選修1 生物技術(shù)實(shí)踐

選修1生物技術(shù)實(shí)踐第一講運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法第二講微生物的培養(yǎng)與利用第三講固相化酶、PCR技術(shù)及蛋白質(zhì)的分離目錄[教材知識問題化梳理]

一、果酒和果醋的制作1．制作原理類型微生物原理果酒_______①有氧條件下，進(jìn)行

，大量繁殖②無氧條件下，進(jìn)行

，反應(yīng)式為______________________________果醋醋酸菌①當(dāng)氧氣和糖源都很充足時，可將糖分解為_____②當(dāng)氧氣充足時，缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┺D(zhuǎn)變?yōu)開____酵母菌有氧呼吸酒精發(fā)酵醋酸乙酸2．制作流程二、腐乳的制作1．原理(1)菌種：主要是

。(2)作用特點(diǎn)：毛霉小分子肽和氨基酸甘油和脂肪酸

2．影響條件

(1)鹵湯配制：鹵湯是由酒及各種______配制而成的。加酒既能_____微生物的生長，又能使腐乳具有獨(dú)特的香味。香辛料不但能調(diào)制腐乳的風(fēng)味，還具有________作用。

(2)材料用量：

①控制鹽的用量：鹽的濃度過低，不足以_____微生物生長，可能導(dǎo)致豆腐_________；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味。

②酒的含量一般控制在____左右。香辛料抑制防腐殺菌抑制腐敗變質(zhì)12%三、制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量

1．泡菜制作

(1)制作原理：在無氧條件下，

將葡萄糖分解成

。

(2)制作流程：乳酸菌乳酸

2．亞硝酸鹽含量的測定

(1)亞硝酸鹽＋對氨基苯磺酸―→反應(yīng)物；(2)亞硝酸鹽溶液的濃度越高，顏色

；溶液濃度越低，顏色

。

(3)用顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行

，并估算泡菜中亞硝酸鹽的含量。越深越淺對比玫瑰紅[效果自評組合式設(shè)計(jì)]

一、在小題集訓(xùn)中洞悉命題視角(1)在果酒自然發(fā)酵中，需人工添加酵母菌種。(

)(2)紅葡萄酒中的紅色是紅葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液產(chǎn)生的。 (

)(3)變酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。 (

)(4)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄應(yīng)反復(fù)沖洗，且要先除枝梗再沖洗。(

)×√××(5)制作腐乳的菌種只有毛霉。(

)(6)在腐乳制作過程中加入香辛料既能調(diào)節(jié)風(fēng)味，還具有防腐殺菌作用。(

)(7)在腐乳制作過程中，鹽的用量要適宜，酒的含量一般控制在12%左右。(

)(8)泡菜制作的菌種主要是醋酸菌。(

)(9)泡菜制作的前期通氧，后期應(yīng)嚴(yán)格厭氧。(

)(10)配制鹽水時，鹽與水的質(zhì)量比為4∶1。(

)×√√×××二、在回顧教材圖表中強(qiáng)化學(xué)科能力據(jù)腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程回答下列問題：(1)腐乳制作的原理是什么？答案：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶、脂肪酶等將蛋白質(zhì)、脂肪等水解為氨基酸、甘油和脂肪酸。(2)豆腐中生長的毛霉來源于哪里？答案：空氣中的毛霉孢子。(3)加鹽腌制的目的是什么？答案：①析出豆腐中的水分，②抑制微生物的生長。1．腐乳的制作(1)原理(2)制作流程(3)影響腐乳品質(zhì)的因素①鹽：長滿毛霉的豆腐塊(毛坯)與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5∶1，鹽的濃度過高，影響口味，濃度過低，不足以抑制微生物生長，腐乳易腐敗變質(zhì)。②酒：配制制作腐乳所需的鹵湯要加適量的酒(12%左右)，其目的是殺死微生物，酒精過少達(dá)不到目的，若過多，不但殺死微生物，而且會因酒精過高抑制酶的活性，影響腐乳的成熟，同時影響腐乳的風(fēng)味。③香辛料：具有調(diào)味和殺菌的作用，也會影響腐乳風(fēng)味或質(zhì)量。③發(fā)酵的溫度：前期發(fā)酵溫度應(yīng)保持在15～18℃，并保持一定的時間，利于毛霉生長。3．與傳統(tǒng)發(fā)酵有關(guān)的幾類微生物的比較酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生活方式異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧適宜溫度20℃左右30℃－35℃15℃－18℃室溫主要用途釀酒、發(fā)面釀醋制作腐乳制作酸奶、泡菜(3)操作流程：(4)制作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：①選擇的泡菜壇氣密性應(yīng)較好，以便為乳酸發(fā)酵提供無氧的環(huán)境。②腌制的時間、溫度、食鹽量的控制都要嚴(yán)格，以免影響泡菜的品質(zhì)。(5)泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸變化情況分析發(fā)酵菌種乳酸菌乳酸發(fā)酵初期少(有氧氣，乳酸菌活動受到抑制)少發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)積累增多，pH下降發(fā)酵后期減少(乳酸積累，pH下降，抑制其活動)繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降[典例]

