高考生物二轮复习 专题二十四 传统发酵技术与植物的组织培养课件.ppt

专题二十四传统发酵技术与植物的组织培养 内容索引 考点一传统发酵技术 考点二植物的组织培养 探高考练模拟 考点一传统发酵技术 答案 一 果酒及果醋的制作1 用葡萄制作葡萄酒 1 实验原理 葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖进行的产物 酵母菌只有在条件下才能进行酒精发酵即将葡萄糖氧化成乙醇 而且当培养液中乙醇的浓度超过时 酵母菌就会死亡 葡萄糖氧化成乙醇的反应式 2 实验步骤 冲洗 用鲜红紫色的溶液浸泡葡萄 用清水冲洗 榨汁 制作酵母悬液 干酵母 水 少许 装入发酵瓶 装量不要超过 酒精发酵 在25 30 条件下放置2 3天 当发酵瓶中停止 即表示发酵完毕 过滤 分装 保存 用两层纱布过滤发酵液 酒精发酵 乙醇发酵 16 高锰酸钾 蔗糖 出现气 2 3 泡 无氧 答案 2 用果汁制作果酒 1 实验原理 用葡萄制作的葡萄酒糖 酒精含量也低 平均的体积分数为 而用果汁制作的果酒 其酒精含量较高 体积分数约为 含糖量也较高 2 实验步骤 选择材料 最好选择 制取果汁 配料 200g蔗糖 1l果汁 酵母悬液 发酵 静置 用取出 3 用果酒制作果醋 1 实验原理 醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸 反应式为 8 不含 苹果 虹吸法 15 2 实验步骤 连接发酵装置 加入 发酵并检测 调节 测定ph 监控发酵情况 二 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1 泡菜的制作 1 原理 在条件下 微生物 主要是和 将蔬菜中的糖和其他营养物质发酵成和醇类物质等 答案 醋化醋杆菌 ph 活塞 控制流量 无氧 假丝酵母 乳酸菌 有机酸 2 制作流程 答案 盐水冷却 调料装坛 发酵 答案 2 亚硝酸盐的测定 1 测定原理亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应 这一产物再与n 1 萘基乙二胺偶联 形成产物 可用法定量测定 2 亚硝酸盐的定量测定流程 样品处理 泡菜25g制匀浆过滤后调ph到8 0 加溶液25ml 加溶液至产生白色沉淀 水浴加热至60 c 过滤取滤液定容至500ml 测定 10ml样品溶液 4 5ml氯化铵缓冲液 2 5ml60 乙酸溶液 5ml显色液 定容至25ml 暗处静置25min 550nm处测定光密度值 以10ml水为空白对照 紫红色 光电比色 氢氧化钠 硫酸锌 标准曲线的绘制 以亚硝酸钠质量为横坐标 以光密度值 od值 为纵坐标 绘制标准曲线 计算 答案 x1 样品中亚硝酸盐含量 单位mg kg m1 样品质量 单位g m2 通过标准曲线得到的 单位 g v1 总体积 v2 体积 亚硝酸盐质量 样品处理液 测定用样品液 3 泡菜制作的关键点 1 防止杂菌污染 每次取样用具要洗净 要迅速封口 2 氧气需求 泡菜坛要选择气密性好的容器 以创造无氧环境 有利于乳酸菌发酵 防止蔬菜腐烂 泡菜坛内要注满水 以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境 并注意在发酵过程中经常补水 3 温度 发酵过程温度控制在室温即可 最好在26 36 温度过高 则易滋生杂菌 温度过低 则发酵时间延长 1 醋化醋杆菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸 提示醋化醋杆菌是好氧菌 2 在制作果酒 果醋时 适当加大接种量可以提高发酵速率 抑制杂菌生长繁殖 3 在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长 4 泡菜腌制主要利用了乳酸菌的乳酸发酵 5 常用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量 6 泡菜腌制时 间隔一段时间应将坛盖打开 放出co2 提示坛盖始终密闭 答案 思考诊断 提示 1 传统发酵技术中主要菌种的比较 2 常用发酵技术的比较 3 泡菜腌制过程中 乳酸菌 乳酸和亚硝酸盐的变化 题型一果酒及果醋的制作 对果酒和醋酸发酵装置的解读 解题必备 1 设计思路 因酵母菌的繁殖需要o2 且醋化醋杆菌是好氧菌 所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需通氧 因酵母菌产生酒精时需无氧环境 应控制充入氧的量 故应在充气口设置开关 1 2 