1、第一部分 专题复习新创意 专题八 生物技术实践 第16讲 微生物的利用和植物有效成分的提取课时作业01宏观概览回顾02命题热点调研01 宏观概览回顾 重忆宏观知识，巩固一轮成果02 命题热点调研 剖析命题热点，猜想命题特点考点一 微生物的分离和培养强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热点1图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)2熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数：筛选菌株：利用筛选菌株。测定微生物数量的常用方法：和直接计数。过程：土壤取样微生物的培养与观察。选择培养基活菌计数法显微镜样品稀释鉴定方法：含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基细菌指示剂
2、，则该菌能分解尿素。变红(2)分解纤维素的微生物的分离：实验原理：即：可通过是否产生来筛选纤维素分解菌。流程：土壤取样选择培养涂布平板挑选菌落。透明圈梯度稀释范例调研方法【典例 1】(2016新课标全国卷)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，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有鉴别乳酸菌和中和产生的乳酸(或酸)。分离纯化时应挑选出具有透
3、明圈的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在20 长期保存时，菌液中常需要加入一定量的甘油(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。解题技法逻辑推理法1点睛：(1)关键知识：分离纯化菌种、菌种的长期保存。(2)题干关键词：“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”。2答题分析：第(1)小题：为防止杂菌污染，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；为达到分离纯化的目的，需得到单菌落，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菌落。第(2)小题：题干中已给出信息：“乳酸菌产生的乳酸
4、能溶解培养基中的碳酸钙”，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利于乳酸菌的鉴别和分离；分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。第(3)小题：需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，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。【母题探究】借题猜押其他命题点押题点 1：若要测定泡菜滤液中乳酸菌的数目，应选用稀释涂布平板法接种。押题点 2：要从泡菜滤液中分离出乳酸菌，需得到单菌落，所以选用的培养基需添加琼脂。题组冲关调研 练有所得，得有高度1知识性失误(判断正误)(1)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖(
5、)提示：高压灭菌加热结束后，让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物。(2)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()提示：倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖。(3)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落()提示：接种环灼烧灭菌之后，应待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。(4)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养()提示：有机废水中的微生物是分解者，不能进行光合作用，培养过程中不需要光照。(5)纯化菌种时，为了得到单菌落，常
6、采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法()(6)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌()提示：菌落是指单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，所以单个菌落中通常只有一种细菌。(7)检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在 300 以上的实验组平板进行计数()提示：确定对照组无菌后，选择菌落数在 30300 的平板进行计数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。(8)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌()提示：在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板。2(2017新课标全国卷)某些土壤细菌可将尿素分解成CO
7、2 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。
8、(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)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶；能分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用 CO2来合成有机物，可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动提供能量，又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌，应选择以尿素为唯一氮源的培养基，而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 NH4NO3，其他两组不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH2PO4和
9、Na2HPO4，这两种物质既可为细菌生长提供无机营养，又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中 pH 相对稳定。3(2017江苏卷)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据如图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题：(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有蛋白胨、苯酚。(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐增加，以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步稀释涂布，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加凝固剂。(3)如图
