（新課標大綱解讀）高考生物 重點 難點 核心考點全演練 專題15 微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應用.doc

（新課標大綱解讀）2014高考生物 重點 難點 核心考點全演練 專題15 微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應用1.微生物的利用：(1)微生物的分離和培養(yǎng)。(2)某種微生物數(shù)量的測定。(3)培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。(4)利用微生物進行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應用。2.生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應用：(1)從生物材料中提取某些特定的成分。(2)運用發(fā)酵加工食品的基本方法。(3)測定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)。一、微生物的培養(yǎng)與應用1匯總微生物的基本技術(shù)(1)制備培養(yǎng)基：計算稱量溶化滅菌倒平板。(2)無菌技術(shù)：主要指消毒和滅菌。(3)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至50_左右時，在酒精燈火焰旁倒平板。(4)平板劃線操作：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(5)稀釋涂布平板法：先將菌液進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到培養(yǎng)基的表面，從而在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。如圖：2完善下面某種微生物的分離與計數(shù)(1)土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)篩選菌株：利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株。測定微生物數(shù)量的常用方法：活菌計數(shù)法和顯微鏡直接計數(shù)。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實驗原理即：可通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。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菌含酚紅指示劑的尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基細菌指示劑變紅，則該菌能分解尿素鑒定纖維素分解菌【誤區(qū)歸納】1自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)不同自養(yǎng)微生物所需的碳源、氮源來自含碳、含氮的無機物，而異養(yǎng)微生物需要的碳源、氮源來自含碳、以得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在主要營養(yǎng)成分完整的基礎上加入。改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分。例如缺乏氮源時可以分離出固氮微生物；石油作為唯一碳源時，可以分離出消除石油污染的微生物。改變微生物的培養(yǎng)條件。例如，將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境下培養(yǎng)，可以得到耐高溫的微生物。二、應用生物技術(shù)進行食品加工1腐乳制作注意事項(1)影響腐乳品質(zhì)的條件：水、鹽、酒、溫度、發(fā)酵時間等。水的控制：含水量約70%，用含水量過 2果酒和果醋制作的注意事項(1)材料的選擇與處理：選擇新鮮的葡萄，榨汁前先沖洗后去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。(2)防止發(fā)酵液被污染榨汁機要清洗干凈并晾干。發(fā)酵瓶要洗凈并用70%酒精消毒。裝入葡萄汁后要封閉充氣口。(3)果酒發(fā)酵條件的控制：葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡o2后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的co2造成發(fā)酵液的溢出。嚴格控制溫度：1825 利于酒精發(fā)酵；3035 利于醋酸發(fā)酵。充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。3判斷發(fā)酵與無氧呼吸的方法(1)從概念上判斷：發(fā)酵是利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體及各種不同代謝產(chǎn)物的過程。無氧呼吸是生物在無氧條件下的一種呼吸方式。(2)從分類上判斷：發(fā)酵據(jù)產(chǎn)物不同可分為：酒精發(fā)酵(無氧呼吸)、乳酸發(fā)酵(無氧呼吸)和抗生素發(fā)酵等；據(jù)對氧的需求不同可分為：厭氧發(fā)酵(無氧呼吸)和需氧發(fā)酵；據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)不同可分為：固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。三、植物有效成分的提取1比較并填充下表中植物芳香油的三種提取方法提取方法實驗原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來水蒸氣蒸餾分離油層除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨法通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗壓榨、過濾、靜置再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料中芳香油的提取有機溶劑萃取使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油粉碎、干燥萃取、過濾濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分溶解在有機溶劑中【特別提醒】(1)三種提取方法的選用是由植物原料的特點決定的，三種方法的原理和操作過程不同，但都需過濾。