2019-2020年高三生物 考前三個(gè)月 專題13 生物技術(shù)實(shí)踐.doc

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2019-2020年高三生物 考前三個(gè)月 專題13 生物技術(shù)實(shí)踐 [直擊考綱]　1.微生物的分離和培養(yǎng)。2.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。3.利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物。4.從生物材料中提取某些特定的成分。5.運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法。6.植物的組織培養(yǎng)。 1．判斷下列有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的敘述 (1)常用液體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落 (　　) (2)用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 (　√　) (3)純化菌種時(shí)，為了得到單菌落，常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法 (　√　) (4)測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù) (　√　) (5)玉米秸稈中的纖維素經(jīng)充分水解后的產(chǎn)物可被酵母菌利用發(fā)酵生產(chǎn)酒精。培養(yǎng)酵母菌時(shí)，該水解產(chǎn)物為酵母菌的生長提供碳源。發(fā)酵過程中檢測酵母菌數(shù)量可采用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法或稀釋涂布平板法計(jì)數(shù) (　√　) 2．臨床使用抗生素前，有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用____________法或____________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。 (2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用__________________法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長，布滿平板。 (3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D 四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時(shí)間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素A__________________；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B__________________；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明________________________________________；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的__________________。 (4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為達(dá)到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素__________。 答案　(1)劃線(平板劃線)　稀釋涂布(或涂布) (2)涂布　(3)敏感　不敏感　該致病菌對C的敏感性比對A的弱　耐藥菌　(4)A 解析　(1)微生物純化的方法主要有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)根據(jù)微生物的特點(diǎn)對其進(jìn)行一系列濃度梯度稀釋，然后用涂布法接種于固體培養(yǎng)基表面，再在適宜條件下培養(yǎng)。(3)對某種抗生素越敏感的致病菌，在該抗生素存在的范圍內(nèi)越不易生存，形成的透明圈就越大。故含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明有抗生素A的地方該致病菌受到抑制；B的周圍沒有透明圈，說明致病菌對抗生素B不敏感，通過含C的透明圈要比A的透明圈小，說明該致病菌對C的敏感性比A的弱；D出現(xiàn)了透明圈，說明該致病菌對D敏感，但是在透明圈上出現(xiàn)一個(gè)菌落，又排除雜菌污染，判斷此菌落的微生物對抗生素D產(chǎn)生了耐藥性。(4)根據(jù)以上分析，為達(dá)到抗菌的目的，最好選擇抗生素A。 3．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過程如圖甲所示)。 (1)圖甲中，過程①需要的酶有________________________________。為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以________作為唯一碳源。②、③過程需重復(fù)幾次，目的是_____________。 (2)某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是__________________；推測該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是__________________________。 (3)以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種________菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是__________________________________________。 答案　(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶　淀粉　進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌　(2)稀釋涂布平板法　涂布不均勻　(3)工程酵母　工程酵母菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2的速率更快 解析　(1)圖甲中過程①為構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要的酶有限制性核酸內(nèi)切酶及DNA連接酶；欲篩選可直接利用淀粉的菌種，宜制備以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基；圖示②、③過程需重復(fù)幾次，其作用在于“純化”，從而進(jìn)一步篩選出分解淀粉能力更強(qiáng)的酵母菌。(2)圖乙所示培養(yǎng)基平板中的菌落呈分散分布，應(yīng)為采用稀釋涂布平板法接種的結(jié)果，然而，該平板上菌落并非“均勻分布”而是相對集中于左側(cè)，這可能是由于制作平板時(shí)“涂布不均勻”所致。(3)若以“淀粉”為原料，則相對于普通菌種，工程酵母菌因轉(zhuǎn)入了α淀粉酶基因，其利用淀粉的能力將更強(qiáng)，故發(fā)酵產(chǎn)生CO2的能力更強(qiáng)，因此需要先排氣。 1．微生物的培養(yǎng) (1)無菌技術(shù)：主要包括消毒和滅菌。 ①消毒方法：常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。 ②常用滅菌方法：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)如圖為倒平板操作過程，操作時(shí)要待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近進(jìn)行。 制備固體培養(yǎng)基最后要將平板倒置，其主要目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠滴入培養(yǎng)基造成污染。 (3)平板劃線操作 (4)稀釋涂布平板法：先將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋后涂布平板，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。如圖所示： 2．