高中生物 优化导练选修一全册学案 新人教版选修1

优化导练选修一全册学案
专题一 传统发酵技术的应用
第60学案 课题1果酒和果醋的制作
【复习目标】
1. 说明果酒和果醋制作的原理。
2. 设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。
【知识扫描】
1．果酒制作的原理
（1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是 ，它的代谢类型是 ，与异化作用有关的方程式有 。
（2）酵母菌生长的最适温度是 ；酒精发酵一般将温度控制在 。传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是
。
（3）葡萄酒呈现深红色的原因是
。
（4）现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是 。
2．果醋的制作原理
（1）果酒进一步发酵能获得果醋，酒变醋的原理是 。
（2）果醋发酵时将温度控制在 ℃，原因是 。
（3）醋酸菌与酵母菌相比，最主要的特点是 。
3．操作过程应注意的问题
（1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用
消毒。
（2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约
的空间。
（3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
（4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在 ，时间控制在 d，并注意适时再 充气。
【疑难解析】
1.发酵与无氧呼吸的区别
点拨：①发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。据产物不同可分为：酒精发酵、乳酸发酵和抗生素发酵等；据对氧的需求不同可分为：厌氧发酵和需氧发酵；据培养基的物理状态不同可分为：固体发酵和液体发酵。
②无氧呼吸：是生物在无氧条件下的一种呼吸方式。
2.认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
点拨：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
3.分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？
点拨：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
【感悟高考】
例1．（2007.山东济宁模拟）生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是 （ ）
A．都是异养生物
B．仅在有水条件下繁殖
C．仅在有氧条件下生长
D．生存温度都超过80℃
【解析】：细菌的生长所必需的营养元素：碳源、氮源、无机盐、水生长因子，其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同，所需的种类也不一样，而水是所有微生物生长共同所需要的物质。细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种；按异化作用可分为需氧型和厌氧型。
答案：B。
【高考指向】本题考查微生物的生存条件，包括温度、氧气、营养等。
【达标检测】
1．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是 （ ）
A．营养物质的消耗
B．微生物呼出的CO2
C．微生物细胞数目的增加
D．代谢产物的积累
2．具有细胞结构而没有核膜的一组生物是（ ）
A.噬菌体、细菌
B.变形虫、草履虫
C.蓝藻、酵母菌
D.放线菌、圆褐固氮菌
3．将乳酸菌接种到彻底灭菌的固体培养基上，要使其正常生长必须给予的条件是 （ ）
A.充足的氧气 B.隔绝氧气
C.供给分子氮 D.供给大分子蛋白质
4．当环境温度超过最适生长温度以后，微生物的生长速率会急剧下降，是由于细胞内哪些物质发生了不可逆的破坏 （ ）
A.蛋白质和核酸 B.蛋白质和磷脂
C.核酸和核膜 D.载体和DNA
5．一般情况下不进行二分裂生殖的是 （ ）
A.草履虫、变形虫
B.酵母菌、放线菌
C.大肠杆菌、固氮菌
D.乳酸菌、黄色短杆菌
6．在微生物的细胞中，占细胞干重90%以上的化学元素为 （ ）
A.C、H、O、N
B.C、H、O、N、P、S
C.N、P、S、K、Ca、Mg
D.C、H、O
7．微生物的代谢速度与高等动植物相比快得多，下列哪项不是这一生命现象的原因 （ ）
A.表面积与体积的比很大
B.与外界环境物质交换迅速
C.适宜条件下微生物的繁殖速度非常快
D.微生物体内酶的种类比其他生物多
8．下列哪项不是真菌所具有的特征 （ ）
A.多数真菌能够进行孢子生殖
B.真菌都属于真核生物
C.真菌都属于异养生物
D.真菌多为厌氧型或兼性厌氧型微生物
9．酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 （ ）
A.降低温度 B.隔绝空气
C.加缓冲液 D.加新鲜培养基
10．细胞结构是原核、生长繁殖过程绝对不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 （ ）
A.乳酸菌 B.酵母菌
C.变形虫 D.固氮菌
11.与括号内的几种微生物（①酵母菌、②乳酸菌、③硝化细菌、④蓝藻、⑤禽流感病毒）有关的叙述中，正确的是 （ ）
A．从生态系统的成分看，①②③是分解者，④是生产者
B．从同化作用类型看，②是厌氧型，③④是需氧型
C．从异化作用类型看，①②异养型，③④是自养型
D．从结构和成分看，①具有成形的细胞核，⑤的遗传物质中不含胸腺嘧啶
12.如图所示表示酵母菌细胞的构造模式。请据图回答：
（1）从细胞核的构造看，酵母菌属于 生物。
（2）写出1、3、5的结构名称：1 ，3 ，5 。
（3）2的主要化学成分为 ，其完成图示功能的结构基础是 。
（4）图中的酵母菌正在进行 生殖。
（5）用 染料使染色体着色，发现一个酵母菌S.Cerevisiae细胞核中有17条染色体，该酵母菌是 倍体。
（6）酵母菌细胞分裂的意义是 （ ）
A.产生新个体 B.增加生命活力
C.增加变异性 D.改变遗传性
（7）酵母菌的菌落一般会散发出一股悦人的酒香味，相关的反应式是 。
（8）用酵母制啤酒时，为保证发酵罐中有较多的酵母菌，必须先 ，达到一定数量后，则应该
以获得大量的 。
（9）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH值，判断取样先后顺序的主要依据是 。生长曲线图中FG下降的主要原因是 。欲收获酵母菌或其代谢产物，应选择曲线中的
段。
（10）自然环境中的酵母菌属于生态系统中的
成分。
【能力拓展】
1. 在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 。
（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。
（3）酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。
（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于
。
（5）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
课后反思:
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第61学案 课题2 腐乳的制作
【复习目标】
1. 以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用。
2. 说明腐乳制作过程的科学原理。
3. 设计并完成腐乳的制作，分析影响腐乳品质的
条件。
【知识扫描】
1．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 和 ，脂肪被分解成 和 ，因而更利于消化吸收。
2．腐乳的发酵有多种微生物参与，如 、 、 、 等，其中起主要作用的是 。它是一种丝状 ，常见于 、 、 、 上。
3．现代的腐乳生产是在严格的 条件下，将优良 菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。
4．长满毛霉的豆腐块要逐层加盐，随层数的加高加盐量要 ，接近瓶口表面的盐要铺的厚一些，为什么？
。
5．腐乳装瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染，该过程灭菌的原理是
。
【疑难解析】
1．王致和为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？盐在该过程中起什么作用？
点拨：盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。盐能抑制多种微生物的生长。
2. 腐乳在制作时为什么要控制豆腐的含氺量？
点拨：豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸，若含水量过少，则不利于毛霉的生长，毛霉的代谢也离不开水。
3．配制卤汤时，一般将酒精含量控制在12%左右，过高过低都不行，为什么？
点拨：酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂
菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。
【感悟高考】
例1. (07模拟：山东泰安) 腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵的大豆食品。腐乳味道鲜美，易于消化吸收，所以一直受到人们的喜爱。请结合腐乳制作的原理及流程示意图设计实验方案，探究影响腐乳品质的因素：
(1)图中a、b表示的是_ ___，它们的来源是_ ____，作用是___ __。
(2)过程一中，为保证产品的质量，应采取的措施是__ ___。
(3)过程二应如何具体操作 __
__。这样，既不使豆腐块过早酥烂，又能避免豆腐块腐败变质。
(4)过程三中卤汤配制所需的材料有_____ ____ ___。
(5)过程四应如何操作才能取得最佳效果
_______ ___。
(6)怎样用同样的原料制作出不同风味的腐乳