(2012·海南高考)回答下列關(guān)于腐乳制作的問題：(1)腐乳是豆腐經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是________，其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為________和________；其產(chǎn)生的________能將豆腐中的脂肪水解為________和________。(2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制，加鹽還可以抑制________生長。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配制而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨(dú)特的________。

解析：本題考查腐乳制作過程的相關(guān)知識。（1）腐乳是以豆腐為原料，在毛霉以及多種微生物參與下發(fā)酵而制成的食品，富含易被人體吸收的多種營養(yǎng)物質(zhì)，如多肽、氨基酸等。腐乳制作過程中，豆腐中的蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下被水解為多肽，進(jìn)而在肽酶的作用下被水解為各種氨基酸；脂肪在脂肪酶的作用下被分解為甘油和脂肪酸。（2）在發(fā)酵完成后的腌制過程中，鹽能抑制微生物的生長，防止豆腐塊腐敗變質(zhì)。（3）鹵湯除能防腐外，還可使腐乳具有獨(dú)特的風(fēng)味。答案：（1）毛霉肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸（2）微生物（3）風(fēng)味易誤點(diǎn)混淆果酒和果醋的制作失誤類型知識理解類失誤果酒和果醋制作步驟的比較制果酒制果醋相同過程①選材和材料處理：選擇新鮮的葡萄，先用清水沖洗葡萄1～2遍除去污物后，再去枝梗②制作發(fā)酵液，防止雜菌污染③發(fā)酵：將葡萄汁注入發(fā)酵瓶，注意液體量不要超過發(fā)酵瓶總體積的2/3制果酒制果醋不同過程④將溫度嚴(yán)格控制在18～，時間控制在10～12d左右。發(fā)酵旺盛期的CO2產(chǎn)量非常大，要及時排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂⑤檢測指標(biāo)：7～10d以后，可以開始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如，可以嗅味和品嘗、用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精含量，進(jìn)行酵母菌的鏡檢、測定pH等工作④將溫度嚴(yán)格控制在30～，并注意適時通過充氣口充氣⑤檢測指標(biāo)：果醋的制作是否成功可以通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗初步鑒定，再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH進(jìn)一步鑒定。還可以在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量作進(jìn)一步鑒定[設(shè)誤角度]高考命題常從以下角度設(shè)置陷阱(1)綜合考查果酒、果醋制作的原理和操作步驟。(2)結(jié)合原核生物與真核生物的區(qū)別，考查酵母菌和醋酸菌的有關(guān)知識。1．(2012·江蘇高考)下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，合理的是(多選)(

)A．在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長B．條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸C．果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小D．將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量解析：在果酒發(fā)酵的后期，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量較前期有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量少；當(dāng)O2、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；果酒發(fā)酵過程中葡萄糖逐漸被分解并釋放CO2，發(fā)酵液密度會逐漸減??；選項(xiàng)D中，腐乳制作過程中應(yīng)隨層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面要鋪厚一些。答案：ABC

