选修1：生物技术实践(二轮复习)

选修1：生物技术实践二轮复习课件课标卷侧重考查果酒、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、酒精检测等结合，备考时应多加关注。考点一传统发酵技术的应用1.理清“4”种传统发酵食品的生产技术食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌无氧无氧呼吸产生酒精18～25℃果醋醋酸菌_______糖(酒精)→醋酸30～35℃腐乳毛霉等_______蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪15～18℃泡菜乳酸菌_______无氧呼吸产生乳酸－需氧需氧无氧■考点再现2.果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)酵母菌繁殖需要氧气，醋酸菌是_______细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要__________；酵母菌产生酒精时是_________的，则在充气口处应该设置开关。(2)发酵过程中产生______，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个___________的胶管。(3)为便于取样及监测发酵情况，需要设置_________。好氧氧气厌氧CO2长而弯曲出料口3.乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线1.(2016·全国课标卷Ⅱ，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①和②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③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________。细胞质基质重铬酸钾线粒体快■典例再练：(2)第二阶段是在醋酸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。(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。有氧低于原不含有2.(2013·课标Ⅰ，39)回答下列有关泡菜制作的问题。(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是________________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是________________________。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行__________的过程。该过程发生在乳酸菌的____________中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________、__________和__________等。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________________，原因是：__________________。杀灭杂菌增加乳酸菌数量无氧呼吸细胞质温度腌制时间食盐用量乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸3.(2016·天津卷，10)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。淀粉类原料――→糖化葡萄糖――――→酒精发酵成熟酒醅――――→醋酸发酵成熟醋醅――→处理成品醋(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶____________。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。酵母菌在最适温度条件下催化能力最强(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌的密度变化，趋势如下图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒前后密度变化的特点是___________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是________________。先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中__________________________________________________层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的______________，淘汰了部分乳酸菌种类。颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)种间竞争(或竞争)4.(2016·山西晋城二模)下图甲和乙为某兴趣小组设计的制备果酒的实验装置。回答下列相关问题：(1)制备果酒常用的发酵菌是________。为纯化该发酵菌要用到固体培养基，对培养基进行灭菌处理的常用方法是____________法，将待纯化的发酵菌接种到该培养基上常采用的方法有平板划线法和______________。酵母菌高压蒸汽灭菌稀释涂布平板法(2)请写出图甲所示的发酵装置存在的两处错误：①__________________________________________________；②__________________________________________________。(3)图乙所示的发酵装置弯管中水的作用为_______________。(4)将装置完善后，如在果汁中混有醋酸杆菌，则果酒发酵旺盛期间发酵液中不会有醋酸生成的原因是____________________。进气管未夹软管夹果汁淹没了出气口(或瓶内装的果汁太满)可防止空气进入，同时便于排出发酵液中产生的气体酵母菌进行的是无氧发酵，而醋酸杆菌进行的是有氧发酵5.请回答下列与传统发酵技术相关的问题：(1)苹果酒口感清醇，营养丰富，适量饮用，可舒筋活络，是由果汁发酵产生的。果汁发酵后是否有酒精产生，可用____________来检验。(2)果醋制作使用的菌种是________，当____________都充足时，其可将果汁中的糖分解成醋酸。(3)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是________，发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制________生长，避免豆腐变质。酸性重铬酸钾醋酸菌氧气、糖源毛霉微生物(4)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_______________。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是_____________________________。创造无氧环境盐酸酸化重氮化玫瑰红泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4天含量最高，以后逐渐减少1.传统发酵技术必须控制的发酵条件(1)发酵过程都需要器材消毒、灭菌和操作过程无菌操作。(2)加入抑制杂菌繁殖的物质，如酒精、香辛料等。(3)控制发酵温度、pH、氧气浓度和发酵时间。2.腐乳制作中盐、酒和各种香辛料的作用有共同之处：既具有调味作用，也具有杀菌防腐的作用。3.在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量也是变化的，一般是先增加后降低，测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的最佳时间。本考点是课标卷命题的热点之一，考查内容主要包括无菌技术、微生物筛选、分离、计数及菌种保藏技术、对筛选方案制定考查更多。考点二微生物的培养、分离与计数1.微生物培养中的无菌操作技术(1)3种常用的消毒方法：_________消毒法、巴氏消毒法及化学药剂消毒法。(2)3种常用的灭菌方法：_______灭菌——接种环、接种针等金属器具；_______灭菌——主要针对玻璃器皿等；__________灭菌——主要针对___________等。煮沸灼烧干热高压蒸汽培养基■考点再现2.培养基制备与微生物纯化技术称量灭菌接种环梯度稀释3.筛选目的微生物的原理(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。抑制或阻止“尿素”酚红红分解尿素纤维素刚果红纤维素分解菌纤维素消失透明圈1.(2015·课标卷Ⅰ，39)已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用___________染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用______(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。萃取法苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)■典例再练：(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以________为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用____________直接计数；若要测定其活菌数量，可选用____________法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中，________℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕________℃设计后续实验。油脂血细胞计数板稀释涂布平板45402.(2014·全国课标Ⅰ，39)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题。(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：纤维二糖葡萄糖红透明圈注：“＋”表示有，“－”表示无。据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________________________________。酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲＋＋＋＋－＋＋培养基乙＋＋＋－＋＋＋不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR－纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌3.(2016·全国课标卷Ⅲ，39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是__________________________________________________________________________________。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有____________和_____________。分离纯化时应挑选出_____________的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在－20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。无菌水泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落鉴别乳酸菌中和产生的乳酸具有透明圈甘油4.(2016·广东肇庆模拟)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验，实验包括制备培养基、灭菌、接种、培养及菌落观察与计数，请回答与此实验相关的问题。(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________