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第11单元 生物技术实践课时作业(三十三)第33讲传统发酵技术的应用时间 / 30分钟基础巩固1.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、泡菜的过程中需要提供充足氧气的是。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,导致酵母菌数量(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,可以用在酸性条件下进行检验。(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。2.2017大连双基模拟 苹果酒和苹果醋制作流程如图K33-1所示。请回答相关问题:苹果果汁加热澄清过滤去渣糖成分调整酒精发酵醋酸发酵均质装瓶包装成品图K33-1(1)果酒与果醋的制作离不开酵母菌与醋酸菌。家庭自制苹果酒可以自然发酵,菌种主要来自。(2)制酒的苹果汁中要适当加些白糖作糖成分调整,加白糖的原因是。(3)制作果酒的条件是先通气后密封。先通入无菌空气的目的是让酵母菌;后密封的目的是让酵母菌。(4)制酒与制醋的过程中,都要严格控制温度,制酒控制的温度比制醋控制的温度。(5)醋酸菌在时,将酒精变成乙醛,再将乙醛变成醋酸;醋酸菌在时,可以将葡萄糖直接转变成醋酸。3.腐乳是我国古代人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品,它“闻着臭,吃着香”且易于消化吸收,深受大众喜爱,其制作方法广为流传。回答下列有关腐乳制作的相关问题:(1)民间制作腐乳过程中所利用的微生物主要是,腐乳表面那层致密的皮实际上是该微生物的,它对人体是无害的。(2)腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化:。(3)决定腐乳特殊风味的是卤汤,人们可根据个人喜好调整卤汤成分,但其中要加入一定量的酒精,酒精含量过低会导致,酒精含量过高会导致。(4)腐乳制作过程中会遇到许多问题,请你提出一个科学合理可供研究的课程:。4.2017四川绵阳南山中学高三模拟 你对泡萝卜、酸黄瓜和酸豆角一定不陌生吧?一碟酸甜香脆的泡菜,能令人胃口大开。请根据所学知识,回答下列问题。(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是新鲜蔬菜中。(2)制作泡菜所利用的菌种是,与酿造果酒所需菌种相比较,该菌种细胞结构上的主要特点是。(3)配制的盐水需煮沸,其作用是和。(4)测定亚硝酸盐含量的原理是亚硝酸盐与发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(5)提取亚硝酸盐的过程中使用的氢氧化铝乳液的作用是。能力提升5.2017洛阳二模 微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用,可利用微生物制作果酒和果醋等。如图K33-2是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图,据图回答有关问题:挑选葡萄冲洗榨汁A醋酸发酵果醋图K33-2(1)发酵时装置要清洗干净,并且用消毒。作为果酒的发酵装置,管口2应该,以防止排气时,空气中的微生物进入而造成污染。(2)与A发酵过程有关的微生物在的发酵液中可以生长繁殖,该环境对杂菌有抑制作用。发酵后期,酒精的含量一般不超过12%,原因是。(3)制作果醋的过程中,要打开阀a,原因是。(4)在发酵过程中要定时打开阀b检测醋液中微生物总数是否超标,为此进行了相关实验。先将一定量的果醋进行,然后用将菌液接种于固体培养基上,经培养后进行计数,计数时应选择菌落数在的平板进行计数。6.2017威海一模 腐乳是我国独特的传统发酵食品,是用豆腐发酵制成的,民间老法生产腐乳均为自然发酵,现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵。现代化生产流程如下:图K33-3(1)毛霉的生长需要豆腐提供水、无机盐、和四大类基本营养物质。此外,还需要一定的温度、湿度等环境条件。(2)民间制作腐乳时(填“需要”或“不需要”)灭菌,发酵好的豆腐上布满了菌落,这些菌落(填“属于”或“不属于”)同一物种。(3)流程中扩大培养时使用的培养基与毛霉菌种分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了。(4)当豆腐上长出毛霉后,对豆腐要进行。腐乳制作的后期要加入卤汤,其中酒的浓度要控制在12%左右,原因是酒的浓度过高,则;酒的浓度过低,则不足以,可能导致豆腐腐败。 7.2017嘉兴3月模拟 泡菜是人们喜爱的食品,但在腌制的过程中会产生一定量的亚硝酸盐,危害人们的健康。研究人员检测了不同浓度的食盐、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图K33-4所示。图K33-4请回答:(1)制作泡菜时如希望发酵快一些,可将蔬菜放在中浸泡1分钟后入坛。发酵坛中还可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和。(2)据图分析,下列叙述错误的是。A.腌制泡菜的最佳食盐用量约为5%B.过多的食盐可能会抑制发酵作用C.腌制初期,泡菜的亚硝酸盐含量上升D.食用泡菜最安全的是腌制后39天(3)在利用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量时,在样品溶液中加入显色剂会生成色产物。绘制标准曲线时,可以亚硝酸钠的质量为横坐标,以为纵坐标。对样品和标准溶液的测定中,要用光程相同的。