2．(2011·江蘇高考)下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是 (

)A．腐乳制作所需要的適宜溫度最高B．果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵C．使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D．使用的菌種都具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA和RNA解析：果酒制作用的是酵母菌，酵母菌發(fā)酵時，最適溫度在18～25℃；制果醋時用到的醋酸菌是一種好氧菌，最適生長溫度為30～35℃；制腐乳時主要用的菌種是毛霉，其最適溫度在15～18℃；酵母菌、醋酸菌和毛霉都具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA和RNA。答案：D[課堂考點(diǎn)集訓(xùn)]考點(diǎn)一果酒和果醋的制作1．(2013·淮南四校聯(lián)考)果酒以其獨(dú)特的風(fēng)味、制作方便和綠色環(huán)保等特點(diǎn)深受人們的歡迎。下列有關(guān)果酒制作的敘述中，正確的是(

)A．為使葡萄更干凈，應(yīng)該去梗清洗B．酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精，發(fā)酵過程始終要嚴(yán)格密封C．為防止葡萄腐爛，可將發(fā)酵裝置存放在4℃的環(huán)境中D．果酒制作過程中酵母菌的代謝類型不唯一解析：應(yīng)該先沖洗葡萄，再除去枝梗，避免因除去枝梗而引起葡萄破損，以減小葡萄被雜菌污染的機(jī)會；無氧條件下，酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，同時也會產(chǎn)生二氧化碳，故在發(fā)酵過程中要排出廢氣，不能始終密封；制作葡萄酒時，當(dāng)溫度控制在18～25℃時，相應(yīng)酶的活性能達(dá)到最大，因此溫度不能太低；利用酵母菌制作果酒時，酵母菌在初始階段進(jìn)行有氧呼吸，快速進(jìn)行出芽生殖，增加數(shù)量，后期進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。答案：D2．(2013·黃山模擬)若利用如圖所示的裝置直接制作果醋，將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置后，下列做法合理的是(

)A．加入適量的酵母菌B．一直打開閥a和閥b進(jìn)行通氣C．一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘D．把發(fā)酵裝置放到15℃的恒溫箱中進(jìn)行發(fā)酵答案：B考點(diǎn)二腐乳的制作4．(2013·皖南八校聯(lián)考)腐乳以口感好、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，成為人們喜愛的食品之一。下列有關(guān)腐乳制備的操作正確的是(

)A．逐層增加鹽的用量可以析出豆腐中的水分也可以防止雜菌污染B．制作腐乳時，容器要進(jìn)行滅菌，裝豆腐時操作要緩慢以防止豆腐碎裂C．毛霉菌絲大量繁殖時可形成有害的“硬皮”，不能食用D．不同顏色的腐乳制備過程有很大不同解析：豆腐坯用食鹽腌制可以析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，在后期制作過程中不會過早酥爛，同時，鹽能抑制微生物生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)；裝豆腐時操作要快速，以防止微生物污染；毛霉菌絲大量繁殖時形成的“硬皮”可以食用；不同顏色的腐乳都是通過發(fā)酵制作成的，制備過程基本相同，只是加入的輔料有所區(qū)別。答案：A5．腐乳是我國古代勞動人民創(chuàng)造的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品。腐乳味道鮮美，易于消化吸收，所以一直受到人們的喜愛。請結(jié)合腐乳制作的原理及流程示意圖回答下列問題：(1)圖中a、b分別表示的是______________，它們的來源是____________，作用___________________。(2)過程一中，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)采取的措施是_________________________________________。(3)過程二具體應(yīng)如何操作？______________________________________________________________。這樣，既不使豆腐塊過早酥爛，又能避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。(4)過程三中鹵湯配制所需的材料有_________________________________________________________。答案：(1)蛋白酶和脂肪酶毛霉等微生物將蛋白質(zhì)分解為肽和氨基酸，將脂肪水解為甘油和脂肪酸(2)在嚴(yán)格無菌的條件下，將優(yōu)良毛霉菌種接種在豆腐上(3)將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，并逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些(4)12%左右的酒(如料酒、黃酒、米酒、高粱酒等)和香辛料(如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等)“課下綜合檢測”見“課時跟蹤檢測(三十三)”1．(2010·廣東高考)小李嘗試制作果酒，他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?雙選)(