___________ ____ __。
【解析】豆腐中的蛋白质和脂肪经微生物分解为小分子肽、氨基酸和甘油、脂肪酸等，再经加工腌制成为腐乳，其主要生产过程离不开微生物的发酵。在制作过程中要注意如何处理杂菌的污染、如何制成品质好的不同风味的腐乳。
答案：
(1)蛋白酶和脂肪酶 ； 毛霉等微生物 ； 将蛋白质分解为肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(2)在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上，在适宜的温、湿度条件下生产。
(3)将长满毛霉的豆腐块整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口的表面盐要铺厚-些。
(4)12%左右的酒(料酒、黄酒、米酒、高粱酒等)和香辛料(胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等)
(5)密封时，将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口。
(6)控制豆腐的含水量、发酵条件以及装罐时加入的辅料成分。
【高考指向】本题主要考查腐乳制作过程，及分析在这一过程中影响腐乳品质的因素。
【达标检测】
1．在培养基中加入适量的青霉素，可抑制哪些微生物的生长繁殖？ （ ）
A.酵母菌、霉菌 B.病毒、酵母菌
C.细菌、放线菌 D.大肠杆菌、青霉菌
2．蘑菇、硝化细菌、醋酸菌、乳酸菌的代谢类型依次是 （ ）
①需氧自养型 ②需氧异养型 ③厌氧自氧型 ④厌氧异型 ⑤兼性厌氧型 ⑥既可自养又可异养
A.①②③⑤　 B.②①②④　
C.②①④②　 D.①②④⑥
3．以下发酵产品不属于微生物代谢产物的是（ ）
A.味精 B.啤酒
C.“人造肉” D.人生长激素
4．以下四种微生物都参与的豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别
（ ）
A．青霉 B．酵母
C．曲霉 D．毛霉
5．测定3类细菌对氧的需要，让它们在3个不同的试管中生长，下图显示了细菌的生长层。据此判断：只能在需氧培养基中繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是 （ ）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A.Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ B.Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ
6．下列各项叙述中正确的是 （ ）
A.微生物的遗传物质都是DNA
B.微生物都属于原核生物
C.微生物的遗传物质是核酸
D.微生物的生殖方式是孢子生殖
7．下表列出了两种微生物生长所必需的营养物质和它们合成并释放的代谢产物。如果把这两种微生物共同培养在一个培养基中，它们之间最可能的关系是 ( )
微生物名称 生长因子 代谢产物
红酵母 嘧啶 噻唑
毛霉 噻唑 嘧啶
A.竞争 B.寄生
C.共生 D.腐生
8．豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自于哪种物质的分解 （ ）
A．脂肪 B．磷脂
C．葡萄糖 D．蛋白质
9．霉菌细胞内各种细胞器所含酶的 （ ）
A．种类有差异，数量相同
B．种类有差异，数量不同
C．种类无差异，数量相同
D．种类无差异，数量不同
10．霉菌的细胞渗透压与X浓度的食盐水相当，去掉细胞壁后浸在Y浓度食盐水中破裂，浸在Z浓度食盐水中收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次是 （ ）
A．X>Y>Z B．Y>X>Z
C．Z>Y>X D．Z>X>Y
11．若用呼吸抑制剂处理酵母菌，则会明显影响其细胞吸收的物质是 （ ）
A．氧气、甘油 B．脂肪酸、水
C．葡萄糖、水 D．钾离子、氨基酸
12. 葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是 （ ）
A．在线粒体中进行的无氧呼吸
B．需在有氧条件下进行
C．不产生CO2
D．反应速度不受温度影响
13．以下是证明食物腐败是由细菌引起的实验，阅读这段材料和图示，请回答：
①把碎肉或大豆加水煮烂，用两层纱布滤取肉（豆）汤备用。
②在3只三角瓶里注入50ml肉（豆）汤，第3个瓶用装有S型弯玻璃管的药棉瓶塞塞住。（如图所示）
③把3只三角瓶放入盛水的锅里隔水加热，使锅里的水沸腾5min，取出3只三角瓶，冷却后放在温暖的阴暗处（日平均温度在20℃以上）。
④以后逐天观察肉汤的变化。结果一天后，不加塞三角瓶里的肉汤已混浊，液面有一层薄膜，这是细菌的群体。瓶内可能有臭味，说明肉汤已腐败。加药棉瓶塞三角瓶的肉汤几天后也开始腐败。加药棉瓶塞和S型玻璃管的三角瓶维持时间最长，但肉汤也最终腐败。
（1）本实验采用的是什么实验法？
。
（2）不加塞的瓶内肉汤为什么会腐败？
。
（3）加药棉塞三角瓶内肉汤几天后为什么也开始腐败？
。
（4）实验操作的第1个瓶起 作用。
【能力拓展】
1. (07模拟：山东烟台)下列是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图，回答下列有关问题：
挑选葡萄 → 冲洗 → 榨汁 → A →
醋酸发酵 → 果醋
（1）按照操作要求，将果浆倒入发酵罐后，影响发酵产物不同的重要因素有
、 。
（2）A过程是 ，A过程完成后，若要产生果醋，应该打开充气口，原理是
。
（3）在这个发酵过程中，应对发酵产物及时检测，检测时应从 取样。
（4）发酵过程中，你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
课后反思:
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第62学案 课题3
制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
【复习目标】
1. 尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。
2. 讨论与此相关的食品安全问题。
【知识扫描】
1．乳酸菌在自然界中分布广泛，在 、
、 、 内都有分布。常见的乳酸菌有 和 两种，其中 常用于生产酸奶。
2．亚硝酸盐为 ，易溶于 ，在食品生产中用作 。一般不会危害人体健康，但当人体摄入硝酸盐总量达 g时，会引起中毒；在特定的条件下，如 、 和 的作用下，会转变成致癌物质——亚硝胺，亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。
3.泡菜腌制
（1）腌制过程：
①配置盐水：清水和盐的比例为 ，盐水 后备用。
②装坛：蔬菜装至 时加入香辛料，装至 时，加盐水，盐水要 ，盖好坛盖。
③坛盖边沿水槽中 ，保证坛内 环境。
（2）腌制的条件：腌制过程中要注意控制腌制的　　 　、　 　 　和　　 　。温度过高，食盐用量不足10%，　　 　过短，容易造成　 　，　 　 　。
（3）制作流程：原料处理→ →装坛→封坛发酵→成品。
4.亚硝酸盐的测定
（1）原理：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成　　 　染料。
（2）含量测定步骤：配制溶液→ →
制备样品处理液→ 。
【疑难解析】
1．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜 ？你认为这层白膜是怎么形成的？
点拨：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。
2. 防止腌菜中亚硝酸盐中毒的方法
点拨：①严格选用含硝酸盐少、质量好、新鲜的蔬菜作原料。②腌酸菜的温度不宜过高，缩短亚硝高峰出现时间。③容器卫生干净，防止杂菌污染。④不反复使用老酸菜汁。⑤食用腌菜需避开亚硝高峰期，如酸大白菜高峰持续19～20d以后才可食用。⑥含硝酸盐较多的蔬菜尽量低温贮存，减少胺类形成及人们对硝酸盐的摄入量。
【感悟高考】
例1. (07模拟：山东青岛) 泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g - 0.5g时，会引起中毒，达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸的残留在酱菜中不得超过20mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以"过客"的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质-亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
请补充实验设计的空缺内容：
（1）制作泡菜的原理：
。
（2）测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成 色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过 ，可以估测出泡菜液样品亚硝酸盐的含量。
（3）确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜溶液发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为碱腌菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。
（4）选择实验材料：红萝卜和白萝卜，那种更适合于用做实验材料？ ，理由是
。
（5）制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的 相同。
【解析】制作泡菜的基本原理是用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸而制作泡菜，而这一过程中产生的亚硝酸盐可以用颜色反应来检验，但要注意避开原材料颜色的干扰。
答案：
（1）利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸而制作泡菜
（2）玫瑰红 ； 对比颜色
（4）白萝卜 ； 避免植物中色素对显色反应的干扰
（5）制作（或培养、发酵）条件
【高考指向】本题考查对制作泡菜的基本原理和用比色法测定泡菜中亚硝酸盐过程的理解。