某種微生物的分離與計(jì)數(shù) (1)分離——選擇培養(yǎng)基 ①培養(yǎng)基中加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。 ②培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。 ③培養(yǎng)基中缺乏氮源時(shí)，可以分離得到固氮微生物。 ④當(dāng)培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時(shí)，也具有分離效果。 ⑤改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達(dá)到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。 (2)計(jì)數(shù) ①土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) a．篩選菌株：利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基篩選菌株。 b．計(jì)數(shù)方法：活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。前者為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力和準(zhǔn)確性，則需設(shè)置重復(fù)組，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 c．過程：土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察。 ②分解纖維素的微生物的分離 a．實(shí)驗(yàn)原理 即：可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。 b．流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布平板→挑選菌落。 (3)鑒定方法 鑒定分解尿 素的細(xì)菌 含酚紅指示劑的尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基→細(xì)菌→指示劑變紅，則該菌能分解尿素 鑒定纖維素分解菌 1．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室中微生物培養(yǎng)和分離的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵 B．高溫滅菌的目的是殺死所有微生物 C．劃線分離可在培養(yǎng)基上獲得均勻分布的單菌落 D．稀釋涂布平板法可用于計(jì)數(shù)活菌數(shù)目 答案　C 解析　微生物培養(yǎng)過程中要進(jìn)行無菌操作，防止外來雜菌的入侵，A正確；高溫滅菌可殺死所有微生物，B正確；劃線分離可在培養(yǎng)基上獲得逐漸變稀分布的單菌落，C錯(cuò)誤；稀釋涂布平板法中根據(jù)菌落的數(shù)目可計(jì)數(shù)活菌數(shù)目，D正確。 2．某學(xué)者欲研究被石油污染過的土壤中細(xì)菌數(shù)量，并從中篩選出能分解石油的細(xì)菌。下列操作錯(cuò)誤的是(　　) A．利用平板劃線法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù) B．以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選 C．采用稀釋涂布平板法分離菌種 D．稱取和稀釋土壤時(shí)應(yīng)在火焰旁 答案　A 解析　稀釋涂布平板法有利于將細(xì)菌分離形成單個(gè)菌落，利于計(jì)數(shù)，因此，如果是通過菌落數(shù)來估算細(xì)菌的數(shù)量，應(yīng)該采用稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)；要篩選出能分解石油的細(xì)菌，應(yīng)該采用選擇培養(yǎng)基，即以石油作為唯一碳源進(jìn)行培養(yǎng)，在這種培養(yǎng)基上只有能分解石油的細(xì)菌才能生長繁殖；操作時(shí)要無菌操作，稱取和稀釋土壤應(yīng)在火焰旁。 3．下列關(guān)于微生物的營養(yǎng)，說法正確的是(　　) A．同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源 B．凡是碳源都能提供能量 C．除水以外的無機(jī)物僅提供無機(jī)鹽 D．無機(jī)氮源也可能提供能量 答案　D 解析　此題考查我們對微生物的營養(yǎng)和能源的理解。對一些微生物來說，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。CO2是光能自養(yǎng)細(xì)菌的碳源，但不能提供能量。CO2和N2是無機(jī)物，也是微生物的碳源和氮源。硝化細(xì)菌所利用的氮源是無機(jī)氮源氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供用以化能合成作用的能源。 4．下列對無菌操作轉(zhuǎn)接培養(yǎng)物的操作順序的敘述，正確的是(　　) ①接種環(huán)在火焰上灼燒滅菌?、谠诨鹧媾岳鋮s接種環(huán)，并打開棉塞?、鄞蜷_棉塞的試管口通過火焰?、軐⒁牙鋮s的接種環(huán)伸入菌液，沾取一環(huán)菌液轉(zhuǎn)移到一裝有無菌培養(yǎng)基的試管中　⑤將試管口塞上棉塞?、藿臃N環(huán)再次灼燒滅菌 A．①②④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④⑤⑥ D．①②③④ 答案　C 5．為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}： (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間，這樣做的目的是__________________________________；然后，將1 mL水樣稀釋100倍，在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為______________。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時(shí)，接種環(huán)通過________滅菌，在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是_________________。 (3)示意圖A和圖B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中__________的含量，同時(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)___________的利用率。 答案　(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8107 (2)灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落 (3)B　(4)溶解氧　營養(yǎng)物質(zhì) 解析　(1)為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，可在涂布接種前，隨機(jī)取滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間。0.1 mL稀釋液中平均有(39＋38＋37)/3＝38個(gè)活菌，則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38/0.1＝380，則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380100＝3.8104，則每升水樣中活菌數(shù)目為3.81041 000＝3.8107。 (2)接種環(huán)、接種針等金屬用具可直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，以達(dá)到迅速徹底滅菌的目的。在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線，其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落。 (3)比較圖A和圖B可以看出：A培養(yǎng)基中細(xì)菌的分布呈線性，是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果；B培養(yǎng)基中細(xì)菌均勻分布，是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，因此振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。 6．有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會(huì)污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過程如圖甲、圖乙所示。 (1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________________四類，該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是___________________。 (2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和________________，這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成________保存?zhèn)溆谩? (3)純化菌株時(shí)，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有_________________________________________。 (4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制，將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心，取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是________________________________，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理？為什么？________________________。 答案　(1)氮源和無機(jī)鹽　只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖　(2)細(xì)胞分裂素　母液　(3)接種環(huán)　①接種環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)　不合理，缺少空白對照 解析　(1)微生物生長繁殖需要的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括碳源、氮源、水和無機(jī)鹽四類。根據(jù)題意可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，該實(shí)驗(yàn)的目的是探索其降解機(jī)制，因此，需要分離出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物，故選擇培養(yǎng)時(shí)為了排除其他碳源的干擾，培養(yǎng)基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要添加生長素和細(xì)胞分裂素，用于調(diào)節(jié)植物細(xì)胞再分化；這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成母液保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時(shí)，通常使用的劃線工具是無菌接種環(huán)。劃線的平板培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)第一劃線區(qū)域的劃線上不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，而其他劃線上有菌落。造成此現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)：一是接種環(huán)灼燒后未冷卻，菌種接觸到高溫的接種環(huán)而死亡；二是劃第二劃線區(qū)域第一條線時(shí)未從第一區(qū)域末端開始。(4)根據(jù)圖乙所示實(shí)驗(yàn)中的上清液加入蛋白酶溶液推測，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄磕康木晔欠衲芊置诮到獗交锹〉牡鞍踪|(zhì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理之處是缺少不加蛋白酶溶液、其他條件同圖乙的空白對照。 7．研究被石油污染過的土壤中細(xì)菌數(shù)量，并從中篩選出能分解石油的細(xì)菌。為了分離和純化高效分解石油的細(xì)菌，科研人員利用被石油污染過的土壤進(jìn)行如圖A所示的實(shí)驗(yàn)。 (1)配制好的培養(yǎng)基通常可以使用________________法滅菌。與步驟②中培養(yǎng)基成分相比，步驟③中培養(yǎng)基成分的最大區(qū)別是_______________________________________________。 (2)接種細(xì)菌常用的方法有_____________________________________________。 若經(jīng)過④過程后獲得的結(jié)果為圖B所示，則所操作方法如圖________所示。 (3)步驟⑤后取樣測定石油含量的目的是__________________________________________。 對步驟⑤某瓶中細(xì)菌計(jì)數(shù)的方法有兩種，一種方法是________________，其菌落數(shù)可代表活菌數(shù)；另一種方法是________________，該方法需要借助一塊特殊的載玻片，其名稱為________________。 答案　(1)高壓蒸汽滅菌　石油是唯一碳源　(2)平板劃線法和稀釋涂布平板法　甲　(3)篩選出分解石油能力最好的細(xì)菌　稀釋涂布平板法　顯微鏡直接計(jì)數(shù)(血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法)　血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(血球計(jì)數(shù)板) 解析　(1)培養(yǎng)基滅菌用高壓蒸汽滅菌，為篩選出能分解石油的細(xì)菌，所以石油是唯一碳源。(2)接種細(xì)菌常用的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。圖B為平板劃線法，如圖甲所示。(3)步驟⑤進(jìn)一步操作是為篩選出分解石油能力最好的細(xì)菌，微生物計(jì)數(shù)可用稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法(血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法)。 考點(diǎn)40　微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用 1．判斷下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述 (1)在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時(shí)間可延長 (　√　) (2)在家庭中用鮮葡萄制作果酒時(shí)，讓發(fā)酵裝置接受光照并放在45 ℃處 (　　) (3)在果酒和果醋制作過程中，果酒的制作過程是在缺氧條件下，而果醋整個(gè)制作過程一直處于有氧條件下 (　　) (4)與果醋、果酒制作相比，腐乳的制作所需要的適宜溫度最高，所用菌種為乳酸菌 (　　) (5)在腐乳制作過程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與，所用豆腐的含水量為70%左右，水分過多腐乳不易成形 (　√　) 2．某研究性學(xué)習(xí)小組以櫻桃番茄為材料進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度較高 B．先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵 C．與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好 D．