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1、专题九生物技术实践专题三年高考试题统计与命题预测 易错易混排查(1)向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长。()提示做腐乳的豆腐含水量为70%左右,适于毛霉菌丝生长,再加水不利于腐乳成型。(2)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。()提示醋酸菌是异养需氧型生物,所以醋酸发酵需要在有氧的条件下。(3)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,让发酵装置接受光照并放在45处。()提示酵母菌是异养型生物,不能直接利用光能;45温度太高,不是酵母菌发酵的最适温度。(4)倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上。()提示倒平板时左手拿培养皿,右手拿锥形瓶,左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,倒入培养基
2、后立即盖上培养皿皿盖。(5)为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。()提示接种环灼烧灭菌之后,应待其冷却后才能挑取菌种,以免温度太高杀死菌种。(6)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。()(7)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。()提示菌落是指单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,所以单个菌落中通常只有一种细菌。(8)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌。()提示在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板。(9)薄荷油是挥发性物质,提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料,可采用水蒸气蒸
3、馏法提取。()提示由于薄荷油是挥发性物质,干燥的薄荷叶中的薄荷油由于挥发而含量极少,鲜薄荷叶中薄荷油的含量高,因此提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料。(10)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤:干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤。()提示用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。(11)从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小。()(12)尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用。()提示尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开,而不能再次使用。考点一考点二考点三传统发酵技术真题诊断1.(2016全国卷,39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题。(
4、1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和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。考点一考点二考点三(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”)第二阶段的。(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。考点一考点二考点三答案(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(
5、2)有氧(3)低于(4)原不含有解析本题考查果酒和果醋的制作。(1)图中过程是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,是无氧呼吸的第二阶段,过程是有氧呼吸的第二、三阶段。酵母菌是兼性厌氧型微生物,有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸均在细胞质基质内进行。利用乙醇在酸性条件下与重铬酸钾试剂反应呈现灰绿色来检验乙醇。有氧呼吸的第二、三阶段在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度快。考点一考点二考点三(2)醋酸杆菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛的生命活动,因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌发酵温度一般控制在1825,而制作葡萄
6、醋时醋酸杆菌的发酵温度应控制在3035。(4)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞中只有核糖体一种细胞器,不含有线粒体等其他细胞器。考点一考点二考点三2.(2018海南卷,30)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。考点一考点二考点三回答下列问题。(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适
7、宜的情况下,测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线依次表示、含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于(填“自养”或“异养”)生物。考点一考点二考点三答案(1)不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养解析(1)试管中的X溶液能够维持甲装置的瓶中气压相对稳定,是因为它吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2,果酒制作过程会释放CO2,因此要每隔12h左右(一定的时间)将瓶盖拧松一次,将CO
8、2排出。与乙装置相比,甲装置的优点是不需要开盖放气,避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这样可以为酵母菌提供适量的氧气,使其大量繁殖,又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。考点一考点二考点三(3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气,氧气减少,然后再进行无氧呼吸产生酒精和CO2,酒精含量增加,乙B装置中没有氧气,只进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,酒精含量一开始增加,因此在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A中氧气含量的变化趋势如曲线,乙A中酒精含量的变化趋势如曲线,乙B中
9、的酒精含量的变化趋势如曲线。(4)酵母菌在有氧和无氧条件下均能生存,需要消耗营养物质,其异化作用类型是兼性厌氧型,其同化类型为异养型。考点一考点二考点三核心知识1.厘清4种传统食品发酵的技术考点一考点二考点三2.掌握传统发酵技术成功的关键点 考点一考点二考点三考点一考点二考点三特别提醒(1)葡萄酒呈现深红色的原因:红葡萄皮的色素进入发酵液。(2)冲洗葡萄时不能反复冲洗:防止洗去野生酵母菌,导致菌种流失,不能正常发酵。(3)葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间:目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽瓶内O2后再进行酒精发酵并可以防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。考点一考点二考点
10、三3.明确泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 考点一考点二考点三考点一考点二考点三对点训练1.(2017全国卷,37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题。(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大
