1、专题十四 生物技术实践,最新考纲1.微生物的分离和培养2.某种微生物数量的测定3.培养基对微生物的选择作用4.利用微生物进行发酵来生产特定产物以及微生物在其他方面的应用5.运用发酵加工食品的基本方法6.从生物材料中提取某些特定的成分,知识串联回顾,核心考点突破,知识串联回顾 思维串联纵横联系,答案:酒精 尿素 稀释涂布平板 纤维素 刚果红染色 高压蒸汽灭菌法 平板划线 碳源、氮源 灭菌,体验真题明考向,核心考点突破 核心考点高效突破,核心考点一 微生物的分离、培养与计数,1.(2018全国卷,37)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
2、,玻璃和金属材质的实验器具 (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 。,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12 h。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30 min或在80 条件下煮15 min,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。 答案:(1)可以 (2)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,
3、其原因是紫外线能 ,在照射前,适量喷洒 ,可强化消毒效果。 (4)水厂供应的自来水通常是经过 (填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。,解析:(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30 min,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。 答案:(3)破坏DNA结构 消毒液 (4)氯气,(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 。,解析:(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
4、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。 答案:(5)未将锅内冷空气排尽,2.(2017全国卷,37)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 。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 ,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 (答出两点即可)。,解析:(1)有些细菌能产生脲酶,脲酶可分解尿素;分解尿素的细菌为异养生物,其不能利用CO2来制造有机物,只能获取现成的有机物为碳源;葡萄糖作为碳源,其可氧化分解为细菌生命活动提供能量,同时其也可为其他有机
5、物合成提供原料。 答案:(1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细菌生命活动提供能量,为其他有机物合成提供原料,(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填“尿素” “NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是 。,解析:(2)为筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素作为唯一氮源;由于能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3作为氮源,故其他两组达不到筛选的作用。 答案:(2)尿素 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
6、菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。,答案:(3)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,3.(2016全国卷,39)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 。若要完成步骤,该培养基中
7、的成分X通常是 。,解析:(1)牛肉膏、蛋白胨均可为微生物提供碳源和氮源。依据无菌平板可知该培养基为固体培养基,常用凝固剂为琼脂。 答案:(1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂,(2)步骤中,实验组的操作是 。,解析:(2)该实验的目的是用平板收集教室空气中的微生物来了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况,故实验组的操作应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。 答案:(2)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了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了 现