)A．加入適量的酵母菌B．一直打開閥a通氣C．一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘D．把發(fā)酵裝置放到4℃冰箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教師備選題庫（給有能力的學(xué)生加餐）解析：酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的同時，還產(chǎn)生二氧化碳，為使二氧化碳不影響發(fā)酵，多余的二氧化碳必須及時排出。在該發(fā)酵裝置中有發(fā)酵底物(葡萄糖)，但沒有發(fā)酵微生物(酵母菌)，故應(yīng)在裝置中加入適量的酵母菌。將閥a一直關(guān)緊是為了防止氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置；偶爾打開閥b幾秒鐘，是為了排出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的過多二氧化碳。如果一直打開閥a通氣，則可使氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置而影響發(fā)酵。酵母菌發(fā)酵需要的溫度在18～25℃，4℃時溫度太低，將影響發(fā)酵的速度。答案：AC2．(2010·海南高考)葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請利用相關(guān)的知識回答問題。(1)利用葡萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用的微生物是____________。(2)該微生物通過無氧呼吸可分解____________，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是____________和____________。(3)甲、乙、丙三位同學(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，如圖所示。發(fā)酵過程中，每隔一段時間均需要排氣一次。據(jù)圖分析，甲和丙同學(xué)的操作有誤，其中甲同學(xué)的錯誤___________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異常現(xiàn)象是__________________。丙同學(xué)的錯誤是________________________________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是______________________________________________________________。上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是________、________、________。(4)在上述制作葡萄酒的過程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，該操作錯誤是______________________________________。解析：葡萄酒制作利用酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。甲同學(xué)的錯誤是未夾住發(fā)酵瓶的充氣管，導(dǎo)致發(fā)酵液從充氣管流出，并且空氣會進(jìn)入發(fā)酵瓶，抑制了酵母菌發(fā)酵；醋酸桿菌利用乙醇有氧發(fā)酵生成果醋。乙同學(xué)操作正確，得到果酒。丙同學(xué)的錯誤是瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口，使生成的CO2不能排出，產(chǎn)品也是果酒。答案：(1)酵母菌(2)葡萄糖酒精CO2(3)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口排氣時發(fā)酵液從排氣管流出葡萄醋(或果醋)葡萄酒(或果酒)葡萄酒(或果酒)(4)未及時排氣[教材知識問題化梳理]一、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1．培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對

的不同需求，配制出供其生長繁殖的

。營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)水、碳源、氮源、無機(jī)鹽pH氧氣固體培養(yǎng)基2．無菌技術(shù)3．純化大腸桿菌(1)制備固體培養(yǎng)基的流程：二、土壤中分解尿素細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)

(1)菌種篩選：使用

是唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)。

(2)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目：常用方法有

、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。

(3)細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)流程：土壤取樣→___________→微生物的培養(yǎng)與觀察→細(xì)菌的計(jì)數(shù)。尿素稀釋涂布平板法配制培養(yǎng)基稱量滅菌倒平板平板劃線法稀釋涂布平板法三、分解纖維素的微生物的分離

1．纖維素酶

(1)組成：一種

酶，它至少包括三種組分，即

。纖維二糖2．篩選方法

(1)方法：剛果紅染色法，即通過是否產(chǎn)生

來篩選纖維素分解菌。

(2)培養(yǎng)基：以

為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。透明圈纖維素復(fù)合C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶土壤取樣：富含

的環(huán)境選擇培養(yǎng)：用

培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的數(shù)量梯度稀釋涂布平板：將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明圈的菌落：產(chǎn)生

的菌落周圍出現(xiàn)透

明圈纖維素選擇培養(yǎng)基纖維素酶3．實(shí)驗(yàn)流程

[效果自評組合式設(shè)計(jì)]

一、在小題集訓(xùn)中洞悉命題視角(1)根據(jù)物理狀態(tài)的不同，培養(yǎng)基只有液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基兩種類型。(

)(2)培養(yǎng)基中一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽四種成分。(

)(3)在配制培養(yǎng)基時，除滿足營養(yǎng)需求外，還應(yīng)考慮pH、O2及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的需求。(

)(4)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。(

)×√√√(5)篩選分解尿素的細(xì)菌應(yīng)以尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源。

(

)(6)統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用平板劃線法。(

)(7)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變藍(lán)，則說明篩選到分解尿素的細(xì)菌。(

