2022年高考生物沖刺復(fù)習(xí)教案《生物技術(shù)與實(shí)踐專題》

1、PAGE252022年高考生物沖刺生物技術(shù)與實(shí)踐專題【高考展望】本專題主要強(qiáng)調(diào)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，主要包括以下內(nèi)容：教材中的基本實(shí)驗(yàn)、選修一中的一些生物技術(shù)、實(shí)驗(yàn)與探究的分析。教材中的基本實(shí)驗(yàn)，要掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理和注意事項(xiàng)，清楚生物實(shí)驗(yàn)的基本原則。對(duì)于選修一中的生物技術(shù)，近年來對(duì)微生物利用的考查較為突出，對(duì)其考查常以生活中微生物的計(jì)數(shù)、分離和培養(yǎng)等進(jìn)行命題，另外植物組織培養(yǎng)及果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作考查的頻率也在升高，需掌握其中的原理與注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)與探究的分析部分，是近年來高考的熱點(diǎn)，生物高考的非選擇題幾乎均以實(shí)驗(yàn)的形式呈現(xiàn)，從命題上看，高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查有回歸教材的趨勢(shì)。【知識(shí)升華】一

2、、知識(shí)體系二、教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1觀察類實(shí)驗(yàn)（與光學(xué)顯微鏡操作有關(guān)的實(shí)驗(yàn)）（1）實(shí)驗(yàn)流程：取材制片觀察（2）相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱常用實(shí)驗(yàn)材料觀察對(duì)象細(xì)胞狀態(tài)觀察方式染色劑用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞各種細(xì)胞多種原核細(xì)胞、真核細(xì)胞活細(xì)胞或死細(xì)胞原色觀察觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布人口腔上皮細(xì)胞核酸死細(xì)胞染色觀察甲基綠吡羅紅觀察線粒體人口腔上皮細(xì)胞線粒體活細(xì)胞染色觀察健那綠染液觀察葉綠體菠菜葉（稍帶葉肉的下表皮）、蘚類的葉葉綠體原色觀察觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁壁分離和復(fù)原成熟植物細(xì)胞（最好為有色，如洋蔥鱗片葉外表皮）紫色大液泡的變化觀察細(xì)胞的有絲分裂洋蔥根尖染色體變化死細(xì)胞染色觀察龍膽紫或醋酸洋紅染液觀察細(xì)胞的

3、減數(shù)分裂蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片用已制作好的固定裝片低溫誘導(dǎo)染色體加倍洋蔥根尖染色觀察改良苯酚品紅染液注意：以上實(shí)驗(yàn)中除“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”可使用低倍鏡外，其余均需用高倍鏡進(jìn)行觀察。除以上實(shí)驗(yàn)外，“脂肪的切片法鑒定（觀察細(xì)胞中的脂肪顆粒）”、“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”也需要進(jìn)行顯微觀察。2物質(zhì)的提取、分離、鑒定實(shí)驗(yàn)（1）鑒定類實(shí)驗(yàn)：一般利用的為顏色反應(yīng)的原理實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)材料試劑現(xiàn)象脂肪鑒定花生子葉蘇丹（蘇丹）橘黃色（橘紅色）還原性糖鑒定梨（白色或近白色水果）斐林試劑或本尼迪特試劑產(chǎn)生磚紅色沉淀蛋白質(zhì)鑒定牛奶或豆?jié){雙縮脲試劑溶液變成紫色淀粉鑒定馬鈴薯碘液材料變藍(lán)粗提DNA的

4、鑒定雞血紅細(xì)胞二苯胺溶液變藍(lán)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2酵母菌培養(yǎng)液溴麝香草酚藍(lán)水溶液（BTB）由藍(lán)變綠再變黃細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精鑒定酵母菌培養(yǎng)液酸性重鉻酸鉀溶液溶液由橙色變?yōu)榫G色注意：斐林試劑與雙縮脲試劑的比較相同點(diǎn)：兩種試劑的成分相似，均為NaOH溶液、CuSO4溶液。不同點(diǎn)：使用方法不同：斐林試劑的甲液和乙液要混合均勻后方可使用，而且是現(xiàn)用現(xiàn)配、使用雙縮脲試劑時(shí)，先加A液后加B液。處理方式不同：斐林試劑需加熱方能反應(yīng)，而雙縮脲試劑不需加熱。（2）物質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)一般流程，如下圖：有關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理及方法注意事項(xiàng)綠葉中色素的提取和分離提取光合色素易溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑應(yīng)選擇新鮮濃綠的葉片提取

