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專題八 生物技術(shù)實(shí)踐 [考綱要求]　 1．微生物的分離和培養(yǎng)?！?.某種微生物數(shù)量的測定?！?.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用?！?.利用微生物發(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?！?.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。 [知識主干系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)]　　　　　　　　　　　　　　　理基礎(chǔ)　建網(wǎng)絡(luò)　回扣關(guān)鍵知識 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第111頁 ■高考必背——記一記 1．理清微生物的培養(yǎng)的基本技術(shù) (1)培養(yǎng)基的制備：計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→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：對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，常采取高壓蒸汽滅菌；對接種環(huán)滅菌采取灼燒滅菌；對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細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。 2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的2個誤區(qū) (1)誤認(rèn)為泡菜制作過程中乳酸和亞硝酸鹽的含量都是先增加后減少。泡菜制作過程中乳酸含量是先增加后保持穩(wěn)定。 (2)誤認(rèn)為果酒、果醋制作過程中都需要無氧條件。果醋制作過程中，利用醋酸菌的有氧呼吸，因此需要有氧條件。 3．玫瑰精油和橘皮精油的提取原理不同 玫瑰精油易揮發(fā)，提取采用水蒸氣蒸餾法；橘皮精油不易揮發(fā)，提取采用壓榨法。 ■易混易錯——判一判 1．判斷下列有關(guān)微生物敘述的正誤 (1)可以用血球計(jì)數(shù)板直接統(tǒng)計(jì)自來水中的大腸桿菌。(2016江蘇卷)() (2)高壓滅菌加熱結(jié)束時(shí)，打開放氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋。(2015江蘇卷)() 2．判斷下列有關(guān)發(fā)酵加工食品敘述的正誤 (1)控制發(fā)酵溫度的主要目的是腐乳調(diào)味。(2017江蘇卷)() (2)腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用。(2017江蘇卷)(√) (3)果酒發(fā)酵中期通入氮?dú)?，酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸。(2017江蘇卷)(√) (4)果醋的發(fā)酵周期與實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度密切相關(guān)。(2017江蘇卷)(√) 3．判斷下列有關(guān)植物有效成分提取敘述的正誤 (1)蒸餾法的實(shí)驗(yàn)原理是利用水將芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油。() (2)提煉玫瑰精油的玫瑰花應(yīng)在花開的初期采取，因?yàn)榇穗A段的花含玫瑰精油最高。() [高頻考點(diǎn)融會貫通]　　　　　　　　　　　　　　　析考點(diǎn)　做題組　攻破熱點(diǎn)難點(diǎn) 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第112頁 考點(diǎn)一　微生物的分離和培養(yǎng) [真題試做明考向] 1．(2018高考全國卷Ⅲ)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題： (1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用_________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基應(yīng)采用_________滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時(shí)間后可觀察到菌落，菌落的含義是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)酵母菌液體培養(yǎng)時(shí)，若通入氧氣，可促進(jìn)________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)；若進(jìn)行厭氧培養(yǎng)，可促進(jìn)________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。 (3)制作面包時(shí)，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用廣泛的細(xì)菌培養(yǎng)基；MS培養(yǎng)基是滿足植物細(xì)胞的營養(yǎng)和生理需要的培養(yǎng)基；麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基通常用于酵母菌(真菌)的培養(yǎng)、鑒定及菌種保存。培養(yǎng)基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法。菌落是指由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體。 (2)酵母菌為兼性厭氧型微生物，在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸為酵母菌的繁殖提供能量，在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇。 (3)面包松軟是因?yàn)橹谱鬟^程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖產(chǎn)生大量的CO2，CO2遇熱膨脹，使得制作的面包松軟多孔。 答案：(1)麥芽汁瓊脂　高壓蒸汽　由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體　(2)菌體快速增殖　乙醇產(chǎn)生　(3)酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2，CO2使面包松軟 2．(2017高考全國卷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?