2022高考生物大二轮复习 专题十五 生物技术实践学案

2022高考生物大二轮复习 专题十五 生物技术实践学案考点考情1微生物的分离和培养2培养基对微生物的选择利用3运用发酵加工食品的基本方法及利用微生物进行发酵来生产特定的产物4从生物材料中提取某些特定的成分1近五年的考题中，对微生物的分离和培养的考查尤为突出，侧重考查微生物的分离纯化技术，对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频度也在不断提高。对胡萝卜素的提取仅有2015年卷进行了考查，侧重考查胡萝卜素的萃取剂的选择等。2常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等；对于生物技术在食品加工中的应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物有效成分的提取的考查也多以教材基础知识为主。3备考时，从以下5个方面来把握：(1)掌握大肠杆菌的纯化原理、主要方法及菌种的保存方法。(2)认真分析教材中两个微生物分离与计数的实例，并掌握微生物的筛选及技术方法。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。(4)列表比较玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素的提取方法、原理、实验步骤等异同。H(1)研究和培养微生物的关键是防止杂菌入侵，获得纯净的培养物。()(2)选择培养基是微生物选择培养中常用的，它允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长。()(3)对用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等要进行灭菌，而对实验操作空间、操作者的衣着等要进行消毒。()(4)筛选微生物时要根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻我，如筛选分解尿素的细菌要用尿素作为唯一氮源。()(5)统计菌落数目对细菌进行计数时可用稀释涂布平板法进行接种，也可用平板划线法接种。()(6)筛选纤维素分解菌常用刚果红染色法，根据颜色反应进行直接筛选。()(7)酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，能进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，能进行酒精发酵。()(8)制作果酒或果醋的发酵液和发酵瓶要严格灭菌。()(9)制作腐乳所加的盐和卤汤都能抑制微生物的生长，因此制作腐乳不需要严格的灭菌操作。()(10)常用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量。()(11)橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，而使用水中蒸馏又会产生原料焦糊问题，所以一般采用压榨法。()(12)胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以采用萃取的方法进行提取。()(13)通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径，这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。()(14)利用DNA溶液遇二苯胺沸水浴加热变蓝的特性对DNA进行鉴定。()考向一微生物的培养利用Z1(2018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_细菌_的生长，加入了链霉素的培养基属于_选择_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_碳源、无机盐_(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_蛋白质、核酸_(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_碘液_，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_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)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_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_。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。2(2018全国卷)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_可以_(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_在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少_。(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_破坏DNA结构_。在照射前，适量喷洒_消毒液_，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_氯气_(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_未将锅内冷空气排尽_。解析(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在160170条件下加热12h。耐高温、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，可采用干热灭菌的方法。(2)巴氏消毒法是在7075条件下煮30min或在80条件下煮15min，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。(3)接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射30min，紫外线能破坏微生物的DNA结构，以杀死物体表面或空气中的微生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)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，最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。3(2017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_脲酶_。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_分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物_。