【达标检测】
1．某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是 （ ）
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖；
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖；
③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖；
④罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖。
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
2．乳酸菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是 （ ）
A.碳源供应太充足
B.细胞会发生质壁分离
C.改变了乳酸菌的pH值
D.葡萄糖不是乳酸菌的原料
3．夏天，煮沸过的肉汤很快就会腐烂变质，主要原因是 （ ）
A、蛋白质被破坏
B、细菌大量繁殖
C、肉汤中水分过多
D、空气使肉氧化分解
4．细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是 （ ）
A.功能不同 B.细菌细胞壁具流动性
C.组成不同 D.细菌可形成芽孢
5．关于微生物的叙述中，正确的是 （ ）
A.所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的
B.微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物
C.所有微生物均属于原核生物界、真菌界、原生生物界
D.细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物
6．耐热性最强的细菌结构是 （ ）
A.质粒 B.芽孢
C.细胞质 D.核糖体
7．下列有关细菌代谢的叙述中，正确的是（ ）
A.细菌没有细胞器，只能进行无氧呼吸
B.细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行
C.细菌的代谢终产物也是CO2和H2O
D.细菌的储藏性颗粒是蛋白质，淀粉，脂肪
8．下列细胞中不能合成蛋白质的是 （ ）
A．乳酸菌 B．醋酸菌
C．成熟红细胞 D．酵母菌
9．葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质，实验过程中提供18O2，则18O2进入酵母菌细胞后，最先出现的放射性化合物是 （ ）
A．丙酮酸 B．乳酸
C．二氧化碳 D．水
10. 以下不属于发酵的是 （ ）
A.利用需氧型青霉菌生产青霉素
B.缺氧时人的组织细胞产生乳酸
C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精
D.利用乳酸菌制作泡菜
11. 如下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：
（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是____________________________。
（2）制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为___________，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原
因是
_________________________________________。
（3）泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因：____________________________________________________________________ __。
（4）测定亚硝酸盐含量的方法是
______________ ___ __。
【能力拓展】
1. 啤酒酵母菌既可以进行无性生殖（出芽生殖），也可进行有性生殖。其繁殖情况如下（在有氧条件下，取菌样涂抹在固体培养基上，进行培养可形成大菌落和小菌落两种类型）：
（1）啤酒酵母进行无性生殖的有 （用字母表示）。
（2）与菌落大小有关的基因分布于
，判断的依据是
。
（3）B过程中产生小菌落的原因是
。
课后反思:
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专题二 微生物的培养与应用
第63学案 课题1
微生物的实验室培养
【复习目标】
1. 了解有关培养基的基础知识。
2. 进行无菌技术的操作。
3. 进行微生物的培养。
【知识扫描】
1．培养基的配制原则是
。培养基可以分为 和 。
2．培养基一般都含有 、
、 、四类营养物质，另外还需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。
3．获得纯净培养物的关键是
。
4．避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容：
；
；
；
。
5．消毒是指
；
灭菌是指
。
思考：消毒与灭菌的相同点与区别分别是什么？
6．实验室常用的消毒方法是
，此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用 、 等。常用的灭菌方法有 、
、 ，此外，实验室里还用 或 进行消毒。
7．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是⑴ ，⑵ ，⑶ ，⑷ ，⑸ 。
8．微生物接种的方法中最常用的是 和 。平板划线法是指
。
稀释涂布平板法是指
。
9．平板划线的操作步骤如下：
⑴ ；
⑵ ；
⑶ ；
⑷ ；
⑸ ；
⑹ ；
⑺ 。
【疑难解析】
1. 什么是芽孢？
点拨：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。由于每一细胞仅形成一个芽孢，故它无繁殖功能。
芽孢有极强的抗热、抗幅射、抗化学药物和抗静水压等的能力。如肉毒梭菌在100℃沸水中，要经过5.0~9.5小时才被杀死，至121℃时，平均也要经10分钟才能杀死；芽孢的抗紫外线的能力，一般要比其营养细胞强一倍；芽孢的抗辐射能力要比大肠杆菌的营养细胞强36倍。芽孢的休眠能力也是十分惊人的，在休眠期间，不能检查出任何代谢活力，因此也称隐生态。一般的芽孢在普通的条件下可保存几年到几十年的生活力。
2. 生物的营养
点拨：营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。在人及动物，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类；在植物，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳等三类；在微生物，则有水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
3. 为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
点拨：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
【感悟高考】
例1. （2007.高考宁夏卷）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、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了__ __和___ ___。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是__ ___和___ __ _。
（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是____ __ _。
（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于___ ___中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种______作为对照进行实验。
（4）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有_____种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越___ ____。
（5）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐_____ __细菌，这种培养基被称为____ 。
【解析】 微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类，培养基的配制不仅考虑成分，还要重视配制过程必须在无菌状态下操作；含高浓度食盐的培养基可以选择耐食盐的微生物，称为选择培养基。
答案：（1）氮源（碳源不作要求）； 碳源；无机盐；水 （2）高压蒸汽灭菌（3）恒温培养箱 ； 无菌水 （4）多；高 （5）盐（或NaCl）；选择性培养基
【高考指向】本题主要考查培养基的成分、配制过程和分类，及简单用培养基培养微生物。
例2. （2007.高考江苏卷）不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是
A． 氮源物质为该微生物提供必要的氮素 B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D．水是该微生物的营养要素之一
【解析】碳源可分有机碳源和无机碳源，无机碳源就不是微生物的能源物质。
答案：B
【高考指向】本题主要考查微生物的营养。
【达标检测】
1．下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是 ( )
A.防止杂菌污染
B.消灭杂菌
C.培养基和发酵设备都必须灭菌
D.灭菌必须在接种前
2．关于微生物营养物质的叙述中，正确的是 ( )
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
粉状硫10g K2HPO44g FeSO40.5g 蔗糖10g （NH4）2SO40.4g H2O100ml MgSO49.25g CaCl20.5g