；卮鹣铝袉栴}： (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，不選擇其他兩組的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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)菌生命活動提供能量，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，不能起到篩選作用。(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)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)；同時(shí)，KH2PO4和Na2HPO4還可以作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中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)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定 3.(2016高考全國卷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/平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落，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/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法________(填“正確”或“不正確”)。 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，開蓋暴露一段時(shí)間，且時(shí)間應(yīng)相同。(3)若空白對照組的平板上出現(xiàn)了菌落，說明實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象?？瞻讓φ战M的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落，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高考全國卷Ⅲ)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}： (1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用________對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有________________和________________。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出________的菌落作為候選菌。 (3)乳酸菌在－20 ℃長期保存時(shí)，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。 解析：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，這樣既可避免雜菌污染，又可將乳酸菌分散成單個細(xì)胞，以便在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。(2)乳酸的積累影響乳酸菌的增殖，加入碳酸鈣可以中和乳酸菌代謝(無氧呼吸)過程中產(chǎn)生的乳酸，另外，乳酸和碳酸鈣反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致碳酸鈣分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鑒別和分離。(3)對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，裝入1 mL甘油后滅菌。將1 mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20 ℃的冷凍箱中保存。 答案：(1)無菌水　泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落 (2)鑒別乳酸菌　中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)　具有透明圈 (3)甘油 [融會貫通析考點(diǎn)] 1．微生物培養(yǎng)中的無菌操作技術(shù) (1)常用消毒3種方法——煮沸消毒法、巴氏消毒法及化學(xué)藥劑消毒法。 (2)常用滅菌3種方法 灼燒滅菌——接種環(huán)、接種針等金屬器具；干熱滅菌——主要針對玻璃器皿等；高壓蒸汽滅菌——主要針對培養(yǎng)基等。 2．培養(yǎng)基制備與微生物純化技術(shù) 3．篩選目的微生物的原理 (1)原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物的生長。因此，可以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物。 (2) [方法技巧會應(yīng)用] 1．培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分分析方法 (1)雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。 (2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源，新陳代謝同化作用類型的劃分也是以是否能合成含碳有機(jī)物為依據(jù)，能合成含碳有機(jī)物的是自養(yǎng)型，反之則為異養(yǎng)型。 (3)對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的有機(jī)化合物既是碳源又是氮源。 2．平板劃線法與稀釋涂布平板法區(qū)別的分析 (1)平板劃線法適用于微生物的純化，但不能用于微生物的計(jì)數(shù)。 (2)稀釋涂布平板法常用于活菌計(jì)數(shù)，而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法不能區(qū)分菌體的死活。用稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300 的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 3．選擇培養(yǎng)基及鑒別培養(yǎng)基的使用方法 (1)分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中先用選擇培養(yǎng)基，再用鑒別培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，以纖維素作為碳源的微生物可以正常生長，而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長；因培養(yǎng)基中無凝固劑，為液體培養(yǎng)基，利用液體培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)成分充分利用，以增加纖維素分解菌的濃度。 (2)鑒別培養(yǎng)基含瓊脂，為固體培養(yǎng)基，因?yàn)橐谂囵B(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木?。