教案包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学准备、教学过程及练习设计等。小编为大家精心准备了2013人教版高三生物教案：生物技术实践，希望大家喜欢!

【考纲点击】

1、微生物的分离和培养。

2、某种微生物数量的测定。

3、培养基对微生物的选择作用。

4、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。

5、运用发酵加工食品的基本方法。

6、测定食品加工中可能产生的有害物质。

7、从生物材料中提取某些特定的成分。

8、植物的组织培养。

9、酶的存在于简单制作方法

10、酶活力测定的一般原理和方法。

11、酶在食品制造和洗涤等方面的应用。

12、制备和应用固定化酶。

13、PCR技术的基本操作和应用。

14、蛋白质的提取和分离

【核心要点突破】

一、微生物的培养与应用

1、培养

(1)培养基的主要种类

划分标准 培养基种类 特点 用途

物理性质[来源:学科网][来源:学科网ZXXK][来源:Z。xx。k.Com] 液体培养基[来源:Z+xx+k.Com][来源:学_科_网Z_X_X_K] 不加凝固剂[来源:学,科,网Z,X,X,K] 工业生产

半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动、分类鉴定

固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种

用途 选择培养基 培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长 培养、分离出特定微生物

鉴别培养基 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品 鉴别不同种类的微生物

(2)消毒和灭菌的区别

条件 结果 常用的方法

消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物 煮沸消毒法

巴氏消毒法

化学药剂消毒法

灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼烧灭菌

干热灭菌

高压蒸汽灭菌

(3)微生物的纯化培养

常用方法：平板划线法、稀释涂布平板法

2、微生物的分离与计数

(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。

②测定微生物数量的常用方法：活菌计数法和显微镜直接计数

③过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。

(2)分解纤维素的微生物的分离

①实验原理

即：科通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

②流程：土壤取样→选择培养→梯度浓度→涂布平板→挑选菌落。

【典例1】(2010•全国卷Ⅰ•T34)下列是与微生物 培养 有关的问题，请回答：

⑴某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水，其中凝固剂是 ，碳源是 ，氮源是 。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长，故该培养基属于 培养基。按照化学成分分类，该培养基属于 培养基。从同化作用类型看，用该培养的细菌属于 。

⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定菌体数目，以时间为横坐标，以菌体数目的对数为纵坐标，可以得到细菌的 曲线。该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是 。实验室中，为了获得形态和生理特征一致的菌体，一般应在 期取材;在生产中，常收集培养至 期的细菌用于次生代谢产物的提取。

【解析】⑴固体/半固体培养基常用的凝固剂是琼脂。该培养基上只有能合成脲酶的细菌才能生长，其他细菌受到抑制不能生长。这种培养基是选择培养基。该培养基除凝固剂琼脂外，其他化学成分都是由已知明确的化学物质配成，没有天然物质配成，属于合成培养基。培养基中的碳源是有机碳源，不是无机碳源，判断该细菌不能自己合成有机物，是异养型的。

⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定菌体数目，以时间为横坐标，以菌体数目的对数为纵坐标，就可以得到反映细菌生长规律的曲线，这种曲线叫做生长曲线。培养中的细菌以二分裂进行增殖，细菌数目以等比数列的形式增加，一个细菌繁殖n代，可以产生2的n次方个细菌。因此以菌体数目的对数作为纵坐标便于反 映细菌群体的生长规律。若直接以菌体数目为纵坐标,会因细菌数目大，变化率高，不利于作图。对数期的细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为实验的菌种和科研的材料;稳定期细菌数量达到最高峰，细胞内大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物。

【答案】

(1)琼脂 葡萄糖 尿素 选择 合成 异养型

(2)生长 培养中的细菌以指数形式增殖，取对数便于反映细菌群体的生长规律(其他合理答案也给分) 对数 稳定

二、传统发酵技术的应用

果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较

果酒和果醋的制作 腐乳的制作 制作泡菜

所需菌种 果酒：酵母菌;果醋：醋酸菌 毛霉 乳酸菌

制作原理 果酒：无氧呼吸

果醋：有氧呼吸 多种微生物发酵 乳酸菌无氧呼吸

实验流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→

酒精发酵→醋酸发酵

↓ ↓

果酒 醋酸 让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

【典例2】(2010•北京理综•T1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是

A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气

C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在45℃处

【解析】选B。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，发酵装置不需要接受光照，也不能通入空气，发酵过程中会产生CO2气体，所以要适时给装置排气;发酵时一般将温度控制在18℃～25℃

