2019届高考生物二轮复习 专题八 生物技术实践学案

专题八生物技术实践第15讲生物技术实践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5.运用发酵加工食品的基本方法6.微生物在其他方面的应用7.从生物材料中提取某些特定的成分(1)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。()(2)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。()(3)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落。()(4)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法。()(5)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。()(6)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。()(7)将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。()(8)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采收，因为此阶段的花含玫瑰精油最高。()(9)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层。()(10)萃取是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法。(),1利用稀释涂布平板法统计的菌落数为什么往往比活菌的实际数目低？提示：是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。2怎样准确鉴定某种细菌能够分解尿素？提示：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，如果pH升高，指示剂将变红。3说出利用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油的原理。提示：利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。1(2018全国，T37)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具_(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_，在照射前，适量喷洒_，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_。解析：(1)能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)煮沸消毒法即在100煮沸56 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在7075煮30 min或在80煮15min，可以杀死微生物，并且保证营养物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)因紫外线能破坏DNA结构，所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前，适量喷洒消毒液，可强化消毒效果。(4)通常乙醇消毒是75%的酒精，有气味，影响水质，不适宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒后溶液呈紫红色，无法使用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。 (5)采用高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。答案：(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽2(2018全国，T37)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)M培养基若用于真菌的筛选，说明M培养基能满足真菌的生长，而能抑制其它微生物的生长，链霉素是一种抗生素，可以抑制细菌的生长。加入了链霉素的培养基能筛选出真菌，该培养基属于选择培养基。(2)微生物生长需要多种营养物质除氮源外，还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素，因此氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸。(3)淀粉遇碘液会变成蓝色，筛选产淀粉酶的微生物，依据淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈，再根据透明圈，来筛选产淀粉酶的微生物。(4)乙同学结果不合理，因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差，不能简单的用其平均数作为最终结果。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3(2014全国，T39)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为_。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过_灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是_。(3)示意图A和B中，_表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养，结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中_的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_的利用率。解析：(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，通过随机取若干灭菌后的空平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成，用来进行对照。三个培养基上平均数为38，所以每升水样中活菌数为381010010003.8107。(2)接种环用灼烧进行灭菌。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是：通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到菌落。(3)A是平板划线法，B是稀释涂布平板法。(4)振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；同时还能使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。答案：(1)检测培养基平板无菌是否合格3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质4(2017全国，T37)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)细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只能生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源，作为碳源可转变成其它有机物。