)(8)剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。(

)(9)纖維素酶只包括三種組分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。

(

)(10)篩選分解纖維素的微生物的培養(yǎng)基中是以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。(

)√××√×√二、在回顧教材圖表中強(qiáng)化學(xué)科能力下表為篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基，據(jù)此回答問題：(1)在該培養(yǎng)基中尿素的作用是什么？瓊脂的作用是什么？答案：尿素作唯一氮源，起選擇作用；瓊脂作為凝固劑，用于制備固體培養(yǎng)基。(2)對篩選出的細(xì)菌要進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，如何鑒定？答案：在培養(yǎng)基中再加入酚紅指示劑，培養(yǎng)細(xì)菌后，pH升高，指示劑將變紅。1．培養(yǎng)基的種類(1)按物理狀態(tài)分類：培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)固體培養(yǎng)基加凝固劑(如瓊脂)微生物分離、鑒定，活菌計(jì)數(shù)，菌種保藏種類制備方法原理用途舉例選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì)依據(jù)某些微生物對某些物質(zhì)的抗性而設(shè)計(jì)從眾多微生物中分離所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品產(chǎn)生特定的顏色或其他變化鑒別不同種類的微生物用伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌(2)按功能分類：方法平板劃線法注意事項(xiàng)(1)接種環(huán)的灼燒：①第一次劃線前：接種環(huán)上的微生物，避免污染培養(yǎng)物②每次劃線前：殺死殘留菌種，保證每次劃線菌種來自上次劃線末端③劃線結(jié)束后：殺死殘留菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者(2)灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后再進(jìn)行操作，以免溫度太高殺死菌種(3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連(4)劃線用力要大小適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破2.微生物的純化培養(yǎng)方法稀釋涂布平板法注意事項(xiàng)(1)稀釋操作時：每支試管及其中的9mL水、移液管等均需滅菌；操作時，試管口和移液管應(yīng)在離火焰1～處(2)涂布平板時：①涂布器用體積分?jǐn)?shù)為70%酒精消毒，取出時，讓多余酒精在燒杯中滴盡，然后將沾有少量酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃②不要將過熱的涂布器放在盛放酒精的燒杯中，以免引燃其中的酒精③酒精燈與培養(yǎng)皿距離要合適，移液管管頭不要接觸任何物體[例1]

用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(

)①可以用相同的培養(yǎng)基②都需要使用接種針進(jìn)行接種③都需要在火焰旁進(jìn)行接種④都可以用來計(jì)數(shù)活菌A．①②

B．③④C．①③ D．②④

[解析]平板劃線法或稀釋涂布平板法都使用固體培養(yǎng)基，故①正確；平板劃線法采用接種針進(jìn)行操作，而稀釋涂布平板法采用涂布器進(jìn)行操作，故②錯誤；純化時，要進(jìn)行無菌操作，需要在火焰旁接種，避免空氣中的微生物混入培養(yǎng)基，故③正確；平板劃線法一般用于分離而不是計(jì)數(shù)，故④錯誤。

[答案]

C

(1)原則：人為提供有利于目的菌生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長。

(2)菌株篩選原理的比較：土壤中分解尿素的細(xì)菌分解纖維素的微生物①選擇培養(yǎng)基的成分：尿素作為唯一的氮源②鑒定方法：在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變紅，pH升高，說明細(xì)菌能分解尿素①選擇培養(yǎng)基的成分：纖維素作為唯一的碳源②鑒定方法：剛果紅染色法，即剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，培養(yǎng)基出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈

[例2]

(2012·合肥高三期末)從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌，下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的(

)A．將土壤用無菌水稀釋，制備10－3～10－5土壤稀釋液

B．將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上

C．用加入剛果紅指示劑的選擇培養(yǎng)基篩選分解尿素的細(xì)菌

D．從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株

[解析]從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌時，將土壤用無菌水稀釋，制備土壤稀釋液，將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上，用加入酚紅指示劑的鑒別培養(yǎng)基可以鑒別分解尿素的細(xì)菌；從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。

[答案]

