纤维素酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果都能将不溶性果胶分解成胶分解酶果胶酯酶可溶性半乳糖醛酸

(2)加酶洗衣粉：①概念：指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。②洗涤原理：种类洗涤原理洗涤的物质种类血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢食品的油渍、人可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液蛋白酶中的小分子的肽或氨基酸脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和脂肪酸体皮脂、口红

6．在对蛋白质进行纯度鉴定时，使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳7.植物有效成分的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。一、血红蛋白的提取和分离1．凝胶色谱法的原理相对分子质量大直径大小运动途径运动路程移动速度洗脱次序大于凝胶颗粒空隙直径从凝胶颗粒间隙向下移动较短较快先从凝胶柱洗脱出来相对分子质量小小于凝胶颗粒空隙直径从凝胶颗粒内部空隙向下移动较长较慢后从凝胶柱洗脱出来

2．样品的预处理及粗分离过程：采集血样→低速短时间离心→吸出血红细胞

浆→生理盐水洗涤→低速短时间离心→重复洗涤三次的洗涤目的：去除杂蛋白

过程：加蒸馏水→加甲苯→磁力搅拌器搅拌血红蛋白的释放

目的：溶血，红细胞释放血红蛋白过程：离心2 000 r/min目的：分离血红蛋白溶液第一层：甲苯层分离血红第二层：脂溶性物质的沉淀层，蛋白溶液结果

白色薄层固体第三层：血红蛋白的水溶液层第四层：其他杂质的暗红色沉淀物原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内透析过程：血红蛋白溶液装入透析袋→将透析袋放入缓冲液中→透析12 h目的：去除相对分子质量较小的杂质

二、植物有效成分的提取1．不同物质的提取分离方法提取方法水蒸气蒸馏方法步骤水蒸气蒸馏、分离油层、除水过滤适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法石灰水浸泡、漂适用于柑橘、柠檬等易焦洗、压榨、过滤、糊原料的提取静置、再次过滤适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中有机溶剂粉碎、干燥、萃萃取取、过滤、浓缩2、识记植物有效成分提取的实验流程（1）提取玫瑰精油的实验流程鲜玫瑰花+清水（1:4）混合物分离油层水蒸气蒸馏油水除水玫瑰精油（2）提取橘皮精油的实验流程石灰水浸泡橘皮漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮精油（3）提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜粉粹干燥萃取过滤浓缩胡罗卜素

板书设计：

菌种

原理

发酵

实验流程

仪器设备

培养

微生物

应用

计数：方法、过程

果胶酶

酶

：组成、作用、影响因素

种类

加酶洗衣粉

原理

影响因素

固定化技术：实例、优点、方法

营养成分

种类、功能

制作

纯化

分离：原理、过程、鉴定

血红蛋白：原理、方法、鉴定

植物有效成分

性质

提取方法

鉴定

课堂练习

选修一：生物技术实践专题训练

1．[生物──选修1：生物技术实践]（15分）广州二模

某研究小组以橘子为材料，进行精油提取和果汁制取，其中果汁的制取流程如下：

果汁

→ 瞬间高温消毒（90℃）

→ 酶处理（45℃，1-3h）→ 分离

→ 过滤浓缩

→ 瞬间高温消毒（90℃）

→ 成品。

回答下列问题：

（1）利用橘子皮提取橘皮精油时一般不采用水蒸气蒸馏而采用压榨法，原因是 ，为提高出油率，应进行的处理是 。

（2）制作过程中需要进行瞬间高温消毒，与煮沸消毒法相比，这种方法的优点是 。

（3）加入果胶酶进行酶处理的目的是 。工业生产中将果胶酶进行固定化，与直接使用游离酶相比，此方法的优点是 （答两点）。

（4）在进行果胶酶固定化时，应该控制CaCl2溶液和__________的浓度，以获得孔径大小合适、包埋效果良好的凝胶珠。实验发现，制备时添加了过多果胶酶的凝胶珠成品催化效果反而下降，请从单个酶分子如何发挥作用的角度解释其原因__________。