(2)筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”均含有无机氮源。(3)KH2PO4和Na2HPO4为微生物培养可提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动提供能量，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5(2014全国，T39)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解，回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲培养基乙据表判断，培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_；培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。解析：(1)葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)纤维素分解菌分离和鉴别培养基属于固体培养基，而培养基甲中没有琼脂，是液体培养基，要分离和鉴别纤维素分解菌， 需要以纤维素为主要碳源的培养基， 培养基乙不具有选择的作用。答案：(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌6(2016全国，T39)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；进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。若直接培养，由于泡菜滤液中菌的浓度高，则很难分离得到单菌落。(2)由题意可知，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。由此可推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和鉴别能产生乳酸的乳酸菌；根据产酸菌在含CaCO3的培养基上产生透明圈的原理，分离纯化时应挑选出具有透明圈的菌落作为候选菌，然后用平板划线法进一步分离纯化。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。即将1mL培养的菌种转移到已灭菌的盛有1mL甘油的甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在20的冷冻箱中保存。所以乳酸菌在20长期保存时，菌液中常需要加入一定量的甘油。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具有透明圈(3)甘油7(2015全国，T39)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于_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10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，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)油脂可被苏丹染液(或苏丹)染液染成橘黄色(或红色)。由于微生物A产生的油脂不易挥发，故采用萃取法。(2)能产生脂肪酶的微生物B可以分解脂肪，故可以以脂肪为碳源的固体培养基进行培养，不产生脂肪酶的微生物无法生存。(3)微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数；活菌用稀释涂布平板法，只有活的菌体才能形成菌落。(4)45降解10g油脂所需酶量最大，故酶活性最小；40温度下，降解10g油脂所需酶量最小，故酶活性最大，由此可知要想探究该酶的最适温度需要围绕40温度设置温度梯度进行实验。答案：(1)苏丹(或者苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)4540考点一微生物的应用1微生物纯化培养的方法比较(1)平板划线操作(2)稀释涂布平板操作：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成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。如图所示：(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。(2)观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加琼脂。(3)倒平板的温度一般在50 左右适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。(4)平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又防止皿盖上的水珠落入培养基，造成培养基污染。(5)平板划线法只适用于微生物的提纯，不适合进行计数，并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。(6)利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：C/VM(稀释倍数)。(7)菌种用甘油管藏法长期保存，保存时菌液中常添加一定量的甘油。2把握微生物分离与计数的两个实例(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。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。过程：土壤取样样品稀释微生物的培养与观察。鉴定方法：含酚红指示剂以尿素为唯一氮源的培养基细菌出现红色透明圈，则该菌能分解尿素。(2)分解纤维素的微生物的分离实验原理：即：可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。微生物的分离与计数(1)筛选微生物的“两”种选择培养基以尿素为唯一氮源的培养基：筛选尿素分解菌。富含纤维素的培养基：筛选纤维素分解菌。(2)鉴别微生物的“两”种鉴别培养基添加酚红指示剂的培养基：尿素分解菌可使该培养基变红。添加刚果红的培养基：纤维素分解菌的菌落周围产生透明圈。(3)微生物计数的“两”种方法直接计数法：显微镜直接计数法。间接计数法：稀释涂布平板法(活菌计数法)，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。1(2016全国，T39)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)依据配制培养基的成分可知，该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。因为该实验是 “用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，配制时，需加入凝固剂，据此推知，该培养基中的成分X通常是琼脂。(2)依题意可知，该实验的目的是，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。