C易誤點(diǎn)不能正確區(qū)分消毒和滅菌失誤類型知識理解類失誤消毒和滅菌的比較條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對人體有害的微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高溫的液體化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭手，用氯氣消毒水源滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)所有的微生物，包括芽孢和孢子灼燒滅菌法接種工具干熱滅菌法玻璃器皿、金屬工具高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器的滅菌高考命題常從以下角度設(shè)置陷阱(1)從各種相近的選項(xiàng)中直接篩選消毒或滅菌的方法。(2)給定操作對象，據(jù)此選擇合適的消毒、滅菌方法。1．除了高溫加熱以外，其他滅菌方法還有(

)A．紫外線照射B．真空包裝C．用保鮮膜密閉

D．添加防腐劑解析：滅菌是使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。本題中真空包裝、添加防腐劑、用保鮮膜密閉都起到了抑菌作用，紫外線照射使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，核酸受破壞，是滅菌方法。答案：A2．細(xì)菌培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理，這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌(

)A．接種環(huán)、手、培養(yǎng)基

B．高壓鍋、手、接種環(huán)C．培養(yǎng)基、手、接種環(huán)

D．接種環(huán)、手、高壓鍋解析：一般說來滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠(yuǎn)喪失生長繁殖的能力，對于培養(yǎng)基、操作器皿和接種環(huán)等都需要滅菌。消毒僅指殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的病原菌而對被消毒的物體基本無害，操作者的手臂需要消毒。高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌設(shè)備，通常用于培養(yǎng)基的滅菌。用酒精擦拭雙手是消毒的一種方法。火焰灼燒，可以迅速徹底地滅菌，適用于微生物的接種工具，如接種環(huán)。答案：C[課堂考點(diǎn)集訓(xùn)]考點(diǎn)一微生物的培養(yǎng)和純化1．下列關(guān)于滅菌和消毒的理解不正確的是(

)A．滅菌是指殺滅物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子B．消毒和滅菌的條件、結(jié)果、方法是相同的C．接種環(huán)用灼燒法滅菌D．常用滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等解析：消毒是指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。答案：B2．平板劃線操作時劃出了五個區(qū)域，在適宜條件下培養(yǎng)后，觀察到的結(jié)果是(

)A．從第一區(qū)域到第五區(qū)域菌落數(shù)逐漸增加B．從第一區(qū)域到第五區(qū)域菌落數(shù)逐漸減少C．五個區(qū)域內(nèi)的菌落數(shù)差不多D．中間區(qū)域菌落數(shù)較多，兩端區(qū)域菌落數(shù)較少解析：在劃線過程中，微生物細(xì)胞數(shù)量隨著劃線次數(shù)的增加而減少。答案：B考點(diǎn)二微生物的篩選3．下列關(guān)于分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)操作有誤的是(

)A．經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上B．選擇培養(yǎng)這一步可省略，但得到的纖維素分解菌會較少C．可通過定時測定葡萄糖產(chǎn)量的變化來衡量纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量D．對照組可用等量的纖維素分解菌培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上解析：經(jīng)選擇培養(yǎng)后，需經(jīng)稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。答案：A4．在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時，甲同學(xué)從對應(yīng)的培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學(xué)只篩選出大約50個菌落。下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．甲同學(xué)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是土樣不同，也可能是操作過程出了問題B．可以將甲同學(xué)配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進(jìn)行培養(yǎng)作為空白對照，以證明培養(yǎng)基是否受到污染C．讓其他同學(xué)用與甲同學(xué)一樣的土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果結(jié)果與甲同學(xué)一致，則可以證明甲同學(xué)操作無誤D．甲同學(xué)培養(yǎng)的細(xì)菌可能產(chǎn)生了染色體變異解析：細(xì)菌細(xì)胞中無染色體，不可能產(chǎn)生染色體變異。答案：D5．當(dāng)今世界，能源和資源日趨危機(jī)，人們希望能借助纖維素酶將地球上最豐富(占全球總生物量80%)、最廉價(jià)的可再生資源纖維素轉(zhuǎn)化為能直接利用的能源和資源。纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提取。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下分離土壤中纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→(

