2019高考生物二轮复习 专题八 生物技术实践学案

专题八 生物技术实践考纲要求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.从生物材料中提取某些特定的成分。6.运用发酵加工食品的基本方法。知识主干系统联网理基础建网络回扣关键知识授课提示：对应学生用书第111页高考必背记一记1理清微生物的培养的基本技术(1)培养基的制备：计算称量溶化灭菌倒平板。(2)无菌技术：消毒：煮沸消毒法、巴氏消毒法以及使用化学试剂进行消毒。灭菌：对培养基进行灭菌，常采取高压蒸汽灭菌；对接种环灭菌采取灼烧灭菌；对玻璃器皿灭菌采取干热灭菌。(3)微生物的纯化技术平板划线法：通过接种环在琼脂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。稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将其分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。2传统发酵技术的2个误区(1)误认为泡菜制作过程中乳酸和亚硝酸盐的含量都是先增加后减少。泡菜制作过程中乳酸含量是先增加后保持稳定。(2)误认为果酒、果醋制作过程中都需要无氧条件。果醋制作过程中，利用醋酸菌的有氧呼吸，因此需要有氧条件。3玫瑰精油和橘皮精油的提取原理不同玫瑰精油易挥发，提取采用水蒸气蒸馏法；橘皮精油不易挥发，提取采用压榨法。易混易错判一判1判断下列有关微生物叙述的正误(1)可以用血球计数板直接统计自来水中的大肠杆菌。(2016江苏卷)()(2)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖。(2015江苏卷)()2判断下列有关发酵加工食品叙述的正误(1)控制发酵温度的主要目的是腐乳调味。(2017江苏卷)()(2)腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用。(2017江苏卷)()(3)果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸。(2017江苏卷)()(4)果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关。(2017江苏卷)()3判断下列有关植物有效成分提取叙述的正误(1)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。()(2)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取，因为此阶段的花含玫瑰精油最高。()高频考点融会贯通析考点做题组攻破热点难点授课提示：对应学生用书第112页考点一微生物的分离和培养真题试做明考向1(2018高考全国卷)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用_(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用_灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是_。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进_(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_。解析：(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。答案：(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软2(2017高考全国卷)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_(答出两点即可)。解析：(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌能产生脲酶，将尿素分解成CO2和NH3。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2作为碳源合成有机物，但这些细菌可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：作为能源物质氧化分解为细菌生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择尿素作为唯一氮源，这样只有能分解尿素的细菌才能在培养基上生存。若选择“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”作为氮源，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，它们可以为细菌生长提供无机营养；同时，KH2PO4和Na2HPO4还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料(2)尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定3.(2016高考全国卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；制作无菌平板；设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。(2)步骤中，实验组的操作是_。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。解析：(1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮来源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步骤，需要进行倒平板操作，用到的是固体培养基，所以培养基中要有琼脂。(2)该实验的空白对照组为不进行处理的无菌平板，实验组的操作为将各无菌平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间，且时间应相同。(3)若空白对照组的平板上出现了菌落，说明实验过程中出现了污染现象。空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，导致实验变量不唯一，不能确定实验组平板上的菌落是否仅由教室内不同高度空气中的微生物形成，因此不能求出实验组的菌落平均数。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确4(2016高考全国卷)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在20 长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。解析：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。(2)乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，装入1 mL甘油后灭菌。将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在20 的冷冻箱中保存。答案：(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油融会贯通析考点1微生物培养中的无菌操作技术(1)常用消毒3种方法煮沸消毒法、巴氏消毒法及化学药剂消毒法。