5、色素時(shí)，加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，加入碳酸鈣的目的是防止研磨時(shí)色素被破壞。進(jìn)行層析時(shí)，試管中的層析液高度不要接近或超過濾液細(xì)線所處的高度分離紙層析法不同光合色素在層析液中的溶解度不同DNA的粗提取和鑒定DNA或蛋白質(zhì)等在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，L時(shí)，DNA的溶解度最小DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞內(nèi)的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色實(shí)驗(yàn)流程如下：破碎細(xì)胞，獲得含DNA的濾液去除濾液中的雜質(zhì)，進(jìn)行初步提純:在濾液中加入NaCl，使其濃度為2mol/L，過濾除去不溶的雜質(zhì)再調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度為L，析出DNA后，過濾再用2mol/L的NaCl溶液

6、溶解DNA用冷酒精使DNA析出，進(jìn)一步提純DNA的鑒定血紅蛋白的提取和分離凝膠色譜法根據(jù)分子的大小分離蛋白質(zhì)混合物：分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，通過的路程較短，移動(dòng)速度較快，最先被洗脫出來。實(shí)驗(yàn)過程：（1）樣品處理紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放（加入蒸餾水和甲苯）分離血紅蛋白溶液粗分離透析（2）純化凝膠色譜操作植物有效成分的提取水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后分離油層和水層。適用于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、揮發(fā)性強(qiáng)、不溶于水、易溶于有機(jī)溶劑的植物精油，如玫瑰精油壓榨法機(jī)械壓榨，從原料中榨出精油適用于在水中蒸餾易導(dǎo)致原料焦糊或有

7、效成分被破壞時(shí)，如柑橘、檸檬萃取法將粉粹、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，再蒸出有機(jī)溶劑實(shí)例：胡蘿卜素的提取3調(diào)查類實(shí)驗(yàn)（1）遺傳類調(diào)查：群體調(diào)查發(fā)病率的調(diào)查家系調(diào)查分析遺傳病的遺傳方式（2）生態(tài)學(xué)調(diào)查：種群密度的調(diào)查樣方法：適用對(duì)象：植物；活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物（如蚜蟲、昆蟲卵、蚯蚓等）在被調(diào)查種群的生存環(huán)境內(nèi)，隨機(jī)選取若干樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，然后取其平均值來估計(jì)該種群的密度。標(biāo)志重捕法：適用對(duì)象：活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物（如哺乳類、鳥類、魚類等）利用公式計(jì)算出N，即為該種群密度的估計(jì)值（N1為初捕個(gè)體數(shù)、N2為重捕個(gè)體

8、數(shù)、N0為重捕個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)）群落豐富度調(diào)查：土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究取樣方法：取樣器取樣法采集小動(dòng)物方法：誘蟲器采集、簡易采集法（即用放大鏡觀察同時(shí)用解剖針尋找）統(tǒng)計(jì)和分析方法：記名計(jì)算法、目測估計(jì)法4探究性實(shí)驗(yàn)（1）比較過氧化氫在不同條件下的分解（酶的高效性）（2）探究影響酶活性的條件（溫度、in6min可以殺死微生物細(xì)胞和一部分芽孢。巴氏消毒法在7075煮30min或在80煮15min?？梢詺⑺琅Ｄ讨械奈⑸铮⑶沂古Ｄ痰臓I養(yǎng)成分不被破壞?；瘜W(xué)藥劑消毒如用酒精擦拭雙手、用氯氣對(duì)水源等進(jìn)行消毒紫外線消毒室內(nèi)消毒等2分離微生物純種的方法（1）利用特殊的接種方法分離純種：平板劃線法、

9、稀釋涂布平板法平板劃線法：具體操作：用接種環(huán)蘸菌液后在含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿平板上進(jìn)行連續(xù)劃線。原理：在劃線的過程中，菌體數(shù)量逐漸減少，菌體間的距離增大，距離足夠大時(shí)，經(jīng)培養(yǎng)，在劃線末端處便可觀察到由一個(gè)菌體繁殖產(chǎn)生的單菌落，挑取單菌落后繼續(xù)培養(yǎng)，得到的便是純種。稀釋涂布平板法具體操作：先將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋后涂布平板。原理：在稀釋度足夠高的菌液里，經(jīng)涂布后，聚集在一起的微生物會(huì)被分散在培養(yǎng)基表面，菌體間的距離足夠大，便會(huì)在平板表面形成單個(gè)菌落（如上圖中的倒數(shù)第2個(gè)平板），同樣挑取單菌落后繼續(xù)培養(yǎng)，得到的便是純種。（2）利用選擇培養(yǎng)基或鑒別培養(yǎng)基進(jìn)行分離利用選擇培養(yǎng)基分離實(shí)例：利用以尿素為

