高考二轮复习生物课件专题9生物技术实践

专题九生物技术实践网络构建碳源氮源灭菌灭菌酵母菌醋酸菌乳酸菌尿素平板法计数刚果红染色法蒸馏法压榨法萃取法高考要语1.(选修1

P3“正文内容”)当

时,醋酸菌可以将糖分解为醋酸;当

时,醋酸菌可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。

提示

氧气、糖源都充足

氧气充足、缺少糖源

2.(选修1

P7“小字内容”)加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能

,避免豆腐块

。

提示

抑制微生物的生长

腐败变质3.(选修1

P8“旁栏信息”)影响腐乳种类的因素有:豆腐的

不同、发酵条件的不同、加入的

不同。红方加入了红曲,糟方加入了酒糟,青方不加辅料。

提示

含水量

辅料4.(选修1

P9“旁栏思考”)为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶?提示

酸奶的制作依靠的是乳酸杆菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸杆菌的生长,因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶5.(选修1

P10“旁栏思考”)为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不宜多吃腌制蔬菜?提示

在腌制过程中,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,大量食用会危害人体健康6.(选修1

P10“旁栏思考”)泡菜坛内有时形成白膜是由于

。酵母菌是

微生物,泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合

繁殖。

提示

产膜酵母的繁殖

兼性厌氧

酵母菌7.(选修1

P17“倒平板操作”讨论3)平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板

,既可以

,又可以

。

提示

倒置

使培养基表面的水分更好地挥发

防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染

8.(选修1

P18“旁栏信息”)微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗?微生物接种的核心是什么?提示

不是。微生物的接种方法还包括斜面接种、穿刺接种等,微生物接种的核心是防止杂菌污染,保证培养物的纯度9.(选修1

P22“小字内容”)得到3个或3个以上菌落数在30~300的平板一定正确吗?为什么?提示

不一定正确,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在“30~300”,但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重做实验10.(选修1

P26“正文内容”)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂,培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将

。

提示

酚红

变红11.(选修1

P44“旁栏思考”)果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此,苹果汁的体积大小反映了

。在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就

。

提示

果胶酶的催化分解果胶的能力

越大12.(选修1

P46“旁栏信息”)为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染?提示

加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷甚至无磷的方向发展13.(选修1

P49“课题背景”)与固定化酶技术相比,固定化细胞制备的成本更

,操作更

。

提示

低

容易14.(选修1

P50“正文内容”)固定化酶和固定化细胞技术是利用

方法将酶或细胞

的技术,包括

法、化学结合法和

法。

提示

物理或化学

固定在一定的空间内

包埋

物理吸附

15.(选修1

P51“正文内容”)以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的

中,观察液滴在CaCl2溶液中形成

的情形。

提示

CaCl2溶液

凝胶珠

16.(选修1

P73“旁栏信息”)用于提炼玫瑰精油的玫瑰花要在

期采收,大约是每年的5月上、中旬。在此阶段,花朵

。

提示

花开的盛

含油量最高微点诊断1.有关微生物培养、分离与计数的正误判断。(1)培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌。(

)(2)各种微生物培养基的配方中必须包含碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分。(

)(3)纯化培养微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(

)(4)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需在倒平板后进行灭菌操作。(

)(5)稀释涂布平板法既能分离细菌,也能对细菌进行计数,但结果偏大。(

)(6)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中,尿素是唯一的氮源。(

)(7)刚果红可以与纤维素形成透明复合物,所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(

)√×√××√×2.有关传统发酵技术的正误判断。(1)酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(

)(2)制作葡萄醋时需要打开瓶盖提供充足的氧气。(

)(3)在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量。(

)(4)利用发酵技术,在鲜奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品。(

)(5)制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了抑制乳酸菌繁殖。(

)(6)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(

)√××√×√3.有关酶的应用及生物特定成分的提取的正误判断。(1)果胶酶常用于果汁生产中,可提高出汁率和澄清度。(

)(2)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶,因为肽本身易溶于水。(

)(3)利用固定化酵母细胞进行发酵,加入的糖类的浓度不宜过高。(

)(4)在蛋白质分离过程中,仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。(

)(5)甲苯可以溶解细胞膜,有助于血红蛋白的释放。(

)(6)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(

)(7)电泳法分离样品中各种分子,利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异,而与分子本身的大小、形状差异无关。(

)√√√√√√×(8)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨、萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(