剛果紅染色法就是應(yīng)用的此類培養(yǎng)基。 [鞏固提升練題組] ?題組一　微生物的分離培養(yǎng)及無菌技術(shù) 5．(2018高考全國卷Ⅰ)將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時(shí)間，過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基。 回答下列問題： (1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制________的生長，加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有________(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后，可參與合成的生物大分子有________(答出兩點(diǎn)即可)。 (3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是________，該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果： 甲同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149，取平均值133； 乙同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176，取平均值124。 有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中，乙同學(xué)的結(jié)果可信度低，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)鏈霉素是抗生素，可抑制細(xì)菌生長，故在M培養(yǎng)基中加入鏈霉素作為選擇培養(yǎng)基，可篩選出真菌。 (2)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分一般包括碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。細(xì)胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白質(zhì)、核酸等，故所加入的氮源可參與以上物質(zhì)的合成。 (3)能產(chǎn)生淀粉酶的微生物可將淀粉分解成麥芽糖，淀粉遇碘變藍(lán)，向加有淀粉的培養(yǎng)基中加入碘液后培養(yǎng)基呈現(xiàn)藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍的淀粉被水解，形成透明圈，可根據(jù)透明圈的大小判斷產(chǎn)生淀粉酶的多少。 (4)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)時(shí)一般選擇菌落數(shù)在30～300個的平板，甲同學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個平板中的菌落數(shù)在正常范圍內(nèi)且差距不大，比較準(zhǔn)確；乙同學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個平板中，1個平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差。 答案：(1)細(xì)菌　選擇　(2)碳源、無機(jī)鹽　蛋白質(zhì)、核酸　(3)碘液　淀粉遇碘液顯藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈　(4)乙同學(xué)的結(jié)果中，1個平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差 6．回答與微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)有關(guān)的問題： (1)在制備固體培養(yǎng)基時(shí)需加入的常用凝固劑是___________________________________ ________________________________________________________________________。 若培養(yǎng)基需調(diào)節(jié)pH，則應(yīng)在滅菌之________(填“前”或“后”)調(diào)節(jié)。 (2)為防止外來雜菌入侵，對____________________________________________________ 等可采用干熱滅菌法進(jìn)行滅菌。 (3)下圖為平板劃線法接種后的示意圖。在劃線接種的整個操作過程中，對接種環(huán)至少需進(jìn)行__________次灼燒滅菌。接種后蓋上皿蓋，將平板____________放入恒溫箱中培養(yǎng)，這樣放置的目的是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目時(shí)，每隔一個“時(shí)間間隔”統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，最后選取____________________作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而遺漏菌落的數(shù)目。 解析：(1)制備固體培養(yǎng)基通常加入的凝固劑是瓊脂。培養(yǎng)基調(diào)pH應(yīng)在滅菌前進(jìn)行。(2)滅菌的方法通常有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌和灼燒滅菌三種。采用干熱滅菌的通常有玻璃器皿和金屬用具。(3)平板劃線接種過程中需在接種前、每次劃線后對接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌。圖中共接種5個區(qū)域，故接種環(huán)至少需要進(jìn)行6次灼燒滅菌處理。微生物培養(yǎng)過程中，易產(chǎn)生冷凝水，為防止水珠滴在培養(yǎng)基表面造成污染，培養(yǎng)時(shí)需將平板倒置。(4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目時(shí)，要以菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄為最終結(jié)果，這樣可以防止因遺漏而導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果偏小。 答案：(1)瓊脂　前　(2)玻璃器皿和金屬用具　(3)6　倒置　避免培養(yǎng)基被污染和防止培養(yǎng)基水分過快揮發(fā)　(4)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄 ?題組二　培養(yǎng)基對微生物選擇作用的考查 7．