10、为连续划线法示意图，在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中 15 号比色管的苯酚浓度应分别为 0、0.2、0.4、0.6、0.8。管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为 50 mg/L 苯酚溶液，降解后约有 21%的苯酚残留，则需将残留液稀释(填序号：5 10 20)倍后，再进行比色。解析：本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌，随转接次数增多，培养基中的苯酚含量应逐渐增加。
11、若平板中菌落过于密集，则需进一步稀释，降低菌体密度后再涂布培养，以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时，需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线时，在划线的末端菌体密度最低，即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1 号比色管应为空白对照组，由 6 号比色管中苯酚浓度知，15 号比色管苯酚浓度应为 0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。废水为 50 mg/L 苯酚溶液，降解后残留的苯酚浓度约为 5021%10.5(mg/L)，则需对残留液进行 20 倍稀释后10.5 200.525(mg/L)，才可以进行比色。4(2016新课标全国卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以
12、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)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
13、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)培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源；制备固体培养基需加入琼脂。(2)该实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况，所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该实验中空白对照组不应出现菌落，若空白对照组出现了菌落，则说明此次调查中出现了污染现象，实验组的污染情况不能确定，故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果，而应重新进行实验。5(2016四川卷)图甲是从土壤中筛选
14、产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的 mRNA 部分序列。(1)图中选择培养基应以尿素为唯一氮源；鉴别培养基还需添加酚红作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成红色。(2)在 5 个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为 105的土壤样品溶液 0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为 13、156、462、178 和 191。该过程采取的接种方法是稀释涂布平板法，每克土壤样品中的细菌数量为 1.75108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较少。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的 mRNA 在图乙箭头所示位
15、置增加了 70 个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(终止密码有 UAG、UGA 和 UAA)。突变基因转录的 mRNA 中，终止密码为 UGA，突变基因表达的蛋白含 115 个氨基酸。解析：(1)脲酶由分解尿素的细菌产生，故需用以尿素为唯一氮源的培养基筛选该类微生物。分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，故培养基中加入酚红指示剂后，菌落周围将出现红色。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数，在计数时一般选择菌落数在 30300 的平板进行计数，并取平均值。每克样品中的菌株数(C/V)M。因培养基上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，故统计结果往往较实际数目少；而用
16、血细胞计数板计数时，死亡的、活的菌体都计数在内。(3)乙图显示，mRNA 在箭头以前有 273个核苷酸(为 91 个密码子)，箭头处增加的 70 个核苷酸与后续的 AG 刚好组成 24 个密码子，后面的 UGA 为终止密码。突变基因表达的蛋白质含 9124115(个)氨基酸。6下图为微生物的实验室培养的有关操作，据图分析回答问题：(1)图中的接种工具的名称是接种环。(2)解释步骤和的操作：步骤中，为何要将接种工具灼烧至变红？杀灭接种环上可能引起污染的微生物。步骤中，为何要将接种工具冷却？避免烫伤菌种。(3)图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落。(4)分别用三个平板培养基培养
17、三种细菌(E.coli、S.albus、B.subtilis)，然后在培养基上打出直径为 3 mm 的孔，并在孔中加入一定浓度的甲抗生素，经过一定时间培养后，可以在孔的周围观察到一圈清晰区，此乃抑制细菌生长所致。测量清晰区的直径(如图所示)，数据如下表。比较 10 g/mL甲抗生素和20 g/mL甲抗生素在控制 E.coli和 S.albus 方面的效用：在控制 S.albus 方面，20_g/mL 甲抗生素的效用约比 10_g/mL甲抗生素的大一倍；在控制 E.coli方面，10_g/mL 和 20_g/mL 甲抗生素的效用没有明显差异。(5)在控制 S.albus 方面，甲抗生素具有抑菌作
18、用的最低浓度是多少？7.5_g/mL。(6)有人感染 B.subtilis 而患病。举出三项理由，解释为什么用 25 g/mL 甲抗生素治疗该病人是不明智的做法。没有证据显示 25_g/mL 甲抗生素的效用比 20_g/mL甲抗生素的高高浓度的抗生素可能有严重的副作用滥用抗生素可能会加速大量细菌种类产生抗生素抗性解析：(1)图中的接种工具是接种环。(2)灼烧接种环的目的是灭菌，杀死微生物，防止污染菌种和培养基。灼烧后接种环温度高，冷却是避免烫伤菌种。(3)图中接种方法是平板划线法，目的是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，经培养后获得单个菌落。(4)由题表中数据可知：在控制 S.albus