3 4 由于在果酒发酵过程中产生co2 因此又需设排气口 为防止空气中微生物的污染 排气口应连接一个长而弯曲的胶管 因要对发酵的情况进行及时监测 应设置出料口便于取料 2 各部位的作用 充气口 在醋酸发酵时连接充气泵进行充气 排气口 排出酒精发酵时产生的co2 与排气管相连的长而弯曲的胶管 加水后防止空气中微生物的污染 出料口 用来取料 3 装置的使用方法 使用该装置制果酒时 应该关闭充气口 制果醋时 应将充气口连接气泵 输入o2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 下图装置既可用于生产果酒 又可用于生产果醋 下列对于果酒和果醋生产时的控制条件的叙述 正确的是 a 生产果酒时 开关1 2 3始终要关上b 生产果醋时 开关1 2 3都要打开c 生产果醋时 开关1要打开 开关2 3要关上d 生产果酒时 开关1 3始终要关上 开关2要间断打开 解析 1 2 3 4 解析果酒发酵过程中 除了产生酒精外 还会产生大量的co2 因此生产果酒时 开关1 3始终要关上 开关2要间断打开 参与果醋制作的菌种是醋化醋杆菌 是一种需氧菌 其进行醋酸发酵时也会产生co2 因此开关1 2要打开 开关3要关上 2 葡萄发酵可产生葡萄酒 请利用相关的知识回答问题 1 利用葡萄制作葡萄酒的过程中 发挥作用的微生物是 1 2 3 4 解析制酒常用酵母菌做菌种 其进行厌氧呼吸分解葡萄糖 产生乙醇和二氧化碳 酵母菌酒精发酵进行的是厌氧呼吸 所以甲同学未夹住发酵瓶的充气管 有氧气进入 导致葡萄糖被氧化 且需氧呼吸产生较多的二氧化碳 使发酵液从充气管流出 发酵液变酸 而丙同学的错误是瓶中发酵液过多 淹没了排气管在瓶内的管口 一般来说 发酵液不超过容器的 上述发酵过程结束后 甲 乙 丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒 酵母菌 2 该微生物通过厌氧呼吸可分解 产生的终产物是 和 葡萄糖 co2 乙醇 解析答案 3 甲 乙 丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中 在温度适宜的条件下进行发酵 如图所示 发酵过程中 每隔一段时间均需排气一次 据图分析 甲和丙同学的操作有误 其中甲同学的错误是 导致发酵中出现的主要异常现象是 丙同学的错误是 导致发酵中出现的主要异常现象是 上述发酵过程结束后 甲 乙 丙同学实际得到的发酵产品依次是 1 2 3 4 答案 葡萄酒 未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出 发酵液变酸 气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 瓶中发酵液过多 淹没了排 4 在上述制作葡萄酒的过程中 假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开 该操作错误是 1 2 3 4 答案 未及时排气 3 2015 嘉兴模拟 家庭中制作泡菜的方法 新鲜的蔬菜经过整理 清洁后 放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中 然后向坛中加入盐水 香辛料及一些 陈泡菜水 密封后置于温度适宜的地方 下列与此过程相关的叙述 不正确的是 a 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒b 加入 陈泡菜水 的作用是提供乳酸菌菌种c 制作泡菜过程中 有机物的干重和种类将减少d 若制作的泡菜咸而不酸 最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程 1 2 3 4 题型二泡菜的腌制和亚硝酸的测定 解析 解析制作泡菜时 所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒 防止杂菌污染 a项正确 加入 陈泡菜水 的作用是提供乳酸菌菌种 b项正确 制作泡菜的过程中 乳酸菌进行厌氧呼吸消耗有机物 有机物的干重减少 种类增多 c项错误 如果制作泡菜时盐水浓度过高 乳酸菌会通过渗透作用失水 抑制乳酸菌生长 导致制作的泡菜 咸而不酸 d项正确 1 2 3 4 4 泡菜是我国的传统食品之一 但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害 某兴趣小组准备参加 科技创新大赛 查阅资料得到下面图示 1 制作泡菜时 泡菜坛一般用水密封 目的是 