)(9)玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。(

)(10)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。(

)√√√核心·考点聚焦微点1微生物的培养、分离与计数【要点整合】

1.培养基和无菌技术(1)培养基营养物质生长繁殖水、碳源、氮源液体鉴别选择(2)无菌技术常用方法

紫外线

灼烧

高压蒸汽

2.微生物的纯化技术(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(2)两种纯化细菌方法的比较

接种环

涂布器

3.微生物的分离与计数

抑制或阻止其他微生物的生长酚红变红(C÷V)×M纤维素纤维二糖红色复合物透明圈4.微生物的筛选方法

5.微生物的鉴别方法

【命题角度】

角度1微生物的培养与纯化技术1.(2022·全国乙卷,37)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。碳源细胞干重/(g·L-1)S产量/(g·L-1)葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖废液2.300.18回答下列问题。(1)通常在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有

(答出2点即可)。

(2)由实验结果可知,菌株C生长的最适碳源是

;用菌株C生产S的最适碳源是

。菌株C的生长除需要碳源外,还需要

(答出2点即可)等营养物质。

(3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因是

。(4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:

。

高压蒸汽灭菌、干热灭菌

葡萄糖

制糖废液

氮源、无机盐、生长因子

缺少淀粉酶

设计一系列浓度梯度的制糖废液分别培养菌株C,测定并比较不同浓度制糖废液中S的产量,寻找产量拐点,确定最适碳源浓度(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是

(答出1点即可)。

减少污染、节省原料、降低生产成本

解析

(1)通常在实验室培养微生物时,对所需的玻璃器皿进行灭菌的方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌。(2)由实验结果可知,菌株C在以葡萄糖为碳源的培养基上细胞干重最大,所以菌株C生长的最适碳源是葡萄糖;在以制糖废液为碳源的培养基上,S产量最高,所以用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。菌株C的生长除需要碳源外,还需要氮源、无机盐、生长因子等营养物质。(3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因可能是缺少淀粉酶,不能利用淀粉。(4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,可设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中S产量,寻找产量拐点(即峰值),确定最适碳源浓度。(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,可减少污染、节省原料、降低生产成本。角度2微生物的筛选、分离与计数2.(2023·黑龙江鹤岗模拟)苹果树腐烂病由真菌感染引起,为了开发生物防治该病的途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,实验流程如下图。请回答下列问题。(1)配制培养基时,培养基的灭菌应该在调pH

(填“之前”或“之后”),培养基灭菌的常用方法是

,为避免混淆应在培养皿的

做标记,并将培养皿倒置培养。

(2)图中①过程取5g土壤加入

mL无菌水中充分振荡得到10-1的土壤悬液。进行系列稀释后用

法进行接种,每个浓度重复3次。37℃条件下,在恒温培养箱中培养24h,根据菌落特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化。

(3)目的菌筛选时,应取直径为5mm的苹果腐烂病菌菌落移置于

(填“A”或“B”)处,将芽孢杆菌接种到

(填“A”或“B”)处。培养3~5d,筛选出抑菌率最高的菌株。

之后

高压蒸汽灭菌法

皿底

45稀释涂布平板

AB(4)探究不同稀释倍数的芽孢杆菌发酵原液对感染了苹果树腐烂病菌枝条的抑菌率的影响,进行如下实验:①发酵原液稀释0、5、20、50、100倍,选取健康果树枝条进行消毒和打孔。②实验组枝条上分别涂抹等量的

,对照组枝条上涂抹等量的

。

③在所有枝条的打孔处接种等量的苹果腐烂病菌,7d后测量并计算抑菌率。(5)实验数据表明发酵原液的稀释倍数与抑菌率之间呈现负相关的关系。与化学防治相比,该方法的优势是

。

不同稀释倍数的芽孢杆菌发酵液

无菌水

降低环境污染;减少化学试剂的残留;对其他动物扰动小等

角度拓展[2021·天津卷,T1A~D]下列操作能达到灭菌目的的是

。

①用免洗酒精凝胶擦手②制作泡菜前用开水烫洗容器③在火焰上灼烧接种环④防疫期间用石炭酸喷洒教室③

热考题型专攻四目标微生物的筛选、分离与鉴定题型突破(2020·江苏卷,31)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题。(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是

(填编号)。编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽火焰灼烧干热臭氧(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经__________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌

个。

④梯度稀释

(或460000)4.6×105(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行

育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以

为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径

的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。

诱变

脂肪

较大

(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如上图。据图分析,应选择菌株

进行后续相关研究,理由是

。B该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好

思维模板

题型解法目标微生物“筛选”方法例析对应训练1为获得高效产酸的醋酸菌用于果醋制作,某兴趣小组以苹果皮为材料,进行实验,实验流程如下,回答下列相关问题。培养基:米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1000mL,CaCO310g,95%乙醇30mL(灭菌后加入)。在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。(1)微生物的培养、分离必须严格遵循无菌操作处理,如培养基通常采用高压蒸汽灭菌,培养皿、锥形瓶的无菌处理方法是

,而图中______不能进行无菌处理。

(2)①过程通常需要进行

(填“静置”或“振荡”)培养,原因是

。(3)培养一段时间后,培养液的pH

,原因是

。在氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸(4)②过程需采用

接种,应选择

的菌落作为菌种进一步培养。

干热灭菌

苹果皮

振荡

醋酸菌为需氧菌,振荡可增加培养液的溶氧量

下降

稀释涂布平板法

透明圈大

解析

(1)微生物的培养分离必须严格无菌操作处理,培养基一般用高压蒸汽法灭菌,培养皿、锥形瓶需要保持干燥,一般用干热灭菌法进行灭菌,图中是以苹果皮为材料获得高效产酸的醋酸菌,果皮是菌种的来源,不能进行无菌处理。(2)醋酸菌为好氧菌,生长的适宜温度为30~35

℃,①过程应满足醋酸菌生长的条件,通常需在30~35

℃进行振荡培养,因为振荡可增加培养液的溶氧量,从而有利于醋酸菌的生长。(3)培养基中含有乙醇,在氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,所以培养一段时间后,培养液的pH(明显)下降。(4)图中过程进行了梯度稀释,说明②过程采用稀释涂布平板法进行接种,在米曲汁乙醇碳酸钙培养基上,醋酸会使碳酸钙分解,菌落周围会形成透明圈。所以透明圈大的菌落即为高效产酸的醋酸菌形成的。对应训练2(2023·四川成都第一次诊断模拟)双层平板法(如图)是对噬菌体进行检测、计数的常用方法,该方法的操作流程为倒底层平板→倒上层平板→培养→观察→计数。回答下列问题。(1)底层平板是含2%琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基,制备该培养基的一般步骤:计算→称量→溶化→

→倒平板;培养细菌时需将培养基的pH调至

。某同学制作的底层平板凹凸不平,可能的原因是

。

灭菌

中性或微碱性

温度过低导致部分培养基已经凝固

(2)倒上层平板时,先将含1%琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基灭菌,再冷却至45~48℃,然后加入细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后迅速倒在底层平板上,随即旋转培养皿。将培养基冷却至45~48℃最主要的原因是

,旋转培养皿的目的是

。

(3)培养一段时间后,在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑,出现空斑的原因是

。稀释度足够高时,一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体,根据噬菌斑数目和

就可推算出待测样液中噬菌体的数量。统计的噬菌斑数往往比噬菌体的实际数目低,可能的原因是

。

避免高温杀死细菌和噬菌体

使混合液分布均匀,确保平板平整

噬菌体侵染细菌使其裂解死亡

稀释倍数、使用稀释悬液的体积

一个噬菌斑可能由两个或多个噬菌体侵染而成;两个或多个噬菌斑重叠成一个解析

(1)制备该培养基的一般步骤:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板;微生物培养时应

满足其对于pH等条件的要求,培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性。某同学制作的底层平板凹凸不平,可能的原因是温度过低导致部分培养基已经凝固。(2)高温会破坏蛋白质的空间结构,故将培养基冷却至45~48

℃最主要的原因是避免高温杀死细菌和噬菌体;为使混合液分布均匀,确保平板平整,配制培养基时需要旋转培养皿。(3)噬菌体是一种细菌病毒,噬菌体侵染细菌使其裂解死亡,故在上层平板上可以看见一些题图所示的空斑即噬菌斑。稀释度足够高时,一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体,根据噬菌斑数目和稀释倍数、使用稀释悬液的体积就可推算出待测样液中噬菌体的数量。用稀释涂布平板法统计数目时,由于一个噬菌斑可能由两个或多个噬菌体侵染而成,两个或多个噬菌斑重叠成一个,故统计的噬菌斑数往往比噬菌体的实际数目低。微点2传统发酵技术的应用【要点整合】