8、象。若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法 (填“正确”或“不正确”)。,解析:(3)空白对照组若出现菌落,则说明其已被杂菌污染,不能再起对照作用,故若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法不正确。 答案:(3)污染 不正确,命题感悟:本部分属于高考的高频考点,考查内容主要体现在微生物培养的无菌技术、微生物筛选、分离、计数及菌种保藏技术等,其中对筛选方案制定考查较多。,1.记牢培养基制备与微生物纯化技术,要点整合提素养,称量,灭菌,接种环,梯度稀释,2.归纳微生物分离与计数中的5个“两” (1)两种无菌技术消毒与灭菌。 (2)两类培养基选择培养基、鉴别
9、培养基。 (3)两类纯化菌种方法 、稀释涂布平板法。 (4)两种对照组培养基制备是否合格;培养基是否起到“筛选”作用。 (5)微生物两类计数方法活菌计数法与 计数法。 3.掌握筛选目的微生物的原理与实例 (1)原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时 其他微生物的生长。因此,可以通过配制“选择”培养基、控制培养条件等选择目的微生物。,平板划线法,显微镜直接,抑制或阻止,(2)实例:,酚红,尿素,变红,分解尿素,纤维素,纤维素分解菌,纤维素酶,消失,透,明圈,素养培优,选择培养基与鉴别培养基的比较,1.(2018全国卷,37)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤
10、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 的生长,加入了链霉素的培养基属于 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 (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 (答出两点即可)。,考向设计通技法,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
11、所加入的氮源可参与以上物质的合成。 答案:(1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸,(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 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是 。,解析:(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,而产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解,会形成透明圈,可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。 答案:(3)碘液 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,解析:(4)统计菌落数时一般选择菌落数在30300
12、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。 答案:(4)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,(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 。,2.(2018四川成都模拟)土壤中的苯酚(
13、C6H5OH)对环境有极大的污染,实验室希望能从土壤中分离出能专一性降解苯酚的微生物,如图是部分实验过程。回答下列问题:,(1)为了分离纯化目的菌种,步骤的培养基中都加入了一定浓度的苯酚,该物质能为微生物提供 ,除此之外,培养基中一般都还需要水、 等营养物质。,解析:(1)步骤的培养基中苯酚含有碳可以为微生物提供碳源,此外培养基中还应该包括水、氮源和无机盐等营养成分。 答案:(1)碳源 氮源和无机盐,(2)制备步骤所需要的固体培养基,操作顺序是:计算称量 倒平板。为了在步骤的平板上形成单个的菌落,涂布平板前,需要对培养液进行多次稀释,原因是 。,解析:(2)制备固体培养基的操作顺序为:计算称量
14、溶化灭菌倒平板。为了在步骤的平板上形成单个的菌落,涂布平板前,需要对培养液进行多次稀释,是因为在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物易于分散成单个细胞。 答案:(2)溶化 灭菌 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物易于分散成单个细胞,(3)研究人员想通过比较试管甲和乙中微生物的生长情况,来证明分离出来的微生物只能以苯酚作为碳源,若甲试管中的液体培养基中的唯一碳源是苯酚,那么,乙试管中培养基成分与甲相比,区别是 。 研究人员对甲、乙两只试管进行接种时,所选菌种都来自步骤平板上的同一个单菌落,这样做的目的是 。,解析:(3)甲、乙试管是对照实验,如果甲加入的是苯酚,则乙试管加入的是可以替
15、代苯酚的其他碳源。对甲、乙两支试管进行接种时,所选菌种都来自步骤平板上的同一个单菌落,以保证甲、乙两支试管中的微生物种类是相同的。 答案:(3)用其他碳源替代苯酚 保证甲、乙两支试管中的微生物种类是相同的,3.(2018重庆模拟)北方每年在小麦丰收的季节,焚烧秸秆火焰四起,烟雾弥漫,不但导致严重的雾霾而且造成资源的浪费。科学家为了解决这个问题,努力寻找能分解秸秆中纤维素的微生物,他们做了如下实验,据图回答:,(1)根据甲图,选择培养纤维素分解菌要用 培养基。为了鉴别纤维素分解菌,常在培养基中加入 。为了统计样品中活菌的数目,常用方法除稀释涂布平板法外,还有 的方法。,解析:(1)选择培养纤维素