所以步骤中，实验组的操作是，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，以收集教室不同高度空气中的微生物。(3)设置的空白对照组，在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物，若空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，说明培养基的配制是不成功的，在此次调查中出现了污染现象，所以若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。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2(2018安徽六校教育研究会联考)为解决塑料袋造成的“白色污染”问题，某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解的目的菌，请根据有关知识回答下列问题：(1)为培养该目的菌，需要配制出供其_所需的营养基质培养基，对培养基灭菌常用的方法是_。在接种前需要检验使用的培养基灭菌是否合格，方法是_。(2)为了确保能够从样品中分离得到所需要的微生物，我们可在接种之前进行_培养，以增加目的菌的浓度。实验室常用的接种方法有_和_。(3)该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数分别为24、23、25，则每毫升样品中的菌落数是_个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)。用该方法统计的数目往往比活菌的实际数目_。解析：(1)培养基可以为目的菌的生长繁殖提供营养物质，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法；在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，可以将未接种的培养基在37(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落生成。(2)为了确保能够从样品中分离得到所需要的微生物，在接种之前用以聚乙烯塑料为唯一碳源的选择培养基进行选择培养，以增加目的菌的浓度；实验室常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)根据题意可知，每克样品中的菌落数平板上菌落数的平均值体积稀释倍数(242325)0.21041.2106；由于细菌会相互重叠，因此用该方法统计的数目往往比活菌的实际数目少。答案： (1)生长繁殖高压蒸汽灭菌法将未接种的培养基在37(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间(或12天)，观察是否有菌落生成(2)选择平板划线法稀释涂布平板法(3)1.2106少3对微生物进行分离培养，实验基本步骤如下：(1)图中步骤X表示_。(2)某兴趣小组尝试对家庭饮用水中的大肠杆菌含量进行检测，用滤膜对家庭饮用水过滤后，将滤膜转移到伊红美蓝培养基上进行检测，若有大肠杆菌，伊红美蓝培养基上会出现_色菌落，从功能上看，伊红美蓝培养基被称做_培养基。(3)分离幽门螺杆菌配制培养基时，要加入尿素和_指示剂，这是因为幽门螺杆菌含有_；若有幽门螺杆菌，则菌落周围会出现_色透明圈。临床上常让病人喝一定量用14C标记的尿素，检测呼出的气体中有无14CO2来判断是否感染了幽门螺杆菌(14C呼气试验)，其基本原理是_。解析：(1)灭菌、倒平板后的X步骤表示接种。在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液涂布到培养基平面上，菌液稀释的目的是为了获得单一菌落。(2)测定饮用水中大肠杆菌的数目的方法：将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上大肠杆菌的菌落呈现黑色，可根据培养基上黑色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数目。从功能上看，伊红美蓝培养基被称做鉴别培养基。(3)由于幽门螺杆菌在分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可在培养基中加入酚红指示剂和尿素，若有幽门螺杆菌，尿素被分解后产生氨，pH升高，指示剂变红，则菌落周围会出现红色透明圈。临床上常让病人喝一定量用14C标记的尿素，检测呼出的气体中有无14CO2来判断是否感染了幽门螺杆菌(14C呼气试验)，其基本原理是幽门螺杆菌能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO2。答案：(1)接种(2)黑鉴别(培养基)(3)酚红脲酶红幽门螺杆菌能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO24(2018安徽滁州期末)科学家筛选培育良种纤维素分解菌对玉米芯进行降解，并进一步利用酵母菌发酵制备乙醇。回答下列问题：(1)筛选纤维素分解菌时，一般在以_为唯一碳源的培养基中添加染料，通过是否产生_来筛选纤维素分解菌。(2)请用文字叙述图1中分解玉米芯丝菌用量与还原糖浓度的关系_。(3)图2表示酵母菌量与酒精产生量的关系，酵母菌接种量超过40mL后，酒精产量反而减少的原因是_。为确定发酵罐内酵母菌的数量，常用稀释涂布平板法统计细菌数量，统计的数据往往会偏小的原因是_。解析：(1)纤维素分解菌具有分解纤维素的能力，因此其培养基中一般添加纤维素作为唯一碳源；刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法合成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，所以我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(2)根据图1中的曲线变化分析，随着纤维素分解菌用量的增加，还原糖浓度先增加后降低，即在底物玉米芯用量一定的情况下，菌用量的增加有利于玉米芯酶解为还原糖，当菌用量过大时，还原糖含量下降。(3)图2显示，酵母菌接种量超过40mL后，酒精产量反而减少，其主要原因是酵母菌接种量过大导致酵母菌种群密度过大，不利于酵母菌的发酵活动；稀释涂布平板法统计细菌数量时，由于两个或多个细菌形成一个菌落，所以统计的数据往往会偏小。答案：(1)纤维素透明圈(2)在底物玉米芯用量一定的情况下，菌用量的增加有利于玉米芯酶解为还原糖，当菌用量过大时，还原糖含量下降(3)酵母菌接种量过大导致酵母菌种群密度过大，不利于酵母菌的发酵活动两个或多个细菌形成一个菌落5(2018河南中原名校第六次质考)多氯联苯(PCB)是一种对人体有害的有机物，某科技小组欲从受PCB污染的土壤中分离出能分解PCB的细菌。请回答下列问题：(1)要从受PCB污染的土壤中分离出能分解PCB的细菌，应配制以_作为唯一的碳源的选择培养基；配制培养基时用到的玻璃器皿需用_进行灭菌。(2)分离前可通过选择培养增加土壤中PCB分解菌的浓度，选择培养时需要不断震荡锥形瓶的目的是_。(3)用稀释涂布平板法统计PCB分解菌的浓度时，常需同时培养空白培养基，其目的是_。若实验中发现空白培养基上生长有3个菌落，为准确测定样液中PCB分解菌的浓度，则需要_。(4)在纯化土壤中的PCB分解菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是_，应当怎样操作才可避免此种现象？_。