1.果酒和果醋的制作(1)制作原理与条件酵母

醋酸

有氧

6CO2+6H2O2C2H5OH+2CO2充足缺少CH3COOH18~25℃

需氧

不需氧

氧气

(2)果酒、果醋发酵条件的控制

2.泡菜的制作(1)发酵原理乳酸菌

乳酸链球菌、乳酸杆菌

无氧

乳酸菌

(2)制作流程

选择原料

发酵

成品

(3)泡菜制作成功的关键点

3.腐乳的制作(1)发酵菌种:主要是

。

(2)制作流程毛霉

豆腐中的水分

微生物12%(3)影响腐乳品质的条件

项目说明水的控制含水量约

,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形

盐的控制盐浓度过高会影响腐乳的口味;盐浓度过低,腐乳易腐败变质酒的控制酒的含量一般控制在

左右。酒精含量过高,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,杂菌繁殖快,豆腐易腐败

温度控制温度为

℃,适合毛霉生长

发酵时间控制在6个月左右香辛料具有调味和

的作用,也会影响腐乳的风味或质量

70%12%15~18杀菌

【命题角度】

角度1果酒、果醋的制作1.(2023·宁夏银川模拟)即墨老酒被评定为中国北方黄酒的“营养酒王”,其酒内含有的糖分、糊精、有机酸、蛋白质、氨基酸、甘油、高级醇、维生素、无机盐等全为天然所得。造老酒的“诀窍”主要是守六法:“黍米必齐、曲糵必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”;把五关:“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。回答下列问题。(1)“曲糵必时”中的曲糵特指

,在酿造黄酒过程中该生物的呼吸方式为

。

酵母菌

先有氧呼吸再无氧呼吸

(2)“陶器必良、湛炽必洁”中的“必良”是指酿造、陈储老酒的器具必须

;“必洁”是指所用器具必须

。

(3)“火剂必得”是指在发酵时必须掌握好火候,该生物发酵所需的适宜温度为

。

(4)“糖化”是指将淀粉等水解为甜味糖,目的是

。

(5)“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,要特别注意密封防止酸酒,导致酸酒的原因是

。

密封,不渗漏

杀菌消毒,防止杂菌污染

18~25℃

有利于发酵过程中酵母菌对糖的利用

空气中的醋酸菌和氧气进入,将酒精发酵为醋酸

解析

(1)“曲糵必时”中的曲糵特指酵母菌,在酿造黄酒过程中,酵母菌先进行有氧呼吸,大量繁殖,而后进行无氧呼吸产生酒精。(2)“陶器必良、湛炽必洁”中的“必良”是指酿造、陈储老酒的器具必须密封,不渗漏;“必洁”是指所用器具必须严格杀菌消毒,由于酿酒过程是酵母菌进行发酵的过程,所以防止杂菌污染可以使酵母菌更好地发挥作用。(3)“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需要的温度等环境条件,酵母菌发酵所需的适宜温度为18~25

℃。(4)酵母菌是异养型生物,淀粉分解为甜味糖有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用。(5)“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,若是密封不好,空气中的醋酸菌和氧气进入,醋酸菌容易将酒精转化为醋酸,会形成“酸酒”,故存放过程要特别注意密封。角度2腐乳的制作2.腐乳是传统的民间美食和重要的调味品,采用传统方法制作腐乳时,豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳是将优良毛霉菌种接种在豆腐上,通过发酵制成的。请回答下列问题。(1)腐乳发酵的过程中,毛霉主要是利用其产生的

酶将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质,这两种酶最初是在

上合成的。

(2)在腐乳制作过程中,防腐杀菌物质主要有盐、酒和香辛料等,它们的作用主要有

;

;

。

蛋白酶和脂肪

核糖体

抑制微生物的生长调制腐乳的风味析出豆腐中的水分

(3)实验室分离样品中的优良毛霉菌种,常使用的方法为

和

,操作时,需要对培养基进行的灭菌处理方式为

,对培养皿和接种用具还可以采取的灭菌处理方式为

。

平板划线法

稀释涂布平板法

高压蒸汽灭菌法

干热灭菌法

角度3泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定3.(2023·四川南充二诊)四川泡菜的风味以酸辣为主,但随着人们口味的多样化,在乐山地区逐渐形成了以甜酸风味为主的地方特色泡菜。这种泡菜口味咸甜、微酸,爽口开胃,备受人们喜爱。其制作工艺分为两次发酵,流程如图:冷却沸水、食盐、香辛料、白酒→加入少量红皮萝卜、卷心菜→装坛→密封→发酵→取出萝卜和卷心菜→成熟泡菜水→备用。冰糖↓红皮萝卜→清洗→切分→低温漂烫→浸泡→沥干→装坛(坛中盛有成熟泡菜水)→密封→发酵→感官评定泡菜的质量。(1)配制优质的泡菜水是制作高品质甜酸泡菜的关键。在二次发酵时,加入成熟泡菜水的目的是