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_为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料_(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_尿素_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_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)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_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_(答出两点即可)。解析(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此，配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2PO/HPO可以使培养基中pH保持相对稳定。4(2017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、乙两菌种分布接入等量的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32h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_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32h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_。解析(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32h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32h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。H1理清微生物培养的五种基本方法(填空)(1)培养基的制备：计算_称量_溶化_灭菌_倒平板。(2)无菌技术：主要包括_消毒_和_灭菌_。(3)倒平板操作：待培养基冷却至_50_左右时，在_酒精灯火焰_附近倒平板。(4)平板划线操作：平板划线法是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。划线时应注意划线的方法(如图)。(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。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，从而能在培养基表面形成_单个的菌落_。2熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素细菌的分离、计数：筛选：选择培养基。分离：土壤取样_样品稀释_微生物的培养与观察。计数：_活菌计数法_和显微镜直接计数法。(2)分解纤维素的微生物的分离：筛选原理：流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落3比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表)项目内容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量作用菌种果酒：_酵母菌_果醋：_醋酸菌_毛霉_乳酸菌_原理(1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇(2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸毛霉将蛋白质、脂肪分解成_小分子有机物_乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸原料选择_新鲜葡萄_(或苹果)_豆腐_大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜实验流程挑选葡萄_冲洗_榨汁_酒精醋酸发酵发酵果酒果醋让豆腐长出_毛霉_加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制T题型1微生物的培养和应用1(2016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：配置培养基(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_牛肉膏、蛋白胨_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_琼脂_。(2)步骤中，实验组的操作是_将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)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_污染_现象。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_(填“正确”或“不正确”)。解析(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可为微生物的生长提供氮源。制作无菌平板所用培养基为固体培养基，因此X应为琼脂。(2)由实验目的可知，该实验的自变量为教室的不同高度，因变量为微生物的分布情况，故实验组的操作应为将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)空白培养基上出现菌落，说明培养基被污染了，即调查中出现了污染现象。实验过程中若培养基被污染，必须将其抛弃，重新制作新的培养基进行实验。2(2018郑州二模)临床实验表明，服用乳酸菌及其制品具有减少人体血清胆固醇含量、降低心脑血管发病率的功效。下面是从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌的实验，请回答下列问题：(1)制备固体培养基(MRS)：在普通的液体培养基中添加碳酸钙和_琼脂_，加热使其熔化，然后转移到锥形瓶中。经_高压蒸汽灭菌_法处理后，待其冷却至50左右，在酒精灯火焰附近倒平板。(2)将少量酸奶制成110稀释液，再将梯度稀释到106的稀释液涂布于添加了碳酸钙的乳酸菌培养基(MRS培养基)平板上，在_无氧_(填“有氧”或“无氧”)条件下37恒温培养72h。挑取_有_(填“有”或“无”)溶钙圈(或透明圈)的菌落，用_平板划线_法接种在MRS培养基上反复纯化至纯种备用。(3)在普通的MRS液体培养基中添加适量_胆固醇_并用超声波振荡乳化20min，调pH至7.0，然后将纯化后的乳酸菌菌株接种到高胆固醇培养液中培养，一段时间后用特定显色剂分光光度法离心测定上清液中_胆固醇_的含量，以_未接种的高胆固醇培养液_作为对照，测定菌株降低胆固醇的能力，筛选出目的菌株。解析(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。培养基应使用高压蒸汽灭菌法。(2)乳酸菌是厌氧微生物，需在无氧条件下培养。乳酸菌发酵产物为乳酸，乳酸溶解碳酸钙，产生透明圈，所以能产生透明圈的菌落为乳酸菌菌落，挑取后，用平板划线法接种纯化培养。(3)要从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌，需在培养基中添加适量的胆固醇，接种培养后测定胆固醇的含量，并与未接种的高胆固醇培养液比较，测定菌株降低胆固醇的能力，筛选出目的菌株。易错警示有关选择培养基选择方法的3个错混点(1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在主要营养成分完整的基础上进行的。