10、唯一氮源的選擇培養(yǎng)基分離尿素分解菌利用鑒別培養(yǎng)基進(jìn)行鑒別后分離實(shí)例：利用含纖維素及剛果紅的鑒別培養(yǎng)基分離纖維素分解菌纖維素分解后的產(chǎn)物有纖維二糖、葡萄糖。剛果紅染料可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但不能與纖維二糖、葡萄糖發(fā)生顏色反應(yīng)。在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅，剛果紅能與其中的纖維素發(fā)生反應(yīng)形成紅色復(fù)合物，用其培養(yǎng)纖維素分解菌，當(dāng)纖維素被分解后，剛果纖維素復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中就出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，這樣可以通過是否產(chǎn)生透明圈來挑選出纖維素分解菌。3微生物的計(jì)數(shù)稀釋涂布平板法（間接計(jì)數(shù)法/活菌計(jì)數(shù)法）（1）原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落，過統(tǒng)計(jì)平板上的菌

11、落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。（2）注意事項(xiàng)：每個(gè)稀釋度下需設(shè)置重復(fù)組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)（3）計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù)=稀釋倍數(shù)顯微鏡觀察法（直接計(jì)數(shù)法）（1）原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。（2）注意事項(xiàng)：要待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，再計(jì)數(shù)。菌體壓在方格線上時(shí)，計(jì)數(shù)時(shí)需數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線，以減少誤差比濁法需用到分光光度計(jì)，當(dāng)微生物數(shù)量增加導(dǎo)致培養(yǎng)液的濁度升高時(shí)，更多的光線會(huì)發(fā)生散射，通過分光光度計(jì)測得的吸光值會(huì)增加?？梢酝ㄟ^測定培養(yǎng)液的吸光

12、值確定微生物數(shù)量四、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒的制作果醋的制作腐乳的制作制作泡菜并檢測其中的亞硝酸鹽含量所用菌種種類酵母菌（真核生物）醋酸菌（原核生物）毛霉（真核生物）乳酸菌（原核生物）代謝類型同化作用異養(yǎng)生物異化作用兼性厭氧菌好氧菌好氧菌厭氧菌原料選擇新鮮、無爛子粒的葡萄（或蘋果）豆腐新鮮干凈的蔬菜制作原理酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生酒精：C6H12O6C2H5OHCO2能量缺少糖時(shí)，醋酸菌進(jìn)行有氧呼吸：C2H5OHO2CH3COOHH2O利用毛霉等微生物分泌的相關(guān)酶的作用，將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。泡菜制作原理：乳酸菌的無氧呼吸：C6H12O62C3H

13、6O3亞硝酸鹽的檢測：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成紫紅色產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)流程挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵果酒醋酸發(fā)酵果醋豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制制泡菜：選材配制鹽水裝壇發(fā)酵成品檢測亞硝酸鹽含量：配制所需溶液（對(duì)氨基苯磺酸溶液、N1萘基乙二胺鹽酸鹽、亞硝酸鈉溶液、提取劑、氫氧化鋁乳液、氫氧化鈉溶液）制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液制備樣品處理液比色操作注意事項(xiàng)（1）酵母菌開始時(shí)進(jìn)行有氧呼吸增加其數(shù)量，然后再進(jìn)行無氧的酒精發(fā)酵；（2）發(fā)酵液不可裝的過滿，發(fā)酵時(shí)要注意無氧條件的控制，并要定期釋放產(chǎn)生的CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂。醋酸發(fā)酵的溫度較酒精發(fā)酵的溫度

14、高（1）加鹽腌制時(shí)，從下往上逐層加鹽，并隨著層數(shù)的加高而增加鹽量（2）所用豆腐的含水量適宜。（1）泡菜壇的選擇：密封要好）（2）腌泡菜時(shí)要注意無氧條件的控制。（3）測定亞硝酸鹽含量時(shí)，一些試劑的作用：提取劑：增加亞硝酸鹽的溶解度；氫氧化鋁：吸附泡菜汁液中的雜質(zhì)，使泡菜汁透明澄清防止雜菌污染五、酶的應(yīng)用及固定化酶技術(shù)1果膠酶在果汁生產(chǎn)上的應(yīng)用（1）果膠的特性：果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層中的主要成分，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水，在果汁加工過程中不僅影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。（2）果膠酶的作用：果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得容易，增加出汁率果