。

(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行

的过程,泡菜逐渐变甜

(填“是”或“不是”)细胞主动吸收糖分的结果。(3)泡菜在腌制过程中会产生亚硝酸盐,在特定条件下,会转化成具有致癌作用的物质

。为了测定亚硝酸盐的含量,可用对氨基苯磺酸与其发生反应,其产物与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合,形成

染料,再将显色后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较。

(4)分离纯化乳酸菌的固体培养基中因加入碳酸钙而不透明,加入碳酸钙的目的是

,若要长期保存菌种,菌液中需加一定量的

,并在-20℃的冷冻箱中保存。

提供优良菌种

无氧呼吸

不是

亚硝胺

玫瑰红色

中和乳酸菌产生的乳酸,使菌落周围出现透明圈,从而鉴别乳酸菌甘油

解析

(1)成熟泡菜水中含有乳酸菌,所以在二次发酵时,加入成熟泡菜水的目的是提供优良菌种。(2)乳酸菌是厌氧型微生物,所以乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程;泡菜制作过程中,高浓度盐溶液使细胞失去活性,细胞膜失去了选择透过性,所以泡菜逐渐变甜不是细胞主动吸收糖分的结果。(3)亚硝酸盐在特定条件下,会转化成具有致癌作用的物质亚硝胺。测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐的含量。(4)乳酸可以分解碳酸钙,固体培养基中加入碳酸钙,使培养基不透明,如果有乳酸产生,则将碳酸钙分解,使培养基透明,所以加入碳酸钙的目的是中和乳酸菌产生的乳酸,使菌落周围出现透明圈,从而鉴别乳酸菌。长期保存菌种的方法是甘油管藏法,需要在菌液中加入一定量的甘油。微点3酶的研究与应用及生物特定成分的提取【要点整合】

1.酶的应用(1)酶的活性及其影响因素催化

反应物

产物的增加量

温度

pH(2)果胶酶在果汁生产中的应用果胶酶:(3)加酶洗衣粉在洗涤中的作用①加酶洗衣粉:指含

的洗衣粉。

②酶制剂包括

酶(洗涤血渍、奶渍)、

酶(洗涤面食等污垢)、

酶(洗涤油渍)及

酶。

酶制剂

蛋白

淀粉

脂肪

纤维素

③对加酶洗衣粉的洗涤效果的变量分析

实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果

(普通洗衣粉和加酶洗衣粉)

洗涤效果水的用量,污物的量,实验用布的质地与大小,不同洗衣粉的用量,搅拌、洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果加酶洗衣粉中

探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度洗衣粉种类

酶的种类

(4)酶的固定化技术①固定化酶和固定化细胞固定在一定空间内CaCl2海藻酸钠小火间断焦糊高低②直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较

项目直接使用酶固定化酶固定化细胞适用方法—物理吸附法或化学结合法

法

营养不需要

缺点酶易失活,难以回收,影响产品质量只能催化一种化学反应不易与反应物接触,反应效率下降优点催化效率高,低耗能,低污染可以回收利用,提高产品质量成本低,操作容易实例果胶酶固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞包埋

不需要

需要

2.血红蛋白的提取与分离(1)样品处理与粗分离红细胞

离心

甲苯

透析

小分子

(2)纯化与纯度鉴定

凝胶色谱

大

(3)血红蛋白提取与分离中历次“除杂质”或“分离”的原理

特别提醒电泳原理

3.植物有效成分的提取(1)玫瑰精油的提取水蒸气蒸馏

水蒸气

水气蒸馏

水蒸气蒸馏

NaCl无水Na2SO4(2)橘皮精油的提取

压榨法

机械加压

压榨

静置

(3)胡萝卜素的提取

石油醚

萃取

干燥

过滤

纸层析

特别提醒把握物质分离的五种方法

【命题角度】

角度1酶的应用1.高果糖浆是一种营养性甜味剂,它被广泛运用在碳酸饮料、果汁饮料和运动饮料以及小吃、果冻和其他含糖产品中。回答下列利用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆的相关问题。图1图2(1)葡萄糖异构酶的活力常用在一定条件下,单位时间内产生___________所需的酶量来表示。固定化酶的优点是