(2018重慶月考)在現(xiàn)代生活中，每年產(chǎn)生大量生活廢紙，消耗大量木材，其主要成分是木質(zhì)纖維，人們正努力通過利用微生物實(shí)現(xiàn)廢物再利用，基本工作流程如圖，請回答相關(guān)問題： (1)為篩選圖中①環(huán)節(jié)所需的細(xì)菌，一般選用________的培養(yǎng)基(從營養(yǎng)物質(zhì)方面答)。要有利于從培養(yǎng)基中篩選該細(xì)菌，需在培養(yǎng)基中加入________染色劑，接種培養(yǎng)一段時(shí)間后，從培養(yǎng)基中挑選周圍出現(xiàn)________的菌落進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。②環(huán)節(jié)獲得的酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種成分，即C1酶和________________________________________。 (2)①環(huán)節(jié)獲得的細(xì)菌與④環(huán)節(jié)接種的微生物在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是前者_(dá)___________。 在⑤環(huán)節(jié)過程中，要注意對發(fā)酵裝置進(jìn)行________。 (3)在紙張加工過程中，有時(shí)會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紙張著色，根據(jù)植物色素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以考慮使用________法提取植物色素。 解析：(1)①環(huán)節(jié)所需的細(xì)菌為纖維素分解菌，需要先將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基上，在培養(yǎng)基中加入剛果紅，剛果紅可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從培養(yǎng)基中挑選周圍出現(xiàn)透明圈的菌落進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。②中獲得的酶是纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三種組分。(2)①環(huán)節(jié)獲得的細(xì)菌是纖維素分解菌，屬于原核生物，而④環(huán)節(jié)接種的微生物是酵母菌，屬于真核生物，二者在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是前者沒有核膜圍成的細(xì)胞核。在⑤環(huán)節(jié)過程中為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，應(yīng)將發(fā)酵裝置密封，確保無氧環(huán)境。(3)水蒸氣蒸餾法(或蒸餾法)是植物芳香油提取的常用方法；也可以用植物色素使紙張著色，根據(jù)植物色素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以考慮使用萃取法提取植物色素。 答案：(1)富含纖維素　剛果紅　透明圈　葡萄糖苷酶、CX酶 (2)沒有核膜圍成的細(xì)胞核　密閉(或保證無氧條件) (3)水蒸氣蒸餾法(或蒸餾法)　萃取 8．(2018河北衡水綜合測試)下表是某微生物固體培養(yǎng)基的配方，請回答： 成分 含量 成分 含量 蛋白胨 10.0 g 乳糖 5.0 g 蔗糖 5.0 g K2HPO4 2.0 g MgSO47H2O 0.2 g ？ 12.0 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL (1)根據(jù)培養(yǎng)基的成分分析，所培養(yǎng)微生物的同化作用類型是________，表中的“？”應(yīng)該是________。 (2)在用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種時(shí)，不能得到的是圖________。 統(tǒng)計(jì)飲用水中大腸桿菌數(shù)目時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)設(shè)置對照，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若要分離分解尿素的細(xì)菌需將培養(yǎng)基中的________換成________；若要鑒定分解尿素的細(xì)菌還需在培養(yǎng)基中添加________指示劑。 解析：(1)該培養(yǎng)基中含有蛋白胨、蔗糖和乳糖等有機(jī)物，所以培養(yǎng)的是異養(yǎng)型微生物；因?yàn)樵撆囵B(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，所以需要加入瓊脂作為凝固劑。(2)圖中D為平板劃線法得到的結(jié)果，不屬于稀釋涂布平板法的結(jié)果；在統(tǒng)計(jì)大腸桿菌數(shù)目時(shí)需要設(shè)置對照，判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染。(3)分離分解尿素的細(xì)菌需要用尿素作為氮源，鑒定分解尿素的細(xì)菌，可以加入酚紅指示劑。 答案：(1)異養(yǎng)型　瓊脂 (2)D　需要　需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(或滅菌是否合格) (3)蛋白胨　尿素　酚紅 ?題組三　微生物分離計(jì)算的考查 9．(2018湖南郴州質(zhì)檢)分解尿素的微生物廣泛存在于農(nóng)田等土壤中，某生物實(shí)驗(yàn)小組嘗試對分解尿素的微生物進(jìn)行分離與計(jì)數(shù)。請回答下列問題： (1)分解尿素的微生物含有的酶是________；配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)以________作為唯一氮源。 (2)培養(yǎng)基中添加________作為指示劑，培養(yǎng)后，培養(yǎng)基pH會________(填“升高”或“降低”)，可使指示劑變紅色。 (3)對尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是__________________________________________。 (4)該小組在接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時(shí)間，這樣做的目的是 ________________________________________________________________________； 然后將1 mL樣液稀釋10 000倍，在3個平板上用涂布法分別涂布0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個平板的菌落數(shù)分別為39、42和45。據(jù)此可得出每毫升樣液中分解尿素的微生物活菌數(shù)為________個。 解析：(1)分解尿素的微生物含有的酶是脲酶；配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)以尿素作為唯一氮源。