综合拓展8.2017广东揭阳一模 高浓度酒精会抑制酵母菌的活性,因而在米酒制作中,要筛选耐酒精能力较强和发酵性能优良的酵母菌。回答下列问题:(1)若用同一套装置和材料进行果酒、果醋发酵实验,应先进行(填“果酒”或“果醋”)发酵。用检测酒精,在酸性条件下呈现灰绿色。(2)耐酒精能力实验:实验小组准备了液体培养基、酒精和其他材料用具,测定三种品系酵母菌(分别标记为Y1、Y2、Y3)对体积分数为6%、8%、10%、12%的酒精耐受能力。补充实验思路:第一步:。第二步:使用一定的方法收集各组酵母菌产生的气体,记录产气量,比较三种品系酵母菌的耐酒精能力。(3)发酵性能测定:将三种品系酵母菌分别接种于含有相同发酵液的发酵瓶后,称重发酵瓶。称前拧松瓶盖,轻轻摇晃瓶子。随着发酵时间的延续,瓶重逐渐减轻。测定结果如图K33-5所示。图K33-5瓶重减轻量即为酵母菌在酒精发酵中产生的的量。据图分析,Y1比Y3更适合作为生产米酒的菌种,理由是。课时作业(三十四)第34讲微生物的培养和利用时间 / 30分钟基础巩固1.高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉嗜热菌样品中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图K34-1所示:图K34-1(1)进行过程的目的是,过程所使用的接种方法是法。(2)从用途上来说,号培养基属于培养基,配制时仅以作为唯一碳源;从物理状态上来说,号培养基属于固体培养基,配制时应加入作为凝固剂。(3)、号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是。一般对配制的培养基采用法灭菌。(4)培养一段时间后,应从号培养基上挑出的菌落,接种到号培养基上。2.2017四川达州一诊 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。图K34-2(3)如图K34-2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,从而导致所得菌落数目不准确。3.2017陕西宝鸡模拟 生物兴趣小组试图为探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示,实验步骤如图K34-3所示。请分析回答问题:KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO47H2O0.2 g葡萄糖10 g尿素1 g琼脂15 g溶解后自来水定容到1000 mL图K34-3(1)在实验过程中:培养基;培养皿;玻璃棒、试管、锥形瓶、吸管;瘤胃中液体。其中需要灭菌是(填序号)。(2)分离分解尿素的细菌实验时,甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果出现差异的原因可能有(填序号)。取样不同培养基污染操作失误没有设置对照(3)以为唯一氮源的培养基培养“目的菌”后,加入酚红指示剂后变为红色,说明。(4)比较细菌与酵母菌的结构最明显的区别:细菌。从同化作用类型来看的,筛选出来的“目的菌”属于。(5)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数,用法接种,然后将接种的培养皿放置在37 恒温培养箱中培养2448 h,观察并统计具有红色环带的菌落数,结果如下表,其中倍的稀释比较合适。稀释倍数103104105106107菌落数50036724836184.2017广东揭阳高三模拟 废纸主要成分是木质纤维。图甲是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。回答下列问题。图K34-4(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在的环境中。中获得的酶是酶。(2)若从土壤中分离出上述微生物,应以为唯一碳源的培养基进行培养,并加入形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)接种后一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示,推测接种时可能的操作失误是。向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口黏附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)生产中可以满足环节的常见菌种是。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供。能力提升5.2017河南三门峡二模 某实验小组对酸奶中乳酸菌的数量进行了测定,取6支灭菌的试管,分别加入9 mL灭菌的生理盐水,标号A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1 mL酸奶样液加入试管A1中,然后另取一支吸管从A1中吸取1 mL溶液,加入A2中,依此类推,最后从试管A6中取0.1 mL样液进行涂布计数,涂布三个平板,其菌落数分别为251、265、276个。请回答下列问题:(1)培养乳酸菌除了必要的营养物质外,还需将培养基的pH调至。(2)制备乳酸菌培养基的过程中,对培养皿灭菌的常用方法是。倒平板时培养基的温度不能太低,原因是;待平板冷凝后,要将平板倒置,其目的是。(3)该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是。根据三个平板中菌落数,可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为个/mL,该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比,一般(填“偏大”或“偏小”)。