。

(2)图1是利用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆的示意图,方法1、方法2、方法3依次为

;方法1中固定化葡萄糖异构酶时需将海藻酸钠溶化,溶化过程中对加热的要求是

,固定化酶一般不选用方法1,这是因为

。

(3)在生产高果糖浆的过程中,图1中控制阀的作用是

。据图2说明两种情况下的葡萄糖异构酶的相同点与不同点

。一定量的果糖

稳定性增加、易从反应体系中分离、可以反复利用

包埋法、化学结合法、物理吸附法

用小火或间断加热,反复几次

酶分子很小,容易从包埋材料中漏出

调节果糖流出的速率以保证反应充分进行固定化酶与游离酶的最适温度相同;低于或高于最适温度,固定化酶的活力高于游离酶解析

(1)葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化为果糖,因此该酶的活力可用在一定条件下,单位时间内产生一定量的果糖所需的酶量来表示。固定化酶的优点是稳定性增加、易从反应体系中分离、可以反复利用。(2)方法1为包埋法,方法2为化学结合法,方法3为物理吸附法。方法1中溶化海藻酸钠时需小火或间断加热,反复几次,直到完全溶化为止。由于酶分子较小,容易从包埋材料中漏出,因此固定化酶常采用物理吸附法和化学结合法,一般不采用包埋法。(3)图1中反应柱上控制阀的作用是调节果糖流出的速率以保证反应充分进行。分析图2,固定化酶与游离酶的相同点是最适温度相同,不同点是低于最适温度或高于最适温度时,固定化酶的活力都高于游离酶。角度拓展(1)[2021·浙江6月选考,T29节选]在制醋过程中,可将甘蔗渣制作成固定化介质,经

后用于发酵,其固定化方法为

。

(2)[2020·江苏卷,T16]甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验,结果如下图所示。出现乙组实验结果的原因可能为

。

灭菌

吸附法

海藻酸钠溶液浓度过高(3)[2020·全国Ⅲ卷,T37节选]用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因是

。现有某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较甲、乙、丙三种不同来源的果胶酶的活性。通常,酶活性的高低可用

来表示。

温度对果胶酶活性有影响,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高

在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量角度2蛋白质的提取与分离技术2.(2023·全国甲卷,37)为了研究蛋白质的结构与功能,常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质,并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,结果如图所示(“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极)。已知甲的相对分子质量是乙的2倍,且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。(1)图中甲、乙、丙在进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时,迁移的方向是

(填“从上向下”或“从下向上”)。

(2)图中丙在凝胶电泳时出现2个条带,其原因是

。

(3)凝胶色谱法可以根据蛋白质

的差异来分离蛋白质。据图判断,甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是

,最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是

。(4)假设甲、乙、丙为3种酶,为了减少保存过程中酶活性的损失,应在

(答出1点即可)条件下保存。

从上向下

丙由2种相对分子质量不同的肽链组成,在SDS的作用下解聚成2种肽链,2种肽链的电泳迁移率不同相对分子质量

丙乙低温

解析

(1)电泳时,肽链的相对分子质量越大,迁移速度越小。已知甲的相对分子质量是乙的2倍,故甲的迁移速度比乙小,由此判断出迁移方向是从上向下。(2)已知甲、乙均由一条肽链组成,凝胶电泳时分别出现1个条带,所以丙出现2个条带说明丙是由2条肽链组成的。(3)凝胶色谱法主要根据蛋白质的相对分子质量差异来分离蛋白质,相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过,故移动距离较短,会先被洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶颗粒内部,移动距离较长,后被洗脱出来。丙的相对分子质量最大,最先被洗脱出来,乙的相对分子质量最小,最后被洗脱出来。(4)低温会抑制酶的活性,酶应在低温条件下保存。角度拓展[2020·全国Ⅱ卷,T37节选]研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3,并对其进行了研究。在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是

和

。消除蛋白质所带电荷对迁移率的影响

使蛋白质发生变性

角度3植物有效成分的提取3.胡萝卜素是一种自然界中普遍存在的天然色素,被广泛应用于食品、医药以及化妆品工业等领域。目前用于提取