乳酸菌发酵第一阶段的产物有 1 2 3 4 解析用水密封是为了隔绝空气 因为乳酸菌是厌氧型生物 乳酸菌厌氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和 h 丙酮酸和 h 少量atp 隔绝空气 制造无氧环境 解析答案 2 据下图 与第3天相比 第8天后的泡菜更适于食用 因为后者 ph呈下降趋势 原因是 1 2 3 4 乳酸菌厌氧呼吸产生了乳酸 亚硝酸 盐含量低 解析8天后亚硝酸盐含量更低 有利于人们的健康 而且泡菜的口感更好 ph呈下降趋势 是因为乳酸菌厌氧呼吸积累了大量乳酸 解析答案 3 该小组得到一株 优选 乳酸菌 亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍 拟参照资料的实验方案和食盐浓度 4 10 探究与普通乳酸菌相比 用 优选 乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低 并确定其最适条件 请你设计一个实验结果记录表 并推测实验结论 1 2 3 4 解析答案 返回 解析设计的记录表中要包含乳酸菌类型 食盐浓度和发酵时间等自变量 因变量为亚硝酸盐的含量 通过相互对照确定用 优选 乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低 并确定最适发酵条件 答案实验结果记录表如下 1 2 3 4 解析答案 返回 1 2 3 4 推测实验结论 与普通乳酸菌相比 优选 乳酸菌制作泡菜时 相同条件下产生的亚硝酸盐含量低 考点二植物的组织培养 1 组织培养的概念取一部分植物组织 在的条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上 给予一定的和 使之产生 或进而生根发芽 2 组织培养的原理植物细胞的 3 培养基中加入的激素 1 激素种类 生长素和细胞分裂素 两者的比决定组织是生根 还是生芽 答案 无菌 温度 光照 愈伤组织 全能性 摩尔浓度 2 激素的使用比例 答案 会趋于长根 大致相等 高 4 实验中使用的激素代替生长素 代替细胞分裂素 5 菊花的组织培养的实验内容 1 发芽培养基和生根培养基的比较 发芽培养基 细胞分裂素摩尔浓度生长素摩尔浓度的培养基 生根培养基 生长素摩尔浓度细胞分裂素摩尔浓度的培养基 答案 人工合成的萘乙酸 naa 人工合成的苄基腺嘌呤 ba 大于 大于 2 实验内容以菊花为材料进行组织培养 首先 用细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的培养基 培养基 进行培养 使其长出较多的丛状苗 然后 将丛状苗分株培养 分株后 再移入含有较多生长素的培养基 培养基 中 使其生根 将生根的苗从三角瓶中移至中继续生长 待苗健壮后再移至土中 6 菊花的组织培养的实验步骤 1 配制培养基 由大量元素 微量元素和有机成分组成 2 取外植体 超净台上将切段 每段至少有1张叶片 3 生芽培养 在中放入2 3段幼茎切段 日光灯下保持 的温度培养 每天的光照时间不少于h 答案 发芽 生根 草炭土或蛭石 ms 无菌培养的菊花幼苗 生芽培养基 18 25 14 5 答案 4 生根培养 2 3周后 将丛状苗在无菌条件下转入中 在上述条件下继续培养 5 适应锻炼 将苗转移至中 用玻璃罩或塑料布保持80 以上的湿度 2 3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼 直至将罩全部打开处于下为止 6 定植 将苗转移到土中培养 7 自然生长的茎进行组织培养的步骤 可取一段茎在中浸泡10min 再放入溶液中浸泡5min 然后用另一溶液浸泡5min 最后在超净台中用清洗 将茎的切段培养在培养基中 生根培养基 草炭土或蛭石 自然湿度 70 乙醇 5 次氯酸钠 5 次氯酸钠 生芽 无菌水 1 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到稳定遗传的植株 提示得到的单倍体植株不能稳定遗传 2 培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养 3 脱分化过程不需要植物激素 植物激素只有在再分化过程中发挥作用 提示开始在发芽培养基上培养 细胞分裂素相对较多和生长素相对较少 4 由于植物细胞都具有全能性 所以菊花的组织培养实验中选材不会影响实验的结果 提示幼龄 保存时间短的植物材料容易培养成功 思考诊断 答案 提示 5 发芽培养基中生长素的浓度大于细胞分裂素的浓度 