(4)为了使测量结果更加准确,该实验对照组的设置是。6.随着社会的发展,石油产品的使用越来越多,石油烃污染也越来越严重。为了筛选出分解石油烃能力强的微生物,人们不断地进行研究。如图K34-5为获取能分离出分解石油烃的微生物的土壤样品后的研究过程,请回答有关问题:(1)获取土壤样品的取样地点最好选在。为了能有效地分离出分解石油烃的微生物,过程所用的选择培养基只能以石油烃作为唯一碳源,其原因是。图K34-5(2)根据平板上生长的菌落,对进行接种采用的方法是,若发现在中无法区分菌落,可以将图中取出的菌液。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是。采用方法对其进行灭菌。划线的某个平板经培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是(写出一点即可)。综合拓展7.2017湖北黄冈第三次联考 水污染是全球性的环境问题,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种难以降解的大分子有机物,PVA 分解菌能产生 PVA酶分解 PVA,PVA 与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当 PVA 被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,请回答下列问题:(1)要从土壤中筛选出能高效分解 PVA 的细菌,应采用以为唯一碳源的选择培养基,实验中还应设置对照组。将菌液稀释相同的倍数,对照组培养基上生长的菌落数目应明显(填“多于”或“少于”)选择培养基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜下用计数板直接计数。若将 100 mL 含有 PVA 分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后,取 0.1 mL 稀释液均匀涂布在选择培养基表面,测得菌落数的平均值为 160 个,空白对照组平板上未出现菌落,则 100 mL 原菌液中有 PVA 分解菌个,该方法的测量值与实际值相比一般会(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鉴定分离出的细菌是否为 PVA 分解菌,培养 PVA 分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入用于鉴别 PVA 分解菌。要比较不同菌株降解PVA 能力的大小,用含相同 PVA 浓度的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定来确定不同菌株降解 PVA 能力的大小。课时作业(三十五)第35讲生物技术在其他方面的应用时间 / 30分钟基础巩固1.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得,流程如下:图K35-1(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用或平板划线法接种。采用平板划线法接种时,需要先灼烧接种环,其目的是。(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌R提供和。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和,以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用方式加热。萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为。2.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。分离出的油层,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。 图K35-2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小时。图K35-2(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。3.2017山东淄博两校模拟 如图K35-3所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。请回答下列问题:图K35-3(1)分离装置中常加入氯化钠,目的是。制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是。(2)植物芳香油的提取方法有、,由于玫瑰精油具有化学性质稳定、(填“难”或“易”)溶于水等特性,而适宜用图示方法提取。(3)提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如,会导致产品的品质比较差。如果想要提高品质,就需要延长。4.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题:(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步:、粗分离、和。 (2)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是。 以上所述的过程即是样品处理,它包括红细胞的洗涤、分离血红蛋白溶液。 (3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离,其方法是。 (4)然后通过法将样品纯化,样品纯化的目的是。最后经进行纯度鉴定。 (5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。 能力提升5.2017成都二模 我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用,某科研小组按如下步骤进行了相关实验:从黄花蒿中提取青蒿素;将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中,适宜条件下培养24 h后除去上清液;向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16 mol/L青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养;72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题:(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是 ;根据青蒿素的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行,以提高萃取效率。(2)萃取青蒿素的过程应采用加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是。萃取液在浓缩之前需进行,以除去萃取液中的不溶物。(3)科研小组进行上述步骤实验的目的是。步骤中需要设置对照组,对照组的处理方法为。6.为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如图K35-4。请回答:图K35-4(1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有。(2)本实验结果表明,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率。(3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为。当氯化钙浓度过高时,发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是。(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应后,再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低,会导致,固定效果大大降低。综合拓展7.2017湖南益阳模拟 利用紫外线诱变选育高产-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有一定浓度的-紫罗酮的培养基上生长,菌体随-胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。图甲为选育及提取获得-胡萝卜素流程,请回答下列问题:图K35-5(1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是。为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加,在接入菌种前,应对培养基进行,以避免杂菌污染。(2)某同学进行正确的接种操作后,平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是;由于,所以培养基上只有少数菌能生长形成菌落。(3)进行过程时,应选取色的菌落接种至液体培养基。过程是,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。(4)将萃取的胡萝卜素样品与-胡萝卜素标样层析后进行比对,结果如图丙,从图中分析可知,色带为-胡萝卜素。课时作业(三十三)1.(1)蛋白(2)制作果醋灭菌(3)增多增产(4)重铬酸钾(5)固体稀释涂布平板解析 (1)腐乳制作中主要利用了微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(2)在腐乳和泡菜的制作中都要密封以保持无氧环境,而果醋的制作需要富氧环境。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)和培养器皿进行灭菌。(3)利用酵母菌酿酒时,一开始持续通入空气,有利于酵母菌繁殖,导致酵母菌数量增多,然后再密封,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,使酒精不断增多。(4)果酒发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾在酸性条件下进行检验。(5)纯化果酒制作的菌种时,利用固体培养基。接种时常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。2.(1)附着在苹果皮上的野生型酵母菌(2)为酵母菌细胞呼吸提供更多原料,以产生更多的酒精(3)在有氧条件下大量繁殖在无氧条件下产生酒精(4)低(5)缺少糖原氧气、糖原充足解析 (1)家庭自制苹果酒可以自然发酵,菌种主要来自附着在苹果皮上的野生型酵母菌。(2)制酒的苹果汁中要适当加些白糖作糖成分调整,加白糖可以为酵母菌细胞呼吸提供更多原料,以产生更多的酒精。(3)制作果酒的条件是先通气后密封,先通入无菌空气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖;后密封的目的是让酵母菌在无氧条件下产生酒精。(4)酵母菌适宜生存的温度是1825 ,醋酸菌适宜生存的温度为3035 ,即制酒控制的温度比制醋控制的温度低。