三、植物的组织培养技术

1、植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较

菊花茎的组织培养 月季的花药培养

理论依据 细胞的全能性

基本过程 脱分化、再分化

影响因素 材料、营养、激素、pH、温度、光照等

选择材料 体细胞 花药(生殖细胞)

操作流程 制备培养基→外植体消毒→接种→

培养→移栽→栽培 选材→材料消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育

2、植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术比较

植物组织培养 微生物培养 无土栽培

含义 在无菌条件下，将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养，最终发育成完整植物体 在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养 将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液，并利用这种营养液栽培植物

培养基成分 水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等 水、无机盐、碳源、氮源等 水、必需矿质元素

特殊操作要求 严格控制无菌操作，在培养过程中要更换培养基，调节细胞分裂素和生长素的比例 严格控制无菌操作，整个培养过程无需更换培养基 适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件

四、酶的研究与应用

1、果胶酶在果汁生产中的作用：分解细胞壁及胞间层的主要成分——果胶，使其变成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁。

2、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

(1)加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。

(2)实验过程要遵循单一变量原则和对照原则，严格控制无关变量。同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。

3、酵母细胞的固定化

(1) 包埋法：适合于较大的细胞

化学结合法

物理吸附法

(2)固定化酶和固定化细胞技术的比较

类型 固定酶的种类 适用方法 优点及不足

固定化酶 一种 化学结合法、物理吸附法 可反复利用，但只催化一种或一类化学反应

固定化细胞 一系列 包埋法 成本低、操作容易，但反映效果下降

(3)制备固定化酵母细胞成功的关键

加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，如果浓度过高，将 很难形成凝胶珠，如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果，同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。

【典例3】(2010•江苏高考•T25)右图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是

A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液

B.图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠

C.图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触

D.图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中

【解析】选BCD。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌混合制备混合液，以免高温使酵母菌失活;混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠;发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行;制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。

五、多聚酶链式反应扩增DNA片段

细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)比较

细胞内DNA复制 PCR

不

同

点 解旋 解旋酶，边解旋边复制 80℃~100℃高温解旋，双链完全分开

酶 DNA解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶 Taq DNA聚合酶

引物 RNA DNA或RNA

能量 ATP 不加

温度 体内温和条件 高温

子链合成 一条链连续(先导链)，另一条链不连续，先合成片段，再由DNA连接酶链接(滞后链) 两条子链均连续合成

循环次数 受生物体自身控制 30多

相

同

点 ①提供DNA模板

②四种脱氧核苷酸作原料

③子链延伸的方向相同

④都需在一定的缓冲溶液中进行

六、重要物质的提取

1、植物芳香油三种提取方法的比较

方法 提取原理 步骤 提取物质

水蒸气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 ①水蒸气蒸馏;②分离油层;③除水过滤 玫瑰精油、薄荷油等

压榨法 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 ①石灰水浸泡、漂洗;②压榨、过滤、静置;③再次过滤 橘皮、柠檬精油等

萃取法 使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物 ①粉碎、干燥;②萃取、过滤;③浓缩 胡萝卜素

2、DNA粗提 取与鉴定

(1)原理：①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;

②DNA不溶于酒精，但某些蛋白质则溶于酒精;

③DNA可被二苯胺染成蓝色

(2)注意事项：

①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。

②实验过程中两次用到蒸馏水：第一次目的是使成熟 的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次目 的是稀释NaCl溶液。

③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热，观察是否出现蓝色。

3、血红蛋白的提取和分离过程

(1)原理：根据相对分子质量的大小、各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同可以将不同种类的蛋白质分离。

(2)方法：凝胶色谱法、电泳

(3)步骤：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。

【典例4】(2010•山东高考•T34)【生物—生物技术实践】

生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下， 植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。

(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用_____、_____方法从油料作物中提取。

(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供____，培养基灭菌采用的最适方法是____法。

(3)测定培养液中微生物数量，可选用_____法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测______，以确定其应用价值;为降低生物柴油生产技术，可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。

(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的_____技术。

【解析】(1)植物油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定，用于生产生物柴油的植物油不易挥发，提取时不宜采用蒸馏法，而一般采用压榨、萃取法。