Ⅰ + + + + - + + +
Ⅱ + + + - + + + +
Ⅲ + + + + + + + +
D.无机氮源也能提供能量
3．配制培养基的叙述中正确的是 ( )
A．制作固体培养基必须加入琼脂 B．加入青霉素可得到放线菌
C．培养自生固氮菌不需氮源 D．发酵工程一般用半固体培养基
4．自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是 ( )
A．碳源 B．氮源
C．无机盐 D．特殊营养物质
生 物 硝化细菌 根瘤菌 酵母菌 谷氨酸棒状杆菌
能 源 氧化NH3 N2的固定 分解糖类等有机物 光 能
碳 源 C02 糖类 糖类 糖类
氮 源 NH3 N2 NH4+、NO3- 尿 素
代谢类型 自养需氧型 异养需氧型 异养兼性厌氧型 自养需氧型
5．下表是有关4种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的概述。其中正确的是 ( )
A．根瘤菌、谷氨酸棒状杆菌
B．硝化细菌、酵母菌
C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌
D．硝化细菌、根瘤菌
6．甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是 （ ）
A.甲、乙、丙都是异养微生物
B.甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物
C.甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
D.甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物
7．微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是 ( )
A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B．微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子
C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利
D．生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足
8．某一种细菌株要从环境中提取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能生长，此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中细菌菌株类型。根据实验目的，选用的培养基类型是 （　）
选项 筛选出不需要亮氨酸的菌株 筛选出抗链霉素的菌株 筛选出不需要亮氨酸的抗链霉素的菌株
Ａ Ｌ＋　　Ｓ＋ Ｌ—　　Ｓ— Ｌ＋　　Ｓ－
Ｂ Ｌ－　　Ｓ— Ｌ＋　　Ｓ＋ Ｌ—　　Ｓ＋
Ｃ Ｌ—　　Ｓ＋ Ｌ＋　　Ｓ＋ Ｌ—　　Ｓ—
Ｄ Ｌ＋　　Ｓ— ｌ—　　Ｓ— Ｌ＋　　Ｓ＋
注：Ｌ—亮氨酸　　Ｓ—链霉素　　
“＋”—加入　　“—”—不加入
如：Ｌ—：不加亮氨酸　　Ｓ＋：加入链霉素
9．要将从土壤中提取的自生固氮菌与其他的细菌分离出来，应将它们接种在 ( )
A．加入氮源和杀菌剂的培养基上
B．不加入氮源和不加杀菌剂的培养基上
C．加入氮源，不加杀菌剂的培养基上
D．不含氮源，加入杀菌剂的培养基上
10．酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是 ( )
A．碳源供应太充足
B．细胞会发生质壁分离
C．改变了酵母菌的pH值
D．葡萄糖不是酵母菌的原料
11．培养蘑菇时常使用的原料为棉花壳、花生粉饼、朽木等，再喷洒适量的水，加入一定量的尿素等。请回答下列问题：
（1）按化学成分分类，该培养基为 培养基，按物理性质分类该培养基为 培养基。
（2）培养过程中发现培养基上长出了其他杂菌，经鉴定为细菌，细菌与蘑菇的关系为
，在培养基上施用适量的 即可抑制细菌生长。
（3）蘑菇的代谢类型为 在生态系统的成分中属于 。
12. 下表是某微生物培养基成分，请据此回答：
编号 成分 含量
① 粉状硫 10g
② （NH4）2SO4 0.4g
③ K2HPO4 4.0g
④ MgSO4 9.25g
⑤ FeSO4 0.5g
⑥ CaCl2 0.5g
⑦ H2O 100ml
（1）表中培养基可培养的微生物类型是
。
（2）若不慎将过量NaCl加入培养基中。如不想浪费此培养基，可再加入 ，用于培养 。
（3）若除去成分②，加入（CH2O），该培养基可用于培养 。
（4）表中营养成分共有 类。
（5）不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是 。
（6）右表中各成分重量确定的原则是
。
（7）若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是 。
【能力拓展】
1. （04年高考全国卷）将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两个试管中，如下图所示本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长）。两试管中均无空气存在。据图分析回答：
（1）甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是________；将该气体引入________溶液中，可使该溶液变混浊。
（2）甲试管中产生气泡的现象是种子进行
________________造成的，写出表示这一过程的反应式________________________________。
（3）乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是
。
（4）乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这是这些微生物从试管中的____ ____获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。一般来说，微生物所需要的营养要素可归纳成____ ___、___ ___ _、____ __、_______ _ _和___ ____五大类。
（5）这些微生物可能的来源是（答出两个来源即可。）________________________
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课后反思:
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第64学案 课题2
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【复习目标】
1. 研究培养基对微生物的选择作用。
2. 掌握土样的选取和选择培养基的配制。
3. 掌握分解尿素的细菌的计数。
【知识扫描】
1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。
2．以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，要达到的两个主要目的是：
⑴ ；⑵ 。
3．实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
4．选择培养基是指
。
5．常用来统计样品中活菌数目的方法是
。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。
6．一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为
。因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。
7．设置对照实验的主要目的是
，提高实验结果的可信度。
8．实验设计包括的内容有： 、
、 、和 ，具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
9．不同种类的微生物，往往需要不同的培养
和培养 。在实验过程中，一般每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以
。
10．在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 。对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴定，还需要借助 的方法。
【疑难解析】
1．选择培养基
点拨：选择培养基的含义是：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
在培养基中加入某种化学物质可以做到这一点，如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在培养的培养成分的基础上加入的。
培养基中的营养成分的改变也可达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。改变微生物的培养条件， 也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
2．为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？
点拨：这是因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/Kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧型细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。
【感悟高考】
例1. （2007.山东高考样题）自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。步骤如下：
A.制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
B.为了得到更加准确的结果，选用稀释涂布平板法接种样品。
C.适宜温度下培养。
结果分析：
(1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养其中，得到以下几种统计结果，正确可信的是( )