11、豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。考点一考点二考点三答案(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油解析(1)由题干可知,该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)上层可接触到空气,如果上层发酵效果比底层好,说明该发酵菌为好氧菌。(3)如果在32h内发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,说明32h还不是最佳发酵时间。若要确定最佳发酵时间,应适当延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间为最佳发酵时间。(4)在发酵过程中,发酵菌分泌的酶会将蛋白质分解为氨基酸和肽,将
12、脂肪分解为脂肪酸和甘油。考点一考点二考点三2.(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。(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。考点一考点二考点三(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。发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,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。考点一考点二考点三乳酸含量高是独流老醋
13、风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。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改变,加剧了不同种类乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌种类。答案(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH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)考点一考点二考点三解析本题考查醋酸菌的发酵过程及影响酵母菌发酵的条件。(1)酶的催化需要适宜的温度,在最适温度条件下酶的催化能力最强,所以在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。(2)酵母菌是兼性厌氧型生物,发酵初期发酵罐先通气是为了让酵母菌大
14、量繁殖,增加酵母菌的数量。(3)从图中可以看出与颠倒前相比,B层醋酸杆菌密度变化是先快速增长后趋于稳定。醋酸杆菌是需氧菌,颠倒后B层醋酸杆菌有充足的氧气、养料(发酵产生的乳酸)及合适的pH,所以其密度迅速增大。乳酸菌是厌氧菌,所以发酵过程中,发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。不同的乳酸菌之间竞争养料和空间,所以它们之间是竞争关系。考点一考点二考点三微生物的应用真题诊断1.(2019全国卷,37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/
15、L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。考点一考点二考点三回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可
16、为该菌的生长提供和。考点一考点二考点三答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料考点一考点二考点三解析本题考查培养基的成分与功能、微生物的分离和计数方法及细胞呼吸中间产物丙酮酸的作用。(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用十分广泛的天然培养基,其中的牛肉膏和蛋白胨均含氮元素,可为细菌提供氮源。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。(2)将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,因培养基中只有有机物X提供有机碳源,不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖。(3)若用固体培养基培养目标
17、菌并对菌落进行计数,接种时应用稀释涂布平板法。(4)丙酮酸是细胞代谢中重要的中间产物,既可以转化为其他有机物,又可以在有氧条件下继续氧化为细胞供能。考点一考点二考点三2.(2019全国卷,37)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特
18、征来初步区分不同种的微生物,原因是。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。考点一考点二考点三答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌解析本题以细菌培养为依托,考查处理实验材料的能力和环境保护意识。(1)能同时提供碳源、氮源的成分必须同时含有碳和氮两种元素,蛋白胨、葡萄糖和NaNO3中,只有蛋白胨同时含有这两种元素。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,所以在配制培养基时,在各种成分溶化后分装前必须调节pH。硝化细菌能够
19、进行化能合成作用,即能够利用化学反应产生的化学能固定外界的CO2,所以能够在没有碳源的培养基上生长。考点一考点二考点三(2)用平板培养细菌时,为防止培养基冷凝后形成的水滴滴落在培养基上污染培养基,要将平板倒置。(3)通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物,因为不同微生物的菌落的形状、大小、颜色、凹凸情况等不同,且在一定的培养条件下微生物的菌落特征是稳定的。(4)为防止污染环境,使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。考点一考点二考点三核心知识1.厘清微生物的纯化技术考点一考点二考点三特别提醒(1)灼烧接种环之后,要冷却后再进行取种,以免温
20、度太高杀死菌种。(2)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(3)划线用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破。(4)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,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。(5)稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目“低”。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。而显微计数法中由于不能区分死菌与活菌,故所得数值可能“偏高”。考点一考点二考点三(6)设置重复组,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。(7)证明培养
21、基未被污染,用空白培养基作对照。证明选择培养基的筛选作用,用牛肉膏蛋白胨培养基接种等量同种菌液作对照。(8)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法;对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。考点一考点二考点三2.明确两种菌株筛选实例的区别 考点一考点二考点三3.明晰消毒和灭菌的区别 考点一考点二考点三对点训练1.(2019全国卷,37)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上
22、甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。考点一考点二考点三(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透
23、明圈,说明;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。考点一考点二考点三答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近解析本题考查微生物的培养与分离及实验分析能力。(1)从土壤中分离能够降解含氮有机物W的细菌(目标菌),则选择培养基只能以W为氮源,以保证该培养基只允许目标菌生活,抑制或阻止其他种类微生物的生长。(2)W在培养基中达到一定量时培养基不透明。甲菌落周围未形成透明圈,说明所含细菌不能分解W;乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌落中