解析：(1)分析题意可知，要从土壤中筛选出能分解PCB的细菌，应采用以PCB作为唯一的碳源的选择培养基；实验中的玻璃器皿一般采用干热灭菌法进行灭菌。(2)培养PCB分解菌时，需要不断的震荡锥形瓶，目的是为了让PCB分解菌充分与培养液接触，进而充分利用营养物质。(3)用稀释涂布平板法统计PCB分解菌的浓度时，为了检测所用培养基灭菌是否彻底，需要培养空白培养基作为对照。若实验中发现空白培养基上生长有3个菌落，说明培养基灭菌不彻底，为准确测定样液中PCB分解菌的浓度，则需要重新配制培养基进行实验。(4)若PCB分解菌的菌落在培养基上连成一片，说明菌液浓度过高，则应该对菌液进行梯度稀释。答案：(1)多氯联苯(PCB)干热灭菌法(2)让PCB分解菌充分利用营养物质(3)检测所用培养基灭菌是否彻底重新配制培养基进行实验(4)菌液浓度过高对菌液进行梯度稀释(加大稀释倍数)考点二传统发酵技术的应用1果酒和果醋的制作2腐乳的制作(1)制作原理(2)实验流程及影响因素3.泡菜的制作1把握控制杂菌的“四大措施”(1)通过发酵条件控制杂菌。无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。(3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。(4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。2乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线模型构建1(2018全国，T37)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，培养一段时间后会观察到菌落，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)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生H2O和CO2，释放能量多，细胞增殖快；若进行无氧培养，进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，释放能量少，增殖慢。(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。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(2016全国，T39)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)图示中的过程和分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸甲溶液在酸性条件下与乙醇(酒精)反应变成灰绿色。过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即过程在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是1825，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是3035，所以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，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。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3(2017全国，T37)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)该实验的自变量是菌种、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菌。(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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。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4(2018安徽江淮十校4月联考)下图为苹果醋的工业生产流程，以及实验室分离、纯化发酵菌的方法步骤。请回答以下问题：纯化发酵菌的方法步骤：配制培养基培养基灭菌接种培养挑选符合要求的菌落。(1)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是_，因此需对培养基和培养皿进行灭菌，空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使破坏DNA的结构，也能使蛋白质_。(2)上图中过程与过程需要接种的发酵菌分别是_。(3)某同学计划统计食醋中该发酵菌的总数，他选用104、105、106稀释液进行涂布，每种稀释液都设置了3个培养皿。从对照实验的角度看，还应设置的一组对照组是_，设置对照组的目的是_。(4)对同一浓度的发酵菌稀释液，分别用血球计数板计数和稀释涂布平板法计数，若不存在实验误操作， 则前者的数量_(填“多于”、“等于”或“小于”)后者，其原因是_。解析：(1)微生物培养时，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵；对于培养基和培养皿需要进行灭菌处理，人的双手需要消毒处理；空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能让蛋白质变性，同时还能破坏DNA的结构。(2)图中过程是制作果酒的过程，使用的微生物菌种是酵母菌；过程是制作果醋的过程，使用的微生物菌种是醋酸菌。(3)实验设计过程应遵循对照原则，该实验还应增设一组不接种的空白培养基作为对照，以证明培养基制备过程中是否被杂菌污染。(4)血球计数板计数法，统计的是直接看到的细菌，无论死活都会被记录上。相比之下平板计数法只能统计活的且能在所使用的平板上生长繁殖的细菌。此外平板计数法统计的是菌落数而不是细菌的个数，有些菌落连接在一起，那么只能形成一个菌落，计数偏小。答案：(1)防止外来杂菌的入侵变性(空间结构破坏)(2)酵母菌和醋酸菌(3)不接种的空白培养基证明培养基制备过程中是否被杂菌污染(4)多于有些菌落连接在一起，计数偏小5(2018安徽江南十校检测)乳酸菌和我们的生活紧密相连，现欲从泡菜滤液中分离乳酸菌。请回答下列相关问题。(1)要纯化培养乳酸菌，在配制固体培养基时，除了要加入各种营养物质外，一般还要加入_。培养基中的碳酸铵_(能/不能)为乳酸菌提供碳源，原因是_。(2)纯化培养乳酸菌时，可采用_法进行接种。为了能鉴别乳酸菌菌落，往往在配制培养基时加入碳酸钙，原因是_。(3)若要调查统计泡菜滤液中微生物的浓度，要设置空白对照组和多个实验组，若某个实验组平板上菌落平均数为46个/平板，而空白对照组中一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明此次调查出现了_现象。那么这次调查数据如何处理_。解析：(1)纯化培养乳酸菌，需要固体培养基。在配制固体培养基时，除了要加入各种营养物质外，一般还要加入琼脂。乳酸菌为异养生物只能利用含碳有机物，而碳酸铵为无机物，乳酸菌不能利用。(2)纯化培养乳酸菌时，可采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。由于乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈，因此为了能鉴别乳酸菌菌落，往往在配制培养基时加入碳酸钙。