16、分解菌要用选择培养基,即培养基以纤维素作为唯一碳源。为了鉴别纤维素分解菌,常在培养基中加入刚果红(CR),观察是否产生红色复合物。为了统计样品中活菌的数目,常用方法除稀释涂布平板法外,还有显微镜直接计数的方法。 答案:(1)选择 刚果红(CR) 显微镜直接计数,(2)乙图是培养出的单菌落示意图,最适合分解秸秆的两个菌落是 (填数字),纤维素分解菌将纤维素最终分解为 。从图中可以看出培养基上菌落数较少,推测可能的原因是 (答出两点)。 (3)为了长期保存该微生物,可以采用 的方法。,解析:(2)乙图是培养出的单菌落示意图,根据菌落大小可知,菌落1和菌落4周围的透明圈最大,分解纤维素的能力强,因此
17、最适合分解秸秆。纤维素分解菌将纤维素最终分解为葡萄糖。从图中可以看出培养基上菌落数较少,推测可能的原因是土壤中纤维素分解菌较少,稀释的倍数太大。 (3)为了长期保存该微生物,可以采用甘油管藏的方法。 答案:(2)1和4 葡萄糖 土壤中纤维素分解菌较少,稀释的倍数太大 (3)甘油管藏,4.(2018河北衡水模拟)科研人员发现,工业污水中有一种极难降解的含氮有机物NS(无色的NS与碘作用可形成蓝色反应),但可被NS分解菌高效降解。请分析回答下列问题: (1)在筛选NS分解菌的过程中,以NS为唯一氮源的培养基属于 培养基,NS可为NS分解菌提供生长所需的 等营养物质。若要对NS分解菌加以纯化并计数,
18、可采用 法接种。,解析:(1)选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。在筛选NS分解菌的过程中,以NS为唯一氮源的培养基属于选择培养基,NS可为NS分解菌提供生长所需的碳源和氮源营养物质。若要对NS分解菌加以纯化并计数,可采用稀释涂布平板法接种。 答案:(1)选择 碳源和氮源 稀释涂布平板,(2)NS分解菌培养过程中,获得纯净培养物的关键是 ,为排除杂菌污染,应设置的对照实验是 。,解析:(2)NS分解菌培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。对实验操作的空间、操作者的衣着和手,需进行
19、清洁和消毒,对用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等需进行灭菌。为排除杂菌污染,应设置的对照实验是不接种的空白培养基,进行对照实验。 答案:(2)防止外来杂菌的污染(或“无菌技术”) 不接种的空白培养基,(3)欲鉴定筛选得到的NS分解菌是否具有实用价值,在培养NS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 用于颜色反应鉴别NS分解菌。若用上述培养基比较不同菌株降解NS能力的大小,请用简洁的语言写出设计思路: 。,解析:(3)无色的NS与碘作用可形成蓝色反应,因此要鉴定筛选得到的NS分解菌是否具有实用价值,在培养NS分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入碘用于颜色反应鉴定
20、NS分解菌。若用上述培养基比较不同菌株降解NS能力的大小,可用相同NS浓度的上述培养基培养不同菌株,一定时间后,通过测定菌落周围透明圈的大小或直径来确定不同菌株降解NS能力的大小。 答案:(3)碘 用含相同NS浓度的上述培养基培养不同菌株,一定时间后,通过测定菌落周围透明圈的大小(或直径)来确定不同菌株降解NS能力的大小,易错提醒,(1)选择培养基和鉴别培养基的辨析 选择培养基一般只生长特定的微生物,鉴别培养基可以存在其他微生物,而且能鉴别特定的微生物。 (2)平板划线法和稀释涂布平板法的选用依据 微生物的接种方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,根据接种的目的不同选用不同的接种方法。 平
21、板划线法可对混合菌进行分离,这种方法可以观察菌落特征,但不能用于计数。 稀释涂布平板法可对混合菌进行分离,该方法可以计数、可以观察菌落特征,由于长成的一个单菌落也可能来自样品中的23或更多个细胞,所以该方法计数的结果往往比实际值偏低。,体验真题明考向,核心考点二 传统发酵技术的应用,1.(2018全国卷,37)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 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用 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 。 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产
22、生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进 . (填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。,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。 答案:(1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体快速增殖 乙醇产生,(3)制作面
23、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 。,解析:(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。 答案:(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软,2.(2016全国卷,39)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 中进行,其产物乙醇与 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 中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度 。 (2)第二阶段是在醋酸
