1、实验专题十一 生物技术实践 思维导图宏观把握 考纲内容 1.微生物的分离和培养；培养基对生物的选择作用；利用微生物进行发酵来生产特定的产物；某种微生物数量的测定 2.从生物材料中提取某些特定的成分 3.运用发酵加工食品的基本方法 4.微生物在其他方面的应用 能力层级 实验与探究能力：(1)能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用(2)具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模
2、型与系统分析等科学研究方法(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订 常考题型 考频热度 非选择题(实验探究类或模式图解类)1.(2015江苏)做“微生物的分离与培养”实验时，倒平板的要求是将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上；为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落()2(2015江苏)做“微生物的分离与培养”实验时，用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上()考点整合通法悟道 考情扫描 全国卷考点一 微生物的培养和分离 1消毒与灭菌的区别 核心重组 项目 消毒 灭菌 条件 使用较为温和的理化方法 使用强烈的理化方法 结果 杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(
3、不包括芽孢和孢子)杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子适用 实验操作的空间、操作者的衣着和手 微生物的培养器皿、接种用具和培养基等 常用 方法 煮沸消毒法(如在100_煮沸56_min)、巴氏消毒法(如在80 煮15_min)；使用酒精、氯气等化学药剂进行消毒灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌2.选择培养基中的选择因素(1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。(2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。(3)培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。(4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能
4、利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。(5)改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。题组一 微生物的培养、分离与计数(2015课标全国卷)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。题组冲关(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
5、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。思路探究 依据相关的知识和方法对每小题依次分析作答。答案(1)苏丹(或苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板 稀释涂布平板(4)45 40 1微生物计数方法(1)显微镜直接计数法：利用
6、特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量。该方法不能区分细菌的死活。(2)间接计数法(活菌计数法)：常用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法的理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数，每个稀释倍数涂布3个平板进行计数，取平均值。思维拓展 2筛选尿素分解菌：用以尿素为唯一氮源的培养基。3筛选纤维素分解菌 用以富含纤维素、添加刚果红的培养基培养(出现明显透明圈)。全国卷考点二 传统发酵技术的应用 1(2106江苏)自作腐乳的实验中，加盐主要是为了调节水分和利于毛霉生长；加料酒主要是为了
7、灭菌，避免腐乳变质；发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌()2(2106江苏)实验室制作的腐乳不宜直接食用()考情扫描 3(2015江苏)在制作腐乳的实验中，将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长；腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物；装坛阶段加入料酒，可有效防止杂菌污染()4(2015江苏)勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长()5(2015江苏)制备果酒的发酵过程中酵母种群呈“J”型增长()传统发酵技术的比较 核心重组 食品 菌种 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
8、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 2832 题组 果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作原理和过程 1(2015江苏高考改编)下图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是 题组冲关 A发酵过程中酒精的产生速率越来越快 B集气管中的气体只能来自酵母菌的无氧呼吸 C发酵过程中酵母种群呈“J”型增长 D若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气 思路探究 明确果酒的制作原理和图示装置各部件的功能是解题的关键。果酒来自酵母菌的_，该过程还产生_气体。图示装置发酵瓶被密封，作用是_，集气管的作用是收集_气体，该气体主要来自酵母菌的_，少部分来自酵母菌的_。答案 D 无氧呼吸
9、CO2使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精CO2无氧呼吸有氧呼吸2(2015广东)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_。乳酸菌发酵第一阶段的产物有_。(2)据图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因 为 后 者 _；pH 呈 下 降 趋 势，原 因 是_。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件
10、。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。思路探究 提取曲线信息并联系乳酸菌的呼吸类型分析作答。曲线显示，随发酵时间的延长，泡菜中的乳酸菌数量_；pH值_；亚硝酸盐的含量_。乳酸菌的呼吸类型为_，呼吸底物如为葡萄糖，呼吸过程中的物质变化为_，呼吸终产物呈_。先增加，后减少逐渐减小先增加，后减少无氧呼吸葡萄糖丙酮酸(和少量H)乳酸酸性答案(1)创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵 丙酮酸、H(少量ATP)(2)亚硝酸盐含量低 乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸-(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表 乳酸菌类型及食盐浓度 普通乳酸菌“优选”乳酸菌 亚硝酸的含量（mg/kg）4%5%6%9%10%
11、4%5%6%9%10%发酵时间（天）1 2 3 10 推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。果酒和果醋发酵装置的设计思路 1酵母菌繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气；酵母菌产生酒精时是厌氧的，则在充气口应该设置开关。2发酵过程中产生CO2，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。3为便于取样及监测发酵情况，需要设置出料口。思维拓展 全国卷考点三 植物有效成分的提取 玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取原理和过程比较 考情扫描 提取物质 提取原理 步骤 玫瑰精油 利用水蒸
12、气将挥发性较强的植物芳香油携带出来(1)水蒸气蒸馏(2)分离油层(加NaCl)(3)除水过滤(加无水Na2SO4)橘皮精油 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油(1)石灰水浸泡、漂洗(2)压榨、过滤、静置(3)再次过滤 胡萝卜素 使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物(1)粉碎、干燥(2)萃取、过滤(3)浓缩 题组 植物有效成分的提取原理、方法和过程 玫瑰被誉为“花中皇后”，玫瑰精油被誉为“液体黄金”。如图为提取玫瑰精油的实验流程，请分析回答：题组冲关 鲜玫瑰花清水 A 油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油(1)提取玫瑰精油的实验流程示意图中，A 代表_。操作过程中向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片的
13、目的是_。(2)为成功提取玫瑰精油，应选择鲜玫瑰花与清水的质量是_。当蒸馏烧瓶中的水和原料量维持在适宜范围内时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因 素 有 _ 和_。(3)向油水混合物中加入_以加速油水分层。分离的油层中还含有一定的水分，需加入_将水除去。(4)玫 瑰 精 油 的 提 取 需 大 量 原 料，通 常 采 用_技术实现玫瑰的快速繁殖。思路探究 先理解流程图的操作含义，然后对每一小题分析作答。流程图所示的玫瑰油的提取方法为_，该法适用于_的芳香油的提取。水蒸气蒸馏法挥发性强答案(1)水蒸气蒸馏 防止暴沸(2)14 蒸馏时间 蒸馏温度(3)NaCl 无水Na2SO4(4)植物组织培养
14、植物芳香油三种提取方法的比较 思维拓展 提取方法 实验原理 方法步骤 适用范围 注意事项 水蒸气蒸馏 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除水过滤 适用于提取玫瑰油，薄荷油等挥发性强的芳香油 蒸馏时若温度太高，时间太短，则产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间 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 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取 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 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 粉碎、干燥萃取、过滤浓缩 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 萃取时一般来说原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好 本讲结束请按ESC键返回专题集训夯基提能