(3)空白对照组中一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明此次调查出现了(杂菌)污染现象，为了避免出现较大误差，应该丢弃本次调査数据，在防止污染情况下重新实验，获得准确数据。答案：(1)琼脂不能乳酸菌为异养生物只能利用含碳有机物(2)平板划线法或稀释涂布平板乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈(3)(杂菌)污染丢弃本次调査数据，在防止污染情况下重新实验，获得准确数据6我国利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久，一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知识。回答以下问题：(1)制作高粱酒和苹果醋要用到的微生物分别是_。(2)果酒和果醋的制作：传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵的_条件抑制了杂菌的生长。与果酒发酵不同，果醋发酵需要在_条件下进行。温度较高时果酒发酵时间可缩短，原因是_。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是_。(3)腐乳和乳酸发酵：腐乳的色香味主要是由_决定的。久置变质的酸奶不能食用，原因是_。泡菜制作过程中常会产生大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐会_(填“直接”或“间接”)致癌。解析：(1)制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，而制作果醋利用的是醋酸菌的有氧呼吸，所以分别是酵母菌和醋酸菌。(2)果酒和果醋的制作：传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵时需要的无氧和酸性环境会抑制其它杂菌的生长。果醋发酵是一定需要氧气的，且醋酸菌生长的温度要高于酵母菌的温度，醋酸菌适宜的温度在3035。温度较高时果酒发酵时间可缩短，原因是温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是在有氧气的情况下将乙醇转变为醋酸。(3)腐乳的色香味主要是由卤汤来决定的。久置变质的酸奶不能食用，原因是此时其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质。在泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，而其可以作为化学因素直接致癌。答案：(1)酵母菌和醋酸菌(2)无氧、pH呈酸性供氧充足、温度较高温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快酒精转变成了醋酸C2H5OHO2CH3OOH(醋酸)H2O(3)卤汤其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质直接考点三从生物材料中提取某些特定的成分1三种生物成分的提取方法、原理及步骤的比较提取物质提取方法提取原理步骤玫瑰精油蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来水蒸气蒸馏；分离油层(加NaCl)；除水过滤(加无水Na2SO4)橘皮精油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗；压榨、过滤、静置；再次过滤胡萝卜素萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物粉碎、干燥；萃取、过滤；浓缩2把握物质分离的5种方法(1)分离油水混合物：分液法。(2)除去固体物和残渣：过滤法。(3)除去液体中质量较小的固体残留物：离心法。(4)除去芳香油中的残留水分：加入无水硫酸钠后过滤的方法。(5)除去萃取液中的有机溶剂：蒸馏法。3明确冷凝管的2种用法(1)冷凝收集油水混合物：如玫瑰精油的提取。(2)冷凝回流：如胡萝卜素的提取。植物有效成分提取应注意的五个关键点(1)水蒸气蒸馏过程中可用明火加热，萃取过程应该避免明火加热，采取水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(2)在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入NaCl的目的是增大水的密度，有利于玫瑰精油与水的分层。加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(3)蒸馏时若温度太高，时间太短，产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间。(4)橘皮压榨前，可在石灰水中浸泡10 h以上，既防止压榨时滑脱，提高出油率，又不会在过滤时堵塞筛眼。(5)萃取时一般来说原料颗粒小，萃取温度高，时间长，则提取的物质能够充分溶解，萃取效果较好。1(2017全国，T37)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，应选用丙酮作用提取剂，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(受热、受潮易分解)，进行推断，即可得知最好应选用的一种原料是晾干的植物甲。(2)振荡易于溶解，是基本实验知识。(3)题干信息，活性炭具有吸附能力，杂质色素易被吸附。(4)根据题干信息，受热易分解，所以选择沸点低的丙酮(5)根据题干信息，受热易分解，所以注意温度控制；用的丙酮，丙酮挥发，对人体有害，所以通风；减少W分解，所以操作要快。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全国，T39)回答与胡萝卜有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”或“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)胡萝卜中含有的主要是胡萝卜素，胡萝卜素可在人体内可转变成维生素A。夜盲症是由于维生素A缺乏导致。胡萝卜素没有挥发性。(3)作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素且与水不混溶。胡萝卜素虽可溶于乙醇，但乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不能用乙醇做萃取剂。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(2018湖北孝感期末)玫瑰精油在玫瑰花瓣中含量最高，工业上常以玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油。回答下列问题：(1)采用水蒸气蒸馏时，水蒸气能将玫瑰精油从花瓣中携带出来，是因为玫瑰精油具有_的特点。(2)水蒸气蒸馏后，能收集到乳白色的油水混合物。向油水混合物中加入_，就会出现明显的油层与水层。分离出油层，一般可加入一些_，以吸收油层中的水分。(3)蒸馏时，会存在许多因素影响玫瑰精油的产量。下图是当玫瑰花瓣与清水的质量比为14时，出油率与蒸馏时间的变化关系，一般蒸馏时间最好控制在_h。(4)植物芳香油的提取方法有多种，具体采用哪种方法，要根据植物原料的特点来决定。提取玫瑰精油_(填“可以”或“不可以”)采用有机溶剂萃取法，理由是_。解析：(1)玫瑰精油化