專題十六生物技術(shù)實(shí)踐[考綱要求]1．微生物的分離和培養(yǎng)。2．某種微生物數(shù)量的測(cè)定。3．培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用。4．利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用。5．從生物材料中提取某些特定的成分。6．運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法。構(gòu)網(wǎng)絡(luò)·核心知識(shí)串聯(lián)(教師備用)—————————————————————————————————提示：①滅菌②尿素③稀釋涂布平板法④纖維素⑤剛果紅染色法⑥乳酸菌⑦水蒸氣蒸餾⑧萃取⑨紙層析考點(diǎn)1微生物的分離、培養(yǎng)和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第97頁)■品真題——圈定高考考查范圍………………?·1．(2017·全國卷Ⅰ)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列問題：(1)有些細(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生______。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是_________。但可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是_________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有______________(答出兩點(diǎn)即可)。【解析】(1)有些細(xì)菌能分解尿素是因?yàn)檫@些細(xì)菌能產(chǎn)生脲酶，將尿素分解成CO2和NH3。能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2作為碳源合成有機(jī)物，但這些細(xì)菌可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是：作為能源物質(zhì)氧化分解為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇尿素作為唯一氮源，這樣只有能分解尿素的細(xì)菌才能在培養(yǎng)基上生存。若選擇“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”作為氮源，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，它們可以為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無機(jī)營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)，KH2PO4和Na2HPO4還可以作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過程中pH穩(wěn)定。【答案】(1)脲酶分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)尿素其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無機(jī)營(yíng)養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過程中pH穩(wěn)定2．(2017·全國卷Ⅱ)豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在32h內(nèi)定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________、________。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說明該發(fā)酵菌是________。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系，則無法確定發(fā)酵的最佳時(shí)間；若要確定最佳發(fā)酵時(shí)間，還需要做的事情是_________。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會(huì)發(fā)生一定的變化，其中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開___________，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________。【解析】(1)由“甲、乙兩菌種”和“32h內(nèi)定期取樣觀測(cè)”可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種和發(fā)酵時(shí)間。(2)由“發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好”可知，該發(fā)酵菌是好氧菌。(3)因“32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系”，說明發(fā)酵的最佳時(shí)間可能超過32h，故可繼續(xù)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果，以確定最好的發(fā)酵效果所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，此時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間。(4)發(fā)酵菌種能產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶能催化蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能催化脂肪分解為甘油和脂肪酸。【答案】(1)菌種發(fā)酵時(shí)間(2)好氧菌(3)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，觀測(cè)發(fā)酵效果，最好的發(fā)酵效果所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油3．(2016·全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作無菌平板；③設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作；④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于____________。若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是________。(2)步驟③中，實(shí)驗(yàn)組的操作是___________________。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________現(xiàn)象。若將30(即36—6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法________(填“正確”或“不正確”)?！窘馕觥?1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮來源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步驟②，需要進(jìn)行倒平板操作，用到的是固體培養(yǎng)基，所以培養(yǎng)基中要有瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的空白對(duì)照組為不進(jìn)行處理的無菌平板，實(shí)驗(yàn)組的操作為將各無菌平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露相同時(shí)間。