適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖 答案　D 解析　醋酸菌是嗜熱菌，果醋發(fā)酵所需的最適溫度較高，A錯(cuò)誤；進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，要先隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵，再供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，B錯(cuò)誤；人工接種的菌種品質(zhì)更好，且不容易存在雜菌污染，故比自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好，C錯(cuò)誤；適當(dāng)加大接種量，讓菌體快速形成優(yōu)勢菌群，可以抑制雜菌生長，提高發(fā)酵速率，D正確。 3．回答下列有關(guān)泡菜制作的習(xí)題： (1)制作泡菜時(shí)，所用鹽水需煮沸，其目的是__________。為了縮短制作時(shí)間，有人還會(huì)在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的目的是______________________。 (2)泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進(jìn)行________________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的______________中。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有______、__________和__________等。 (4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是________________，原因是_________________________________。 答案　(1)殺滅雜菌　增加乳酸菌數(shù)量　(2)無氧呼吸　細(xì)胞質(zhì)　(3)溫度　腌制時(shí)間　食鹽用量　(4)乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少　乳酸菌比雜菌更為耐酸 解析　根據(jù)泡菜制作過程中乳酸菌的來源、呼吸類型、呼吸產(chǎn)物所引起的環(huán)境變化回答相應(yīng)問題，還要注意每步操作的目的以及一些相關(guān)物質(zhì)的變化。 微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用 項(xiàng)目內(nèi)容 果酒和果醋的制作 腐乳制作 泡菜制作 作用菌類 果酒：酵母菌果醋：醋酸菌 毛霉 乳酸菌 原理 (1)酵母菌在無氧條件下將葡萄糖氧化成乙醇；(2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸 毛霉將蛋白質(zhì)、脂肪分解成小分子有機(jī)物 乳酸菌將糖轉(zhuǎn)化為乳酸 原料選擇 新鮮葡萄(或蘋果) 豆腐 大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜 實(shí)驗(yàn)流程 讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制 制泡菜：→裝壇→發(fā)酵→成品 操作注意事項(xiàng) ①材料選擇與處理；②防止發(fā)酵液污染，控制好發(fā)酵條件 ①材料用量；②防止雜菌污染；③控制溫度及酒精含量 ①泡菜壇的選擇；②腌制條件(無氧) 共同點(diǎn) 都是天然的發(fā)酵，利用了微生物新陳代謝過程中代謝產(chǎn)物的作用或直接獲取代謝產(chǎn)物 1．下列有關(guān)傳統(tǒng)果酒、果醋發(fā)酵和腐乳制作的比較正確的是(　　) A．果酒、腐乳發(fā)酵的主要微生物屬于真核生物，果醋發(fā)酵菌種屬于原核生物 B．果酒制成后只需將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中即可制作果醋 C．果酒和果醋發(fā)酵在無氧環(huán)境下進(jìn)行，腐乳發(fā)酵在有氧條件下進(jìn)行 D．果酒、果醋和腐乳制作過程利用的都是微生物胞內(nèi)酶 答案　A 解析　果酒發(fā)酵的微生物是酵母菌，為真核生物，腐乳發(fā)酵的微生物是毛霉，為真核生物，果醋發(fā)酵的微生物為醋酸菌，為原核生物，故A正確；果酒制成后轉(zhuǎn)移至較高溫度的環(huán)境中，還需要通入氧氣，才可以制作果醋，故B錯(cuò)誤；果酒發(fā)酵在無氧條件下進(jìn)行，而果醋和腐乳發(fā)酵都需要有氧條件，故C錯(cuò)誤；制作果酒、果醋利用的是微生物的胞內(nèi)酶，腐乳利用的是微生物的胞外酶(主要是毛霉分泌的蛋白酶和脂肪酶)，故D錯(cuò)誤。 2．利用如圖裝置制作果酒和果醋，下列敘述正確的是(　　) A．制作果酒時(shí)應(yīng)關(guān)閉閥b，適時(shí)打開閥a幾秒鐘 B．制作果酒時(shí)如果關(guān)閉閥a，打開閥b，會(huì)導(dǎo)致爆瓶 C．制作果醋時(shí)需打開閥a通氣，打開閥b排氣 D．制作果醋時(shí)把發(fā)酵裝置放到25 ℃環(huán)境中比較適宜 答案　A 解析　圖示裝置中，閥a控制排氣，閥b控制進(jìn)氣，所以制作果酒時(shí)應(yīng)關(guān)閉閥b，適時(shí)打開閥a幾秒鐘以排出產(chǎn)生的氣體；如果關(guān)閉閥a，打開b，產(chǎn)生的氣體不能排出，會(huì)使發(fā)酵液從右側(cè)導(dǎo)管排出，不會(huì)導(dǎo)致爆瓶；制作果醋時(shí)，打開閥a是為了排氣，打開閥b是為了通氣；制作果醋時(shí)發(fā)酵裝置應(yīng)放到30～35 ℃環(huán)境中比較適宜。 3．下列關(guān)于腐乳制作的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．毛霉可利用蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸 B．豆腐胚表面有毛霉、青霉、曲霉等微生物，它們之間存在競爭關(guān)系 C．腐乳的前期制作溫度應(yīng)控制在15～18 ℃環(huán)境條件下 D．加入較多的香辛料既能調(diào)味又能縮短腐乳成熟的時(shí)間 答案　D 解析　制作腐乳主要是利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶將豆腐內(nèi)的蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸，從而改變豆腐的成分和口味；豆腐胚表面長有毛霉、青霉、曲霉等微生物，它們都利用豆腐內(nèi)的營養(yǎng)來維持生命活動(dòng)，因而存在競爭關(guān)系；毛霉生長的適宜溫度是15～18 ℃；加入較多的香辛料能調(diào)味，殺菌防腐，酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長。 4．用酵母菌使葡萄汁產(chǎn)生葡萄酒，當(dāng)酒精含量達(dá)到12%～16%時(shí)，發(fā)酵就停止了。有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．酒精對酵母菌有毒害作用，后期細(xì)胞生命活動(dòng)減弱 B．產(chǎn)生酒精的同時(shí)也有CO2生成，所以發(fā)酵過程中需擰松瓶蓋放氣 C．產(chǎn)物積累使pH值下降，同時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)減少，種群數(shù)量下降 D．氧氣過少導(dǎo)致其無法呼吸，細(xì)胞中即無法合成ATP 答案　D 解析　酒精具有消毒的作用，對酵母菌同樣有毒害作用，A正確；產(chǎn)生酒精的同時(shí)也有CO2生成，所以發(fā)酵過程中需擰松瓶蓋放氣，B正確；酒精發(fā)酵過程中，產(chǎn)物積累使pH值發(fā)生改變，營養(yǎng)物質(zhì)減少，種群數(shù)量下降，C正確；酒精發(fā)酵是在無氧條件下，不需要氧氣，D錯(cuò)誤。 5．某生物興趣小組的同學(xué)利用新鮮蘋果榨取果汁并制作果酒，簡要流程如下： →發(fā)酵→果酒 (1)實(shí)驗(yàn)過程中，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)榨取的果汁非常渾濁，解決的方法是______________。 (2)分離酵母菌應(yīng)使用________培養(yǎng)基，固定化酵母細(xì)胞常采用________法。 (3)酵母菌的酒精發(fā)酵過程一般控制在________溫度范圍最適合酵母菌繁殖，請簡要說明理由__________________________________。 (4)在酸性條件下，可用________________來檢測發(fā)酵產(chǎn)物中是否有酒精產(chǎn)生。