)→鑒別培養(yǎng)(1)請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)流程：___________________________；找不到合適的取樣環(huán)境，可采取的辦法是________________________________________________________。(2)選擇培養(yǎng)的目的是______________________；研究人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)，該培養(yǎng)基為________(填“液體”或“固體”)培養(yǎng)基，其中加入的化合物A是________，為微生物的生長提供________。(3)為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用________法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生________的菌落作為菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。解析：(1)經(jīng)選擇培養(yǎng)后，需經(jīng)稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。(2)可用含纖維素的液體培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)來增加纖維素分解菌的濃度。(3)剛果紅是一種染料，可與纖維素反應(yīng)形成紅色復(fù)合物；培養(yǎng)基中有分解纖維素微生物存在的區(qū)域，纖維素會被分解，將出現(xiàn)透明圈。答案：(1)梯度稀釋將富含纖維素的物質(zhì)埋在土壤中(2)增加纖維素分解菌的濃度液體纖維素碳源(3)剛果紅涂布平板透明圈“課下綜合檢測”見“課時跟蹤檢測(三十四)”1．(2011·重慶高考)下列有關(guān)細(xì)菌培養(yǎng)的敘述，正確的是(

)A．在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細(xì)菌B．在培養(yǎng)基中加入青霉素可抑制真菌而促進(jìn)細(xì)菌生長C．向液體培養(yǎng)基中通入氧氣能促進(jìn)破傷風(fēng)桿菌的生長D．在半固體培養(yǎng)基中接種細(xì)菌培養(yǎng)后可以觀察其運(yùn)動解析：單個菌落中只含有一種細(xì)菌；青霉素能抑制細(xì)菌生長，而對真菌沒有影響；破傷風(fēng)桿菌是厭氧型細(xì)菌，通入氧氣會抑制其生長。答案：D教師備選題庫（給有能力的學(xué)生加餐）2．(2011·新課標(biāo)全國卷)有些細(xì)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(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?；卮饐栴}：(1)在篩選過程中，應(yīng)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(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、____________和______________。無菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈________附近進(jìn)行，以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。解析：(1)欲篩選出能高效降解原油的菌株，培養(yǎng)基中應(yīng)只含有原油而無其他碳源，這樣不能降解原油的細(xì)菌在此培養(yǎng)基上不能生存，這類培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)分離純化菌種時，常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，使聚集在一起的微生物分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落，以便于純化菌種。(3)降解原油能力越強(qiáng)的菌株，在菌落周圍形成的分解圈越大。(4)實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌(如接種環(huán))、干熱滅菌(如培養(yǎng)皿)和高壓蒸汽滅菌(如培養(yǎng)基)等。無菌技術(shù)要求在整個實(shí)驗(yàn)過程中操作都在酒精燈火焰附近進(jìn)行，以避免周圍微生物的污染。答案：(1)原油選擇(2)平板劃線法稀釋涂布平板法(3)強(qiáng)(4)干熱滅菌高壓蒸汽滅菌火焰3．(2010·重慶高考)炭疽病是由炭疽桿菌引起的一種人畜共患傳染病。炭疽桿菌兩端截平、呈竹節(jié)狀排列，菌落呈卷發(fā)狀。對炭疽病疑似患者，可根據(jù)噬菌體的宿主專一性，通過實(shí)驗(yàn)確診。(1)細(xì)菌培養(yǎng)：采集疑似患者的樣本，分離培養(yǎng)，獲得可疑菌落。(2)細(xì)菌鑒定：實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：①對配制的液體培養(yǎng)基等需采取________方法滅菌；實(shí)驗(yàn)所用液體培養(yǎng)基的碳源為________(填“無機(jī)碳”或“有機(jī)碳”)。②挑選可疑菌落制片后，用____________觀察，可看到呈竹節(jié)狀排列的桿菌。③接種可疑菌后，35℃培養(yǎng)24小時，液體培養(yǎng)基變渾濁，原因是________________。對照組試管中應(yīng)加入________，與實(shí)驗(yàn)組同時培養(yǎng)6小時后，若實(shí)驗(yàn)組液體培養(yǎng)基的渾濁度比對照組________(填“高”或“低”)，則可明確疑似患者被炭疽桿菌感染；反之則排除。④對排除的疑似患者及易感人群，可接種炭疽桿菌疫苗，刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，與產(chǎn)生抗體相關(guān)的細(xì)胞除T細(xì)胞、B細(xì)胞外，還有________________________。解析：①培養(yǎng)基應(yīng)用高壓蒸汽方法進(jìn)行滅菌。炭疽桿菌同化類型為異養(yǎng)型，應(yīng)選有機(jī)碳作為其碳源。②微生物個體小，肉眼觀察不到，必須借助顯微鏡才能觀察到菌體特征。③在液體培養(yǎng)基中，細(xì)菌大量繁殖會導(dǎo)致培養(yǎng)液變渾濁；該實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)變量為是否加入噬菌體，所以對照組除不加噬菌體外，其他處理都應(yīng)該和實(shí)驗(yàn)組保持一致(即應(yīng)加入不含噬菌體的生理鹽水)。噬菌體可破壞細(xì)菌細(xì)胞，從而使培養(yǎng)液變清。④在特異性免疫的感應(yīng)階段，吞噬細(xì)胞參與了抗原的呈遞，漿細(xì)胞是直接產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。答案：(2)①高壓蒸汽(100kPa蒸汽)有機(jī)碳②顯微鏡③細(xì)菌大量繁殖等量生理鹽水低④吞噬細(xì)胞、漿細(xì)胞[教材知識問題化梳理]