24、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 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 (填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。,解析:(1)由图可知,过程是酵母菌在无氧条件下的发酵过程,发生在酵母菌的细胞质基质中。重铬酸钾在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。过程为有氧呼吸第二、三阶段,发生在酵母菌细胞的线粒体中。在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸释放的能量多,增殖速度快。 (2)醋酸杆菌为好氧细菌,需在有氧条件下将乙醇转
25、变为醋酸。 (3)酒精发酵温度控制在1825 ,醋酸发酵温度控制在3035 。 (4)醋酸杆菌为原核生物,没有线粒体。 答案:(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有,命题感悟:本部分属于高考中的高频考点,主要体现在果酒、果醋及泡菜制作技术、发酵条件控制,相关菌种特点等,对亚硝酸盐测定也偶有考查,近年高考常与细胞结构、细胞呼吸、酒精检测等进行综合考查,备考时应多加关注。,1.牢记传统发酵技术中“三种”控氧类型 (1)严格需氧用醋酸菌生产醋酸(毛霉制作腐乳也需氧)。 (2)严格厌氧用乳酸菌制作泡菜。 (3)前期需氧,后期厌氧用酵母菌生产酒精。 2.明辨果酒
26、、果醋制作过程的注意事项 (1)葡萄的冲洗与去梗:应先 ,然后再除去枝梗,以免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。对于果酒的自然发酵,冲洗不要 ,以免使酵母菌数量减少,发酵周期加长,产生酒精含量下降。,要点整合提素养,冲洗,反复进行,(2)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用体积分数为 的酒精消毒。 (3)葡萄汁装入发酵瓶时,要留约 的空间。 (4)制作葡萄酒时,将温度严格控制在 ,时间控制在 1020 d左右,要对发酵情况及时进行监测。 (5)制葡萄醋时,将温度严格控制在 ,时间控制在 78 d 左右,并注意适时通过充气口充气。,70%,1/3,1825 ,3035 ,素养培优,传统发酵
27、技术中四种常用菌种的比较,1.(2018山东潍坊二模)葡萄发酵可产生果酒和果醋,请回答下列问题。 (1)制作果酒的原理是 。为提高果酒的品质,可以在果汁中加入人工培养的酵母菌,分离酵母菌的培养基为 (从功能分)培养基。,考向设计通技法,解析:(1)制作果酒是利用酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖生成酒精的原理。为提高果酒的品质,可以在果汁中加入人工培养的酵母菌,分离酵母菌的培养基为选择培养基。 答案:(1)酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖生成酒精 选择,(2)甲、乙、丙三个制作果酒的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析:,发酵瓶甲的错误是 ,导
28、致发酵中出现的主要异常现象是 。 发酵瓶丙的错误是 ,导致发酵中出现的主要异常现象是 。,解析:(2)发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。根据原理可知,果酒制作是利用酵母菌无氧呼吸,因此需要制造无氧环境,而发酵瓶甲未夹住发酵瓶的充气管,这会导致有氧条件下不能产生酒精(或发酵液变酸);无氧呼吸过程能够产生二氧化碳,因此发酵瓶丙瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,导致发酵中排气时发酵液从排气管流出。 答案:(2)未夹住发酵瓶的充气管 有氧条件下不能产生酒精(或发酵液变酸) 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出,解析:(3)对比果酒和果醋的制作过程,从发酵条件来
29、看,两者的不同点主要有两处:是发酵所需的适宜温度不同即果酒在1825 发酵,果醋在3035 发酵;发酵的气体条件不同,即果酒在无氧条件下发酵,果醋在充足氧气条件下发酵。 答案:(3)果酒在1825 发酵,果醋在3035 发酵 果酒在无氧条件下发酵,果醋在充足氧气条件下发酵,(3)对比果酒和果醋的制作过程,从发酵条件来看,两者的不同点主要有两处,具体是 ; 。,解析:(1)参与制作果酒和果醋的微生物分别是酵母菌和醋酸菌。 答案:(1)酵母菌和醋酸菌,2.(2018湖南长沙一模)我国利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久,一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知
30、识,回答以下问题: (1)制作高粱酒和苹果醋要用到的微生物分别是 。,(2)果酒和果醋的制作: 传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长,这是由于果酒发酵的 条件抑制了杂菌的生长。与果酒发酵不同,果醋发酵需要在 条件下进行。 温度较高时果酒发酵时间可缩短,原因是 。 喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是 。,解析:(2)在果酒发酵的过程中,由于无氧、pH为酸性的条件,酵母菌发酵最适宜,而抑制了其他微生物的生长;与果酒发酵不同,醋酸菌是严格好氧菌,果醋发酵需要在供氧充足、温度较高的条件下进行。温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快,故温度较高时果酒发酵时间可缩短;喝剩的葡萄酒放