19、 方面，20 g/mL 甲抗生素的效用约比 10 g/mL 甲抗生素的大一倍；在控制 E.coli 方面，10 g/mL 和 20 g/mL 甲抗生素的效用没有明显差异。(5)表格显示：在控制 S.albus 方面，甲抗生素具有抑菌作用的最低浓度是 7.5 g/mL。(6)表中数据没有显示25 g/mL 甲抗生素的效用，不能确定 25 g/mL 甲抗生素的效用比 20 g/mL 甲抗生素的高；高浓度的抗生素可能有严重的副作用；滥用抗生素可能会加速大量细菌种类产生抗生素抗性。7(2017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
20、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 72 h。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 20
21、 min，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
22、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。8我国粮产区产生大量的作物秸秆，科技工作者研究出利用秸秆生产燃料酒精的技术，大致流程为(以玉米秸秆为例)：玉米秸秆预处理、水解 糖液 发酵 酒精(1)玉米秸秆预处理后，应该选用特定的酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。从以下哪些微生物中可以提取到上述的酶(B)A酿制果醋的醋酸菌B生长在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌D生产味精的谷氨酸棒状杆菌(2)若要从土壤中分离生产这种酶的微生物，所需要的培养基为选择培养基(按功能分)，培养基中的碳源为纤维素。(3)某同学对这种微生物培养液进行数量测定，在稀释倍数为 105时，对应的培养基中测得平板
23、上菌落数的平均值为 23.4，那么每毫升样品中的菌落数是 1.17107(涂布平板时所用稀释液的体积为 0.2 mL)。(4)上述流程图中，发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精要控制的必要条件是无氧(密封、密闭)。解析：(1)玉米秸秆的主要成分是纤维素，应用纤维素酶处理，使之转化为葡萄糖，生长在腐木上的霉菌可合成纤维素酶。(2)分离微生物应用选择培养基，目的菌为纤维素分解菌，培养基应以纤维素为唯一的碳源。(3)利用计算公式估算菌样中的活菌数：C/VM(稀释倍数)。(4)发酵的产物为酒精，故菌种应为酵母菌；酵母菌无氧呼吸产物为酒精，所以生产酒精要控制的必要条件是无氧。细菌培养和计数方法的易失分点
24、(1)稀释涂布平板法：分离细菌，也能计数(结果偏小)。(2)平板划线法：只能纯化细菌，不能计数。(3)显微计数法：不能区分细菌死活(结果偏大)。考点二 传统发酵技术的应用强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热点比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表)范例调研方法【典例 2】(2016新课标全国卷)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，在酵母菌细胞的细胞质基质中进行，其产物乙醇与重铬酸钾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
25、度快。(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，该过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度低于(填“低于”或“高于”)第二阶段。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含有(填“含有”或“不含有”)线粒体。解题技法逻辑推理法1点睛：分析流程图，根据产物推出过程、的含义。2答题分析：(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；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生反应，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
26、和线粒体内膜，即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细菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生理活动，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。【母题探究】借题猜押其他命题点押题点 1：酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型。押题点 2：若果酒变酸，则在变酸的酒表面观察到的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的。题组
27、冲关调研 练有所得，得有高度1知识性失误(判断正误)(1)向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长()提示：做腐乳的豆腐含水量为 70%左右，适于毛霉菌丝生长，再加水不利于腐乳成型。(2)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸()提示：醋酸菌是异养需氧型生物，所以醋酸发酵需要在有氧的条件下。(3)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵()提示：进行果酒、果醋发酵实验时，先通入足够的无菌空气，在有氧环境下一段时间，使菌种繁殖，再隔绝氧气进行果酒发酵，再供氧进行果醋发酵。(4)在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸()(
28、5)在制作腐乳时，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()提示：腐乳装瓶腌制时需在近瓶口处加大用盐量，可以抑制微生物的生长，防止杂菌污染。(6)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，让发酵装置接受光照并放在 45 处()提示：酵母菌是异养型生物，不能直接利用光能；45 的温度太高，不是酵母菌发酵的最适温度。2(2017新课标全国卷)豆鼓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)该实验的自变量是菌种、发酵时