(5)醋酸菌在缺少糖原时,将酒精变成乙醛,再将乙醛变成醋酸;醋酸菌在氧气、糖原充足时,可以将葡萄糖直接转变成醋酸。3.(1)毛霉菌丝(匍匐菌丝)(2)豆腐中的蛋白质在蛋白酶的催化下分解成小分子肽和氨基酸、豆腐中的脂肪在脂肪酶的催化下分解成甘油和脂肪酸 (3)不足以抑制微生物的生长、易腐败腐乳成熟的时间延长(4)言之有理即可(如:探究制作腐乳的最佳温度)解析 (1)臭豆腐制作过程中所用的微生物主要是毛霉,表面有一层致密的皮,属于毛霉的菌丝(匍匐菌丝)。它对人体是无害的。(2)腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化:豆腐中的蛋白质在蛋白酶的催化下分解成小分子肽和氨基酸、豆腐中的脂肪在脂肪酶的催化下分解成甘油和脂肪酸。(3)决定腐乳特殊风味的是卤汤,人们可根据个人喜好调整卤汤成分,但其中要加入一定量的酒精,酒精含量过低会导致不足以抑制微生物的生长、易腐败,酒精含量过高会导致腐乳成熟的时间延长。4.(1)亚硝酸盐的含量低(2)乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核(没有成形的细胞核)(3)杀死盐水中的微生物去除盐水中的氧气(4)对氨基苯磺酸玫瑰红(5)除去杂质解析 (1)制作泡菜应选用新鲜的蔬菜,因为新鲜的蔬菜中亚硝酸盐含量低。(2)制作泡菜所利用的菌种是乳酸菌,而酿造果酒利用的是酵母菌,乳酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,两者最大的区别是乳酸菌没有成形的细胞核。(3)盐水需要煮沸是为了杀死盐水中的微生物,同时去除盐水中的氧气,因为乳酸菌是厌氧生物。(4)测定亚硝酸盐含量的原理是亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。然后将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(5)提取亚硝酸盐的过程中使用的氢氧化铝乳液的作用是除去杂质。5.(1)70%的酒精长而弯曲,并且管口朝下(2)缺氧、酸性酒精对细胞有毒害作用,会抑制酵母菌的代谢活动(3)醋酸菌是好氧细菌,将酒精变成醋酸需要氧气的参与(4)一系列的梯度稀释涂布器30300解析 (1)发酵时装置要清洗干净,并且用70%的酒精消毒。作为果酒的发酵装置,管口2应该长而弯曲,并且管口朝下,以防止排气时,空气中的微生物进入而造成污染。(2)A为果酒发酵,参与该过程的微生物是酵母菌,其适宜在缺氧、偏酸性和含糖量较高的环境中生长繁殖,这样的环境对杂菌有抑制作用。由于酒精对细胞有毒害作用,会抑制酵母菌的代谢活动,因此发酵后期,酒精的含量一般不超过12%。(3)醋酸菌是好氧细菌,将酒精变成醋酸需要氧气的参与,因此制作果醋的过程中,要打开阀a。(4)对微生物计数可采用稀释涂布平板法,即先将一定量的果醋进行一系列的梯度稀释,然后用涂布器将菌液接种于固体培养基上,经培养后进行计数,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。6.(1)碳源氮源(2)不需要不属于(3)琼脂(凝固剂)(4)加盐腌制腐乳的成熟时间将会延长抑制微生物的生长解析 (1)毛霉在豆腐块上生长,豆腐块相当于毛霉的培养基,可以为毛霉的生长提供水、无机盐、碳源和氮源。(2)民间制作腐乳利用的是空气中的毛霉孢子,不需要灭菌。发酵菌种除毛霉外,还包括多种微生物,如青霉、酵母菌和曲霉等,因此豆腐块上的菌落不属于同一物种。(3)扩大培养时使用的培养基为液体培养基,分离毛霉时需要用固体平板培养基,后者需要在液体培养基中加入琼脂(凝固剂)。(4)豆腐上长出毛霉后,要对豆腐进行加盐腌制。腐乳制作的后期要加卤汤装瓶,卤汤中的酒既能抑制杂菌生长,又能影响酶的作用,因此酒的浓度要控制在12%左右。若酒的浓度过高,则酶的活性受抑制,腐乳的成熟时间将会延长;若酒的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。7.(1)开水抑制杂菌生长(2)D(3)紫红光密度值比色杯解析 (1)制作泡菜时如希望发酵快一些,可将蔬菜放在开水中浸泡1分钟后入坛。发酵坛中还可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和抑制杂菌生长。(2)腌制泡菜的最佳食盐用量约为5%,A正确;过多的食盐可能会抑制发酵作用,B正确;腌制初期,泡菜的亚硝酸盐含量上升,C正确;食用泡菜最安全的是腌制后913天,D错误。(3)在利用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量时,在样品溶液中加入显色剂会生成紫红色产物。绘制标准曲线时,可以亚硝酸钠的质量为横坐标,以光密度值为纵坐标。对样品和标准溶液的测定中,要用光程相同的比色杯。8.(1)果酒重铬酸钾(2)将等量的三种品系酵母菌分别接种在酒精浓度为6%、8%、10%、12%的液体培养基中(3)CO2Y1菌种在14天(前期或初期)的失重量(产生CO2的量或发酵速率或发酵能力)大于Y3(Y3前期发酵能力不如Y1)解析 (1)进行果酒、果醋发酵实验时,应先进行果酒发酵。酒精可以用酸性重铬酸钾溶液检测,颜色由橙色变成灰绿色。(2)要测定三种品系酵母菌(分别标记为Y1、Y2、Y3)对体积分数为6%、8%、10%、12%的酒精耐受能力,自变量是酒精浓度,因此可设计以下实验:第一步:将等量的三种品系酵母菌分别接种在酒精浓度为6%、8%、10%、12%的液体培养基中。第二步:使用一定的方法收集各组酵母菌产生的气体,记录产气量,比较三种品系酵母菌的耐酒精能力。(3)酵母菌细胞呼吸过程中会释放二氧化碳,因此瓶重减轻量即为酵母菌在酒精发酵中产生的CO2的量。