(2)常用灭菌3种方法灼烧灭菌接种环、接种针等金属器具；干热灭菌主要针对玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌主要针对培养基等。2培养基制备与微生物纯化技术3筛选目的微生物的原理(1)原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。因此，可以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。(2)方法技巧会应用1培养基的营养成分分析方法(1)虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。(2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源，新陈代谢同化作用类型的划分也是以是否能合成含碳有机物为依据，能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。(3)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源又是氮源。2平板划线法与稀释涂布平板法区别的分析(1)平板划线法适用于微生物的纯化，但不能用于微生物的计数。(2)稀释涂布平板法常用于活菌计数，而显微镜直接计数法不能区分菌体的死活。用稀释涂布平板法进行计数时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300 的平板进行计数。3选择培养基及鉴别培养基的使用方法(1)分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。选择培养基为液体培养基，以纤维素作为碳源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；因培养基中无凝固剂，为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分充分利用，以增加纤维素分解菌的浓度。(2)鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。刚果红染色法就是应用的此类培养基。巩固提升练题组题组一微生物的分离培养及无菌技术5(2018高考全国卷)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制_的生长，加入了链霉素的培养基属于_培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有_(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是_，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是_。解析：(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。(2)培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，故所加入的氮源可参与以上物质的合成。(3)能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解成麦芽糖，淀粉遇碘变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解，形成透明圈，可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。(4)统计菌落数时一般选择菌落数在30300个的平板，甲同学统计的3个平板中的菌落数在正常范围内且差距不大，比较准确；乙同学统计的3个平板中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差。答案：(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差6回答与微生物实验室培养有关的问题：(1)在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是_。若培养基需调节pH，则应在灭菌之_(填“前”或“后”)调节。(2)为防止外来杂菌入侵，对_等可采用干热灭菌法进行灭菌。(3)下图为平板划线法接种后的示意图。在划线接种的整个操作过程中，对接种环至少需进行_次灼烧灭菌。接种后盖上皿盖，将平板_放入恒温箱中培养，这样放置的目的是_。(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时，每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目，最后选取_作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。解析：(1)制备固体培养基通常加入的凝固剂是琼脂。培养基调pH应在灭菌前进行。(2)灭菌的方法通常有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌三种。采用干热灭菌的通常有玻璃器皿和金属用具。(3)平板划线接种过程中需在接种前、每次划线后对接种环进行灼烧灭菌。图中共接种5个区域，故接种环至少需要进行6次灼烧灭菌处理。微生物培养过程中，易产生冷凝水，为防止水珠滴在培养基表面造成污染，培养时需将平板倒置。(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时，要以菌落数目稳定时的记录为最终结果，这样可以防止因遗漏而导致统计结果偏小。答案：(1)琼脂前(2)玻璃器皿和金属用具(3)6倒置避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发(4)菌落数目稳定时的记录题组二培养基对微生物选择作用的考查7(2018重庆月考)在现代生活中，每年产生大量生活废纸，消耗大量木材，其主要成分是木质纤维，人们正努力通过利用微生物实现废物再利用，基本工作流程如图，请回答相关问题：(1)为筛选图中环节所需的细菌，一般选用_的培养基(从营养物质方面答)。要有利于从培养基中筛选该细菌，需在培养基中加入_染色剂，接种培养一段时间后，从培养基中挑选周围出现_的菌落进行进一步分离纯化。环节获得的酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种成分，即C1酶和_。(2)环节获得的细菌与环节接种的微生物在结构上的主要区别是前者_。在环节过程中，要注意对发酵装置进行_。(3)在纸张加工过程中，有时会加入一些由植物芳香油制成的香精，植物芳香油提取的常用方法是_；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用_法提取植物色素。解析：(1)环节所需的细菌为纤维素分解菌，需要先将从土壤中获得的微生物培养在以纤维素为唯一碳源的选择培养基上，在培养基中加入刚果红，刚果红可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从培养基中挑选周围出现透明圈的菌落进行进一步分离纯化。中获得的酶是纤维素分解菌产生的纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三种组分。(2)环节获得的细菌是纤维素分解菌，属于原核生物，而环节接种的微生物是酵母菌，属于真核生物，二者在结构上的主要区别是前者没有核膜围成的细胞核。