(3)若空白對(duì)照組的平板上出現(xiàn)了菌落，說明實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象?？瞻讓?duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)變量不唯一，不能確定實(shí)驗(yàn)組平板上的菌落是否僅由教室內(nèi)不同高度空氣中的微生物形成，因此不能求出實(shí)驗(yàn)組的菌落平均數(shù)。【答案】(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確4．(2016·全國卷Ⅱ)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的。回答下列問題：(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的_____中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與______試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過程③在酵母菌細(xì)胞的______中進(jìn)行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度____。(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在________條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于________核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中________(填“含有”或“不含有”)線粒體?！窘馕觥?1)圖中過程①和②是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程，無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測(cè)，顏色由橙色變?yōu)榛揖G色。過程③為有氧呼吸的第二和第三階段，場(chǎng)所為線粒體。在有氧條件下酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧條件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸桿菌是好氧型細(xì)菌，因此，在醋酸桿菌作用下，將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有氧條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段酵母菌產(chǎn)生乙醇的適宜溫度為18～25℃，第二階段醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸的適宜溫度為30～35℃，第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，原核細(xì)胞中的細(xì)胞器只有核糖體一種，不含線粒體。【答案】(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有■釋重難—剖解核心知識(shí)備考?………………?·1．理清微生物的培養(yǎng)的基本技術(shù)(1)培養(yǎng)基的制備eq\x(計(jì)算)→eq\x(稱量)→eq\x(溶化)→eq\x(滅菌)→eq\x(倒平板)(2)無菌技術(shù)①消毒：煮沸消毒法、巴氏消毒法以及使用化學(xué)試劑進(jìn)行消毒。②滅菌：對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，常采取高壓蒸汽滅菌；對(duì)接種環(huán)滅菌采取灼燒滅菌；對(duì)玻璃器皿滅菌采取干熱滅菌。(3)微生物的純化技術(shù)①平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。②稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將其分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。(4)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至50__℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。2．掌握微生物分離與計(jì)數(shù)的兩個(gè)實(shí)例(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離(2)纖維素分解菌的篩選3．識(shí)記傳統(tǒng)發(fā)酵食品技術(shù)的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)食品菌種呼吸類型原理溫度果酒酵母菌無氧無氧呼吸產(chǎn)生酒精18～25_℃果醋醋酸菌需氧糖(酒精)→醋酸30～35_℃腐乳毛霉等需氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白質(zhì)、脂肪15～18泡菜乳酸菌無氧無氧呼吸產(chǎn)生乳酸—■預(yù)測(cè)練——沿著高考方向訓(xùn)練?………………?·考向1微生物的培養(yǎng)、應(yīng)用1．(2017·黃岡高三聯(lián)考)水污染是全球性的環(huán)境問題，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一種難以降解的大分子有機(jī)物，PVA分解菌能產(chǎn)生PVA酶分解PVA，PVA與碘作用時(shí)能產(chǎn)生藍(lán)綠色復(fù)合物，當(dāng)PVA被分解時(shí)藍(lán)綠色復(fù)合物消失，形成白色透明斑，請(qǐng)回答下列問題：(1)要從土壤中篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌，應(yīng)采用以________________作為唯一的碳源的選擇培養(yǎng)基，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)設(shè)置對(duì)照組。將菌液稀釋相同的倍數(shù)，對(duì)照組培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯________(填“多于”或“少于”)選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，從而說明選擇培養(yǎng)基具有篩選作用。(2)要測(cè)定土壤稀釋液中微生物的數(shù)目，可在顯微鏡下用________________計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)。若將100mL含有PVA分解菌的土壤樣品溶液稀釋104倍后，取0．1mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面，測(cè)得菌落數(shù)的平均值為160個(gè)，空白對(duì)照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100mL原菌液中有PVA分解菌________個(gè)，該方法的測(cè)量值與實(shí)際值相比一般會(huì)________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鑒定分離出的細(xì)菌是否為PVA分解菌，培養(yǎng)PVA分解菌的培養(yǎng)基中除了加入必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還需要加入________用于鑒別PVA分解菌。