Y1比Y3更适合作为生产米酒的菌种,理由是Y1菌种在14天(前期或初期)的失重量(产生CO2的量或发酵速率或发酵能力)大于Y3(Y3前期发酵能力不如Y1)。课时作业(三十四)1.(1)稀释稀释涂布平板(2)选择淀粉琼脂(3)先调节pH,后灭菌高压蒸汽灭菌(4)透明圈大解析 (1)据题图分析,过程为稀释,过程是为了筛选单菌落,一般用稀释涂布平板的方法给号培养基接种。 (2)号培养基按功能分属于选择培养基,配制培养基时需要以淀粉为唯一的碳源;在液体培养基中添加琼脂可以配制成固体培养基,号培养基属于固体培养基。(3)培养基制作完成后要先调整pH,再灭菌;培养基一般进行高压蒸汽灭菌。(4)培养一段时间后,菌落周围会出现透明圈,透明圈越大说明菌落分解淀粉的能力越强,所以应从号培养基上挑出透明圈大的菌落,接种到号培养基上。2.(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解析 (1)在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是琼脂。在配制培养基时,应先调节pH,后灭菌。(2)为防止外来杂菌入侵,对玻璃器皿和金属用具等可采用干热灭菌法进行灭菌。(3)接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以,完成步骤中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,以防止造成污染,因此完成步骤共需灼烧接种环6次。接种后盖上皿盖,为了避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发,应将平板倒置放入恒温箱中培养。(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,最后选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落,从而导致所得菌落数目不准确。3.(1)(2) (3)尿素“目的菌”能分解尿素 (4)没有以核膜为界的成形的细胞核异养型生物 (5)稀释涂布平板106解析 (1)实验过程中,培养皿、培养基、玻璃棒、锥形瓶、吸管等都需要灭菌,但是瘤胃中液体不能灭菌,否则会杀死“目的菌”。(2)甲同学培养的菌落比其他同学多,可能是因为取样不同、培养基污染或者操作失误等导致的。(3)该实验的“目的菌”是能降解尿素的细菌,所以培养基应该以尿素为唯一氮源。加入酚红指示剂后变为红色,说明“目的菌”能分解尿素。 (4)细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,原核生物没有以核膜为界的成形的细胞核。该细菌以尿素为碳源,不能自己合成有机物,属于异养型微生物。(5)通过稀释的方式来接种的属于稀释涂布平板法。观察并统计具有红色环带的菌落数时,菌落不宜太多,以便于统计,因此表格中106倍的稀释比较合适。 4.(1)富含纤维素(“落叶较多”等)纤维素(2)纤维素刚果红(CR)透明圈(3)涂布不均匀避免培养基污染棉塞(4)酵母菌碳源解析 (1)富含纤维素的环境中纤维素分解菌较多;中获得的酶是纤维素酶,该酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶。(2)筛选纤维素分解菌时,用以纤维素为唯一碳源的选择培养基进行培养后,在培养基中加入刚果红,其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,从而可筛选出纤维素分解菌。(3)纯化菌种时,为了得到单一菌落,常采用的接种方法有两种,即平板划线法和稀释涂布平板法,题图乙中采用的是稀释涂布平板法,但菌落分布不均匀,其原因是涂布不均匀。向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口黏附有培养基,需要用酒精棉球擦净,这样可以避免培养基污染棉塞。(4)参与酒精发酵的常见菌种是酵母菌。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供碳源。5.(1)中性或微碱性(2)干热灭菌法温度太低会导致培养基凝固,无法铺展均匀防止平板冷凝后,培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染(3)稀释涂布平板法2.64109偏小(4)另增设一组培养基,接种等量灭菌的生理盐水解析 (1)乳酸菌是一种细菌,制备细菌培养基时,需将培养基的pH调至中性或微碱性。(2)制备培养基过程中,对培养皿灭菌的常用方法是干热灭菌法。温度太低会导致培养基凝固,无法铺展均匀,因此倒平板时培养基的温度不能太低;待平板冷凝后,要将平板倒置,其目的是防止平板冷凝后,培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染。(3)取6支灭菌的试管,分别加入9 mL灭菌的生理盐水,标号A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1 mL酸奶样液加入试管A1中,然后另取一支吸管从A1中吸取1 mL溶液,加入A2中,依此类推,最后从试管A6中取0.1 mL样液进行涂布计数,这种接种方法是稀释涂布平板法。根据操作步骤可推知,得到101、102、103、104、105、106倍的稀释液。从试管A6中取0.1 mL样液进行涂布计数,三个平板中菌落数分别为251、265、276个,可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为251+265+27630.1106=2.64109个/mL。稀释涂布平板法测定活菌数目时,由于相邻的细菌可能形成一个菌落,因此测定值可能比实际值小。