(2)在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細(xì)菌合成的脲酶分解尿素可產(chǎn)生氨，氨會使培養(yǎng)基的pH升高，進(jìn)而使酚紅指示劑變紅。(3)對尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是過濾法。(4)在接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時(shí)間，其目的是檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格。每毫升樣液中分解尿素的微生物活菌數(shù)＝(CV)M＝[(39＋42＋45)3]0.110 000＝4.2106(個)。 答案：(1)脲酶　尿素　(2)酚紅　升高　(3)過濾法　(4)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　4.2106 10．(2018廣東惠州模擬)日前微博傳言手機(jī)細(xì)菌比馬桶多。如圖，央視和北京衛(wèi)視通過實(shí)驗(yàn)展示調(diào)查結(jié)果?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題： (1)該實(shí)驗(yàn)需制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、________________。 (2)據(jù)圖，兩電視臺均采用________法接種，該方法需要________(多選)。 A．接種環(huán) B．酒精燈　C．移液管　D．涂布器　E．無菌水 (3)通過觀察菌落的________，可知手機(jī)屏幕和馬桶按鈕都存在多種微生物。兩電視臺實(shí)驗(yàn)操作均正確且完全一致，但報(bào)道結(jié)果截然不同，你認(rèn)為原因是：________________________。 (4)按圖操作取樣面積，實(shí)驗(yàn)員測定某手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)量，將10 mL菌懸液進(jìn)行梯度稀釋，分別取0.1 mL稀釋倍數(shù)為102的樣品液接種到三個培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)分別為48、50、52，則該手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)為________個/平方厘米。該實(shí)驗(yàn)對照組該如何設(shè)置？_____________________________________________________________________。 解析：(1)微生物培養(yǎng)基的成分一般包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。(2)根據(jù)圖形分析，該實(shí)驗(yàn)的接種方法為稀釋涂布平板法，該方法用到的工具有酒精燈、移液管、涂布器、無菌水等。(3)不同的菌落形態(tài)、大小不同，圖示兩個電視臺調(diào)查的手機(jī)屏幕和馬桶按鈕都有多種形態(tài)的菌落，即存在多種微生物。兩電視臺實(shí)驗(yàn)操作均正確且完全一致，但報(bào)道結(jié)果截然不同，可能是因?yàn)槭謾C(jī)的取樣和馬桶的取樣都不相同。(4)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，某手機(jī)屏幕的細(xì)菌數(shù)＝(48＋50＋52)31020.110(55)＝2104(個/平方厘米)。 答案：(1)氮源和無機(jī)鹽 (2)稀釋涂布平板　BCDE (3)形態(tài)、大小　手機(jī)的取樣和馬桶的取樣都不相同 (4)2104　取培養(yǎng)基涂布0.1 mL無菌水進(jìn)行培養(yǎng) 考點(diǎn)二　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 [真題試做明考向] 1．(2017高考全國卷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32 h內(nèi)定期取樣觀測發(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)32 h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)實(shí)驗(yàn)使用甲、乙兩種菌種，并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果，所以該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種和發(fā)酵時(shí)間。(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)酵菌是好氧型微生物。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)32 h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，還需要做的事情是延長取樣觀測時(shí)間，觀測發(fā)酵結(jié)果，最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間。(4)從大豆到豆豉，在相關(guān)微生物的作用下，大豆中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡暮桶被?，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅帷? 答案：(1)菌種　發(fā)酵時(shí)間 (2)好氧菌 (3)延長發(fā)酵時(shí)間，觀測發(fā)酵效果，最好的發(fā)酵效果所對應(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 2．(2016高考全國卷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。 解析：(1)圖中過程①和②是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程，無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測，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 [融會貫通析考點(diǎn)] 1．區(qū)分“4”種傳統(tǒng)發(fā)酵食品的生產(chǎn)技術(shù) 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 — 2.果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路 (1)通用裝置 裝置圖 結(jié)構(gòu) 目的 充氣口 醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵，輸入無菌空氣；制酒時(shí)關(guān)閉充氣口 排氣口 用來排出CO2 長而彎曲的膠管 防止空氣中微生物的污染 出料口 便于取料，及時(shí)監(jiān)測發(fā)酵進(jìn)行的情況 (2)裝置分析 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過程中都需氧。