要比較不同菌株降解PVA能力的大小，用含相同PVA濃度的上述培養(yǎng)基來培養(yǎng)不同菌株，一定時(shí)間后，通過測(cè)定________________來確定不同菌株降解PVA能力的大小。【解析】(1)要從土壤中篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌，應(yīng)采用以聚乙烯醇(PVA)作為唯一的碳源的選擇培養(yǎng)基，目的是淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的對(duì)照組培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因?yàn)閷?duì)照組沒有淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的細(xì)菌。(2)在顯微鏡下計(jì)數(shù)微生物細(xì)胞的數(shù)量可直接用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。根據(jù)題意，100mL原菌液中有PVA分解菌的數(shù)量為160÷0．1×104×100＝1．6×109個(gè)。由于該方法得到的菌落可能是兩個(gè)或者多個(gè)細(xì)菌共同產(chǎn)生一個(gè)菌落，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)較實(shí)際菌落數(shù)偏少，所以該方法的測(cè)量值與實(shí)際值相比一般會(huì)偏小。(3)根據(jù)題目告訴的鑒定PVA分解菌的原理“PVA與碘作用時(shí)能產(chǎn)生藍(lán)綠色復(fù)合物，當(dāng)PVA被分解時(shí)藍(lán)綠色復(fù)合物消失，形成白色透明斑”可知，要鑒定分離出的細(xì)菌是否為PVA分解菌，培養(yǎng)PVA分解菌的培養(yǎng)基中除了加入必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還需要加入碘用于鑒別PVA分解菌。要比較不同菌株降解PVA能力的大小，用含相同PVA濃度的上述培養(yǎng)基來培養(yǎng)不同苗株，一定時(shí)間后，通過測(cè)定白色透明斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA能力的大小?！敬鸢浮?1)聚乙烯醇(或PVA)多于(2)血細(xì)胞(血球)1．6×109偏小(3)碘白色透明斑的大小(或直徑)2．(2017·濰坊市高三二模)長(zhǎng)時(shí)間使用的木質(zhì)筷子表面的使用漆脫落后，將其切片在電子顯微鏡下觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)小的小孔和凹槽，里面的食物殘?jiān)蔀橛拈T螺旋菌、黃曲霉菌等微生物生長(zhǎng)的溫床。請(qǐng)回答：(1)在電子顯微鏡下觀察到的細(xì)小的小孔和凹槽是植物細(xì)胞死亡后留下的________________，它的形成可能與________________(細(xì)胞器)有關(guān)。(2)幽門螺旋菌與黃曲霉菌的本質(zhì)區(qū)別是________________________；黃曲霉菌具有生物膜系統(tǒng)，有利于________________有序進(jìn)行。(3)為了從樣本中獲取單菌的菌落，可用________法或________法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(4)配置培養(yǎng)基的原則是選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適和________。沉淀在小孔和凹槽中的細(xì)小的食物殘?jiān)鼜呐囵B(yǎng)基的來源上看屬于________培養(yǎng)基，可為微生物的生長(zhǎng)提供________、________和________?！窘馕觥?1)在電子顯微鏡下觀察到的細(xì)小的小孔和凹槽是植物細(xì)胞死亡后留下的細(xì)胞壁，植物細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。(2)幽門螺旋菌屬于原核生物中的細(xì)菌，黃曲霉菌屬于真核生物中的真菌，因此兩者的本質(zhì)區(qū)別是幽門螺旋菌沒有成型的細(xì)胞核；黃曲霉菌具有生物膜系統(tǒng)，有利于細(xì)胞代謝有序進(jìn)行。(3)為了從樣本中獲取單菌的菌落，可用平板劃線(劃線)法或稀釋涂布(涂布)法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(4)配置培養(yǎng)基的原則是選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適和控制pH等條件。沉淀在小孔和凹槽中的細(xì)小的食物殘?jiān)鼜呐囵B(yǎng)基的來源上看屬于天然培養(yǎng)基，可為微生物的生長(zhǎng)提供碳源、氮源和生長(zhǎng)因子。【答案】(1)細(xì)胞壁高爾基體(2)幽門螺旋菌沒有成型的細(xì)胞核細(xì)胞代謝(3)平板劃線(劃線)稀釋涂布(涂布)(4)控制pH條件天然碳源氮源生長(zhǎng)因子[易錯(cuò)警示]有關(guān)微生物培養(yǎng)、分離的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1．分離微生物所用的選擇培養(yǎng)基一定是固體培養(yǎng)基，因?yàn)榫渲荒茉诠腆w培養(yǎng)基上形成。2．平板劃線法只適用于微生物的提純，不適合進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且在最后一次劃線的末端處的菌種最純，進(jìn)行平板劃線應(yīng)注意如下操作：(1)每次劃線之前都需要灼燒接種環(huán)滅菌。(2)灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。(3)劃線時(shí)最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。3．平板需倒置，這樣既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成培養(yǎng)基污染。4．平板劃線法中的“連續(xù)劃線”及稀釋涂布平板法中的“系列稀釋”目的是一樣的，都是為了保證菌種在培養(yǎng)基中單個(gè)分布(平板劃線法中最后一次劃線的末端)。5．分離能分解纖維素的微生物時(shí)，有時(shí)需要進(jìn)行選擇培養(yǎng)，選擇培養(yǎng)的目的是增大選擇對(duì)象在樣液中的濃度，以確保用剛果紅染色法鑒別時(shí)確實(shí)能得到所需菌種。下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)根據(jù)表格和所學(xué)知識(shí)回答下列相關(guān)問題。成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示劑瓊脂含量(g)10．05．05．02．00．212．0將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL(1)從生態(tài)系統(tǒng)的成分上看，大腸桿菌屬于________。