31、置一段时间后变酸是因为酒精转变成了醋酸。 答案:(2)无氧、pH呈酸性 供氧充足、温度较高 温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快 酒精转变成了醋酸,解析:(3)腐乳的色香味主要是由卤汤决定的;久置变质的酸奶不能食用,原因是其他有害微生物大量繁殖,产生了对人体有害的物质;泡菜制作过程中常会产生大量的亚硝酸盐,亚硝酸盐会间接致癌。 答案:(3)卤汤 其他有害微生物大量繁殖,产生了对人体有害的物质 间接,(3)腐乳和乳酸发酵: 腐乳的色香味主要是由 决定的。 久置变质的酸奶不能食用,原因是 。泡菜制作过程中常会产生大量的亚硝酸盐,亚硝酸盐会 (填“直接”或“间接”)致癌。,解析:(1)制作泡菜宜选
32、用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是亚硝酸盐的含量低,而萎蔫的蔬菜中亚硝酸盐的含量更高。 答案:(1)新鲜 萎蔫的蔬菜中亚硝酸盐的含量更高,3.(2018四川内江三模)泡菜是人们广泛喜爱的一种菜肴,具有开胃健脾等作用。回答相关问题: (1)制作泡菜,最好选用 (填“新鲜”或“萎蔫”)的蔬菜,不宜选用另一种的原因是 。,解析:(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。实验室可采用稀释涂布平板法进行菌种纯化,从而使菌落均匀分布在整个平板上。 答案:(2)乳酸菌 稀释涂布平板,(2)泡菜的发酵涉及多种微生物的参与,其中起主要作用的是 。实验室可采用 法进行菌种纯化,从而使菌落均匀分布
33、在整个平板。,解析:(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有发酵温度、食盐的用量、腌制时间等,因此在泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短会引起亚硝酸盐含量的增加。 (4)选择实验材料时首要是能够保证实验的顺利进行,本实验中需对比颜色,红萝卜中的色素会干扰实验结果,不是理想的实验材料。 答案:(3)温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短(容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加) (4)白萝卜 避免材料中的色素对显色反应产生干扰,(3)在泡菜制作过程中,引起亚硝酸盐含量增加的因素有 。 (4)某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量的影响
34、,现有红萝卜和白萝卜,你认为更适合用作实验材料的是 ,原因是 。,体验真题明考向,核心考点三 植物有效成分的提取,(2017全国卷,37)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 (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 。,(2)提取物质W时,振荡的作用是 。 (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 。 (4)现有丙酮(
35、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 。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是 (答出两点即可)。,解析:据题意可知,物质W受热、受潮易分解,因此选用的原料应是晾干的植物甲,不能经高温处理;材料的含水量会影响提取效率,这是由于含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释。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。与乙醇相比较,丙酮的沸点较低,可避免温度过高导致物质W分解。由于提取的物质W受热易分解,故注意在温度较低情况下操作;由于有机溶剂易燃,因此注意防火。 答案:(1)晾干 高温烘干过程中,植物甲中的物质
36、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)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少 (5)在温度较低的情况下操作,防火,命题感悟:本部分属于高考中的中频考点,考查点主要集中不同材料的植物芳香油提取技术、方法,尤其对胡萝卜素提取、分离考查更多,备考时宜将各类提取技术方法作横向对比。,1.理清“三类”植物有效成分的提取方法 (1)提取挥发性强的植物芳香油: 法,如 (从橘皮精油、玫瑰精油、胡萝卜素中选)。 (2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分: 法,如 (从橘皮精油、玫瑰精油、胡萝卜素
37、中选)。 (3)提取原料中含量高的植物有效成分: 法,如 (从橘皮精油、玫瑰精油、胡萝卜素中选)。,要点整合提素养,蒸馏,玫瑰精油,萃取,胡萝卜素,压榨,橘皮精油,(2)橘皮精油提取的实验流程浸泡橘皮 压榨 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 萃取 浓缩胡萝卜素。,石灰水,漂洗,过滤,干燥,过滤,3.掌握植物有效成分提取的注意事项 (1)蒸馏时若温度太高,时间太短,产品品质较差,若要提高产品品质,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)萃取前往往要将胡萝卜烘干、粉碎,并且原料