(2)植物精油的提取實驗為粗提取，可進一步提純。2寫出下列實驗流程(1)玫瑰精油的提取實驗流程鮮玫瑰花瓣清水(14)水蒸氣蒸餾油水混合物分離油層除水中的微生物種類和數(shù)量繁多，某同學試圖從土壤中篩選出能高效降解尿素的細菌(目的菌)，表中所示是該同學配制的培養(yǎng)基成分：kh2po4na2hpo4mgso47h2o葡萄糖(nh4)2so4瓊脂蒸餾水1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g15.0 g定容到1 000 ml(1)該培養(yǎng)基中的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括_。從狀態(tài)上看，該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。(2)在生物的培養(yǎng)中，一般要對配制的培養(yǎng)基采用高壓滅菌，其中“高壓”是為了_。(3)若培養(yǎng)從土壤中分離出來的目的菌，該培養(yǎng)基成分如何調(diào)整？_，依據(jù)是_。該目的菌同化作用類型是_。(4)該同學在純化土壤中的目的菌時，最常用的接種方法是_。在純化土壤中該目的細菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是_。【答案】(1)氮源、碳源、無機鹽和水固體(2)殺死培養(yǎng)基中的細菌芽孢(3)將(nh4)2so4換成尿素【變式探究】 有些細菌可分解原油，從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同學欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?；卮鹣铝袉栴}。(1)在篩選過程中，應將土壤樣品稀釋液接種于以_為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。從功能上講，該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。(2)純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有兩種，即_和_。(3)為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說明該菌株的降解能力_。(4)通常情況下，在微生物培養(yǎng)過程中，實驗室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、_和_。無菌技術(shù)要求實驗操作應在酒精燈_附近進行，以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。 【特別提醒】(1)微生物培養(yǎng)技術(shù)中的消毒和滅菌消毒滅菌區(qū)別使用手段較為溫和的物理或化學方法強烈的理化因素結(jié)果殺死表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)殺死包括芽孢和孢子在內(nèi)的所有微生物常用方法煮沸消毒法、化學藥劑消毒法、巴氏消毒法、紫外線消毒法等灼燒滅菌法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法等聯(lián)系都借助理化性質(zhì)，營造微生物難以生存的不良環(huán)境；作用實質(zhì)都是通過使蛋白質(zhì)變性來抑制微生物生命活動或殺死微生物(2)平板劃線操作的注意事項每次劃線之前都需要灼燒接種環(huán)滅菌。灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破?？键c2、應用生物技術(shù)進行食品加工【例2】 利用不同微生物的發(fā)酵作用制作食品，歷史悠久、惠及民生。請分析回答下列問題。(1)腐乳制作的流程是：讓豆腐上長出_加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制。用鹽腌制時，應注意控制_；配制鹵湯時，要使鹵湯中酒的含量控制在_ %左右。(2)制作泡菜的原理是_。(3)蔬菜在腌制過程中，會產(chǎn)生亞硝酸鹽。在_條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生_反應后，與n1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成_色染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液進行目測比較，估算出的亞硝酸鹽含量如圖曲線所示，據(jù)圖可以得出的結(jié)論是：_?！咀兪教骄俊咳鐖D1是果酒和果醋制作的實驗流程，圖2為果酒和果醋的發(fā)酵裝置。據(jù)圖分析下列說法正確的是()。a在果酒發(fā)酵時，葡萄汁要裝滿發(fā)酵瓶，造成無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵b在果酒和果醋發(fā)酵時，排氣口的作用只是排出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的co2c酒精發(fā)酵時溫度控制在3035 ，果醋發(fā)酵時溫度控制在1825 d酒精發(fā)酵和果醋發(fā)酵所用的菌種，都具有細胞壁、細胞膜、核糖體、dna、rna發(fā)酵時溫度控制在1825 ，果醋發(fā)酵時溫度控制在3035 ；d選項正確，酒精發(fā)酵和果醋發(fā)酵所用【例3】 早在古代，人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有芳香氣味的植株或花卉能使人神清氣爽，將這些植物制成干品后，可當成藥物和香料使用。但是，植物香料易揮發(fā)，不易儲存。歐洲中世紀香料貿(mào)易的發(fā)展，促成了植物芳香油提取技術(shù)的誕生。16世紀，制備芳香油的技術(shù)已經(jīng)相當成熟。請回答下列與提取芳香油有關(guān)的問題。(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_和_等。