(2).微生物生长需要碳源、氮源、矿质元素、生长因子和水。脂肪中只含碳不含氮，故属于碳源;高压蒸汽灭菌是培养基灭菌采用的最适方法。

(3).测定培养液中微生物数量，一般采用平板记数法和显微镜直接计数法。具有活性的酶才有价值，所以，刚分离的酶应进行活性检测。使酶能够重复使用的方法是固定化酶技术。所以，(3)题三空答案依次为：显微镜直接计数、酶活性、 固定化酶。

(4). DNA扩增常用的技术是：PCR扩增技术。

【答案】

(1)压榨;萃取。(注：两空顺序无先后)

(2)碳源;高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数;酶活性(或：酶活力)

固定化酶(或：固定化细胞)(4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)

【热点考向聚焦】

1、(2010•广东高考•T25)(多选)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(见图10)，恰当的做法是

A.加入适量的酵母菌

B.一直打开阀b通气

C.一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟

D.把发酵装置放到4℃冰箱中进行试验

【命题立意】本题以制作果酒为材料,主要考查发酵技术和运用生物学知识解决生产实际问题的能力。

【思路点拨】解决本题的要点是：发酵的原理和操作。发酵的原理是：在合适的温度下，在无氧环境下，用酵母菌分解葡萄糖产生酒精。酵母菌发酵产生酒精的同时，还产生二氧化碳，为使二氧化碳不影响发酵，多余的二氧化碳必须及时放出。

【规范解答】选AC 。在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖)，但没有发酵生物(酵母菌)，故应在装置中放入适量的酵母菌。所以，A正确。将阀门a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置;偶尔打开阀b几秒钟，是为了排除发酵产生的过多二氧化碳。所以，C正确。如果一直打开阀b通气，则可使氧气进入发酵装置而影响发酵，所以，B错误。酵母菌发酵需要的温度在18℃~25℃之间，4℃时温度太低，将影响发酵的速度。所以，D错误。

2、(2010•江苏高考•T7)右图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是

A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下

B.过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中

C.过程③和④都需要氧气的参与

D.过程①~④所需的最适温度基本相同

【命题立意】本题以果酒和果醋制作过程为载体，主要考查学生对细胞呼吸相关知识的识记和分析能力。

【思路点拨】解答此题应注意以下关键点：

(1)果酒和果醋制作的原理、条件和过程。

(2)区别果酒和果醋制作。

(3)比较有氧呼吸和无氧呼吸

【规范解答】选C。据图分析，过程①是呼吸作用的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段，过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，过程④是果醋制作。其中过程①是细胞呼吸的第一阶段，反应场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下均能进行，因此判断A、B项错误;过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，需要氧气参与，过程④是果醋制作，其中醋酸菌是好氧菌，在将酒精转变为醋酸时需要氧的参与，由此判断C项正确;酵母菌生长繁殖温度在18～25 ℃，醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，由此判断D项错误。

3、(2010•海南高考•T25)[选修模块1：生物技术实践]

葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：

(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。

(2)该微生物通过无氧呼吸可分解_____，产生的终产物是____和_____。

(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是______，导致发酵中出现的主要异常现象是________。丙同学的错误是_______，导致发酵中出现的主要异常现象是_________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是____、____、____。

(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是___________。

【命题立意】本题通过图示的形式展示了甲、乙、丙三位同学发酵产酵母菌的实验操作，考察了学生识图、析图能力和实验评价能力。

【思路点拨】酵母菌能够既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，且只有无氧下发酵产生酒精，欲用酵母菌发酵产葡萄酒需要提供无氧的环境，所以对于实验的装置应严格控制为无氧环境。

【规范解答】(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌;(2)酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，所以发酵液从充气管流出，发酵液变酸;丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样发酵液会从排气管流出;甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能产生乙醇，所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒;乙同学由于未及时排气，导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。

【参考答案】

(1)酵母菌

(2)葡萄糖　　乙醇　CO2

(3)未夹住发酵瓶的充气管　　发酵液从充气管流出，发酵液变酸

瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出

2013人教版高三生物教案：生物技术实践是不是很有意义呢？各位同学和老师在阅读的同时也要注意开拓思维，注重积累，这样才能更好的提高自己，精品学习网伴你成长!