(2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物。(3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境下培养，可以得到耐高温的微生物。题型2传统发酵技术的应用3(2016天津卷)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶_在最适温度条件下催化能力最强_。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高_酵母菌_的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如下图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是_先快速增长后趋于稳定_，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_氧气、营养物质、pH_。乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中_颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)_层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的_种间竞争(或竞争)_，淘汰了部分乳酸菌种类。解析(1)酶在最适温度、最适pH等条件下催化能力最强，所以添加酶制剂需要控制温度。(2)酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，增加酵母菌数量，有利于密闭阶段在无氧条件下获得更多酒精产物，因而发酵初期应先通气。(3)由图示可知与颠倒前相比，第15天A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌先快速增长后趋于稳定，颠倒后B层不断翻动，与颠倒前相比，能接触更多氧气，醋酸杆菌大量繁殖，说明影响醋酸杆菌密度变化的环境因素有氧气，后来随着营养物质的消耗及pH的降低，醋酸杆菌数量趋于稳定，说明影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有营养物质、pH等。颠倒前的B层和颠倒后的A层(即下层)缺氧，有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。发酵后期营养物质的消耗使不同种类的乳酸菌种间竞争加剧，淘汰了部分种类的乳酸菌。4(2018辽宁部分重点中学模拟)近年来，纪录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮，其中讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的各种各样的美味食品。请分析回答下列问题。(1)在果醋制作时，醋酸菌在_氧气_和糖源都充足时，将糖分解成醋酸；在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式：_C2H5OHO2CH3COOHH2O_。(2)腐乳制作的流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。用盐腌制时，应注意控制_盐的用量_；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在_12_%左右。(3)制作泡菜的原理是_乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸_。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，在_盐酸酸化_条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_重氮化_反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_玫瑰红_色染料。易错警示有关果酒和果醋的制作步骤的3个错混点(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；果酒制作时封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。果醋制作时，要通过充气口不断通入无菌空气。(3)控制好发酵时间与温度，果酒制作时适时放气。考向二植物有效成分的提取Z(2017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_晾干_(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_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)提取物质W时，振荡的作用是_使原料和溶剂充分混匀_。(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_去除提取液中的色素_。(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_丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少_。(5)该实验操作过程中应注意的事项是_在温度较低的情况下操作，防火_(答出两点即可)。解析(1)依据题于信息，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。H1植物有效成分提取的3种方法的比较提取方法实验原理适用范围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，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层适用于提取玫瑰油、薄荷油等_挥发性_强的芳香油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油适用于柑橘、柠檬等易_焦糊_原料中芳香油的提取有机溶剂萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分溶解在有机溶剂中2识记植物有效成分提取的实验流程(1)提取玫瑰精油的实验流程鲜玫瑰花清水(14)水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油。(2)提取橘皮精油的实验流程石灰水浸泡橘皮漂洗_压榨_过滤_静置再次过滤橘皮油。(3)提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜粉碎干燥_萃取_过滤_浓缩胡萝卜素。T题型1考查植物有效成分提取的原理和方法1(2018重庆一中月考)研究发现柚皮精油具有抑菌、抑制肿瘤等作用，是一种具有广阔开发前景的芳香油资源。青蒿素是目前公认的最有效治疗疟疾的药物，易溶于有机溶剂，60以上易分解。回答下列问题。(1)柚皮精油可采用水蒸气蒸馏法提取，它是利用_水蒸气_将_挥发性_较强的柚皮精油携带出来，形成油水混合物。在油水混合物中，加入_NaCl_可使油水出现明显分层；分离得到的油层应加入_无水Na2SO4_进行除水。(2)水蒸气蒸馏易使柚皮精油的有效成分部分水解，为避免此缺点，可采用_压榨_法提取柚皮精油。为提高出油率，需先对柚皮进行的处理是_用石灰水浸泡_，以分解果胶。