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下進(jìn)行的，故應(yīng)控制充入氧的量，應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 ②由于在酒精發(fā)酵過程中產(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)連接一個長而彎曲的膠管。 ③因要對發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測，故應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。 3．泡菜制作流程及相關(guān)曲線 (1)泡菜制作流程 (2)泡菜制作過程中相關(guān)曲線 [方法技巧會應(yīng)用] 微生物發(fā)酵過程中滅菌措施的分析 微生物發(fā)酵過程應(yīng)該從原料、裝置和實(shí)驗(yàn)過程三個層次進(jìn)行無菌操作。 (1)果酒與果醋制作中原料的消毒 ①榨汁前葡萄應(yīng)先沖洗再去枝梗，因?yàn)槿粝热ブt會使一些微生物侵入果實(shí)內(nèi)部，影響果酒的制作；②體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精殺菌效果最強(qiáng)，若酒精濃度過低，殺菌效果弱，而濃度過高，又會使菌體表面蛋白質(zhì)凝固形成一層保護(hù)膜，乙醇分子不能滲入其中，從而使殺菌效果受到影響。 (2)腐乳制作過程中的殺菌消毒： ①制作腐乳的玻璃瓶洗刷干凈后用沸水消毒； ②酒、鹽、香辛料都有殺菌作用； ③接種、封瓶時(shí)都要進(jìn)行無菌操作。 [鞏固提升練題組] ?題組一　果酒和果醋制作的考查 3．(2018遼寧沈陽一模)下圖是以鮮蘋果汁為原料，利用發(fā)酵瓶制作果酒和果醋的過程簡圖，分析并回答： (1)在果汁加工過程中可添加________酶提高出汁率和澄清度。 (2)在鮮蘋果汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約________的空間。經(jīng)過10～12天后，在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測樣液，如果顏色由________色變?yōu)開_______色，說明產(chǎn)生了酒精。 (3)過程乙中使用的微生物是________，可以從食醋中分離純化獲得。純化菌種時(shí)需要對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，其方法是______________；培養(yǎng)溫度控制在________ ℃范圍內(nèi)。 (4)在________的條件下，如果缺少糖源，乙中的微生物將甲過程的產(chǎn)物變?yōu)橐胰?，再將其變?yōu)榇姿帷? 解析：(1)果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁，因此為了提高出汁率和澄清度，可用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)過程甲是果酒的制作，選用的菌種為酵母菌；鮮蘋果汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間，以使發(fā)酵瓶中留有一定量的空氣，讓酵母菌早期進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，以增加酵母菌的數(shù)量，當(dāng)氧氣消耗完后進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。(3)過程乙中使用的微生物是醋酸(桿)菌；在純化菌種時(shí)，常用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌；醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃，因此在果醋的制作過程中，需將培養(yǎng)溫度控制在30～35 ℃范圍內(nèi)。(4)當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌可以先將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷? 答案：(1)纖維素酶和果膠(單答果膠酶可，單答纖維素酶不可)　(2)1/3　橙　灰綠　(3)醋酸(桿)菌　高壓蒸汽滅菌　30～35　(4)氧氣充足(有氧) 4．太源井曬醋是自貢市的名優(yōu)土特產(chǎn)品，該產(chǎn)品面市已有150多年的歷史。中草藥制曲和天然發(fā)酵是太源井曬醋與其他食醋的區(qū)別。下表表示太源井曬醋不同陳釀方法下的一些理化指標(biāo)?；卮鹣铝袉栴}： 項(xiàng)目 自然陳釀 恒溫陳釀 總算(以乙酸計(jì))，(g/100 mL)≥ 6.50 4.20 可溶性無鹽固形物，(g/100 mL)≥ 20.00 5.00 不揮發(fā)酸(以乳酸計(jì))，(g/100 mL)≥ 3.50 2.00 還原糖(以葡萄糖計(jì))，(g/100 mL)≥ 3.00 2.00 (1)醋的制作需要以__________作為菌種，請寫出一個表示制醋原理的反應(yīng)式 ____________________。從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，該微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的__________。 (2)傳統(tǒng)釀醋工藝中，主要是依靠自然界中的菌種，其生產(chǎn)性能不穩(wěn)定且出醋率低，因而要對菌種進(jìn)行純化培養(yǎng)。純化菌種可用__________法或稀釋涂布平板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。接種前需隨機(jī)選取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間，其目的是________________。 (3)恒溫陳釀時(shí)，需將溫度控制在__________范圍內(nèi)；由表中數(shù)據(jù)可知__________法可提高曬醋質(zhì)量。 (4)用一定的方法進(jìn)行脫色處理后，食醋中的還原糖可用__________試劑檢測，在水浴加熱的條件下，該試劑與還原糖發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________。 解析：(1)醋的制作使用的微生物是醋酸菌。當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將糖分解成醋酸，其反應(yīng)式為(CH2O)＋O2→CH3COOH；當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌可以先將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，其反?yīng)式為C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。