A.一个平板，统计的菌落数是23
B.两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24
C.三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26
D.四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25
(2)一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2ML)_________ ______。
(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量 ，因为
。
(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？为什么？
【解析】对大肠杆菌的数量进行测定，要选择多组取平均值，而且每组数值不能差别很大；计算每毫升样品中的菌落数要根据教材中的公式；当两个或多个细胞连在一起时，在平板上出现的是一个菌落，因此实际活菌数量要比测得的数量多；无菌操作要贯穿于微生物培养的全过程，任何过程都有可能污染杂菌。
答案：
(1)D (2)1.17×108
(3)多； 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落。
(4)不能 ； 因为不能排除杂菌来自培养基或来自培养过程。
【高考指向】本题主要考查细菌的培养与计数。
【达标检测】
1. 要将从土壤中提取的自生固氮菌与其他细菌分离开来，应将它们接种在 （ ）
A．含五大类营养物质的培养基上
B．加入某种指示剂的鉴别培养基上
C．含蛋白胨等营养物质的培养基上
D．无氮的选择培养基上
2. 将圆褐固氮菌接种到彻底灭菌的固体培养基上，经过一段时间培养，就能够得到 （ ）
A．菌丝 B．无一定形态的群体
C．单个细菌 D．菌落
3. 在土壤中含有自生固氮微生物比较多的是（ ）
A．表层土壤 B．中层土壤
C．底层土壤 D．所有的土层都是一样的
4. 下表表示在不同培养基中细菌的生长繁殖情况。（E、F、G、H、I、J、K、M为培养基的成分，“+”表示生长，“—”表示不生长），请分析下列哪种物质细菌不能合成。 （ ）
培养基成分 A、B、C A、B、CI、M A、B、CH、K A、B、CM、J A、B、CI、K A、B、CH、J A、B、CK、M
生长状态 — — + — + — +
A．H B．I
C．K D．M
5. 如果青霉菌和圆褐固氮菌混合，采用下列哪组培养基可将它们分离 （ ）
A．加食盐培养基和牛肉膏、蛋白胨培养基
B．含毒霉素的培养基和无N培养基
C．无N培养基和牛肉膏、蛋白胨培养基
D．加青霉素培养基和伊红--美蓝培养基
6. 在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出 （ ）
A．乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌
B．固氮细菌、大肠杆菌、放线菌
C．固氮细菌、霉菌、放线菌 D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌
7. 通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微牛物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10％酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出： （ ）
A．大肠杆菌 B．霉菌
C．放线菌 D．固氮细菌
8. 下列操作不属于微生物的分离步骤的是（ ）
A． 稀释 B．划线或涂布
C．接斜面 D．培养
9．在一个“淀粉—琼脂”培养基的5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37℃恒温箱中，保温处理24h后，将碘液滴在培养基的5个圆点上，其实验结果记录于下表：
淀粉圆点 实验处理方法 碘液处理后的颜色反应
① 新鲜唾液与盐酸混合 蓝黑色
② 经过煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
③ 接种面包霉 棕黄色
④ 只有新鲜的唾液 ？
⑤ 只有一定浓度的蔗糖溶液 ？
请指出④和⑤所发生的颜色反应，以及③接种的面包霉的分泌物分别是 （ ）
A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶
B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶
C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶
D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶
10．实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线（3条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于37℃条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析以下叙述，不正确的是 （ ）
A．链霉素能阻止结核菌的生长 B．链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C．链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效 D．链霉素可以用于治疗伤寒病人
11. 在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，出现如下问题，请给予解答：
（1）一位同学用稀释倍数为106的稀释液在培养基中涂布了3个平板，统计的菌数数为21、212和256，该同学以这3个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。你认为这一结果是否接近真实值？如果需要改进，如何改进？_____________________________________________________________________________________________ 。
（2）A同学筛选出的菌落为150个，其他同学只选择出50个，并且他在设计实验时并没有设置对照。你认为A同学结果产生的原因可能有哪些？____________________________________________________________ 。
如何设计对照实验排除可能影响实验结果的因素： _______________________________________________________________________________________________________ ___ __。
【能力拓展】
1. (2007模拟.全国大联考)某同学在培养金黄色葡萄球菌时，培养基上污染了青霉，在青霉周围的金黄色葡萄球菌都被杀死了。有关此现象的产生，有人提出了化学拮抗的观点，即霉菌产生一种化学物质抑制了金黄色葡萄球菌的生长繁殖。试设计实验探究青霉与金黄色葡萄球菌之间是否存在这种关系。
你的实验假设是：
。
主要实验步骤：
①制备
。
② 。
③ 。
④观察 的生长状况。
实验结果预测和分析：
。
课后反思:
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第65学案 课题3
分解纤维素的微生物的分离
【复习目标】
1. 简述纤维素酶的种类及作用。
2. 从土壤中分离出分解纤维素的微生物。
3. 讨论这类微生物的应用价值。
【知识扫描】
1．纤维素是 类物质， 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
2．纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 、 和 ，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成 。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。
3．筛选纤维素分解菌可以用 法，这种方法能够通过 直接对微生物进行筛选。
4．在土壤中取样的方法有：① ；② 。
5．刚果红是一种 ，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。
思考：
①怎样利用刚果红的这一特点来筛选纤维素分解菌？
②利用刚果红染色的方法有几种？各自的优缺点是什么？
6．分离分解纤维素的微生物的实验流程图如下：
→ →梯度稀释→ → 。
思考：⑴此流程图与样品的稀释和稀释液的取样培养流程图有何异同？
⑵为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？
⑶将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
【疑难解析】
1．分离分解纤维素的微生物的实验流程与稀释液的取样培养流程图有何异同？
点拨：它们的区别是：稀释液的取样流程图是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。分离分解纤维素的微生物的实验流程通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本相同。
2．两种刚果红染色法的比较
点拨：刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史，在本课题中我们给出了两种方法。
方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。
方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂的问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。
3．为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？
点拨：在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
【感悟高考】