若想進(jìn)一步檢測所得果酒中酵母菌的密度，可采用________________法。 (5)果汁為酵母菌的生長和繁殖提供的營養(yǎng)成分是__________________________。 (6)發(fā)酵完成后，生物興趣小組同學(xué)制作的果酒品質(zhì)非常好。為了方便后續(xù)年級(jí)使用，可將菌液________________________保存。 答案　(1)用果膠酶處理　(2)選擇　包埋　(3)18～25 ℃　在此溫度下，酶的活性最強(qiáng)，代謝最旺盛　(4)重鉻酸鉀　稀釋涂布平板　(5)碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等　(6)轉(zhuǎn)移到甘油中，與甘油充分混合后，放在－20 ℃的冷藏箱中 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，若發(fā)現(xiàn)榨取的果汁非常渾濁，用果膠酶處理，可使果汁變得澄清。(2)分離酵母菌應(yīng)使用選擇培養(yǎng)基，因?yàn)榧?xì)胞比酶分子大，故制備固定化細(xì)胞時(shí)常采用包埋法。(3)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的適宜溫度是18～25 ℃，(4)果汁發(fā)酵后，可以用重鉻酸鉀來檢驗(yàn)是否有酒精生成，在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色，稀釋涂布平板法能用于酵母菌的計(jì)數(shù)。(5)微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等，故果汁為酵母菌的生長和繁殖提供的營養(yǎng)成分是碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等。(6)長期保存菌種應(yīng)將菌種轉(zhuǎn)移到甘油中，與甘油充分混合后，放在－20 ℃的冷藏箱中。 6．葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵可以產(chǎn)生葡萄酒，進(jìn)一步經(jīng)醋酸發(fā)酵可以產(chǎn)生葡萄醋，請利用相關(guān)的知識(shí)回答問題： (1)從將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶到酒精發(fā)酵完畢的過程中，酵母菌進(jìn)行的細(xì)胞呼吸方式是__________________。 (2)甲、乙兩位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，如下圖所示。 ①在排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是____________________。 ②請找出圖中實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤：甲圖中的錯(cuò)誤是________________，乙圖中的錯(cuò)誤是________________。 (3)為了提高果酒的品質(zhì)，更好地抑制其他微生物的生長，常常加入人工培養(yǎng)的酵母菌。為了分離純化酵母菌，最簡便的接種方法是____________。 (4)若果汁中混雜有醋酸菌，在果酒發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌________(能/不能)將果汁中的糖發(fā)酵形成醋酸，其原因是__________________________________________________。 答案　(1)有氧呼吸、無氧呼吸　(2)①防止空氣中的微生物污染發(fā)酵瓶?、诩祝何磰A住發(fā)酵瓶的進(jìn)氣管　乙：瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口　(3)平板劃線法　(4)不能　果酒發(fā)酵時(shí)的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，果酒發(fā)酵的最適溫度也低于醋酸菌生長的最適溫度 解析　(1)利用葡萄汁制作葡萄酒，裝入發(fā)酵瓶后，一開始酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，迅速增加數(shù)量，隨著氧氣消耗，后期進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精。(2)為防止空氣中的微生物污染發(fā)酵瓶，在排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接。甲圖中未夾住發(fā)酵瓶的進(jìn)氣管，這樣酵母菌會(huì)一直進(jìn)行有氧呼吸，不能產(chǎn)生酒精；乙圖中瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口，這樣不能排出氣體，可能會(huì)排出發(fā)酵液。(3)分離純化酵母菌，常用的接種方法是平板劃線法。(4)醋酸菌進(jìn)行有氧呼吸，若果汁中混雜有醋酸菌，在果酒發(fā)酵旺盛時(shí)，果酒發(fā)酵時(shí)的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，同時(shí)果酒發(fā)酵的最適溫度也低于醋酸菌生長的最適溫度，所以醋酸菌不能將果汁中的糖發(fā)酵形成醋酸。 7．腐乳是我國古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品。下面是腐乳制作的流程示意圖： 讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制 (1)現(xiàn)代科學(xué)研究表明，許多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉是一種__________狀真菌。 (2)腐乳制作的原理是_______________________________。 (3)傳統(tǒng)的制作過程中，豆腐塊上生長的毛霉來自______________________。而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的無菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種接種在豆腐上，這樣可以________________________。 (4)加鹽的作用是____________________________________和______________________。 (5)鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的，加酒的作用是________________和________________。 答案　(1)絲　(2)毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸　(3)空氣中的毛霉孢子　避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品的質(zhì)量　(4)析出豆腐中的水分，使豆腐變硬　抑制微生物的生長，避免豆腐腐敗變質(zhì) (5)抑制微生物的生長　使腐乳具有獨(dú)特的風(fēng)味 解析　(1)毛霉是一種絲狀真菌。(2)腐乳的制作原理是毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸。(3)傳統(tǒng)的腐乳制作過程中，不接種微生物，只能來自空氣中的毛霉孢子；現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)在無菌條件下進(jìn)行操作，可以防止雜菌污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量。(4)制作腐乳的過程中，加鹽的作用有兩方面：析出豆腐中的水分，使豆腐變硬；抑制微生物的生長，避免豆腐腐敗變質(zhì)。(5)鹵湯中加酒的作用有兩方面：抑制微生物的生長和使腐乳具有獨(dú)特的風(fēng)味。 考點(diǎn)41　植物有效成分的提取 1．判斷下列關(guān)于植物有效成分提取的敘述 (1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時(shí)應(yīng)選用干薄荷葉作原料，可采用水蒸氣蒸餾法提取(　　) (2)用萃取法提取薄荷油時(shí)，采用的溶劑是乙醚，原理是薄荷油易溶于有機(jī)溶劑乙醚中(　√　) (3)萃取法提取胡蘿卜素的主要步驟是：干燥、粉碎、萃取、濃縮、過濾(　　) (4)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，溫度過高和時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解(　√　) (5)提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進(jìn)行鑒定，在鑒定過程中不需要對照(　　) 2．胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下： (1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時(shí)，可選用____________________或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時(shí)需先灼燒接種環(huán)，其目的是_____________________________________。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時(shí)，培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長提供______________和____________。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過程應(yīng)控制好溫度和________________以防止胡蘿卜素的分解；萃取過程中宜采用________________方式加熱以防止溫度過高；萃取液濃縮前需進(jìn)行過濾，其目的是__________________________________________。 (4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作為______________。 答案　(1)稀釋涂布平板法　殺滅接種環(huán)上的微生物　(2)碳源　氮源　(3)干燥時(shí)間　水浴加熱　濾去萃取液中的不溶物　(4)(實(shí)驗(yàn))對照 解析　(1)接種微生物的方法主要是稀釋涂布平板法和平板劃線法，接種過程為了避免其他雜菌的污染，要做無菌操作，所以接種前需對接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(2)蔗糖主要提供碳源，當(dāng)然也可以作為能源物質(zhì)，硝酸鹽含氮元素，可提供氮源。(3)溫度過高、干燥時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解；由于萃取劑往往有揮發(fā)性，直接加熱時(shí)揮發(fā)出來的有機(jī)溶劑遇明火易爆炸；萃取后需將原料中不溶于萃取劑的成分濾去。(4)提取出來的胡蘿卜素往往不是純的，用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品主要起一個(gè)對照的作用。 1．植物芳香油三種提取方法的比較 提取方法 實(shí)驗(yàn)原理 適用范圍 水蒸氣蒸餾法 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出油層和水層 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油 壓榨法 通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料中芳香油的提取 有機(jī)溶劑萃取 使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油 適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分溶解在有機(jī)溶劑中 2.實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì) (1)玫瑰精油提取的實(shí)驗(yàn)流程 鮮玫瑰花＋清水(1∶4)→水蒸氣蒸餾→油水混合物 分離油層除水過濾,玫瑰油。 (2)橘皮精油提取的實(shí)驗(yàn)流程 石灰水浸泡橘皮→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。 (3)提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程 胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。 1．如圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β胡蘿卜素過程中，菌體生物量及β胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化的曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與β胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品的比對。請回答下列問題： (1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為________________，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供______________。在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行________________，以避免雜菌污染。 (2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第________h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是________________________________________________________________________， 為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是______________________________________。 (3)β胡蘿卜素常用的提取方法為________________法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)將萃取的胡蘿卜素樣品與β胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比對，結(jié)果如圖2。從圖中分析可知，色帶________為β胡蘿卜素。 答案　(1)液體培養(yǎng)基　碳源和氮源　高壓蒸汽滅菌　(2)100　營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累　連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物 　(3)有機(jī)溶劑萃取　石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好　(4)Ⅰ 解析　(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為液體培養(yǎng)基，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供碳源和氮源。在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。 (2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100 h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累，為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物。 (3)提取β胡蘿卜素常用的方法為有機(jī)溶劑萃取法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好。 2．檸檬油是植物芳香油中的一種，它是一種廣譜性的殺蟲劑，可殺死蚊子、蒼蠅、蟑螂和臭蟲等傳染疾病的害蟲，以及危害糧食、蔬菜的常見害蟲，包括幼蟲、蛹等，被稱為一種綠色殺蟲劑。提取檸檬油的操作步驟如圖。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖回答下列問題： (1)新鮮的檸檬果皮中含有大量的______________和水分，如果直接壓榨，出油率較低。 (2)壓榨是個(gè)機(jī)械加壓過程，要求既要將原料壓緊，防止原料滑脫，又要將________________擠壓出來。 (3)A是________________，目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止壓榨時(shí)果皮滑脫，提高_(dá)_______。B過程一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，其目的是使檸檬油易與水分離，并調(diào)節(jié)pH至________。 (4)C過程為用________過濾，目的是除去固體物和殘?jiān)? (5)檸檬油是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提取檸檬油不采取水中蒸餾的原因是：水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致__________________的問題。檸檬果皮精油的提取適宜采用________法。 答案　(1)果蠟、果膠　(2)油分　(3)石灰水　出油率　7～8　(4)普通布袋　(5)原料焦糊和有效成分水解　壓榨 解析　(1)新鮮的檸檬果皮中含有大量的果蠟、果膠、水分，會(huì)影響出油率。(2)壓榨過程要將原料壓緊，防止滑脫，將油分?jǐn)D壓出來。(3)為了提高出油率，壓榨前，需要將橘皮用石灰水浸泡，這樣可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，降低壓榨液的黏稠度，過濾時(shí)不會(huì)堵塞篩眼。(4)圖中C過程為過濾，用普通布袋，可以除去固體物和殘?jiān)?5)水中蒸餾時(shí)，檸檬油中有效成分會(huì)水解，也容易發(fā)生原料焦糊問題，因此宜采用壓榨法。 3．回答下列有關(guān)植物有效成分提取的問題。 (1)提取玫瑰精油可用______________法，對裝有玫瑰花瓣和水的蒸餾瓶加熱，可在錐形瓶中收集到油水混合物，再向油水混合物中加入________，可以使油水混合物分層，通過分液漏斗獲取油層，此時(shí)油層中還有一定水分，一般還要加入一定量的________________吸水。 (2)用壓榨法提取橘皮精油，為防止壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，可以將橘皮干燥去水后用________浸泡再壓榨；在壓榨液中加入小蘇打和硫酸鈉的目的是_____________________。 (3)胡蘿卜素不易揮發(fā)，一般考慮________法提取，在乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳中，________最適合用于提取胡蘿卜素。整個(gè)過程不用明火加熱是為了________________，蒸餾瓶上加裝冷凝回流裝置是為了_______________________。 答案　(1)水蒸氣蒸餾(蒸餾)　NaCl　無水硫酸鈉 (2)石灰水　促進(jìn)油和水的分離　(3)萃取　石油醚　防止引起燃燒或爆炸　防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā) 解析　(1)提取玫瑰精油可用水蒸氣蒸餾法；收集油水混合物后，向其中加入NaCl，可促進(jìn)油水混合物分層；油層中的水分可以用無水硫酸鈉吸收。 (2)提取橘皮精油時(shí)，將橘皮干燥去水后用石灰水浸泡，可以防止壓榨時(shí)滑脫，提高出油率；在壓榨液中加入小蘇打和硫酸鈉的目的是促進(jìn)油和水的分層。 (3)胡蘿卜素不易揮發(fā)，一般采用萃取法提??；在乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳中，乙醇和丙酮易溶于水，不適合用萃取法，石油醚的沸點(diǎn)最高，且不易揮發(fā)，最適合用于提取胡蘿卜素；由于萃取劑易燃易爆炸，不能明火加熱；蒸餾瓶上加上冷凝回流裝置是為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。 4．請回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問題。 (1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、________和________。 (2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于______________，易溶于________，因此可用________________作為提取劑來提取芳香油。 (3)橘子果實(shí)含有芳香油，通?？捎胈_______作為材料提取芳香油，而且提取時(shí)往往選用新鮮的材料，理由是______________________________。 (4)對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是________________________________________________________________________。 (5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后，芳香油將分布于液體的________層，原因是_________________。加入氯化鈉的作用是________________________________________。 (6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，此劑的作用是________。 答案　(1)蒸餾法　萃取法　(2)水　有機(jī)溶劑　有機(jī)溶劑(其他合理答案也可)　(3)橘子皮　芳香油含量較高 (4)過濾(其他合理答案也可)　(5)上　油的密度比水小(其他合理答案也可)　增加水層密度，使油和水分層　(6)吸收芳香油中殘留的水分 解析　(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、蒸餾法、萃取法。(2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，因此可用有機(jī)溶劑作為提取劑來提取芳香油。(3)一般采用新鮮的橘子皮來提取橘皮精油，因?yàn)樾迈r的含有芳香油多。(4)除去液體中的固體常用方法是過濾。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，會(huì)浮在液體的表面。加入氯化鈉會(huì)增加水層密度，使油和水分層。(6)無水硫酸鈉的作用可以吸收芳香油中殘留的水分。 5．胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病；還是常用的食品色素；還具有使癌變細(xì)胞恢復(fù)為正常細(xì)胞的作用。下圖是提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，請回答下列相關(guān)問題。 →→→→→→ (1)除了可以從植物中提取天然胡蘿卜素外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或者利用________________生產(chǎn)。 (2)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在胡蘿卜素的提取過程中，要對新鮮的胡蘿卜進(jìn)行________________處理，但要注意控制________和時(shí)間，這是因?yàn)開________。 (3)圖中A過程表示________，此過程用到的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的________，能夠充分________胡蘿卜素，并且不與水混溶。 (4)圖中B過程表示________，濃縮之前進(jìn)行過濾的目的是_____________。 答案　(1)微生物的發(fā)酵 (2)干燥　溫度　溫度太高、干燥時(shí)間太長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解 (3)萃取　溶點(diǎn)　溶解 (4)濃縮　除去萃取液中的不溶物 解析　(1)天然胡蘿卜素除取自植物外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)。(2)進(jìn)行有機(jī)溶劑萃取時(shí)宜對原料進(jìn)行干燥處理。(3)圖中A為萃取，該過程所用到的有機(jī)溶劑應(yīng)具有很高的溶點(diǎn)，能充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。(4)圖中B為濃縮，在濃縮前宜進(jìn)行過濾以除去萃取液中的不溶物。 考點(diǎn)42　植物組織培養(yǎng) 1．