醋酸菌屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。(2)分離純化菌種，常用固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，采用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。為檢測培養(yǎng)基平板是否已徹底滅菌，接種前需隨機(jī)選取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間。(3)醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃，因此在恒溫陳釀時(shí)，需將溫度控制在30～35 ℃范圍內(nèi)。表中信息顯示：自然陳釀的相應(yīng)數(shù)值均高于恒溫陳釀，說明自然陳釀法可提高曬醋質(zhì)量。(4)還原糖與斐林試劑發(fā)生作用，在水浴加熱的條件下會生成磚紅色沉淀，據(jù)此可用斐林試劑檢測食醋中的還原糖。 答案：(1)醋酸菌　C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O或(CH2O)＋O2―→CH3COOH　分解者 (2)平板劃線　檢測培養(yǎng)基平板是否已徹底滅菌 (3)30～35 ℃　自然陳釀 (4)斐林　出現(xiàn)磚紅色沉淀 ?題組二　腐乳和泡菜制作的考查 5．(2018福建泉州一模)請回答下列有關(guān)發(fā)酵食品制作的問題： (1)在泡菜腌制的過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、________和食鹽的用量；最后要向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，這一操作的目的是__________________________________________。 (2)在制作腐乳過程中，所需的微生物來源于________________________；而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在________________條件下，將優(yōu)良的菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染。 (3)某同學(xué)制作藍(lán)莓果醋時(shí)，定時(shí)通過充氣口充氣，原因是__________________________。 另一位同學(xué)在藍(lán)莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無菌空氣，通入無菌空氣的目的是__________________________________________________。 (4)在藍(lán)莓果酒制作過程中，在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由________大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源時(shí)將乙醇變?yōu)開_______，然后變?yōu)榇姿帷? 解析：(1)在泡菜腌制的過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量；最后要向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，其目的是保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境。(2)在制作腐乳過程中，所需的微生物來源于空氣中的毛霉孢子；現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在無菌條件下進(jìn)行的。(3)果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；醋酸菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行旺盛的生命活動，當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將果汁中的糖分分解成醋酸，當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌可以先將酒精變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?。由此可知：制作藍(lán)莓果醋時(shí)，定時(shí)通過充氣口充氣的原因是醋酸菌是好氧細(xì)菌，將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧氣參與。在藍(lán)莓果汁中直接加入某品牌活性酵母后，向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無菌空氣，其目的是在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，數(shù)量增加。(4)在藍(lán)莓果酒制作過程中，在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源時(shí)將乙醇變?yōu)橐胰? 答案：(1)溫度　保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境　(2)空氣中的毛霉孢子　無菌　(3)醋酸菌是好氧細(xì)菌，將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧氣參與　在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，數(shù)量增加　(4)醋酸菌　乙醛 6．人們的日常生活與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)密切相關(guān)。請回答下列相關(guān)問題： (1)腐乳制作中主要利用了微生物產(chǎn)生的________酶和脂肪酶。 (2)在制作果醋、腐乳、泡菜的過程中需要氧氣的是________________________。 在發(fā)酵產(chǎn)物制作過程中都需要培養(yǎng)微生物，為防止雜菌污染，需要對培養(yǎng)液(基)和培養(yǎng)器皿進(jìn)行________(填“消毒”或“滅菌”)。 (3)利用酵母菌釀酒時(shí)，一開始持續(xù)通入空氣，使酵母菌數(shù)量________(填“增多”“不變”或“減少”)，然后再密封，使酒精________(填“增產(chǎn)”“減產(chǎn)”或“不產(chǎn)生”)。 (4)果酒發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用________來檢驗(yàn)，在酸性條件下呈現(xiàn)灰綠色。 (5)純化果酒制作的菌種時(shí)，利用________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。接種時(shí)常用的方法有平板劃線法和________法。 