例1. （2007.高考山东卷）乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
（1）玉米秸秆预处理后，因该选用____ ___酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。
（2）从以下哪些微生物中可以提取上述酶？________（多选）
A.酿制果醋的醋酸菌
B.生长在腐木上的霉菌
C.制作酸奶的乳酸菌
D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
（3）若从土壤中分离生产这种酶的微生物，所需要的培养基为____ __（按功能分），培养基中的碳源为_______ ____ 。
（4）从生物体提取出的酶首先要检测 _ ______ ，以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中，为了使酶能够反复利用，可采用_____ ______技术。
（5）发酵阶段需要的菌种是_____ ____，生产酒精是要控制的必要条件是____ ____ 。
【解析】用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程。植物秸秆中的有机物主要是纤维素，需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖，生长在腐木上的霉菌及反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中含有纤维素酶，若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的碳源为纤维素。微生物发酵过程中，影响其发酵的因素主要有溶氧、温度和pH等。
答案：（1）纤维素（酶） （2）B、E
(3)选择培养基；纤维素
（4）酶的活性；固定化酶 （5）酵母菌；无氧（密封、密闭）
【高考指向】本题主要考查微生物的发酵过程，以及发酵过程中所用微生物选择培养。
【达标检测】
1.在接种操作的过程中，不正确的是 （ ）
A．要将接种环灼烧灭菌 B．取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌
C．将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位 D．接种后还要将管口灭菌加塞
2. 下面是弗来明对青霉素的早期研究过程：
发现问题：在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围有没有其它细菌生存 为什么会产生这种现象
提出假设：
设计实验：在液体中培养青霉菌后，考察这种液体对细菌增殖的影响。
实验结果：培养液使细菌的增殖停止。
结论：下面几项最适合作为该实验假设的是 （ ）
A．青霉菌与细菌之间是共生关系 B．青霉菌污染了细菌生存的环境
C．青霉菌产生了对人体有益的物质 D．青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质
3. 某一种细菌的变异菌不需要从环境中摄取现成的亮氨酸就能生长，此菌株对链霉素敏感。要想筛选出该变异菌株，选用的培养基类型是（ ）
A．加亮氨酸，不加链霉素
B．不加亮氨酸，加链霉素
C．加亮氨酸，加链霉素
D．不加亮氨酸，不加链霉素
4. 曾经暴露于空气5分钟的培养皿在保温箱内培养一段时间后，出现了8个大菌落和3个小菌落。从空气中落入培养皿的细菌个数的最小值可能是
（ ）
A.3 B.8
C.11 D.11以上
5. 若让牛大量服用某种抗生素，将牛胃中的所有微生物全部消灭掉，牛很快死亡。其原因是
（ ）
A．因缺少纤维素酶而无法消化
B．杀死了牛消化道的上皮细胞而无法吸收
C．抗生素导致牛抗性的减弱
D．抗生素使细菌耐药性增强而大量繁殖
6. 有关稀释涂布平板法，叙述错误的是 （ ）
A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释
B．然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面
C．其核心是防止杂菌污染，保证培养液的纯度
D．结果都是可在培养基表面形成单个的菌落
7. 关于灭菌和消毒的不正确的理解是 （ ）
A．灭菌是指杀死环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B．消毒和灭菌实质上是相同的
C．接种环用烧灼的方法灭菌
D．常用灭菌方法有灼烧法、干热法、高压蒸汽法
8.下列各项叙述中正确的是 （ ）
A.微生物的遗传物质都是DNA
B.微生物都属于原核生物
C.微生物的遗传物质是核酸
D.微生物的生殖方式是孢子生殖
9. 某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。该同学设计下面的实验，分离得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
(1)实验原理：圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。
(2)材料用具：（略）
(3)主要步骤：
①制备两种培养基，一种是 培养基，另一种是 培养基，将两种培养基各自分成两份，依次标上A、a和B、b。
②分别向A、B培养基中接种混合菌，适宜条件培养了3—4天。
③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到a、b培养基中，适宜条件下培养3—4天。
(4)请同答：
①将题中的空处填充完整： 培养基和 培养基。
②本实验中，根据上述原理配制的培养基的类型属于 培养基。
③根据所需目的配制上述培养基时除营养要协调外还应注意
。
④实验步骤中第③步的目的是
。
⑤圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为
。
⑥青霉素抑制圆褐固氮菌的生长繁殖，其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。请据此推测不影响酵母菌等真菌生长繁殖的原因是
。
10. 根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型，利用选择培养基和鉴别培养基，结合显微镜镜检以及菌落特征，可以把混杂在一起的大肠杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌、尿素分解细菌、纤维素分解菌分离开来。下面是分离筛选的方法步骤，请根据各个步骤的条件，填写空格中的内容：
首先配制一系列不同性质的固体培养基，然后进行高温灭菌。再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上培养。
（1）利用无氮培养基可筛选出 。
（2）用不含有机碳源的选择培养基可筛选出 。
（3）酵母菌的筛选需要在常规培养基中另加入 。
（4）用含较高浓度NaCl的培养基可选择出 ；或者根据菌落的颜色呈现 ，将其挑取单独培养。
（5）利用伊红—美蓝培养基培养混合菌，菌落呈
色并带有金属光泽的是 ，挑取该菌落单独培养，结合显微镜镜检和进一步用伊红—美蓝鉴别培养基来确定。
（6）在无氧环境下培养混合菌 ， 可以生长，加入一定浓度的乳酸，使培养基PH值充分降低，可抑制 的生长。利用菌落特征，结合显微镜镜检，选取生长优势的菌落，即分离出 。
（7）利用碳源为纤维素的液体培养基可筛选
。
（8）若筛选尿素分解细菌，则配制的培养基特点是 。
【能力拓展】
1. 1952年，莱德伯格夫妇通过“影印培养法”，研究大肠杆菌抗链霉素的突变与环境因素的关系。实验的过程如下图所示：
说明：将原始菌种培养在1号培养基中，待长出很多菌落后，将灭菌绒布面按到1号培养基上，使绒布面沾上各个菌落。然后再将绒布面分别按到2号和3号培养基上，使绒布面上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上，这种接种方法称为“影印接种”。同理，6号和7号接种自5号培养基，10号和11号接种自9号培养基。
请据此实验回答下列问题：
（1）细菌抗药性变异的来源属于
。从培养基的功能上看，含有链霉素的培养基属于 培养基，若在培养基中加入伊红-美蓝，则培养基中的菌落颜色表现为 ，如果3中没有细菌长出，说明__ ____。
（2）根据3中菌落所在的部位，挑取2号培养基中相应部位的菌落在4中扩大培养。同理，进行5~12的操作。3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是 ，3号培养基中的菌落比1号和2号中的菌落少很多，这说明
。
（3）3号与2号培养基中的菌落数的比值，是抗性菌落（株）占全部菌落（株）的比例。观察实验结果，判断4、8、12中抗性菌落（株）的比例最大的是 ，其中的细菌及其亲代有没有接触过链霉素？
。
（4）可见，细菌抗药性的形成是在施加链霉素之
（前或后）。链霉素对细菌抗性菌落（株）的作用在于
，其内在实质是
。
（5）尽管环境中细菌菌群中存在抗药性基因，但是目前仍使用抗生素治疗由细菌感染引起的疾病。原因在于菌群中
。如果不加节制的滥用抗生素，可能导致的后果是抗生素的药效 。
课后反思:
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专题三 植物的组织培养技术
第66学案 课题1 菊花的组织培养
【复习目标】
1. 说明植物组织培养的基本原理。
2. 学习植物组织培养的基本技术。
3. 进行菊花或其他植物的组织培养。
【知识扫描】
1. 植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫 。
2. 离体植物组织在培养一段时间后会通过细胞分裂形成 ，这种由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的 ，愈伤组织重新
的过程叫再分化。
3.菊花的组织培养，一般选择 的茎上部新萌生的侧枝。
4.植物组织培养常用的是 培养基，在配制好的培养基中，常常需添加 和
两种激素。
5.外植体要先用 消毒，再用 消毒，最后用无菌水清洗。
6.接种时要始终在 旁进行，对接种工具要 灭菌。
【疑难解析】
1. MS培养基与微生物培养基的比较
点拨：微生物培养基以有机营养为主，而MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。MS培养基中微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