(2)若根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于________(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基。若要用上述培養(yǎng)基來篩選出土壤中的尿素分解菌，培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分必需怎樣更改？________________，并用________作為指示劑。(3)在微生物培養(yǎng)的過程中，為防止雜菌污染，需要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行________；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和________。(4)圖1和圖2是培養(yǎng)某細(xì)菌的結(jié)果圖，其對(duì)應(yīng)的接種方法分別是：______________和____________，這兩種方法接種后培養(yǎng)基上都可以得到由單個(gè)細(xì)胞繁殖所形成的________________。圖1所用的接種方法可用來對(duì)活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外，測(cè)定微生物數(shù)目的另一種方法是________。圖1圖2【解析】(1)大腸桿菌只能從環(huán)境中攝取有機(jī)物，不能自己合成有機(jī)物，屬于分解者。(2)該培養(yǎng)基中含有指示劑，屬于鑒別培養(yǎng)基。尿素分解菌可以分解尿素，而其他微生物不能，因此可將培養(yǎng)基中的蛋白胨改為尿素用于篩選土壤中的尿素分解菌，并用酚紅作為指示劑，尿素分解菌分解尿素產(chǎn)生了NH3可使酚紅變紅。(3)培養(yǎng)微生物時(shí)，培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿需要滅菌，操作者雙手需要進(jìn)行消毒。(4)圖1采用的是稀釋涂布平板法，圖2采用的是平板劃線法。單個(gè)微生物細(xì)胞繁殖所形成的細(xì)胞群叫菌落?！敬鸢浮?1)分解者(2)鑒別將蛋白胨改成尿素酚紅(3)滅菌消毒(4)稀釋涂布平板法平板劃線法菌落顯微鏡直接計(jì)數(shù)法考向2考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用3．(2017·濰坊市高三一模)家庭泡菜的制作過程：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于溫度適宜的地方。請(qǐng)回答下列問題：(1)加入蔬菜前要對(duì)泡菜壇做__________________處理。(2)在家制作泡菜時(shí)，常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內(nèi)長(zhǎng)一層白膜，這層白膜是怎么形成的？________________________________。為避免雜菌污染，向泡菜壇中加入了青霉素，結(jié)果發(fā)酵失敗，原因可能是_________________________。(3)有時(shí)制作的泡菜會(huì)“酸而不咸”，最可能的原因是_____________。(4)對(duì)亞硝酸鹽含量測(cè)定的原理是：亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與________________偶聯(lián)成________________色化合物。測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程是：配制溶液→制備________________→制備樣品處理液→比色。其中，使濾液變得無色澄清透明的是________________。【解析】(1)加入蔬菜前要對(duì)泡菜壇做徹底清洗并用白酒擦拭處理。(2)在家制作泡菜時(shí)，常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內(nèi)長(zhǎng)一層白膜，這層白膜是產(chǎn)膜酵母繁殖形成的。為避免雜菌污染，向泡菜壇中加入了青霉素，結(jié)果發(fā)酵失敗，原因可能是青霉素能夠抑制乳酸菌的生長(zhǎng)。(3)有時(shí)制作的泡菜會(huì)“酸而不咸”，最可能的原因是加入的食鹽過少。(4)對(duì)亞硝酸鹽含量測(cè)定的原理是：亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶聯(lián)成玫瑰紅色化合物。測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程是：配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色。其中，使濾液變得無色澄清透明的是氫氧化鋁乳液。【答案】(1)徹底清洗并用白酒擦拭(2)產(chǎn)膜酵母繁殖形成的青霉素能夠抑制乳酸菌的生長(zhǎng)(3)加入的食鹽過少(4)N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽玫瑰紅標(biāo)準(zhǔn)顯色液氫氧化鋁乳液4．下圖是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】(1)完成圖甲中的實(shí)驗(yàn)流程：________。(2)圖乙裝置中的充氣口在________過程中要關(guān)閉，否則可能發(fā)生使發(fā)酵液變酸的反應(yīng)：________________________________________________(寫出該反應(yīng)式)，而排氣口在該過程中應(yīng)開放，排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，目的是___________________。(3)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是__________________________，重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應(yīng)呈________色。(4)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和________兩種微生物的發(fā)酵原理，后者在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是____________________?！窘馕觥吭诰凭l(fā)酵階段，充氣口應(yīng)關(guān)閉，否則醋酸菌會(huì)將乙醇氧化為醋酸，從而使發(fā)酵液變酸。酵母菌為真菌，屬于真核生物，醋酸菌為細(xì)菌，屬于原核生物，兩者在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細(xì)胞核。【答案】(1)醋酸發(fā)酵(2)酒精發(fā)酵C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up15(酶))CH3COOH＋H2O避免空氣中其他微生物進(jìn)入發(fā)酵裝置(防止空氣中的微生物污染)(3)紅色葡萄皮中的色素溶解在發(fā)酵液中灰綠(4)醋酸菌無以核膜為界限的細(xì)胞核[歸納總結(jié)]1．果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路(1)因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個(gè)過程中都需氧。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下，應(yīng)控制充入氧的量，故應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。