(2)玫瑰精油能使人產(chǎn)生愉悅感，化學性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，揮發(fā)性強，所以提取時常用的方法是_。向用這種方法得到的乳濁液中加入_并放置一段時間后，將出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，原因是_。分離的油層還會含有一定的水分，一般可以加入一些 _來吸收殘留水分。(3)橘皮含有橘皮精油，具有誘人的橘香味。由于用上題所用方法提取橘皮精油的有效成分時會發(fā)生_，而使用_法又會產(chǎn)生原料焦糊的問題，所以一般用壓榨法提取。壓榨后壓榨液中含有橘皮精油和大量水分以及一些糊狀殘渣等雜質(zhì)，可用_法除去固體物和殘渣，然后需要進一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物時可以用_法?！咀兪教骄俊?下面圖一為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，圖二為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖一中b的名稱是_，a的作用是_，e為_，對于e實驗時應注意_，f為_，常用_，如果層析液沒及e會導致_。(2)圖二中a、b、c、d四點中，屬于標準樣品的樣點是_，屬于提取樣品的樣點是_?；€一般距底邊_cm；在圖中的層析譜中，代表的物質(zhì)是_，代表的物質(zhì)是_。【易錯警示】(1)層析時沒有選擇干凈的濾紙，導致實驗現(xiàn)象不明顯；為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。(2)點樣時點樣斑點太大(直徑大于2 mm)，導致最終在濾紙上形成一條線，無法辨認被提取的色素；點樣斑點的直徑應為2 mm。(3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸，以免由于毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。(4)層析液沒及樣品原點，色素溶解于層析液中，造成實驗失?。粚游鲆翰豢蓻]及樣品原點，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(5)沒設置標準樣品作對照；層析是否提取到胡蘿卜素，通過與標準樣品中的胡蘿卜素作對比予以確認。1(2013江蘇單科，14)某研究性學習小組以櫻桃番茄為材料進行果酒、果醋發(fā)酵實驗。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先供氧進行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進行果酒發(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適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖【解析】增大接種量可加快發(fā)酵速率；菌種數(shù)量大，競爭力強，可抑制雜菌的繁殖，d正確?！敬鸢浮縟2(2013全國課標卷，39)回答下列有關(guān)泡菜制作的習題：(1)制作泡菜時，用鹽水煮沸，其目的是_。為了縮短制作時間，有人還會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)酵過程即為乳酸菌進行_的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌的_中。(3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有_、_和_等。(4)從開始制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸，這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是_，原因是：_。3(2013山東理綜，34) 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，可選用_或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán)，其目的是_。(2)培養(yǎng)酵母菌r時，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，干燥過程應控制好溫度和_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準品作為_。4近期網(wǎng)絡上流行一種利用制作酸奶來判斷牛奶好壞的方法，以下自制酸奶的方法也隨之在網(wǎng)絡上廣泛流傳：將牛奶倒入玻璃杯，放在沸水中加熱10 min。降溫到42 ，每杯牛奶加入0.15 g酸奶發(fā)酵劑。用干凈小勺攪拌均勻，在杯子外封上保鮮膜。在42 下保溫5 h后，放在4 冰箱中冷藏1 h。請回答相關(guān)問題。(1)牛奶在沸水中加熱10 min，屬于_(填“消毒”或“滅菌”)的方式，你推測酸奶發(fā)酵劑中含有的成分是_，第步降溫到42 的目的是_，第步封上保鮮膜的目的是_。(2)除了沸水中加熱10 min外，本過程中還有哪些操作避免了酸奶被雜菌污染？其原理是什么？(寫出兩條即可)操作：_，原理：_。操作：_，原理：_。(3)酸奶中的多種活菌對健康有益，若要檢測不同酸奶中各種有益菌的數(shù)量是否達標，可采用_法。染、并抑制需氧雜菌生長5莠去津是一種含氮農(nóng)藥，在土壤中不易降解，為修復被其污染的土壤，按下面程序選育能降解莠去津的細菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低，含過量莠去津的固體培養(yǎng)基不透明。據(jù)圖回答問題。(1)由圖推斷，從a瓶到c瓶液體培養(yǎng)的過程稱為_，目的是_。(2)在將c瓶菌種接種到固體培養(yǎng)基之前通常要進行_，將菌種接種到固體培養(yǎng)基的方法有平板劃線法和_法，從圖中看本實驗采用的是_(填“前者”或“后者”)。一段時間后，培養(yǎng)基出現(xiàn)無透明帶菌落和有透明帶菌落兩種菌落，我們篩選的目的菌是_菌落中的細菌，該菌落生長所需的氮元素主要來源于_。(3)為弄清固體培養(yǎng)基中的非目的菌落來自c瓶菌種還是培養(yǎng)基，要如何設置對照組？_。