29、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)从大豆到豆鼓，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：本题考查传统发酵技术的相关知识。(1)根据题中“甲、乙两菌种”和“32 h 内定期取样观测发酵效果”关键信息，确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间。(2)发酵容器底层缺氧，上层氧气相对充
30、足，上层大豆的发酵效果比底层好，说明该发酵菌属于好氧菌。(3)由于 32 h 内发酵效果随发酵时间呈直线上升，所以若要确定最佳发酵时间，应该继续延长发酵时间，观测发酵效果，最好发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中会产生多种蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶可使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可使脂肪分解为甘油和脂肪酸。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。淀粉类原料 糖化 葡萄糖酒精发酵 成熟酒醅醋酸发酵 成熟醋醅处理 成品醋(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
31、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)层的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改变
32、，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)因酶在最适温度下的催化能力最强，故发酵过程中需控制好反应温度。(2)酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下分解有机物释放能量多，繁殖快。(3)曲线图显示，与翻动前相比，B 层在翻动后醋酸杆菌密度先快速增加而后趋于稳定，对比翻动前后 B 层醋酸杆菌所处环境条件知，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有氧气浓度、pH 及营养物质含量等。乳酸菌是厌氧型微生物，处于发酵缸下层的醋醅有利于乳酸菌发酵产生乳酸。随着发酵时间的推移，环境中营养物质减少，代谢废物增多，微生物生存条件恶劣，不同种乳酸菌间的竞争加剧，部分菌种因不适应环境而
33、被淘汰。4回答下列关于腐乳制作的问题：(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是毛霉，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为多肽和氨基酸；其产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制微生物生长。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的风味。解析：本题考查腐乳制作过程的相关知识。(1)腐乳是以豆腐为原料，在毛霉以及多种微生物参与下发酵而制成的食品，富含易被人体吸收的多种营养物质，如多肽、氨基酸等。腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在蛋白
34、酶的作用下被水解为多肽，进而在肽酶的作用下被水解为各种氨基酸；脂肪在脂肪酶的作用下被分解为甘油和脂肪酸。(2)在发酵完成后的腌制过程中，盐能抑制微生物的生长，防止豆腐块腐败变质。(3)卤汤除能防腐外，还可使腐乳具有独特的风味。果酒、果醋、腐乳及泡菜制作过程中的注意事项(1)果酒和果醋的制作要注意温度、气体和发酵时间的控制。(2)腐乳制作中盐、酒和各种香辛料的作用有共同之处：既具有调味作用，也具有杀菌防腐的作用。(3)在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量也是变化的，一般是先增加后降低，测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的最佳时间。考点三 植物有效成分的提取强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热
35、点理清植物有效成分的提取范例调研方法【典例 3】(2015新课标全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是 胡萝卜素(填“胡萝卜素”“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维生素 A，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为夜盲症。胡萝卜素是非挥发性(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，需要(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，应选用其中的乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶
36、性有机溶剂。解题技法关键词突破法1点睛：(1)题干关键信息：“弱光下视物不清”“萃取剂”。(2)关键知识：胡萝卜素不溶于水；一分子 胡萝卜素可被氧化成两分子维生素 A；含水量影响胡萝卜素的萃取效果。2答题分析：第(1)小题：根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，胡萝卜素是其中最主要的组成成分。一分子 胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子维生素 A。胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素 A 而引起的各种疾病，如夜盲症等。胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，是非挥发性物质。第(2)小题：萃取的效果受到含水量、温度等条件的影响，要保证好的萃取效果，需要将岩藻进行粉碎和干燥。第(3)小
37、题：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，乙酸乙酯为水不溶性有机溶剂，故选乙酸乙酯。【母题探究】借题猜押其他命题点押题点 1：胡萝卜素萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。押题点 2：萃取加热时要加装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。题组冲关调研 练有所得，得有高度1知识性失误(判断正误)(1)用菜花替代鸡血作为实验材料进行“DNA 的粗提取与鉴定”实验，其实验操作步骤相同()提示：植物细胞有细胞壁保护着，所以用菜花做实验材料时，需要研磨，加入食盐和洗涤剂。(2)利用鸡血进行“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中，将丝状物溶解在 2 mol/L NaCl 溶液中，加入二苯