(3)青蒿素宜采用萃取法提取，现有四氯化碳(沸点76.5)和乙醚(沸点34.5)两种溶剂，应选用_乙醚_作为萃取剂，不选用另外一种的理由是_青蒿素在60_以上易分解，应选择低沸点的萃取剂_。题型2结合其他生物技术考查植物有效成分提取及应用2已知天然胡萝卜素是防癌抗癌食品、保健品和药品。作为保健品食用，可医治维生素A缺乏症、皮肤病、抗光敏症等疾病。科学研究证明，胡萝卜素能防治或延缓癌症，是具有增强免疫功能的药物和饮料添加剂。请根据上述材料及所学知识，回答下列问题。(1)胡萝卜叶中也有胡萝卜素，胡萝卜素在光合作用中主要吸收的光是_蓝紫光_，用纸层析法分离绿叶中的色素时，胡萝卜素在滤纸条的位置是从下至上的第_4_条。为了提高胡萝卜营养物质的利用率，炒胡萝卜时最好多放一些油，主要原因是_胡萝卜素是脂溶性色素，易溶于有机溶剂中_。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行干燥，但是干燥温度过高会导致_胡萝卜素分解_。(3)胡萝卜素的萃取剂应该具有的特点是_较高的沸点_，所以不选用酒精和丙酮；同时还应该具有的特点是_不与水混溶_，所以一般选择石油醚而不选择乙醚。1某研究小组尝试制作蓝莓果酒和蓝莓果醋，并探讨提取花青素的方法。请回答下列问题：(1)为提高果酒的品质，需先获得纯净的酵母菌菌种。吸取1mL酵母菌样液，在105稀释倍数下统计各平板上生长的平均菌落数为32，涂布时所用稀释液体积为0.1mL，则每mL样液中的菌株数_3.2107_个。(2)酿制蓝莓果酒前不需要对蓝莓进行严格的消毒以除去杂菌，这是因为在_缺氧、呈酸性_条件下，绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制。发酵时一般要先通气，其目的是_酵母菌可在有氧条件下大量繁殖_。果汁发酵后是否有酒精产生，可在酸性条件下用橙色的_重铬酸钾_进行检验，若溶液颜色变成_灰绿色_证明有酒精存在。(3)酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现酸味，尤其是气温高的夏天，其原因是_醋酸菌在有氧条件下，产生大量醋酸(合理叙述给分)_。(4)查阅资料得知，花青素是水溶性色素。在pH小于3.0条件下比较稳定，在60以下热稳定性较好。溶剂萃取法是最常用提取方法，萃取剂宜选用_乙醇_(乙醇/乙醚)，将萃取相关过程的pH控制在_3_左右可有效地保障萃取成功。解析(1)为提高果酒的品质，需先获得纯净的酵母菌菌种。吸取1mL酵母菌样液，在105稀释倍数下统计各平板上生长的平均菌落数为32，涂布时所用稀释液体积为0.1mL，则每mL样液中的菌株数320.11053.2107个。(2)酿制蓝莓果酒前不需要对蓝莓进行严格的消毒以除去杂菌，这是因为在缺氧、呈酸性条件下，绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制。发酵时一般要先通气，其目的是酵母菌可在有氧条件下大量繁殖。果汁发酵后是否有酒精产生，可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾进行检验，若溶液颜色变成灰绿色证明有酒精存在。(3)酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现酸味，尤其是气温高的夏天，其原因是醋酸菌在有氧条件下，产生大量醋酸。(4)花青素是水溶性色素。在pH小于3.0条件下比较稳定，在60以下热稳定性较好。溶剂萃取法是最常用提取方法，萃取剂宜选用乙醇，将萃取相关过程的pH控制在3左右可有效地保障萃取成功。2(2018河北省衡水中学一模)为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。请回答下列问题：(1)配制好的培养基通常使用_高压蒸汽灭菌_法灭菌。步骤与步骤中培养基成分相比，最大的区别是_步骤的培养基中石油是唯一碳源_。(2)同学甲进行步骤的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图B所示。该同学的接种方法是_稀释涂布平板法_，出现图B结果可能的操作失误是_涂布不均匀_。(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤的操作：将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为_5.7107_个。(4)步骤需要振荡培养，原因是_使石油分布均匀，与细菌充分接触，有利于细菌的繁殖(答案合理即可)_。(5)步骤后取样测定石油含量的目的是_筛选出分解石油能力最强的细菌_。解析(1)培养基的灭菌方法常采用高压蒸汽灭菌法。步骤的培养基中石油是唯一的碳源，步骤会有其他有机物作为碳源。(2)图B中的菌落不是呈线形分布，所以采用的接种方法应是稀释涂布平板法。图B中的菌落分布不均匀，应是操作中涂布不均匀引起的。(3)三个平板中的菌落数分别是56、57、58，取平均值得57，每升样品中的活菌数目571010010005.7107(个)。(4)步骤应进行振荡培养，其目的是使加入的石油分布均匀，石油与细菌充分接触，有利于细菌的繁殖。(5)步骤后取样测定石油的含量，可以得到被细菌分解的情况，如果含石油越少，则说明细菌分解的石油越多，这样可以筛选出分解石油能力最强的细菌。3我国最早的诗集诗经中有“田中有庐，疆场有瓜是剥是菹”的诗句，其中“庐”和“瓜”是蔬菜，“剥”和“菹”是腌制加工的意思。泡菜是一种历史悠久、深受群众喜爱的传统美食。某兴趣小组的同学进行了制作泡菜的实践活动。回答下列问题：(1)按清水与盐质量比为41的比例制好盐水后，需将盐水煮沸，其作用是_除去盐水中的氧气和杀菌_。(2)为测定泡菜中亚硝酸盐含量，首先要配制_亚硝酸盐_标准显色液，并与样品进行比较。泡菜制作的第35天亚硝酸盐含量较高不宜食用，原因是_适宜的pH、温度和一定微生物作用下亚硝酸盐转变成致癌物质亚硝胺_。(3)若将稀释105倍的某细菌菌液，用直接计数法和稀释涂布平板法进行计数。直接计数法：用吸管吸取0.1mL该菌液，滴于血球计数板上的_盖玻片_边缘，待该细菌全部沉降到计数室底部，用显微镜直接计数。并计算出每升菌液的细菌数目。稀释涂布平板法计数：在五个固体培养基上分别接种0.1mL该细菌菌液，适宜条件下培养一段时间后，培养基上的菌落数分别为：20、40、152、154、156，则每升菌液中细菌数量为_1.2551011_个。正常操作情况下，上述两种计数法中，_直接计数法_统计获得的数目偏多，原因是_直接计数法无论菌体死活均被计数，而稀释涂布平板法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(合理答案给分)_。解析(1)按清水与盐质量比为41的比例制好盐水后，需将盐水煮沸，其作用是除去盐水中的氧气和杀菌。(2)为测定泡菜中亚硝酸盐含量，首先要配制亚硝酸盐标准显色液，并与样品进行比较，泡菜制作的第35天亚硝酸盐含量较高不宜食用，原因是适宜的pH、温度和一定微生物作用下亚硝酸盐转变成致癌物质亚硝胺。(3)若将稀释105倍的某细菌菌液，用直接计数法和稀释涂布平板法进行计数。直接计数时，应先盖盖玻片，再在盖玻片的边缘滴加培养液。稀释涂布平板法计数时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数，因此每升菌液中细菌数量(40154156152)40.11051031.2551011个。由于直接计数法无论菌体死活均被计数，而稀释涂布平板法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，上述两种计数法中，直接计数法统计获得的细菌数量偏多，而稀释涂布平板法统计获得的细菌数量偏少。