专题14生物技术实践答案速填答案速填: :酚红指示剂酚红指示剂尿素尿素刚果红染色刚果红染色法法稀释涂布平板法稀释涂布平板法显微镜直接计数法显微镜直接计数法计算计算称量称量溶化溶化灭菌灭菌倒平板倒平板碳源、氮碳源、氮源、水、无机盐源、水、无机盐琼脂琼脂煮沸消毒法、巴氏煮沸消毒法、巴氏消毒法等消毒法等灭菌灭菌灼烧灭菌、干热灭菌、高灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌压蒸汽灭菌平板划线法平板划线法萃取萃取【知识【知识方法方法】一、微生物的分离和培养一、微生物的分离和培养1.1.微生物培养的微生物培养的2 2种基本技术种基本技术: :(1)(1)培养基的制备培养基的制备: :计算计算称量称量溶化溶化灭菌灭菌倒平板。倒平板。(2)(2)无菌技术无菌技术: :主要包括消毒和灭菌。主要包括消毒和灭菌。2.2.微生物分离的微生物分离的2 2种方法种方法: :(1)(1)平板划线法平板划线法: :通过接种环在琼脂固体培养基表面的通过接种环在琼脂固体培养基表面的连续划线将聚集的菌种分散开。连续划线将聚集的菌种分散开。(2)(2)稀释涂布平板法稀释涂布平板法: :通过系列梯度稀释通过系列梯度稀释, ,将聚集的菌种将聚集的菌种分散开。分散开。3.23.2种微生物的筛选与鉴定种微生物的筛选与鉴定: :(1)(1)筛选微生物的筛选微生物的2 2种选择培养基。种选择培养基。以尿素为唯一氮源的培养基以尿素为唯一氮源的培养基: :选择培养尿素分解菌。选择培养尿素分解菌。富含纤维素的培养基富含纤维素的培养基: :选择培养纤维素分解菌。选择培养纤维素分解菌。(2)(2)鉴别微生物的鉴别微生物的2 2种鉴别培养基。种鉴别培养基。添加酚红指示剂的培养基添加酚红指示剂的培养基: :尿素分解菌可使该培养基尿素分解菌可使该培养基变红。变红。添加刚果红的培养基添加刚果红的培养基: :纤维素分解菌的菌落周围产生纤维素分解菌的菌落周围产生透明圈。透明圈。 4.4.微生物计数的微生物计数的2 2种方法种方法: :(1)(1)直接计数法直接计数法: :用血细胞计数板借助显微镜观察计数用血细胞计数板借助显微镜观察计数, ,实验结果偏大。实验结果偏大。(2)(2)间接计数法间接计数法: :稀释涂布平板法稀释涂布平板法, ,实验结果偏小。实验结果偏小。二、传统发酵技术二、传统发酵技术1.41.4种传统发酵食品的制作种传统发酵食品的制作: :食品食品菌种菌种呼吸类型呼吸类型原理原理温度温度果酒果酒酵母菌酵母菌无氧无氧无氧呼吸产生酒精无氧呼吸产生酒精18182525果醋果醋醋酸菌醋酸菌有氧有氧糖糖( (酒酒)醋酸醋酸30303535腐乳腐乳毛霉毛霉有氧有氧蛋白酶、脂肪酶蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪水解蛋白质、脂肪15151818泡菜泡菜乳酸菌乳酸菌无氧无氧无氧呼吸产生乳酸无氧呼吸产生乳酸2.2.控制杂菌的控制杂菌的“4 4大大”措施措施: :(1)(1)通过发酵条件控制杂菌。通过发酵条件控制杂菌。无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。殖。(2)(2)利用盐控制杂菌利用盐控制杂菌: :如腐乳的制作。如腐乳的制作。(3)(3)利用酒精控制杂菌利用酒精控制杂菌: :如果酒、腐乳的制作。如果酒、腐乳的制作。(4)(4)利用香辛料控制杂菌利用香辛料控制杂菌: :如腐乳、泡菜的制作。如腐乳、泡菜的制作。 3.3.影响酒精发酵的影响酒精发酵的“2 2大大”因素因素: :(1)(1)发酵前期供氧不足。发酵前期供氧不足。结果结果: :酵母菌数量少酵母菌数量少, ,产生的酒精少。产生的酒精少。原因原因: :发酵前期发酵前期, ,酵母菌需要通过有氧呼吸大量增殖酵母菌需要通过有氧呼吸大量增殖, ,所以需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间。所以需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间。(2)(2)发酵后期密封不严。发酵后期密封不严。结果结果: :酵母菌数量充足酵母菌数量充足, ,但是产生的酒精较少或不能但是产生的酒精较少或不能产生酒精。产生酒精。