解析：(1)在腐乳制作過程中，起主要作用的微生物是毛霉，其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可將豆腐中的脂肪水解為甘油和脂肪酸。(2)制作果醋、腐乳、泡菜的過程中需要氧氣的是制作果醋、腐乳。微生物的培養(yǎng)一定要無菌操作，培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿要進(jìn)行滅菌處理。(3)利用酵母菌釀酒時(shí)，一開始持續(xù)通入空氣目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，然后再密封，讓酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，使酒精產(chǎn)生增加。(4)酒精鑒定可使用酸性重鉻酸鉀溶液。(5)純化菌種用固體培養(yǎng)基，接種常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。 答案：(1)蛋白　(2)制作果醋、腐乳　滅菌　(3)增多　增產(chǎn)　(4)重鉻酸鉀　(5)固體　稀釋涂布平板 考點(diǎn)三　植物有效成分的提取 [真題試做明考向] 1．(2017高考全國卷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}： (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，理由是______________________________________________________________。 (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)。 解析：(1)依據(jù)題干信息，物質(zhì)W受熱、受潮易分解，因此不宜選擇高溫烘干，而新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會被水稀釋，進(jìn)而降低對物質(zhì)W的提取效果，故不應(yīng)選用新鮮的植物甲。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩可以使原料和所加有機(jī)溶劑充分混勻。(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，從而得到較為純凈的物質(zhì)W與有機(jī)溶劑的混合物。(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少。(5)物質(zhì)W容易受熱分解，因此蒸餾操作適宜在較低的溫度下進(jìn)行，同時(shí)因?qū)嶒?yàn)中使用了有機(jī)溶劑，要注意防火。 答案：(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)溶劑會被水稀釋，進(jìn)而降低對物質(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高考全國卷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_____________________________________________________________。 解析：(1)從胡蘿卜中提取出的橘黃色物質(zhì)包括多種結(jié)構(gòu)類似物，統(tǒng)稱為胡蘿卜素，β胡蘿卜素是其中最主要的組成成分；一分子的β胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A；維生素A缺乏會引起夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥等，其中人在弱光下視物不清的疾病稱為夜盲癥；胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不具有揮發(fā)性。(2)含水量會影響萃取的效率，因此，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí)，需要將新鮮的巖藻干燥。(3)有機(jī)溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，而乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，乙酸乙酯是水不溶性有機(jī)溶劑，因此應(yīng)選擇乙酸乙酯作為胡蘿卜素的萃取劑。 答案：(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 3．(2015高考全國卷Ⅰ)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)顯微觀察時(shí)，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈_________染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用______(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。 (2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以________為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用________直接計(jì)數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可選用________法進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學(xué)測得相同時(shí)間內(nèi)，在35 ℃、40 ℃、45 ℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg，則上述三個溫度中，________℃條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞________℃設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)。 解析：(1)觀察脂肪時(shí)可用蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液染色。對于不易揮發(fā)的物質(zhì)可用萃取法提取。(2)為從自然界獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，應(yīng)以油脂為唯一碳源進(jìn)行選擇培養(yǎng)。(3)若要測定微生物菌體數(shù)，可在顯微鏡下利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可用稀釋涂布平板法獲得單菌落，選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。(4)相同時(shí)間降解相等質(zhì)量油脂所需酶量越多的溫度條件下酶的活力越小，即45 ℃條件下酶的活力最小。而40 ℃條件下酶的活力相對最大，故應(yīng)圍繞此溫度設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步確定該酶的最適溫度。 答案：(1)蘇丹Ⅲ染液