24、的细菌能分解W。所以,如果要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化。考点一考点二考点三(3)若要确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,只需将它们培养在没有氮源的培养基上,若能够生长,则说明其能利用空气中的氮气作为氮源。(4)本实验中自变量为酶的类型,因变量为透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。为比较酶E与天然酶的降解能力并排除缓冲液的干扰,需要设置A、B两个实验组(A组滴加含有酶E的缓冲液,B组滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液)和一个只滴加缓冲液的对照组。若C处没有出现透明圈,则说明缓冲液不能降解W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,则表明酶E与天然酶降解W的能力相近。考点一考点二考点三
25、2.(2018全国卷,37)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题。(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制的生长,加入了链霉素的培养基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。考点一考点二考点三(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶
26、微生物的原理是。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 。考点一考点二考点三答案(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差考点一考点二考点三解析本题主要考查微生物的培养及计数方法。(
27、1)链霉素可抑制细菌的生存,但真菌可以在含链霉素的培养基中生存,所以加入链霉素的培养基可用于筛选出真菌,属于选择培养基。(2)培养基中的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等。蛋白质和核酸都含氮元素,所以氮源进入细胞后可用于合成蛋白质和核酸等大分子物质。(3)检测淀粉所用的试剂是碘液,淀粉遇碘变蓝。如果某种微生物产生了淀粉酶,则在其菌落周围就没有淀粉存在,不再呈现蓝色,而是出现透明圈。(4)计数时一般选择菌落数在30300的平板进行计数。乙同学1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,可信度低。考点一考点二考点三酶的应用及特定成分的提取与分离真题诊断1.(2017全国卷,37)绿色植物甲含有物质W,
28、该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题。(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是。(2)提取物质W时,振荡的作用是。考点一考点二考点三(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是。(4)现有丙酮(沸点56)、乙醇(沸点约78)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是。(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。考点一考点二考点三
29、答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火考点一考点二考点三解析(1)由于物质W受热、受潮易分解,所以在提取物质W时,不应选用高温烘干的植物甲;新鲜的植物甲中含水量高,会稀释用于提取物质W的极性有机溶剂,从而降低提取的物质W的浓度。(2)提取物质W时,振荡有利于物质W充分溶于有机溶剂。(3)在提取过程中,用活性炭处理提取液有利于去除提取液中的色素。(4)在提取物质W时,温度
30、过高会导致物质W分解过多。丙酮沸点相对较低,适合作为提取剂。(5)根据题干信息,物质W受热易分解,所以应注意温度控制;提取剂用的是丙酮,丙酮易挥发,对人体有害,所以应及时通风;为了减少W分解,操作要快速;另外还要注意防火。考点一考点二考点三2.(2016江苏卷,29)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题。考点一考点二考点三(1)实验中的海藻酸钠作用是,CaCl2的作用是。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24
31、h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是。(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组2448h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是;7296h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。考点一考点二考点三答案(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶球吸附Zn2+绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn2+浓度较低考点一考点二考点三解析(1)海藻酸钠溶液在CaC
32、l2溶液中形成凝胶球,包埋绿球藻。(2)可采用培养液或生理盐水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性。溶液呈绿色,说明固定化的绿球藻数量少,原因是海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)。(3)根据图1可知,浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。(4)空白凝胶球吸附Zn2+,导致溶液中Zn2+浓度下降;根据图1和图2分析,固定化藻的实验组2448h间绿球藻数量增加最快,导致Zn2+浓度下降速度较快,7296h间绿球藻数量基本不再增加,Zn+浓度下降速度减慢。考点一考点二考点三核心知识1.纤维素酶与果胶酶考点一考点二考点三2.加酶洗衣粉洗涤原理 考点一考点二考点
33、三3.明晰固定化酶和固定化细胞的区别 考点一考点二考点三4.厘清特定成分提取的方法与原理 考点一考点二考点三特别提醒(1)植物芳香油提取方法的比较考点一考点二考点三考点一考点二考点三(2)红细胞的洗涤:洗涤次数不能过少,否则无法除去血浆蛋白;要低速、短时离心,否则会使白细胞等一同沉淀,达不到分离的效果。(3)凝胶的预处理:用沸水浴法不但节约时间,而且能除去凝胶中可能带有的微生物,排除胶粒内的空气。考点一考点二考点三对点训练1.(2015全国卷,39)回答与胡萝卜素有关的问题。(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是(填“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成
34、两分子,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为。胡萝卜素是(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。考点一考点二考点三答案(1)-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案也可)解析本题考查胡萝卜素的作用及提取。(1)胡萝卜中含有的主要是-胡萝卜素,-胡萝卜素在人体内可转变成维生素A。维生素A缺乏可导致夜盲症。胡萝卜素
35、没有挥发性。(2)将新鲜的岩藻干燥可除去其中大量的水分,有利于胡萝卜素的提取。(3)作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素且与水不混溶。胡萝卜素虽可溶于乙醇,但乙醇是水溶性有机溶剂,萃取时能与水混溶而影响萃取效果,所以不能用乙醇作萃取剂。考点一考点二考点三2.回答与果胶和果胶酶有关的问题。(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取
36、液浓缩后再加入使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有和。考点一考点二考点三答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法固定化所用的介质考点一考点二考点三解析(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多,因此通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行涂布分离(或划线分离)。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使水果组织软化疏松及细胞受损。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有提高果胶酶的稳定性和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。考点一考点二考点三