原因原因: :发酵后期要通过密封严格控制无氧环境发酵后期要通过密封严格控制无氧环境, ,以利以利于酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。于酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。 三、植物有效成分的提取三、植物有效成分的提取1.1.植物有效成分的植物有效成分的3 3种提取方法种提取方法: :(1)(1)蒸馏法蒸馏法: :适合提取化学性质稳定、易挥发且不与水适合提取化学性质稳定、易挥发且不与水混溶的物质。混溶的物质。(2)(2)压榨法压榨法: :适合提取高温易分解或原料易焦糊且含量适合提取高温易分解或原料易焦糊且含量较高的物质。较高的物质。(3)(3)萃取法萃取法: :适合提取易溶于有机溶剂的物质。适合提取易溶于有机溶剂的物质。2.2.物质分离的物质分离的5 5种方法种方法: :(1)(1)分液法分液法: :分离油水混合物。分离油水混合物。(2)(2)过滤法过滤法: :除去固体物和残渣。除去固体物和残渣。(3)(3)离心法离心法: :除去液体中质量较小的固体残留物。除去液体中质量较小的固体残留物。(4)(4)加入无水硫酸钠后过滤的方法加入无水硫酸钠后过滤的方法: :除去芳香油中的残除去芳香油中的残留水分。留水分。(5)(5)蒸馏法蒸馏法: :除去萃取液中的有机溶剂。除去萃取液中的有机溶剂。3.3.冷凝管的冷凝管的2 2种用法种用法: :(1)(1)冷凝收集油水混合物冷凝收集油水混合物: :如玫瑰精油的提取。如玫瑰精油的提取。(2)(2)冷凝回流冷凝回流: :如胡萝卜素的提取。如胡萝卜素的提取。【易错【易错易混易混】1.1.自养生物与异养生物所需的碳源不同自养生物与异养生物所需的碳源不同: :(1)(1)自养生物自养生物: :需要利用需要利用COCO2 2作为碳源。作为碳源。(2)(2)异养生物异养生物: :需要利用含碳有机物作为碳源。需要利用含碳有机物作为碳源。2.2.好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌生活环境不同好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌生活环境不同: :(1)(1)好氧菌好氧菌: :生活在氧气充足的环境中生活在氧气充足的环境中, ,会集中分布在培会集中分布在培养液上层。养液上层。(2)(2)厌氧菌厌氧菌: :生活在无氧环境中生活在无氧环境中, ,会集中分布在培养液的会集中分布在培养液的底层。底层。(3)(3)兼性厌氧菌兼性厌氧菌: :有氧无氧环境均可有氧无氧环境均可, ,会随机分布在培养会随机分布在培养液中。液中。3.3.选择培养基上长出的菌落不一定就是目的微生物选择培养基上长出的菌落不一定就是目的微生物: :(1)(1)原因原因: :会出现假阳性反应。会出现假阳性反应。(2)(2)实例实例: :在以尿素为唯一氮源的培养基上可能会长出在以尿素为唯一氮源的培养基上可能会长出固氮菌的菌落。固氮菌的菌落。4.4.酒精发酵的条件不适合醋酸发酵酒精发酵的条件不适合醋酸发酵: :(1)(1)发酵温度不同发酵温度不同: :酒精发酵酒精发酵181825,25,醋酸发酵醋酸发酵30303535。(2)(2)氧气条件不同氧气条件不同: :酒精发酵需要无氧环境酒精发酵需要无氧环境, ,醋酸发酵需醋酸发酵需要有氧环境。要有氧环境。5.5.并非易挥发的物质都可以采用蒸馏法提取并非易挥发的物质都可以采用蒸馏法提取: :(1)(1)不耐热的物质不能用蒸馏法提取。不耐热的物质不能用蒸馏法提取。(2)(2)原料易焦糊的物质不能用蒸馏法提取。原料易焦糊的物质不能用蒸馏法提取。题型一微生物的培养与应用题型一微生物的培养与应用【典例【典例1 1】(2017(2017全国卷全国卷T37)T37)某些土壤细菌可将某些土壤细菌可将尿素分解成尿素分解成COCO2 2和和NHNH3 3, ,供植物吸收和利用。回答下列问供植物吸收和利用。回答下列问题题: :世纪金榜导学号世纪金榜导学号7341408873414088 (1) (1)有些细菌能分解尿素有些细菌能分解尿素, ,有些细菌则不能有些细菌则不能, ,原因是前原因是前者能产生者能产生_。能分解尿素。