一、制備和應(yīng)用固相化酶(1)概念：固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用______

方法將酶或細(xì)胞固定在

的技術(shù)。(2)方法：包埋法、

法和物理吸附法。物理或化學(xué)一定空間內(nèi)化學(xué)結(jié)合冷卻

熱變性

超鏈接[動漫演示更形象見課件光盤]

2．PCR反應(yīng)過程(1)

：當(dāng)溫度上升到

以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈。(2)

：溫度下降到

時，兩種

通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合。(3)

：溫度上升到72℃左右時，溶液中的4種脫氧核苷酸(A、T、C、G)在

的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈。變性90℃復(fù)性55℃左右引物延伸DNA聚合酶

三、血紅蛋白的分離1．方法及原理方法原理凝膠色譜法根據(jù)

分離蛋白質(zhì)電泳法各種分子

的差異以及分子本身

的不同相對分子質(zhì)量的大小帶電性質(zhì)大小、形狀2.實(shí)驗(yàn)操作程序[效果自評組合式設(shè)計(jì)]一、在小題集訓(xùn)中洞悉命題視角判斷有關(guān)PCR技術(shù)及蛋白質(zhì)的提取和分離敘述的正誤。(1)利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量小的先洗脫出來。 ()(2)在電泳過程中，蛋白質(zhì)分子的移動速度，與分子本身的大小和形狀無關(guān)，而與所帶電荷的差異有關(guān)。()××(3)在SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中，電泳遷移速率完全取決于分子的大小。 ()(4)DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈，不能從頭開始合成DNA。 ()(5)在PCR技術(shù)中，DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸。 ()(6)固定化酶常采用化學(xué)結(jié)合法和包埋法。 ()(7)固定化細(xì)胞常采用包埋法。 ()√√××√二、在回顧教材圖表中強(qiáng)化學(xué)科能力1．固定化酶(細(xì)胞)的技術(shù)的比較名稱原理圖示包埋法將酶或細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中化學(xué)結(jié)合法利用共價(jià)鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上物理吸附法通過物理吸附作用，把酶或細(xì)胞固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃或離子交換樹脂等載體上2．固定化酶與固定化細(xì)胞的比較固定化酶固定化細(xì)胞固定酶的種類一種一系列適用方法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)酶與反應(yīng)物結(jié)合，又與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用成本低，操作更容易缺點(diǎn)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降實(shí)例固定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母細(xì)胞[答案]

C

方法項(xiàng)目透析法離心沉降法電泳法原理蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜控制離心速率，使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)沉降分層不同帶電顆粒在同一電場中的泳動速度不同

方法項(xiàng)目透析法離心沉降法電泳法分離結(jié)果將蛋白質(zhì)和小分子化合物分開將蛋白質(zhì)沉降分層將蛋白質(zhì)分離開來是否需要緩沖液需要不需要需要[例2]

(