2014版浙江生物高考专题二轮专题八第1讲微生物的利用和酶的应用概述.ppt

IB部分 专题八　生物技术实践 第1讲　微生物的利用和酶的应用 一、微生物的基本技术 1.培养基的制备:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。 2.无菌技术:主要包括消毒和灭菌。 (1)消毒方法:常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。 (2)常用灭菌方法。 ①灼烧灭菌:接种环、接种针等金属器具。 ②干热灭菌:主要针对玻璃器皿等。 ③高压蒸汽灭菌:主要针对培养基等。 3.倒平板操作: 4.划线分离操作:划线分离法通过接种环在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。注意划线的方法(见图)。 5.涂布分离法: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。如图: 【特别提醒】 (1)制备固体培养基最后要将平板倒置,主要目的是防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。 (2)划线分离法中的“连续划线”及涂布分离法中的“系列稀释”目的是一样的,都是为了保证菌种在培养基中单个分布(划线分离法中最后一次划线的末端)。 二、土壤中分解尿素的细菌的分离 1.筛选菌体:选择以尿素为唯一氮源的选择培养基。 2.原理:能分解尿素的细菌,可以在以尿素为氮源的培养基上生长,从而将它们从土壤中分离出来。 3.实验步骤:培养基灭菌→制备细菌悬液→用涂布分离法分离细菌→培养→观察。 4.菌种鉴定:在选择培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,则说明该种细菌能分解尿素。 5.注意事项: (1)琼脂中含有一定量的含氮化合物,而琼脂糖不含氮,实验中要用琼脂糖代替琼脂做培养基的凝固剂。 (2)尿素在高温下易分解,对尿素溶液的灭菌要采用G6玻璃漏斗过滤的方法。 (3)实验过程中需灭菌,操作要按无菌技术要求进行。 三、解读酶的应用 1.酶在食品制造方面的应用: 纤维素酶与果胶酶: 不溶性果胶 可溶性半乳糖醛酸 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶甲酯酶 果胶酶 纤维素 纤维二糖 纤维二糖 葡萄糖 C1酶 Cx酶 β-葡萄糖苷酶 纤维素酶 作　用 组　成 2.制备和应用固定化酶、固定化细胞: (1)直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的差异: 一系列 一种 一种或几种 化学反应 需要 不需要 不需要 营养物质 包埋法 吸附法、共价 偶联法、交联 法、包埋法 常用方法 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等 氧化铝、高岭土、硅胶、二氧化钛、硅藻土等 常用载体 一系列 一种 一种或几种 酶的种类 固定化细胞 固定化酶 直接使用酶 能进入载体的小分子物质 各种物质 各种物质 底物 反应物与细胞内的酶不容易接触,催化效率下降 不利于催化一系列化学反应 环境因素影响大,酶难以回收利用 缺点 成本低、易操作,可催化一系列化学反应 可回收反复使用 效率高、 耗能低、 无污染 优点 固定化细胞 固定化酶 直接使用酶 (2)固定化酶和固定化细胞的主要方法: 通过物理吸附作用,把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上 吸附法 利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上 共价偶 联法、 交联法 将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中 包埋法 图　示 原　理 名称 (3)α-淀粉酶的固定化和淀粉水解作用的检测： ①淀粉酶的催化作用：淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖。 ②α-淀粉酶的固定化：α-淀粉酶5 mg+蒸馏水4 mL→混合 物+石英砂5 g 装入注射器中(下端接有气门芯并用 夹子封住)→10倍体积的蒸馏水洗涤注射器(流速1 mL/min)。 α-淀粉酶 β-淀粉酶 糖化淀粉酶 搅拌30 min ③淀粉水解作用的检测:固定灌注了固定化酶的注射器→滴加淀粉溶液→淀粉溶液过柱(0.3 mL/min)→流出5 mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液→滴加KI-I2溶液→观察颜色→稀释1倍后再观察颜色。 ④实验中的α-淀粉酶取自枯草杆菌,最适pH为5.5～7.5,最适温度为50℃～75℃,可在高温下催化淀粉快速水解。 热点考向1 微生物的培养与应用? 【典例1】(2012·浙江高考)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下: 配制培养基 → 灭菌、倒平板 → X → 培养→观察 请回答: (1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含 有　　　　　　　　　,它能以尿素作为氮源。若有Hp,则菌 落周围会出现　　　　　　　　色环带。 (2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是　　　　　灭菌。 A.高压蒸汽 B.紫外灯照射 C.70%酒精浸泡 D.过滤