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物的细菌不能以尿素的分解产物COCO2 2作为碳源作为碳源, ,原因是原因是_,_,但可但可用葡萄糖作为碳源用葡萄糖作为碳源, ,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是是_(_(答出答出两点即可两点即可) )。(2)(2)为了筛选可分解尿素的细菌为了筛选可分解尿素的细菌, ,在配制培养基时在配制培养基时, ,应选应选择择_(_(填填“尿素尿素”“”“NHNH4 4NONO3 3”或或“尿素尿素+NH+NH4 4NONO3 3”) )作为氮源作为氮源, ,不选择其他两组的原因是不选择其他两组的原因是_。(3)(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KHKH2 2POPO4 4和和NaNa2 2HPOHPO4 4, ,其作用有其作用有_(_(答出两点答出两点即可即可) )。 【解题技法【解题技法】信息推理法信息推理法1.1.关键信息关键信息: :分解尿素、碳源、筛选、无机盐。分解尿素、碳源、筛选、无机盐。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :(1)(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物脲酶分解尿素的细菌是异养生物, ,不能利用不能利用COCO2 2合成有机物为细胞生命活动提供能量合成有机物为细胞生命活动提供能量, ,为其他有机为其他有机物的合成提供原材料物的合成提供原材料(2)(2)尿素其他两组都含有尿素其他两组都含有NHNH4 4NONO3 3, ,能分解尿素的细菌和能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用不能分解尿素的细菌都能利用NHNH4 4NONO3 3, ,不能起到筛选作不能起到筛选作用用(3)(3)为细菌生长提供无机营养为细菌生长提供无机营养, ,作为缓冲剂保持细菌生作为缓冲剂保持细菌生长过程中长过程中pHpH稳定稳定题型二传统发酵技术题型二传统发酵技术【典例【典例2 2】(2017(2017临沂三模临沂三模) )下面为酿酒的工艺流程图。下面为酿酒的工艺流程图。请回答请回答: :(1)(1)若酒曲中的酵母菌菌种被杂菌污染若酒曲中的酵母菌菌种被杂菌污染, ,可采用可采用_进行纯化培养。接种后进行纯化培养。接种后, ,倒置培养皿进行恒倒置培养皿进行恒温培养温培养, ,直到出现直到出现_,_,再进行菌种鉴定。再进行菌种鉴定。(2)(2)在发酵前对原料在发酵前对原料( (多为粮食种子多为粮食种子) )的处理主要包括的处理主要包括“碎碎”和和“蒸蒸”。在高温条件下。在高温条件下“蒸蒸”的目的一方面是的目的一方面是_,_,另一方面可使原料另一方面可使原料“糖化糖化”形成形成麦芽糖等可发酵性糖。麦芽糖等可发酵性糖。(3)(3)发酵要保持在发酵要保持在181825,25,原因是原因是_。(4)(4)用稀释涂布平板法进行酵母菌计数时用稀释涂布平板法进行酵母菌计数时, ,一般选择菌一般选择菌落数在落数在_的平板进行计数。统计的菌落数往往的平板进行计数。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低比活菌的实际数目低, ,这是因为这是因为_。此外此外,_,_也是测定酵母菌数量的常用方法。也是测定酵母菌数量的常用方法。 【解题技法【解题技法】信息联系法信息联系法1.1.关键信息关键信息: :纯化培养、高温、发酵、酵母菌计数方法。纯化培养、高温、发酵、酵母菌计数方法。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :(1)(1)平板划线法单菌落平板划线法单菌落(2)(2)消灭杂菌消灭杂菌( (消毒灭消毒灭菌菌) )(3)(3)此温度范围是酵母菌发酵的适宜温度此温度范围是酵母菌发酵的适宜温度(4)30(4)30300300当两个或多个酵母菌连在一起时当两个或多个酵母菌连在一起时, ,平板上只能观平板上只能观察到一个菌落显微镜直接计数察到一个菌落显微镜直接计数题型三植物有效成分的提取题型三植物有效成分的提取【典例【典例3 3】(2017(2017洛阳二模洛阳二模) )洛阳市某中学生物兴趣小洛阳市某中学生物兴趣小组开展了针对洛阳牡丹产品开发的课题研究。下面是组开展了针对洛阳牡丹产品开发的课题研究。下面是他们课题研究的几个方向。