(2)由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2，因此又需設(shè)排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應(yīng)連接一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管。(3)因要對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。2．泡菜的制作及亞硝酸鹽的測(cè)定(1)材料的選擇及用量①蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時(shí)間過長(zhǎng)，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。②清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻待用。鹽水煮沸有兩大作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。(2)乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽的含量隨時(shí)間變化的曲線微生物在人們的生活中無處不在，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)在制作果酒過程中，發(fā)揮作用的微生物是酵母菌。在制作果酒前期，裝置中的酵母菌應(yīng)該處于________(填“有氧”或“無氧”)條件下，同時(shí)將溫度控制在________℃左右，有利于酵母菌的繁殖。(2)制作果醋所需要的微生物是________，在制作果酒的酒精發(fā)酵旺盛階段，加入該微生物能否將果汁中的糖轉(zhuǎn)化為醋酸？________，請(qǐng)說明理由：________________________________________________。(3)泡菜的制作離不開乳酸菌，可用培養(yǎng)基培養(yǎng)大量純凈的乳酸菌菌種。培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基一般含有________、________、水和無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還要滿足________________等培養(yǎng)條件。若對(duì)獲得的乳酸菌菌種進(jìn)行臨時(shí)保存，可將菌種接種到試管的________培養(yǎng)基上，在合適的溫度下保存?！窘馕觥?1)在制作果酒前期，裝置中如果有氧氣，則酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，有利于酵母菌繁殖；酵母菌繁殖的最適溫度為20℃左右。(2)制作果醋所需要的微生物是醋酸菌。在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，加入醋酸菌不能將果汁中的糖轉(zhuǎn)化為醋酸，原因是醋酸菌在有氧、溫度為30～35℃條件下才能將糖轉(zhuǎn)化為醋酸，而酒精發(fā)酵條件為無氧、溫度為18～25(3)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基成分一般含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽?！敬鸢浮?1)有氧20(2)醋酸菌不能醋酸菌是好氧細(xì)菌，而果酒發(fā)酵是無氧環(huán)境(醋酸菌在有氧、溫度為30～35℃條件下才能將糖轉(zhuǎn)化為醋酸，而酒精發(fā)酵條件為無氧、溫度為18～25℃)(合理即可)(3)碳源氮源適宜的pH和溫度、無氧固體斜面考點(diǎn)2生物材料中有效成分的提取(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第99頁)■品真題——圈定高考考查范圍………………?·1．(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質(zhì)W，該物質(zhì)為無色針狀晶體，易溶于極性有機(jī)溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品?；卮鹣铝袉栴}：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】(1)在提取物質(zhì)W時(shí)，最好應(yīng)選用的一種原料是________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_______。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩的作用是________________________。(3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是________________。(4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78℃)兩種溶劑，在提取物質(zhì)W時(shí)，應(yīng)選用丙酮作為提取劑(5)該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是_________________(答出兩點(diǎn)即可)?！窘馕觥?1)高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果，因此，原料應(yīng)選用晾干的植物甲。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩的作用是使粉碎的顆粒與有機(jī)溶劑充分混勻，從而使物質(zhì)W充分溶解于極性有機(jī)溶劑中。(3)綠色植物甲中含有色素，色素也能溶于有機(jī)溶劑，用活性炭處理提取液的目的是去除提取液中的色素，以增加成品的純度。(4)與乙醇相比，丙酮的沸點(diǎn)較低，而物質(zhì)W受熱易分解，故應(yīng)選用丙酮作為提取劑，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少。(5)在該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是在溫度較低的情況下操作，防火，控制處理的時(shí)間等?！敬鸢浮?1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，防火2．(2015·全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是________(填“α-胡蘿卜素”、“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子________，后者缺乏會(huì)引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為__________，胡蘿卜素是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是______________________________?！窘馕觥?1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是β-胡蘿卜素，β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A，維生素A缺乏會(huì)導(dǎo)致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質(zhì)。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對(duì)材料進(jìn)行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它作萃取劑?！