2．[生物——选修l：生物技术实践]（15分）深圳二模

查氏培养基可用于检测饲料中的霉菌，其配方如下表。请回答。

（1）霉菌与醋酸杆菌在细胞结构上的主要区别是，前者_____________________________，其菌落长

出的___________是鉴别霉菌存在的依据之一。

（2）在纯化培养细菌的平板中央位置滴加少量霉菌培养液，一段时间后平板上出现了无菌圈，原

因可能是_______________________________，

对照组的处理是_________________________。

（3）霉菌代谢产物中含多种蛋白酶，凝胶色谱法分离这些酶时先收集到的酶是___________（答

“大分子蛋白质”或“小分子蛋白质”），理

由是___________________________________。

（4）利用该培养基也能筛选耐盐酵母，利用耐盐酵母应用于生产时多采用_________法进行固定。

3.某研究性学习小组了解到泡菜中的乳酸菌除了在发酵中产生乳酸，还可以降解亚硝酸盐，该小组利用泡菜液进行了相关的研究。请回答下列问题：

（1）乳酸菌和酵母菌在结构上的主要区别是乳酸菌_______________。

（2）测定泡菜中亚硝酸盐的含量可以用_________法。食物中的亚硝酸盐绝大部分随人体尿液排出，其余的在特定条件下可以转变为致癌物______________。

（3）小组成员用改良的MRS固体培养基分离乳酸菌，该培养基成分如下：

蛋白胨

10g

①该培养基因含碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，从而在菌落周围形成溶钙圈，该培养基属于______（填“选择”或“鉴别”）培养基。

牛肉膏

10g 酵母膏

10g 葡萄糖

20g CaCO3 20g 琼脂

蒸馏水

20g 1000ml 其他成

分略

②小组成员将泡菜液进行梯度稀释后，取0.1ml加入到50℃左右的培养基中摇匀，待凝固后，再在其上加盖一层固体培养基。在50℃左右操作的原因是___________，加盖一层固体培养基的目的是_______________。

③在恒温培养箱中培养72h后，挑取溶钙圈较大的菌落，用平板划线法进行进一步纯化。若图甲是接种培养后的菌落分布图，对应的平板划线操作示意图为___________。

④乳酸菌在-20℃的冷冻箱中长期保存时，需要加入一定量的___________。

4.某科研小组欲探究固定化果胶酶对黑莓出汁率的影响及水解温度对固定化果胶酶活性的影响,进行了

一系列实验，实验结果如下图所示。请回答下列问题：

(1)固定化果胶酶常用化学结合法和 法，而不宜用包埋法，理由是 。

(2)与实验组相比，对照组的不同处理是

；实验过程中，黑莓浆与固定化黑胶酶混合后需要振荡试管，目的是 。

(3)实验结果不能得出固定化果胶酶的最适温度是55 T的结论，理由；同一温度条件下，60℃时加入固定化果胶酶,黑莓的出汁率 (填“有”或“没有”)提高，判断的依据是 。

(4)酶制剂不宜在最适温度下长期保存，宜在

条件下保存。

5．如图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置或操作方法，请回答下列问题：

(1)为了提取和分离血红蛋白，首先对红细胞进行洗涤以去除杂质蛋白，洗涤时应使用生理盐水而不使用蒸馏水的原因是______________________________。

(2)图甲表示________________过程，该操作目的是去除样品中____________________的杂质。现有一定量的血红蛋白溶液，进行上述操作时若要尽快达到理想的实验效果，可以_____________________________________________________________________ (写出一种方法)。一段时间后，若向烧杯中加入双缩脲试剂，透析袋内溶液是否出现紫色，并说明判断的依据：______________________________________________。

(3)图乙是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是________________。在进行④操作时要________(填“打开”或“关闭”)下端

出口。

(4)图丙为用SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电泳结果，某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论，这种说法________(填“可靠”或“不可靠”)，理由是__________________________________________________。