请分析回答他们课题研究的几个方向。请分析回答: :世纪金榜导世纪金榜导学号学号7341408973414089(1)(1)牡丹花精油的提取过程牡丹花精油的提取过程: :鲜牡丹花鲜牡丹花+ +清水清水 _油水混合物油水混合物_除水除水牡丹花牡丹花精油。在操作中需要通过精油。在操作中需要通过_和和_来实现来实现提高精油的品质的目的。提高精油的品质的目的。(2)(2)牡丹籽油的提取牡丹籽油的提取: :牡丹籽中含油率在牡丹籽中含油率在202030%30%之间之间, ,不易挥发不易挥发, ,可以采取可以采取_和和_的方的方法进行提取。法进行提取。(3)(3)根据胡萝卜素根据胡萝卜素_的特点的特点, ,他们采用萃取他们采用萃取的方法来提取。操作时的方法来提取。操作时, ,要采用沸点高的萃取剂要采用沸点高的萃取剂, ,目的目的是是_。对于提取的胡萝卜素粗品可通过。对于提取的胡萝卜素粗品可通过_法鉴定。法鉴定。 【解题技法【解题技法】信息推理法信息推理法1.1.关键信息关键信息: :牡丹花精油、牡丹籽油、不挥发、胡萝卜牡丹花精油、牡丹籽油、不挥发、胡萝卜素、萃取剂、鉴定。素、萃取剂、鉴定。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :(1)(1)水蒸气蒸馏分离油层严格控制温度延水蒸气蒸馏分离油层严格控制温度延长蒸馏时间长蒸馏时间(2)(2)压榨萃取压榨萃取(3)(3)易溶于石油醚等有易溶于石油醚等有机溶剂充分溶解胡萝卜素机溶剂充分溶解胡萝卜素, ,并不与水混合纸层析并不与水混合纸层析【思维建模【思维建模】提高精油品质的提高精油品质的“2 2大大”措施措施措施措施1.1.严格控制温度严格控制温度, ,防止高温导致精油部分分解。防止高温导致精油部分分解。措施措施2.2.适当延长蒸馏时间适当延长蒸馏时间, ,保证精油的提取量。保证精油的提取量。高考新动向高考新动向 知识迁移应用知识迁移应用【典例【典例】(2017(2017全国卷全国卷T37)T37)豆豉是大豆经过发酵豆豉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某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A A、B B两两桶煮熟大豆中并混匀桶煮熟大豆中并混匀, ,再将两者置于适宜条件下进行发再将两者置于适宜条件下进行发酵酵, ,并在并在32 h32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题内定期取样观测发酵效果。回答下列问题: :世纪金榜导学号世纪金榜导学号7341409073414090(1)(1)该实验的自变量是该实验的自变量是_、_。(2)(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好好, ,说明该发酵菌是说明该发酵菌是_。 (3)(3)如果在实验后如果在实验后, ,发现发现32 h32 h内的发酵效果越来越好内的发酵效果越来越好, ,且随发酵时间呈直线上升关系且随发酵时间呈直线上升关系, ,则无法确定发酵的最则无法确定发酵的最佳时间佳时间; ;若要确定最佳发酵时间若要确定最佳发酵时间, ,还需要做的事情是还需要做的事情是_。(4)(4)从大豆到豆豉从大豆到豆豉, ,大豆中的成分会发生一定的变化大豆中的成分会发生一定的变化, ,其其中中, ,蛋白质转变为蛋白质转变为_,_,脂肪转变为脂肪转变为_。【解题技法【解题技法】信息推理法信息推理法1.1.关键信息关键信息: :大豆发酵食品大豆发酵食品, ,甲、乙两菌种甲、乙两菌种,32 h,32 h内定期内定期取样观测取样观测, ,发酵效果随发酵时间呈直线上升关系。发酵效果随发酵时间呈直线上升关系。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :(1)(1)菌种发酵时间菌种发酵时间(2)(2)好氧菌好氧菌(3)(3)延长发酵时间延长发酵时间, ,观测发酵效果观测发酵效果, ,最好的发酵效果所对最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间应的时间即为最佳发酵时间(4)(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油氨基酸和肽脂肪酸和甘油