2. 在整个组织培养过程中，是如何来实现无菌环境的？
点拨：①培养基的灭菌；（高压蒸汽灭菌）
②外植体的消毒；（酒精、氯化汞）
③接种的无菌操作；（酒精、酒精灯——灼烧）
④无菌箱中的培养；
⑤移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
3.细胞全能性与细胞核全能性比较
点拨：细胞全能性：是指细胞如受精卵一样，具有经过分裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整的个体的能力。
细胞核全能性：指细胞虽不具备发育成一个完整个体的能力，但是当将其细胞核通过核移植等方法导入去核的卵细胞或受精卵，经过受体卵细胞质的诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整的个体。
因此，细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不同的概念，不能混为一谈。细胞核的全能性并不代表细胞具有全能性。
【感悟高考】
例1. （2004.高考全国卷）甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ）
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
【解析】离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间后，脱分化，通过细胞分裂，形成愈伤组织；脱分化的愈伤组织继续培养，又可重新分化成根或芽等器官；再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。由愈伤组织发育为完整的植物体体现了细胞的全能性。植物组织培养的过程是无性繁殖的过程，不涉及减数分裂，减数分裂是生物在进行有性生殖的过程中的一种分裂方式。本题解决的关键是要了解植物的组织培养过程。
答案：C
【高考指向】本题考查植物组织培养的实质是无性繁殖的过程。
【达标检测】
1. 在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
（ ）
A.消毒灭菌 B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
2. 生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为 （ ）
A.细胞丧失了全能性
B.基因的表达具有选择性
C.不同的细胞内基因不完全相同
D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
3. 某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的 （ ）
A．茎尖 B．子房壁 C．叶片 D．花粉粒
4. MS培养基与微生物的培养基相比，需要提供大量的 （ ）
A．无机营养 B．蔗糖
C．甘氨酸和微生素 D．激素
5. 植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于胚状体的形成 （ ）
A．先使用生长素，后使用细胞分裂素
B．先使用细胞分裂素，后使用生长素
C．同时使用
D．都不使用
6. 关于愈伤组织形成过程的正确叙述是 （ ）
A.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果
B.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果
C.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果
D. 愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果
7. 植物组织培养过程中的脱分化是指 （ ）
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程
D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
8. 下列各细胞中，分化程度最高的是 （ ）
A．幼小的植物胚细胞 B．造血干细胞
C．根尖分生区细胞 D．效应T淋巴细胞
9. 要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要： （ ）
A.具有完整细胞核的细胞
B.离体状态
C.导入外源基因
D.一定的营养物质和激素
10. 下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：
（1）①表示__________________，它能被培养成为④的根本原因是_________________
_____________________。
（2）②表示____________，它与①相比分化程度____________，全能性_______ _____。
（3）若想制成人工种子，应选用____________。
（4）若①是花药，则④是____________，继续对其使用____________处理可获得____________正常植株，该过程称为_______ _____。
（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成④的叶片的颜色为____________，这说明____ _______ _。
（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到____ ________。
【能力拓展】
1. 植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果，请分析回答：
实 验组 别 1 2 3 4
激素种类及浓度关系 6－BA 6－BA＞IBA 6－BA＝IBA 6－BA＜IBA
结果 组织块产生愈伤组织 愈伤组织分化出芽 愈伤组织不断生长 愈伤组织有长根趋势
（1）6－BA属于 类激素，其作用是 。
（2）IBA属于 类激素，它在本实验中的作用是 。
（3）在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验 中的激素浓度关系，再分化时可用的激素组合是实验 中的激素浓度关系。
（4）植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有 ，它的成分至少应该含有 等。
（5）判断愈伤组织是否产生，依据是：看是否产生了____________________的细胞。
第67学案 课题2 月季的花药培养
【复习目标】
1. 说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。
2. 说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术。
3. 尝试用月季或其他植物的花药进行培养。
【知识扫描】
1.被子植物的花粉发育
被子植物花粉的发育要经历 、
和 等阶段。花粉是由花粉母细胞经过
而形成的，因此花粉是 。
2.产生花粉植物的两种途径
通过花药培养产生花粉植株的两种途径：
①
。
②
。
思考：
（1）花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？
（2）什么是体细胞胚？
（3）单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？
3.影响花药培养的因素
诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中 与 是主要的影响因素； 也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、 以及 等对诱导成功率都有一定影响。
思考：（1）为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功的重要因素？
（2）为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾？
4.实验操作
（1）材料的选取
选择花药时，一般要通过 来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有 和 。
（2）材料的消毒
材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理
（3）接种和培养
剥离花药时，应注意哪些问题？花药培养过程中应注意哪些问题？
【疑难解析】
1．为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？
点拨:花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。
2．植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？
点拨:相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。
不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。
【感悟高考】
例1. （2007.广东模拟）植物细胞表现出全能性的必要条件是 ( )
A.导入其他植物细胞的基因
B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中
C.用适当浓度的秋水仙素处理
D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件
【解析】植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，由愈伤组织细胞发育、分化出新的植物体。
答案：D
【高考指向】本题主要考查了在什么样的条件下细胞才能表现出全能性。
【达标检测】
1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活 （ ）
A．单核期前的花药 B．单核期后的花药 C．单核期花药 D．双核期
2.影响花药培养的主要因素是 ( )
A．材料的选择与培养基的组成
B．亲本植株的生理状况
C．选择合适的花粉发育时期
D．材料的低温处理与接种密度
3．下图表示AaBb的水稻单倍体育种过程，下列说法不正确的是 （ ）
A．二倍体水稻的纯合体基因型为AABB