15、膠酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁澄清注意：果膠酶是多聚半乳糖醛酸酶，果膠分解酶和果膠酯酶組成的復(fù)合酶，并不特指某一種酶，而是一類酶的總稱。2加酶洗衣粉（1）蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解為易溶解或分散于洗滌液中的多肽或氨基酸，有助于去除血漬、奶漬以及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢。（2）脂肪酶可以將脂肪水解為甘油和游離的脂肪酸等，可用于去除含脂肪的污漬，如食品中的油漬、人體皮脂以及口紅等。（3）淀粉酶能使淀粉迅速分解為麥芽糖、葡萄糖等可溶性成分，可用于去除含淀粉的污垢，如來自面條、巧克力等的污垢。（4）纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵

16、土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達(dá)到更好的去污效果。另外，堿性纖維素酶可以去除在洗滌和穿著時(shí)由于磨損在棉纖維上所產(chǎn)生的微纖維，從而使棉纖維恢復(fù)原有的光滑狀態(tài)。但過量使用，也會(huì)損傷棉、麻等天然纖維織物。3固定化酶或固定化細(xì)胞技術(shù)常用方法操作缺陷固定化酶包埋法酶分子一般相對(duì)較小，容易從大分子有機(jī)物網(wǎng)格中逸出；如果反應(yīng)物分子較大，則不易進(jìn)入網(wǎng)格中與酶接觸，所以固定化酶一般不用包埋法。吸附法將酶吸附在不溶于水的載體上比較困難，同時(shí)酶也容易從載體上脫落結(jié)合法需要改變酶的某些結(jié)構(gòu)（基團(tuán)），酶的催化作用受到一定程度的影響固定化細(xì)胞包埋法處于中心的細(xì)胞容易缺氧而受到損害，同時(shí)，反應(yīng)原料不易進(jìn)入到這些細(xì)胞之中

17、六、有對(duì)照時(shí)，看設(shè)置是否合理有無對(duì)照一看對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量的控制，是否遵循單一變量原則，等量原則每組是否有明確標(biāo)記實(shí)驗(yàn)所需的溫度、光照等條件是否合理，是否需要攪拌、加熱等。有對(duì)照時(shí)，看設(shè)置是否合理有無對(duì)照一看對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量的控制，是否遵循單一變量原則，等量原則每組是否有明確標(biāo)記實(shí)驗(yàn)所需的溫度、光照等條件是否合理，是否需要攪拌、加熱等。三看實(shí)驗(yàn)條件：二看選材、試劑等生物學(xué)材料的選擇是否得當(dāng)藥劑的選擇及使用方法、使用量是否正確實(shí)驗(yàn)器具的選擇是否合理，如物質(zhì)的提取中，過濾時(shí)一般不用濾紙順序是否合理步驟是否完整四看步驟五看結(jié)果：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期及結(jié)論的分情況討論是否全面合理ol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑

18、即呈藍(lán)色D用菜花替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料，其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同【答案】B【解析】A項(xiàng)，當(dāng)NaCl溶液濃度被調(diào)至L時(shí)，DNA在其中的溶解度最小，會(huì)大量析出，此時(shí)要獲得析出物，而非濾液；B項(xiàng)，利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中會(huì)溶解或析出的特點(diǎn)，可以除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，而選用木瓜蛋白酶，則可借助酶作用的特異性，水解蛋白質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到除雜的效果。C項(xiàng)，缺少加熱，不會(huì)呈現(xiàn)顏色變化。D項(xiàng)，可用菜花作材料，但由于是植物材料，DNA的釋放環(huán)節(jié)需加上研磨的操作?！咀兪?】以下關(guān)于血紅蛋白提取和分離的過程及原理敘述，正確的是（）A紅細(xì)胞洗滌過程中要加入5倍體積的蒸餾水，重復(fù)洗滌三次B將血紅蛋白溶液放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的NaCl溶液透析12小時(shí)C凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要均勻，不能有氣泡存在D蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度慢【答案】C【變式2】PCR反應(yīng)正確過程應(yīng)為（）A復(fù)性（退火）變性延伸B變性復(fù)性（退火）延伸C復(fù)性（退火）延伸變性D變性延伸復(fù)性（退火）【答案】B類型三、實(shí)驗(yàn)探究及分析例4胰高血糖素對(duì)小白鼠和人具有相同的生理作用。請(qǐng)利用下列實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)材料和用具：正常健康實(shí)驗(yàn)小白鼠2只、生理鹽水、用生理鹽水配制的胰高血糖素溶液、斐林試劑、注射器、試管、燒杯等?！敬鸢浮俊窘馕觥拷獯鸨绢}首先得注意其為驗(yàn)證性