4(2018东北三省三校一模)为了对柑橘综合利用，某研究人员做以下实验：请回答以下问题：(1)橘皮精油_无_色，主要成分是_柠檬烯_。本实验用到的植物芳香油提取方法为_水蒸气蒸馏和压榨_。(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量_芳香油和原料_的质量。对比发现方法1的出油率稍低，但是发现其香气、色泽更接近于鲜橘，原因是方法2会使_原料焦糊和有效成分水解_，所以通常先采用方法1提取，并将方法1之后的残渣用方法2进一步提取。(3)通常使用方法1时，可以提前使用_石灰水_浸泡。浸泡的时间通常是_10h_以上。(4)使用方法2提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是_原料(相对表)面积大，随水蒸汽蒸馏速度快。(与溶剂接触的面积越大)(橘皮香精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短，故容易渗出。)_。解析(1)橘皮精油无色，主要成分是柠檬烯。本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏和压榨。(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量芳香油和原料的质量。对比发现方法1的出油率稍低，但是发现其香气、色泽更接近于鲜橘，原因是方法2会使原料焦糊和有效成分水解。(3)通常使用方法1时，用石灰水浸泡柠檬皮可破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时滑脱，提高出油率。浸泡的时间通常是10h以上。(4)使用方法2(水蒸气蒸馏法)提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是原料(相对表)面积大，随水蒸汽蒸馏速度快。5大肠杆菌是与我们日常生活联系非常密切的细菌，请回答有关检测饮用水中大肠杆菌的问题：(1)检测饮用水中大肠杆菌的含量时，通常将样品进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，然后记录菌落数量，这种方法称为_稀释涂布平板法_。判断下图所示的4个菌落分布图中，不可能是用该方法得到的是_D_。(2)用上述方法统计样本中菌落数时是否需要设置对照组？_需要_，其原因是需要判断培养基_是否被杂菌污染(灭菌是否合格)_，对于固体培养基应采用的检测方法是将_未接种_的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生。(3)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养器皿进行_灭菌_(填“消毒”或“灭菌”)处理；操作者的双手需要进行清洗和_消毒_；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使其内蛋白质变性，还能损伤它的_DNA_的结构。(4)检测大肠杆菌实验结束后，使用过的培养基及其培养物必须经过_灭菌_处理才能丢弃，以防止培养物的扩散。解析D中菌落分布情况为利用平板划线法所得。为判断培养基灭菌是否合格，本实验需要设置对照。要判断固体培养基是否被污染，可将未接种的培养基在适宜的温度下培养一段时间，若发现有菌落说明培养基已被污染。消毒是指使用较温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌是指使用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。对人的手不能进行灭菌处理。对培养基和培养器皿要进行灭菌处理，对操作者的双手需要进行清洗和用酒精消毒。6(2018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_麦芽汁琼脂_(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，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菌落，菌落的含义是_由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体_。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_菌体快速增殖_(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_乙醇产生_(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_酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软_。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。7(2018江苏卷)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的_pH_，及时对培养基进行分装，并进行_高压蒸汽(湿热)_灭菌。(2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤中将温度约_50_(在25、50或80中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤所示进行划线。下列叙述合理的有_a、b、d_。a为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌b划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落c挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量d可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株(4)步骤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和_氧气_供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用2516型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上_无_色细胞的个数应不少于_30_，才能达到每毫升3109个活细胞的预期密度。解析(1)配制培养基时，进行计算、称量、溶化后，需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50，冷凝后倒置培养。(3)平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染，a正确；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落，b正确；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量，c错误；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得耐受高甲醇的菌株，d正确。(4)酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知，计数室中培养液容积实际只有0.120.05mm3。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个，则3109x/525100010000.05，解得x30(个)。