判斷下列有關(guān)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)的敘述 (1)外植體可以來自于植物的任何細(xì)胞 (　　) (2)愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞 (　　) (3)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株 (　　) (4)以花粉作為外植體可得到單倍體植株 (　√　) (5)用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子 (　　) (6)植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得 (　√　) (7)不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例不同 (　√　) 2．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖： (1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的______和________過程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是______。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時(shí)，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時(shí)，應(yīng)采用的滅菌方法是________________。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是________。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是________和纖維素酶。 (4)提取辣椒素過程中，萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置，其目的是__________________。 答案　(1)脫分化(或去分化)　再分化　(2)瓊脂　低　高壓蒸汽滅菌　(3)70%　果膠酶　(4)防止有機(jī)溶劑的揮發(fā) 解析　(1)由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程稱為脫分化，脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化。(2)培養(yǎng)基中常用的凝固劑是瓊脂。同時(shí)使用生長素和細(xì)胞分裂素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí)，有利于芽的分化；反之則利于根的分化。培養(yǎng)基應(yīng)用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌。(3)外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%。酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞所用的酶是果膠酶和纖維素酶。(4)用萃取法提取植物有效成分時(shí)，應(yīng)在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。 3．草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下： 外植體愈傷組織芽、根―→植株 請回答： (1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時(shí)，一般選取________作為外植體，其依據(jù)是________________________________________________________________________。 (2)在過程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加________，有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織，接種后2～5 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是________________。 (3)在過程②中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)莖尖(或根尖)　莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒　(2)有機(jī)物　植物激素　外植體消毒不徹底　(3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低 解析　(1)因莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒，所以常用其作為外植體培育無病毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，除了添加植物必需的礦質(zhì)元素外，還要添加有機(jī)物，添加植物激素有利于啟動(dòng)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)脫分化形成愈傷組織，并且可誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞的再分化過程。若對外植體消毒不徹底，會(huì)造成外植體邊緣局部污染。(3)在培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的用量比值不同，誘導(dǎo)生根發(fā)芽的結(jié)果不同，當(dāng)比值低時(shí)，有利于生芽；比值高時(shí)，有利于生根。 1．影響植物組織培養(yǎng)的因素 (1)內(nèi)因：材料的種類、年齡、保存時(shí)間長短等。 (2)外因 2．植物組織培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較 項(xiàng)目 內(nèi)容 植物組織培養(yǎng) 花藥培養(yǎng)技術(shù) 理論依據(jù) 細(xì)胞的全能性 基本過程 脫分化→再分化 外植體細(xì)胞類型 體細(xì)胞 生殖細(xì)胞 操作流程 制備MS固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 選材→消毒→接種、培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育 培養(yǎng)結(jié)果 正常植株 單倍體植株 可育性 可育 高度不育，秋水仙素處理，染色體加倍后可育 1．在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí)，下列描述正確的是(　　) A．有利于根的分化和芽的形成 B．不利于根的分化和芽的形成 C．有利于芽的形成，抑制根的分化 D．有利于根的分化，抑制芽的形成 答案　D 解析　生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí)，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的形成。 2．下圖是利用三倍體香蕉的莖尖培養(yǎng)脫毒香蕉植株的過程示意圖。下列敘述正確的是(　　) A．①～③過程中發(fā)生了有絲分裂和減數(shù)分裂 B．①階段需要生長素而③階段僅需要細(xì)胞分裂素 C．①階段細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，細(xì)胞分化速度快 D．X階段的細(xì)胞高度液泡化，排列疏松而無規(guī)則 答案　D 解析　①～③過程都是有絲分裂，無減數(shù)分裂，故A錯(cuò)。組織培養(yǎng)過程都需要細(xì)胞分裂素和生長素，故B錯(cuò)。①階段為脫分化，細(xì)胞不分化，故C錯(cuò)。X階段為愈傷組織，細(xì)胞高度液泡化，排列疏松而無規(guī)則，故D正確。 3．下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ) B．脫分化和再分化與培養(yǎng)基中的植物激素的種類及其比例有密切關(guān)系 C．對外植體進(jìn)行嚴(yán)格的消毒、滅菌后再進(jìn)行組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株 D．愈傷組織的誘導(dǎo)往往需要暗培養(yǎng)，再分化一定要有光照 答案　C 解析　細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，故A正確；脫分化和再分化與植物激素的種類和比例有