(4)为了使测量结果更加准确,需要另增设一组培养基,接种等量灭菌的生理盐水。6.(1)石油烃污染明显处只有能利用石油烃的微生物能正常生长繁殖(2)稀释涂布平板法进行(梯度)稀释(3)接种环灼烧接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始划线解析 (1)要获取相应的菌种,应到相应的环境中获取,故获取土壤样品的取样地点最好选在石油烃污染明显处。有些培养基可以抑制其他微生物的生长,这样的培养基可称作选择培养基。因此,为了能有效地分离出分解石油烃的微生物,过程所用培养基,其成分的特点是只含石油烃一种碳源,从而有利于目的菌的生长,抑制其他微生物的生长。(2)中的培养基从物理特征看属于固体培养基,可加入凝固剂琼脂处理,常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。根据平板上生长的菌落,对进行接种采用的方法是稀释涂布平板法。若中发现无法区分菌落,说明稀释度不够,可以将中取出的菌液进行梯度稀释。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是接种环。采用灼烧方法对其进行灭菌。划线的某个平板经培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始划线。7.(1)聚乙烯醇(PVA)多于(2)血细胞(血球)1.6109偏小(3)碘白色透明斑的大小(直径)解析 (1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,应采用以聚乙烯酸醇(PVA)为唯一碳源的选择培养基,目的是淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。实验中设置的对照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因为对照组没有淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。(2)在显微镜下计数微生物细胞的数量可直接用血球计数板计数。根据题意,100 mL原菌液中有PVA分解菌的数量为1600.1104100=1.6109(个)。由于该方法得到的菌落可能是两个或者多个细菌共同产生一个菌落,其导致统计的菌落数较实际菌落数偏少,所以该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)根据题目告诉的鉴定PVA分解菌的原理“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑”可知,要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入碘用于鉴别PVA分解菌。要比较不同菌株降解PVA能力的大小,用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定白色透明斑的大小(直径)来确定不同菌株降解PVA能力的大小。课时作业(三十五)1.(1)稀释涂布平板法灭菌(防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物(4)(实验)对照解析 (1)微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法,为了避免杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作,接种前对接种环灼烧就是为了杀灭接种环上的微生物。(2)蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供碳源和氮源。(3)胡萝卜素不是很稳定,温度过高、干燥时间过长会导致其分解;由于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧,如果直接加热,挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸,故采用水浴加热的方式,萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)用纸层析法鉴定时,需要用标准样品作为对照。2.(1)挥发性强(2)NaCl无水Na2SO4(3)4(4)可以玫瑰精油易溶于有机溶剂解析 (1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发性强,能随水蒸气一同蒸馏出来。(2)在油水混合物中加入NaCl,可以增加盐的浓度,使油水分层。分离出的油层,一般可加入一些无水Na2SO4,以吸收油层中的水分。(3)根据出油率与蒸馏时间的变化关系曲线图,发现一般蒸馏4小时,出油率最大,再延长时间,出油率不变,因此蒸馏时间最好控制在4小时。(4)因为玫瑰精油易溶于有机溶剂,因此提取玫瑰精油可以采用有机溶剂萃取法。3.(1)加速油水分层除去油层中的水分(2)蒸馏法压榨法萃取法难(3)蒸馏温度太高,时间太短蒸馏时间解析 (1)分离装置中常加入氯化钠,目的是加速油水分层。制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是除去油层中的水分。(2)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法、萃取法,由于玫瑰精油具有化学性质稳定、难溶于水等特性,而适宜用题图示方法提取。(3)提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如蒸馏温度太高,时间太短,会导致产品的品质比较差。如果想要提高品质,就需要延长蒸馏时间。4.