B．单倍体育种比杂交育种年限短
C．AaBb水稻单倍体育种育出的二倍体水稻，有两种基因型
D．试管苗高度不育
4．某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是 （ ）
A．ABD和abd B．AbD和abd
C．AaB和Bbd D．Abd和Abd
5.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫 （ ）
A．无性生殖 B．组织培养
C．植物克隆 D．有性生殖
6. 植物的花药培养形成的植株在下列育种过程中最有意义的是 （ ）
A．杂交育种 B．人工诱变育种
C．单倍体育种 D．基因工程育种
7．花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于 （ ）
A．培养基配制方法 B．无菌技术
C．接种操作 D．选材
8．如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是 （ ）
A．AAaBBb、AAabbb、AAaBbb
B．AABB、AABb
C．AaaBBb、Aaabbb
D．AaaBbb、Aaabbb
9．番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体 （ ）
A．4个核，各有12个染色体
B．4个核，各有24个染色体
C．8个核，各有24个染色体
D．8个核，各有12个染色体
10．1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞培养出完整的胡萝卜植株。该过程不需要
（ ）
A.在无菌条件下切取具细胞核的细胞
B.用酶解法去掉细胞壁
C.适合的光照和温度
D.在培养基中加入一定量的营养物质和激素
11. 基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌技术接入试管后，在一定条件下形成试管苗。问：
（1）要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有
和 两类植物激素；由花药诱导成为愈伤组织的过程称
，由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程称 。
（2）培养出的试管苗可能出现的基因型有
；试管苗细胞中含有 条脱氧核苷酸链。
（3）愈伤组织分化成根和芽，再由芽发育成叶和茎，这一过程需要光照，原因是
。
（4）该试管苗需经 处理，使它的 ，才能成为可育的植株。此育种方法的优点是
。
12. 研究性学习小组的同学做了“观察被子植物花粉管”的实验后，所写的实验报告如下：
实验材料及条件：葱兰的成熟花粉、 5％蔗糖液、 吸管、载玻片、低倍显微镜、脱脂棉、室温20℃
方法步骤：
① 5%蔗糖液滴2滴于载玻片上，用少许脱脂棉蘸取适量花粉弹落于蔗糖液面上，保持悬浮。
② 轻轻将载玻片放置在显微镜载物台上，防止花粉粒下沉影响萌发。大约经过2小时，仅观察到个别花粉粒伸出很短的花粉管。
实验结论：在蔗糖液面上，花粉不易萌发，花粉管不易生长。
可能的原因是：
① 作为能源物质，蔗糖不易被花粉吸收、利用；
② 缺乏能促进花粉萌发和花粉管生长的某种微量元素。
现请你根据研究性学习小组的实验报告，改进该实验。
（1）选择合适的实验材料，另外配制3组培养
液，将其成分填在表格中，以便进行实验观察并比较结果，找出最佳培养液配方。
实验组 培养液成分
1 5%蔗糖液
2
3
4
（2）你预期能使花粉萌发和花粉管生长都最迅速的营养液成分是 。
【能力拓展】
1. (2004江苏高考）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的"种子"。这些"种子"是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过________________________而获得的。这项技术的理论基础是
_____________________。
（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现________________________规律；影响紫草素产量的因素是_____________________和
_______________。
（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是__ ___和
。
课后反思:
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专题四 酶的研究与应用
第68学案 课题1
果胶酶在果汁生产中的应用
【复习目标】
1. 简述果胶酶的作用，检测果胶酶的活性。
2. 探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。
3. 搜集有关果胶酶应用的资料。
【知识扫描】
（一）．基础知识
1．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解 ，瓦解植物细胞的 及 ，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的 ，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括 、 和
等。
2．酶的活性是指 的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的 来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中 或 来表示。
3． 、 和 等条件会
影响酶的活性。
（二）．实验设计
〔设计一〕探究温度对酶活性的影响
1．进行实验前要解决的几个问题：
①此实验的自变量是__________；根据单一变量原则，你应确保各实验组相同的变量有 _________________________________ _________ __。
②你准备如何测定果胶酶的活性，即你要观测的因变量是 ____________。
③你如何控制实验要求的温度梯度？
2．设计实验
（1）实验原理：
_________________________________________。
（2）实验步骤：
①搅拌器搅拌制苹果泥。
②
_________________________________________。
③
_________________________________________。
④
_______________________________________，并记录实验结果。
⑤改变不同的温度后重复上面的实验。
（3）实验结果、结论：_____________________ _____ _______。
〔设计二〕探究PH对酶活性的影响
进行实验前要解决的几个问题：
①你准备如何设置pH梯度，又将如何控制实验要求的pH？
②此实验应选一个适宜的___ ____进行水浴加热，并且要控制好其他的因素。
2．设计实验
可参考温度对酶活性的影响实验，作相应的变动。
〔设计三〕探究果胶酶的用量
1．进行实验前要解决的几个问题：
①此探究实验是建立在________和_______对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是_______，其他因素保持不变。
②实验时可以配制___________的果胶酶溶液，也可以只配制___________的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可，但必需保证反应液的用量必须相同，否则影响实验结果的准确性。
2．设计实验
可参考前两个探究实验，作相应的变动。
（三）．结果分析与评价
1．绘制出温度和pH对果胶酶活性的影响曲线图。
2．绘制不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）。
【疑难解析】
1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？
点拨：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。
2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？
点拨：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。
3．A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？
点拨：A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。
4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？
点拨：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应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。
5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？
点拨：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
【感悟高考】
例1. （2007.广东高考）为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁（蔗糖）→酵母发酵→蒸馏→成品（燃料酒精）。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。
（2）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行突变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
步骤2;制备选择培养基。在基本培养基基础上，注意 和 ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。
步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4：根据 筛选出突变菌。
（3)上述步骤2、3和4的依据分别是
。
(4）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持