38、颗粒越小越好,这样做的目的是 ,提高萃取效率。 (4)石油醚经常被用作提取植物有效成分的萃取剂的原因是具有 .、萃取效率高、毒性很小。 (5)影响萃取的因素主要是 ,其次是原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件。,让原料与萃取剂充分接触,较高的,沸点,萃取剂的性质和使用量,1.(2018湖北宜昌二模)胡萝卜素不仅可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,还是常用的食品色素,最近发现胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是利用胡萝卜和产胡萝卜素的酵母菌D提取胡萝卜素的过程,流程如下:,考向设计通技法,解析:(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌D时,可用多种方法接种,由于平板
39、划线法不能计数,因此常用于计数的接种方法是稀释涂布平板法。 (2)培养酵母菌D时,培养液中的葡萄糖为酵母菌D的生长提供碳源。干热灭菌法常用于能耐高温的、需要保持干燥的物体的灭菌。 答案:(1)稀释涂布平板法 (2)碳源 干燥,(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌D时,可用多种方法接种,其中常用于计数的接种方法是 。 (2)培养酵母菌D时,培养液中的葡萄糖为酵母菌D的生长提供 。干热灭菌法常用于能耐高温的、需要保持 的物体的灭菌。,(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;萃取过程中宜采用 方式加热,以防止温度过高;萃取剂宜选用(填“石油醚”“乙醇”或“乙酸乙酯”),
40、主要原因是 (答出两点即可),萃取的效率主要取决于 。,解析:(3)萃取过程中宜采用水浴方式加热,以防止温度过高。由于石油醚具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶,因此萃取剂宜选用石油醚。萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。 答案:(3)水浴 石油醚 具有较高的沸点;能够充分溶解胡萝卜素;不与水混溶 萃取剂的性质和使用量,(4)胡萝卜素粗品的鉴定方法是 。,解析:(4)胡萝卜素粗品的鉴定方法是纸层析法。其原理是色素在滤纸上扩散速度不同,从而使各成分分开。 答案:(4)纸层析法,解析:(1)水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取常用方法,它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出
41、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。图中A表示水蒸气蒸馏,在此过程中,影响薰衣草精油提取量的主要因素有蒸馏的温度和时间等,图中加入的乙是无水硫酸钠,B过程的目的是除去无水硫酸钠。 (2)由于柠檬精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏还会产生原料焦糊的问题,所以提取柠檬精油时,常采用压榨法。 (3)萃取装置在加热瓶口要安装回流冷凝装置,是为了防止加热时有机溶剂挥发;萃取时选择的有机溶剂应具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶,还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃等问题。 答案:(1)水蒸气蒸馏 蒸馏的温度和时间 除去无水硫酸钠 (2)压榨
42、水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 (3)防止加热时有机溶剂挥发 具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶,3.玫瑰精油是世界上最昂贵的精油,是制造高级名贵香水的重要原料,大约5 kg玫瑰花只能提炼出1滴纯正的玫瑰精油,被称为“精油之后”。如图是某生物兴趣小组设计的玫瑰精油提取实验。图1是流程,图2是提取的实验装置,请回答:,(1)该实验所采用的提取玫瑰精油的方法是 。 (2)图1中玫瑰花瓣与清水的质量比是 ,分离油层时通常应向油水混合物中加入 以促进该过程进行。B过程表示的是 ,需要向提取液中加入 。,解析:(1)由图1可知该小组提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法。 (2)在提
43、取玫瑰精油时,玫瑰花瓣与清水的质量比为14,分离油层时通常应向油水混合物中加入NaCl增加盐的浓度,促进油水分层,要完成图1B过程(除水)需要向提取液中加入无水Na2SO4。 答案:(1)水蒸气蒸馏法 (2)14 NaCl 除水 无水Na2SO4,(3)图2中的装置进水口在下,出水口在上的目的是 。 (4)橘皮精油的提取方法与玫瑰精油的提取方法是否相同? ,原因是 。,解析:(3)进水口在下是为了保证冷凝管内充满冷水,且使冷水与蒸气接触面积大,接触时间长,以利于蒸气的冷凝。 (4)橘皮精油主要储藏在橘皮部分,提取该精油一般不采用水蒸气蒸馏法,原因是橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,故一般采用压榨法。 答案:(3)保证冷凝管内充满冷水,且使冷水与蒸气接触面积大,接触时间长,以利于蒸气的冷凝 (4)不同 橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,故一般采用压榨法,