(4)此實驗中，某同學從培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學只選擇出大約50個菌落。該同學的實驗結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是_。1 (1)為了獲得耐高糖、耐酸特性的酵母菌菌種，可以對野生菌種進行_。然后在_(培養(yǎng)基的物理狀態(tài))培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基要比基本培養(yǎng)基額外添加_，并且將ph_。(2)某培養(yǎng)基的配方：nano3、kh2po4、nah2po4、mgso47h2o、kcl、h2o。若用于培養(yǎng)纖維素分解菌，應加入_，為檢驗纖維素分解菌的存在與否，還應加入_，若存在纖維素分解菌，則培養(yǎng)基上將出現(xiàn)_。獲得的菌種如果需要長期保存，可以采用_的方法。(3)安徽懷遠盛產(chǎn)石榴，石榴酒也是當?shù)氐奶禺a(chǎn)。利用石榴發(fā)酵制作石榴酒的過程中，發(fā)酵裝置內(nèi)加入石榴汁后要留出約的空間，目的是_。石榴汁發(fā)酵后，可用_來鑒定發(fā)酵液中的酒精，要使鑒定的結(jié)果更有說服力，應設置對照實驗，對照組和實驗組的區(qū)別在于_。(4)篩選乳酸菌時可選用_或_接種，培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌生長提供_。2有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些微生物的研究和應用，使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。研究人員成功地從土壤中篩選到能產(chǎn)生纖維素酶的微生物。分析回答問題：(1)在將樣品稀釋涂布到鑒別培養(yǎng)基之前，可以通過_(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基進行_以增加纖維素分解菌的濃度。(2)剛果紅可以與纖維素等多糖形成紅色復合物，但并不與纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。常用的剛果紅染色法有兩種，第一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，第二種是在_時就加入剛果紅。_(填“第一種”或“第二種”)方法會使菌落之間發(fā)生混雜。(3)如果觀察到產(chǎn)生_的菌落，說明可能獲得了纖維素分解菌。為了確定是纖維素分解菌，還需要進行_產(chǎn)纖維素酶的實驗。纖維素酶的測定方法一般是采用對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的_進行定量的測定。(4)實驗結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理才能倒掉，這樣做的目的是_。【答案】(1)液體選擇培養(yǎng)(2)倒平板第一種(3)透明圈發(fā)酵葡萄糖(4)防止造成環(huán)境污染3請回答下列有關(guān)“物質(zhì)的提取與分離”的問題：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_和_。從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，其作用是_。(2)玫瑰精油稱為“液體黃金”，多用于制造高級香水等化妝品。提取出的玫瑰精油不含有任何添加劑或化學原料，主要是通過_法提取。(3)通?？捎胈作為材料提取橘皮精油，而且提取時往往選用新鮮的材料，理由是_。(4)萃取胡蘿卜素前，將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是_。(5)選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，其程序可分為_、_、_和_四步。4果醋有促進新陳代謝、調(diào)節(jié)酸堿平衡、消除疲勞及減肥等功效，該飲料深受廣大女士的喜愛，市場上常出現(xiàn)供不應求的情景。某果酒廠的果酒滯銷，計劃將生產(chǎn)的部分果酒“轉(zhuǎn)變”為果醋。研究人員設置了如圖所示的裝置：(1)乙瓶為發(fā)酵瓶，你認為甲、丙兩個裝置瓶中，盛有果酒的是裝置瓶_，盛有果醋的是裝置瓶_。(2)在果醋發(fā)酵過程中，需要不斷向發(fā)酵瓶乙中通入無菌空氣，原因是_，溫度應控制在_范圍內(nèi)。(3)在裝置瓶乙中，醋酸菌先將乙醇變?yōu)開，最后變?yōu)榇姿帷?4)可以用_來檢驗生產(chǎn)出的果醋中是否含有酒精。在_條件下，該物質(zhì)與酒精反應使溶液呈_色。(5)制作果酒時，提供碳源的物質(zhì)主要是_，在如圖所示裝置中，提供碳源的物質(zhì)主要是_。【答案】(1)甲丙(2)醋酸菌為好氧細菌3035 (3)乙醛(4)重鉻酸鉀酸性灰綠(5)葡萄糖乙醇(或酒精)5生物技術(shù)在社會中被廣泛應用，給人們帶來了很大的經(jīng)濟效益。請回答下列問題。(1)制作泡菜時常用_法測定其中的亞硝酸鹽含量；該方法的原理是在鹽酸酸化的條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生_反應后，與n1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成_色染料，將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液目測比較，可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。(2)提取“液體黃金”玫瑰油時，要求不含有任何添加劑或化學原料，其提取方法主要是_；玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用_技術(shù)實現(xiàn)玫瑰的快速繁殖。(3)在榨取胡蘿卜汁的過程中，為了提高胡蘿卜的出汁率并使胡蘿卜汁變得澄清，需要加入_酶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是_，原因是_。(4)欲從土壤中分離出能高效降解有機磷農(nóng)藥的細菌，可在培養(yǎng)基中加入_制成選擇培養(yǎng)基進行分離；若想對初步篩選得到的目的菌進行純化并計數(shù)，可采用的接種方法是_?！窘馕觥?1)制作泡菜的過程中用比色法測