敬鸢浮?1)β-胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑■釋重難—剖解核心知識(shí)備考?………………?·植物有效成分的提取方法、原理、步驟等的比較提取方法提取原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，水油分離①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過濾提取玫瑰油、薄荷油等壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過濾、靜置③再次過濾適用于從柑橘、檸檬等易焦糊原料中提取植物芳香油萃取法使提取物溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)后得到提取物①粉碎、干燥②萃取、過濾③濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中■預(yù)測(cè)練——沿著高考方向訓(xùn)練?………………?·考向植物有效成分提取的原理、方法及流程等(2017·貴陽市第一中學(xué)測(cè)試)植物芳香油可以不同程度地提高人體神經(jīng)系統(tǒng)，內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，幫助人體提高免疫力，具有保健、美容、治療的作用。請(qǐng)回答下列問題：(1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如圖所示裝置提取玫瑰精油，指出該裝置中的兩個(gè)錯(cuò)誤：錯(cuò)誤1：__________________________________。錯(cuò)誤2：__________________________________。(2)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，原因是________。向收集的蒸餾液中加入NaCl，就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層，然后使用________將這兩層分開。(3)蒸餾時(shí)許多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)，故要提高產(chǎn)品品質(zhì)，除了嚴(yán)格控制蒸餾的溫度，還需________。(4)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)________(填“能”或“不能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_______________?！窘馕觥?1)兩個(gè)錯(cuò)誤：溫度計(jì)位置錯(cuò)誤；進(jìn)、出水口位置錯(cuò)誤。(2)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，收集的蒸餾液不是純的玫瑰精油，這是因?yàn)槊倒寰碗S水蒸氣一起蒸餾出來?？梢允褂梅忠郝┒穼⒂?、水層分開。(3)要提高產(chǎn)品品質(zhì)，除了嚴(yán)格控制蒸餾的溫度，還需適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間。(4)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)不能采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是胡蘿卜素難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，為非揮發(fā)性物質(zhì)?！敬鸢浮?1)溫度計(jì)位置錯(cuò)誤進(jìn)、出水口位置錯(cuò)誤(2)不是玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來分液漏斗(3)適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間(4)不能胡蘿卜素難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，為非揮發(fā)性物質(zhì)[歸納總結(jié)]物質(zhì)分離的方法及植物有效成分的提取方法1．物質(zhì)分離的方法：(1)分離油水混合物可以采用分液的方法。(2)除去壓榨液中的固體物和殘?jiān)ǔ２捎眠^濾的方法。(3)除去液體中質(zhì)量較小的固體殘留物通常采用離心的方法。(4)除去芳香油中的殘留水分常采用加入無水硫酸鈉后過濾的方法。(5)除去不易揮發(fā)的植物有效成分中的有機(jī)溶劑常采用蒸餾法。2．依據(jù)植物有效成分的特性選擇提取方法：(1)提取揮發(fā)性強(qiáng)的植物芳香油：蒸餾法。(2)提取易溶于有機(jī)溶劑的植物有效成分：萃取法。(3)提取原料中含量高的植物有效成分：壓榨法。3．鑒定胡蘿卜素常采取紙層析法。1．我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)治療瘧疾的新藥物青蒿素而獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是一種無色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，主要從黃花蒿中提取。近年來又發(fā)現(xiàn)青蒿素具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，某科研小組按如下步驟進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)：①從黃花蒿中提取青蒿素；②將等量癌細(xì)胞分別接種到4組培養(yǎng)瓶中，適宜條件下培養(yǎng)24h后除去上清液；③向4組培養(yǎng)瓶中分別加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培養(yǎng)液，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng)；④72h后統(tǒng)計(jì)并計(jì)算各組的細(xì)胞增殖抑制率?；卮鹣铝袉栴}：(1)提取青蒿素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是_____________________；根據(jù)青蒿素________________的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行________，以提高萃取效率。(2)萃取青蒿素的過程應(yīng)采用________________加熱；加熱時(shí)常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是________________。萃取液在濃縮之前需進(jìn)行________________，以除去萃取液中的不溶物。(3)科研小組進(jìn)行上述②～④步驟實(shí)驗(yàn)的目的是________________。步驟③中需要設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組的處理方法為____________________。【解析】(1)提取青蒿素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是青蒿素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來；根據(jù)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥，以提高萃取效率。(2)由于有機(jī)溶劑易燃，萃