(1)样品处理纯化纯度鉴定(2)防止血液凝固血红蛋白的释放(3)透析(4)凝胶色谱去除大分子杂质蛋白SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(5)大小解析 (1)血红蛋白提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。(2)采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,以防止血液凝固。样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。(3)将收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析进行样品的粗分离。(4)通过凝胶色谱法将样品纯化,纯化的目的是去除大分子杂质蛋白,最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。(5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。5.(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来(水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发)易溶于有机溶剂粉碎和干燥 (2)水浴防止有机溶剂挥发过滤 (3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系在另一培养皿中加入等量的不含青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养解析 (1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来;根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥,以提高萃取效率。(2)由于有机溶剂易燃,萃取青蒿素的过程应采用水浴加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是防止有机溶剂挥发。萃取液在浓缩之前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物。(3)题述步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系。步骤中需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液,并在适宜条件下培养的对照组,以排除细胞自身原因的死亡。6.(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等(2)增加(3)2.0 mol/L凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部(4)小火间断加热冷却至室温酵母细胞从颗粒中漏出 解析 (1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等。(2)分析题图可知,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率增加。(3)分析题图,氯化钙浓度为2.0 mol/L时发酵液中糖度最低,酒精度最高,可知制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为2.0 mol/L。当氯化钙浓度过高时,凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部,导致发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响。(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用小火间断加热的方法,以防发生焦糊。海藻酸钠浓度过低,会导致酵母细胞从颗粒中漏出,使固定效果大大降低。7.(1)诱导其发生基因突变一定浓度的-紫罗酮高压蒸汽灭菌(2)稀释涂布平板法基因突变频率低,只有少数发生基因突变的菌才能生长、繁殖(3)橙红浓缩(4)解析 (1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是诱导其发生基因突变。由于未突变菌不能在含有一定浓度的-紫罗酮的培养基上生长,因此为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加一定浓度的-紫罗酮,在接入菌种前,应对培养基进行高压蒸汽灭菌,以避免杂菌污染。(2)图乙固体平板培养基中菌落均匀分布,该同学的接种方法是稀释涂布平板法;只有少数菌能生长形成菌落的根本原因是基因突变频率低和不定向性,只有少数发生基因突变的菌才能生长、繁殖。(3)已知菌体随-胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色,因此选择-胡萝卜素含量高的菌株时,应选取橙红色的菌落接种至液体培养基。过程是浓缩,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。(4)从题图丙中分析可知,色带为-胡萝卜素,其余两色带的极性比-胡萝卜素高,色素带显极性,而且具有亲水性,易与滤纸上吸附的水结合,且分子量大,分子间的相互作用力也大,这样在固定相中移动的速度就慢。而非极性的化合物,易进入有机溶剂中,在流动相中色素分布较多,分子含量相对较少,分子间相互作用力也小,移动速度较快。
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