提示细胞分裂素摩尔浓度大于生长素摩尔浓度的培养基是发芽培养基 答案 提示 1 植物组织培养过程的相关分析 1 理论依据 植物细胞的全能性 2 基本过程 培养过程均须在无菌条件下进行 3 影响因素 选材 营养 激素 ph 温度 光照等 4 生殖方式 选择花粉 花药离体培养时 为有性生殖 选择叶 芽 根 花瓣等培养时 与扦插 嫁接一样 为无性繁殖 2 植物激素在植物组织培养过程中的作用 1 培养基中加入的植物激素是生长素和细胞分裂素 2 以上两种激素的摩尔浓度比决定组织是生根还是发芽 3 植物激素的影响使用顺序的影响 3 植物组织培养中的无菌操作归纳 1 培养材料消毒消毒剂 一般可用体积分数为70 的酒精和质量分数为5 的次氯酸钠溶液 所使用的清洗液是无菌水 2 培养基 所用操作器材均要进行灭菌处理 培养基常采用高压蒸汽灭菌 操作器材可采取干热灭菌 3 对操作室 工作台要进行消毒 一般使用紫外线或消毒药品消毒 4 所有接种 转瓶操作都应在酒精灯火焰旁进行 题型一植物组织培养的过程 1 2 3 4 1 2015 浙师大附中月考 下图为某二倍体植株花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程 下列有关叙述正确的是 解析 a 过程 表示脱分化 过程 表示再分化b 过程 需要避光 过程 需要照光c 过程 说明花粉细胞具有全能性d 过程 获得的完整植株自交后代不会发生性状分离 1 2 3 4 解析图中过程 表示脱分化 表示再分化 a项正确 脱分化需要避光处理 再分化和植物生长需要照光 因此过程 需要避光 过程 需要照光 b项错误 过程 是植物的组织培养过程 由花粉细胞最终获得了完整植株个体 说明花粉细胞具有全能性 c项错误 过程 获得的完整植株属于单倍体植株 高度不育 不能自交产生后代 d项错误 1 2 3 4 2 2016 舟山联考 下图为植物 菊花 组织培养过程示意图 请回答下列问题 1 培养基 和培养基 分别为 和 两者最主要的区别是 解析菊花组织在培养基 中形成愈伤组织后长出丛芽 在培养基 中生根后形成试管苗 所以 是发芽培养基 是生根培养基 两者最主要的区别是发芽培养基中细胞分裂素的含量大于生长素的含量 而生根培养基中生长素的含量大于细胞分裂素的含量 发芽培养基中细胞分裂素的含量大于生长素的含量 而生根培养基中生长素的含量大于细胞分裂素的含量 发芽培养基 生根培养基 解析答案 1 2 3 4 2 若该培养基是ms固体培养基 则其基本组成是 有机成分 激素和琼脂 解析ms固体培养基由大量元素 微量元素和有机成分 激素 琼脂组成 3 愈伤组织发芽的根本原因是 解析愈伤组织发芽是再分化的过程 其根本原因是基因的选择性表达 微量元素 大量元素 基因的选择性表达 解析答案 1 2 3 4 4 菊花组织在接种到培养基之前需进行 处理 整个组织培养过程需在 条件下进行 解析菊花组织在接种到培养基之前必须先进行消毒处理 整个组织培养过程必须在无菌条件下进行 5 本实验用人工合成的激素 而不用植物中存在的天然激素的原因是 解析人工合成的植物激素具有容易合成 原料广泛 效果稳定的优点 因此在农业生产中被广泛应用 人工合成的激素易合成 原料广泛 效果稳定 消毒 无菌 解析答案 1 2 3 4 3 下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法 不正确的是 a 植物组织培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素b 先使用生长素 后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂和分化c 先使用细胞分裂素 后使用生长素 细胞既分裂又分化d 同时使用生长素和细胞分裂素时 两者用量的比例影响植物细胞的发育方向 解析 题型二植物组织培养的原理及影响因素 1 2 3 4 解析用于植物组织培养的培养基中除营养成分外 还需添加植物激素 一般包括生长素和细胞分裂素 外植体脱分化 再分化的诱导方向取决于二者的比例 先使用生长素 后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂 但细胞不分化 先使用细胞分裂素 后使用生长素 对细胞的分裂和分化均有利 1 2 3 4 4 2015 湖州中学期末测试 图甲是植物组织培养过程的示意图 图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图 请回答下列问题 1 2 3 4 1 植物组织培养的原理是植物细胞具有 解析植物细胞具有全能性 