在环节过程中为了确保获得产物乙醇，应将发酵装置密封，确保无氧环境。(3)水蒸气蒸馏法(或蒸馏法)是植物芳香油提取的常用方法；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用萃取法提取植物色素。答案：(1)富含纤维素刚果红透明圈葡萄糖苷酶、CX酶(2)没有核膜围成的细胞核密闭(或保证无氧条件)(3)水蒸气蒸馏法(或蒸馏法)萃取8(2018河北衡水综合测试)下表是某微生物固体培养基的配方，请回答：成分含量成分含量蛋白胨10.0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gK2HPO42.0 gMgSO47H2O0.2 g？12.0 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL(1)根据培养基的成分分析，所培养微生物的同化作用类型是_，表中的“？”应该是_。(2)在用稀释涂布平板法进行接种时，不能得到的是图_。统计饮用水中大肠杆菌数目时，_(填“需要”或“不需要”)设置对照，原因是_。(3)若要分离分解尿素的细菌需将培养基中的_换成_；若要鉴定分解尿素的细菌还需在培养基中添加_指示剂。解析：(1)该培养基中含有蛋白胨、蔗糖和乳糖等有机物，所以培养的是异养型微生物；因为该培养基是固体培养基，所以需要加入琼脂作为凝固剂。(2)图中D为平板划线法得到的结果，不属于稀释涂布平板法的结果；在统计大肠杆菌数目时需要设置对照，判断培养基是否被杂菌污染。(3)分离分解尿素的细菌需要用尿素作为氮源，鉴定分解尿素的细菌，可以加入酚红指示剂。答案：(1)异养型琼脂(2)D需要需要判断培养基是否被杂菌污染(或灭菌是否合格)(3)蛋白胨尿素酚红题组三微生物分离计算的考查9(2018湖南郴州质检)分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中，某生物实验小组尝试对分解尿素的微生物进行分离与计数。请回答下列问题：(1)分解尿素的微生物含有的酶是_；配制培养基时应以_作为唯一氮源。(2)培养基中添加_作为指示剂，培养后，培养基pH会_(填“升高”或“降低”)，可使指示剂变红色。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是_。(4)该小组在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是_；然后将1 mL样液稀释10 000倍，在3个平板上用涂布法分别涂布0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板的菌落数分别为39、42和45。据此可得出每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数为_个。解析：(1)分解尿素的微生物含有的酶是脲酶；配制培养基时应以尿素作为唯一氮源。(2)在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶分解尿素可产生氨，氨会使培养基的pH升高，进而使酚红指示剂变红。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是过滤法。(4)在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，其目的是检测培养基平板灭菌是否合格。每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数(CV)M(394245)30.110 0004.2106(个)。答案：(1)脲酶尿素(2)酚红升高(3)过滤法(4)检测培养基平板灭菌是否合格4.210610(2018广东惠州模拟)日前微博传言手机细菌比马桶多。如图，央视和北京卫视通过实验展示调查结果。回答下列相关问题：(1)该实验需制备培养基，培养基一般都含有水、碳源、_。(2)据图，两电视台均采用_法接种，该方法需要_(多选)。A接种环B酒精灯C移液管D涂布器E无菌水(3)通过观察菌落的_，可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，你认为原因是：_。(4)按图操作取样面积，实验员测定某手机屏幕的细菌数量，将10 mL菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上，培养一段时间后，统计菌落数分别为48、50、52，则该手机屏幕的细菌数为_个/平方厘米。该实验对照组该如何设置？_。解析：(1)微生物培养基的成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐。(2)根据图形分析，该实验的接种方法为稀释涂布平板法，该方法用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等。(3)不同的菌落形态、大小不同，图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落，即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)根据提供的数据进行计算，某手机屏幕的细菌数(485052)31020.110(55)2104(个/平方厘米)。答案：(1)氮源和无机盐(2)稀释涂布平板BCDE(3)形态、大小手机的取样和马桶的取样都不相同(4)2104取培养基涂布0.1 mL无菌水进行培养考点二传统发酵技术的应用真题试做明考向1(2017高考全国卷)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是_、_。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_，脂肪转变为_。解析：(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32 h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是延长取样观测时间，观测发酵结果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。答案：(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油2(2016高考全国卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度_。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度_(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于_核生物，其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。解析：(1)图中过程和是酵母菌无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为1825 ，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为3035 ，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。