2021高考生物二轮复习专题课件：专题十生物技术实践

专题10　生物技术实践 考向1　微生物的培养与应用 (2020·全国Ⅰ卷)[生物——选修1:生物技术实践]某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。 回答下列问题: (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用________________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是__________________。甲、乙培养基均属于________________培养基。  (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL 稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释__________倍。 (3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________________________(答出1点即可)。 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤__。  (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即__________________。 【审答思维】 1.审要求: (1)确定灭菌方法、判断培养基类型。 (2)已知菌落数目计算细菌的稀释倍数。 (3)分析S的降解量下降原因,设计实验统计菌落数目。 2.解题流程: 【命题陷阱】 陷阱1:混淆培养基的类型及作用: (1)固体培养基(含琼脂):能形成单菌落,一般用于单克隆菌株筛选。 (2)液体培养基:是为了得到大量的细胞或细胞产物,如富集培养时选择液体培养基。 陷阱2:不能科学地对细菌计数:微生物的接种方法最常用的有两种:稀释涂布平板法和平板划线法,但对菌落计数只能选择稀释涂布平板法。 　【解析】本题主要考查培养基的类型及其应用、无菌技术和微生物的分离与计数。 (1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶。由图中③④过程可知,甲为液体培养基,乙为固体培养基,所以乙培养基中需要加入的Y为琼脂。甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,因此均属于选择培养基。 (2)若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,根据计算公式:细菌细胞数=(C÷V)×M可知,稀释倍数M=2×107×V÷C=2×107÷1000×100÷200=104。 (3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。 (4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。 (5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源等成分。 答案:(1)高压蒸汽灭菌　琼脂　选择 (2)104　(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水,稀释涂布到乙培养基上,培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机盐 人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化等全球性问题,传统的生产模式已很难适应快速发展的经济,生物反应器应运而生。微生物作为生物反应器具有诸多优点,但也存在生产过程易染菌、大量消耗淡水等缺点。科学家计划从自然环境中筛选耐高温、耐盐碱的微生物菌株来解决这些缺点。 (1)__________,是获得纯净的培养物的关键。传统生物制造利用微生物生产产品时,需要对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行____________,对用于培养微生物的器皿、接种用具和培养基等进行__________。 新题预测·技法演练场 (2)科学家应在________________的环境条件下筛选目的菌株。将相应环境中取得的样液利用________________法接种到培养基中,以获得单菌落用于进一步分离纯化。  (3)对分离的微生物作进一步的鉴定,常需要借助生物化学的方法。如在以________为唯一氮源的培养基中加入________,可用来鉴定分解尿素的细菌;在以________为唯一碳源的培养基中加入________,可用来鉴定纤维素分解菌。  (4)用筛选得到的耐高温、耐盐碱菌种作为生物反应器,生产过程不易染菌,原因是:______________。 　【解析】(1)防止杂菌入侵是获得纯净的培养物的关键。传统生物制造利用微生物生产产品时,需要对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒,对用于培养微生物的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 (2)根据题目信息,若要获得目的菌,应在高温、高盐、高碱的环境条件下进行培养和筛选,为了分离和纯化目的菌,可采用平板划线法