这是植物组织培养的理论基础 2 为了保证植物的正常生长 容器内装有的培养基中除小分子有机物和水外 还必须含有植物生长所需的 解析为了保证植物的正常生长 培养基中一定要添加各种无机盐 各种无机盐 全能性 解析答案 1 2 3 4 3 在图甲的a过程中 为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织 常常需要在配制好的培养基中添加 嫩枝组织细胞接种后2 5d 发现其边缘局部污染 其原因可能是 解析植物的组织培养过程中 启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素 培养的嫩枝组织细胞周围发生局部污染的原因可能是嫩枝组织细胞消毒不彻底 嫩枝组织细胞消毒不彻底 植物激素 解析答案 1 2 3 4 返回 4 在图甲b过程中 若愈伤组织没有形成根 但分化出了芽 其原因可能是 若要获得更多的愈伤组织 培养基中两种激素的含量应该是 解析从图乙可知 植物激素的种类及其浓度配比都会影响愈伤组织分化的方向 具体结合图示和题干信息回答即可 5 切取若干光照后一段幼苗芽尖外的组织块 经消毒后接种到诱导再分化的培养基中培养 该培养基中两种植物激素的浓度相同 从理论上分析 分化的结果是 原因是 原培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相同 而经光照后的幼苗芽尖处组织块中含较多生长素 因此组织块中的细胞分裂素少 生长素多 故诱导生根 生根 细胞分裂素中等量 生长素少 培养基中生长素较少 细胞分裂素较多 解析答案 1 2 3 4 探高考练模拟 1 2 3 4 1 在植物组织培养再分化阶段中 逐渐改变培养基中植物激素x和植物激素y的浓度比 细胞群的变化情况如下图所示 若培养基中植物激素x的浓度为a 植物激素y的浓度为a 0 2 则细胞群分化的结果最可能是试管 解析 5 解析由图可知 植物激素x的浓度小于植物激素y的浓度时 有利于根的分化 2 2016 鲁迅中学月考 菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作 下列说法不正确的是 a 培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌b 幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间c 用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长 一旦感染杂菌则前功尽弃d 接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可 解析 1 2 3 4 5 解析分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌 然后在室温下自然冷却后 存放于阴凉干燥洁净处待用 a项正确 幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间 等幼苗长壮后再移栽到土壤中 b项正确 用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长 一旦感染杂菌则前功尽弃 c项正确 接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中 注意形态学上端朝上 d项错误 1 2 3 4 5 3 2015 杭州模拟 某同学设计了如图所示的发酵装置来制作果酒 果醋 下列有关叙述错误的是 a 甲用来制作果酒 乙用来制作果醋b 乙装置需要的温度条件高于甲c 该装置便于发酵中产生气体的排出d 甲 乙装置中排液管排出液体的ph都下降 1 2 3 4 5 解析 解析甲装置密闭 可用来进行酵母菌的发酵制作果酒 酒精进入乙装置中 在有氧条件下 可用来制作果醋 a项正确 酵母菌的发酵温度一般为25 30 而醋化醋杆菌的最适生长温度为30 35 b项正确 甲到乙 乙到丙流入的都是发酵液 甲装置中没有气体的排出口 该装置不便于发酵中产生气体的排出 c项错误 甲装置中产生酒精和co2 导致排出液体的ph下降 乙装置将乙醇转变为醋酸 导致排出液体的ph也下降 d项正确 1 2 3 4 5 4 2015 普陀中学期末测试 下图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图 下列相关分析正确的是 解析 1 2 3 4 5 a 过程要先切块后清洗 以减少杂菌的污染b 过程加入果