答案：(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有融会贯通析考点1区分“4”种传统发酵食品的生产技术食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌无氧无氧呼吸产生酒精1825 果醋醋酸菌需氧糖(酒精)醋酸3035 腐乳毛霉等需氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪1518 泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸2.果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)通用装置装置图结构目的充气口醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气；制酒时关闭充气口排气口用来排出CO2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况(2)装置分析因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下进行的，故应控制充入氧的量，应在充气口设置开关。由于在酒精发酵过程中产生CO2，因此又需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。因要对发酵的情况进行及时监测，故应设置出料口便于取料。3泡菜制作流程及相关曲线(1)泡菜制作流程(2)泡菜制作过程中相关曲线方法技巧会应用微生物发酵过程中灭菌措施的分析微生物发酵过程应该从原料、装置和实验过程三个层次进行无菌操作。(1)果酒与果醋制作中原料的消毒榨汁前葡萄应先冲洗再去枝梗，因为若先去枝梗则会使一些微生物侵入果实内部，影响果酒的制作；体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，若酒精浓度过低，杀菌效果弱，而浓度过高，又会使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其中，从而使杀菌效果受到影响。(2)腐乳制作过程中的杀菌消毒：制作腐乳的玻璃瓶洗刷干净后用沸水消毒；酒、盐、香辛料都有杀菌作用；接种、封瓶时都要进行无菌操作。巩固提升练题组题组一果酒和果醋制作的考查3(2018辽宁沈阳一模)下图是以鲜苹果汁为原料，利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，分析并回答：(1)在果汁加工过程中可添加_酶提高出汁率和澄清度。(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约_的空间。经过1012天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由_色变为_色，说明产生了酒精。(3)过程乙中使用的微生物是_，可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌，其方法是_；培养温度控制在_ 范围内。(4)在_的条件下，如果缺少糖源，乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛，再将其变为醋酸。解析：(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此为了提高出汁率和澄清度，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)过程甲是果酒的制作，选用的菌种为酵母菌；鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，以使发酵瓶中留有一定量的空气，让酵母菌早期进行有氧呼吸，快速繁殖，以增加酵母菌的数量，当氧气消耗完后进行无氧呼吸产生酒精。在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。(3)过程乙中使用的微生物是醋酸(杆)菌；在纯化菌种时，常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌；醋酸菌的最适生长温度为3035 ，因此在果醋的制作过程中，需将培养温度控制在3035 范围内。(4)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。答案：(1)纤维素酶和果胶(单答果胶酶可，单答纤维素酶不可)(2)1/3橙灰绿(3)醋酸(杆)菌高压蒸汽灭菌3035(4)氧气充足(有氧)4太源井晒醋是自贡市的名优土特产品，该产品面市已有150多年的历史。中草药制曲和天然发酵是太源井晒醋与其他食醋的区别。下表表示太源井晒醋不同陈酿方法下的一些理化指标。回答下列问题：项目自然陈酿恒温陈酿总算(以乙酸计)，(g/100 mL)6.504.20可溶性无盐固形物，(g/100 mL)20.005.00不挥发酸(以乳酸计)，(g/100 mL)3.502.00还原糖(以葡萄糖计)，(g/100 mL)3.002.00(1)醋的制作需要以_作为菌种，请写出一个表示制醋原理的反应式_。从生态系统的成分看，该微生物属于生态系统中的_。(2)传统酿醋工艺中，主要是依靠自然界中的菌种，其生产性能不稳定且出醋率低，因而要对菌种进行纯化培养。纯化菌种可用_法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，其目的是_。(3)恒温陈酿时，需将温度控制在_范围内；由表中数据可知_法可提高晒醋质量。(4)用一定的方法进行脱色处理后，食醋中的还原糖可用_试剂检测，在水浴加热的条件下，该试剂与还原糖发生反应产生的现象是_。解析：(1)醋的制作使用的微生物是醋酸菌。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸，其反应式为(CH2O)O2CH3COOH；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式为C2H5OHO2CH3COOHH2O。醋酸菌属于生态系统中的分解者。(2)分离纯化菌种，常用固体培养基进行培养，采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。为检测培养基平板是否已彻底灭菌，接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。(3)醋酸菌的最适生长温度为3035 ，因此在恒温陈酿时，需将温度控制在3035 范围内。表中信息显示：自然陈酿的相应数值均高于恒温陈酿，说明自然陈酿法可提高晒醋质量。(4)还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀，据此可用斐林试剂检测食醋中的还原糖。答案：(1)醋酸菌C2H5OHO2CH3COOHH2O或(CH2O)O2CH3COOH分解者(2)平板划线检测培养基平板是否已彻底灭菌(3)3035 自然陈酿(4)斐林出现砖红色沉淀题组二腐乳和泡菜制作的考查5(2018福建泉州一模)请回答下列有关发酵食品制作的问题：(1)在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、_和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，这一操作的目的是_。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于_；而现代的腐乳生产是在_条件下，将优良的菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染。