38、胺试剂即呈蓝色()提示：用二苯胺鉴定 DNA 时需置于沸水浴中加热 5 min。(3)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料，可采用水蒸气蒸馏法提取()提示：由于薄荷油是挥发性物质，干燥的薄荷叶中的薄荷油由于挥发而含量极少，鲜薄荷叶中薄荷油的含量高，因此提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料。(4)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是有机溶剂，原理是薄荷油易溶于有机溶剂()(5)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤()提示：用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。(6)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要对照()提示：
39、在鉴定过程中需要用标准样品对照。2(2017新课标全国卷)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
40、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：本题主要考查了植物有效成分提取的方法和原理。(1)由题意知，物质 W 难溶于水，且受热、受潮易分解，所以若高温烘干植物甲，其中的物质 W 易被破坏；而新鲜的植物甲含水量高，粉碎后出水较多，会稀释用于提取的极性有机溶剂，进而降低对物质 W 的提取效果，所以不宜选用高温烘干的植物甲或新鲜的植
41、物甲。(2)提取物质 W 时，加溶剂后振荡的目的是使原料和溶剂充分混匀。(3)物质 W 为无色针状晶体，提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素。(4)由于丙酮的沸点低于乙醇，所以选用丙酮作为提取剂蒸馏时所需的温度较低，可减少物质 W 的受热分解。(5)该实验操作除需要严格遵守操作流程，注意实验安全(如防火)外，还应结合提取物 W 受热易分解的特点，在温度较低的情况下操作。3玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供碳源。发酵
42、过程中检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取(注：两空可颠倒)法从玉米胚芽中提取。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用 PCR 技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的(Taq)DNA 聚合酶催化。PCR 一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)和(中温)延伸三步。解析：(1)纤维素的水解产物可为酵母菌的生长提供碳源；发酵过程中对酵母菌计数的方法有显微镜直接计数法或稀释涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不
43、易挥发，所以可采用压榨法或萃取法进行提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用。(4)PCR 技术需要耐高温的 DNA 聚合酶催化子链的合成；PCR 的每次循环均包括变性、复性、延伸三步。4胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时，可选用稀释涂布平板法或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是灭菌(或防止杂菌污染)。(2)培养酵母菌 R 时，培养基中的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)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解
44、；萃取过程中宜采用水浴方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是滤去不溶物。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为(实验)对照。解析：(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法；为了避免杂菌的污染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖可作为碳源，硝酸盐含有氮元素，可作为氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂都是易燃物，直接使用明火加热，易引起燃烧、爆炸，故采用水浴加热。(4)鉴定胡萝卜素时，胡萝卜素标准品主要起一个对照的作用。5利用生物技术可以从生物材料中提取一些特定的有效成分。回答
45、以下相关问题：(1)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，挥发性较强(填“较强”或“较弱”)，适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。经上述方法提取后可收集到乳白色的乳浊液，应向乳浊液加入 NaCl(填“NaCl”或“无水 Na2SO4”)使其分层。(2)提取橘皮精油的方法与玫瑰精油不同，其流程是采用石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤获得橘皮精油。(3)现有乙醇、乙醚和乙酸乙酯，沸点依次为 78、35 和 77，应选择乙酸乙酯作为溶剂从植物组织中萃取胡萝卜素，理由是乙酸乙酯不溶于水，沸点较高且毒性较低。若要对提取样品进行鉴定，可将该样品与标准样品的纸层析结果进行比对。(4)炒胡萝卜时要多加食用油，以利于胡萝卜
46、素的溶解，从而更易被人体吸收。解析：(1)玫瑰精油的化学性质稳定，挥发性较强，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，收集到乳白色的乳浊液，向乳浊液中加入 NaCl，增加盐浓度，就会出现明显的分层。(2)提取橘皮精油的流程是石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤获得橘皮精油。(3)萃取胡萝卜素的萃取剂应该具有较高的溶点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶，所以应选乙酸乙酯。鉴定时，应与标准样品比对。(4)胡萝卜素易溶于有机溶剂，炒胡萝卜时要多加食用油，以利于胡萝卜素的溶解，从而更易被人体吸收。提取植物有效成分三种方法的把握(1)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。(2)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。(3)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。温示提馨请 完 成：课时作业16（点击进入）