(3)某同学制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气，原因是_。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，通入无菌空气的目的是_。(4)在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由_大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为_，然后变为醋酸。解析：(1)在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，其目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于空气中的毛霉孢子；现代的腐乳生产是在无菌条件下进行的。(3)果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分分解成醋酸，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由此可知：制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气的原因是醋酸菌是好氧细菌，将酒精变为醋酸时需要氧气参与。在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母后，向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，其目的是在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加。(4)在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为乙醛。答案：(1)温度保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境(2)空气中的毛霉孢子无菌(3)醋酸菌是好氧细菌，将酒精变为醋酸时需要氧气参与在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加(4)醋酸菌乙醛6人们的日常生活与传统发酵技术密切相关。请回答下列相关问题：(1)腐乳制作中主要利用了微生物产生的_酶和脂肪酶。(2)在制作果醋、腐乳、泡菜的过程中需要氧气的是_。 在发酵产物制作过程中都需要培养微生物，为防止杂菌污染，需要对培养液(基)和培养器皿进行_(填“消毒”或“灭菌”)。(3)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，使酵母菌数量_(填“增多”“不变”或“减少”)，然后再密封，使酒精_(填“增产”“减产”或“不产生”)。(4)果酒发酵后是否有酒精产生，可以用_来检验，在酸性条件下呈现灰绿色。(5)纯化果酒制作的菌种时，利用_(填“固体”或“液体”)培养基。接种时常用的方法有平板划线法和_法。解析：(1)在腐乳制作过程中，起主要作用的微生物是毛霉，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)制作果醋、腐乳、泡菜的过程中需要氧气的是制作果醋、腐乳。微生物的培养一定要无菌操作，培养基和培养皿要进行灭菌处理。(3)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，然后再密封，让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，使酒精产生增加。(4)酒精鉴定可使用酸性重铬酸钾溶液。(5)纯化菌种用固体培养基，接种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。答案：(1)蛋白(2)制作果醋、腐乳灭菌(3)增多增产(4)重铬酸钾(5)固体稀释涂布平板考点三植物有效成分的提取真题试做明考向1(2017高考全国卷)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题：(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_。(2)提取物质W时，振荡的作用是_。(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_。(4)现有丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_。(5)该实验操作过程中应注意的事项是_(答出两点即可)。解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。答案：(1)晾干高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作，防火2(2015高考全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析：(1)从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素，胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等，其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症；胡萝卜素化学性质比较稳定，不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率，因此，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要将新鲜的岩藻干燥。(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，而乙醇是水溶性有机溶剂，乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂，因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。答案：(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂3(2015高考全国卷)已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用_染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用_直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35 、40 、45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕_设计后续实验。解析：(1)观察脂肪时可用苏丹染液或苏丹染液染色。对于不易挥发的物质可用萃取法提取。(2)为从自然界获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，应以油脂为唯一碳源进行选择培养。(3)若要测定微生物菌体数，可在显微镜下利用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可用稀释涂布平板法获得单菌落，选择菌落数在30300的平板进行计数。(4)相同时间降解相等质量油脂所需酶量越多的温度条件下酶的活力越小，即45 条件下酶的活力最小。而40 条件下酶的活力相对最大，故应围绕此温度设计后续实验，以进一步确定该酶的最适温度。答案：(1)苏丹染液