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1
部分专
题
1课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.用于果酒和果醋制作的菌种分别是酵母
菌和醋酸菌。
2．在葡萄酒的自然发酵中，菌种来源于附
着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
3．葡萄酒呈深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。4．果酒制作中应先通气再密闭，而果醋的制作应始终在有
氧条件下进行。
5．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解
成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将
乙醛变成醋酸。 [自读教材·夯基础]
1．果酒的制作原理
(1)菌种是 ，其代谢类型为 。
(2)反应式：
①有氧条件下： 。
②无氧条件下： 。酵母菌兼性厌氧型C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2OC6H12O6―→2C2H5OH＋2CO220 ℃左右18 ℃～25 ℃附着在葡萄皮 2．果醋的制作原理
(1)菌种是 ，其代谢类型为 。
(2)反应式：
①氧气、糖源充足时：
。
②缺少糖源时： 。
(3)条件：温度为 ，且为有氧环境。醋酸菌需氧型C6H12O6+2O2―→C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O30 ℃～35 ℃2CH3COOH+2CO2+2H2O 1．众多品种果酒中，葡萄酒醇厚、浓郁，耐人寻味。果酒的制作以酵母菌发酵为主。葡萄酒的制作流程如下：挑选葡萄―→冲洗―→榨汁―→酒精发酵―→果酒。葡萄酒还需在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。 (1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？
(2)酒精发酵过程中会发生“先来水后来酒”现象。其原因是什么？
(3)葡萄酒呈现深红色的原因是什么？
(4)在发酵过程中，为什么其他微生物不能生存？
(5)制作葡萄酒时，为何要将温度控制在18 ℃～25 ℃？ 提示：(1)“通气”是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，“密封”是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。(2)酵母菌先进行有氧呼吸产生水，再进行无氧呼吸产生酒精。(3)在发酵过程中，葡萄皮的色素进入到发酵液中，使葡萄酒呈现深红色。(4)在缺氧、呈酸性条件下，绝大多数微生物无法适应而受到抑制。(5)18 ℃～25 ℃最适合酵母菌进行酒精发酵。 2．欧洲民谚有“日食一苹果，医生远离我”。中国俗语有“饭后一苹果，老头赛小伙”。苹果醋既有苹果的口感，又具有醋的各种保健功能。
(1)醋在我国有三千多年的悠久历史，你知道醋有哪些保健功能吗？
(2)影响醋酸发酵的环境因素主要有哪些？
(3)醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面会形成一层“白膜”。它是怎样形成的？
提示：(1)调味、杀菌消毒、增强免疫力、治疗疾病等。
(2)温度、氧气和pH等。(3)醋酸菌大量繁殖形成的。 [跟随名师·解疑难]
1．果酒和果醋制作的比较 2．制作果醋的关键
果醋制作过程中要始终通氧，因为醋酸菌是好氧菌，缺氧时醋酸菌的生长、增殖会受到影响，另外醋酸的生成也会受到影响。冲洗榨汁新鲜冲洗枝梗酒精发酵醋酸发酵重铬酸钾灰绿色 1．在冲洗葡萄时，为什么不能反复多次冲洗葡萄？为什么要先冲洗，再去除枝梗？
提示：菌种来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌，反复冲洗会减少菌种数量。去枝梗时容易引起葡萄破损，被杂菌污染。
2．发酵瓶中注入的果汁量不能超过总体积的2/3，为什么？
提示：为酵母菌初期进行有氧呼吸提供氧气；暂时储存发酵产生的CO2。 3．在果酒发酵旺盛期要及时排气，试说明原因。
提示：由于发酵旺盛期CO2产生量大，因此需及时排气，以防止发酵瓶爆裂。
4．果醋是在果酒生产基础上产生的，在制果酒时需无氧发酵，在无氧条件下，好氧型的醋酸菌会大量死亡，后期果醋发酵哪来的醋酸菌？
提示：前期厌氧发酵产生酒精时，并不是严格厌氧，会有少量醋酸菌存留，当转入有氧发酵时，残存的醋酸菌会大量繁殖，产生醋酸。同时，在我们的实验条件下，并不是严格无菌，通入的空气中会有一些醋酸菌带入发酵液中。在工业生产中，后期醋酸发酵需接种醋酸菌。 [跟随名师·解疑难]
1．果酒和果醋的发酵装置
(1)各部位的作用：
①充气口：在醋酸发酵时连接
充气泵进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产
生的CO2。
③出料口：是用来取样的。
④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。 (2)该装置的使用方法：
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。2．果酒和果醋制作的操作流程 3．实验结果分析与评价
(1)发酵液的变化：
①放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中糖分大部分转变为CO2、C2H5OH及少量的发酵副产品。CO2排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10 d左右，现象最明显。
②放热：发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18 ℃～25 ℃。
③颜色变化：发酵过程中，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。 (2)要证实葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母菌的作用，需要设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入A、B两个发酵瓶，并各留有1/3空间，A组加入酵母菌，B组不加，同时进行发酵。证明葡萄酒中有无醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。
(3)正常情况下，葡萄酒色泽鲜艳、爽口、醇厚、有浓郁的果实香味；果醋呈琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。 [例1] 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题： (1)完成图1中的实验流程。
(2)冲洗的主要目的是________，冲洗应特别注意不能______________，以防止菌种的流失。
(3)图2装置中的充气口在________时关闭，在______时连接充气泵，并连续不断地向内________。
(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由________产生的________，在果醋发酵时排出的是________________。 (5)写出与(4)题有关的反应方程式：
①__________________________________________；
②__________________________________________。
(6)若在果汁中就含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因。
(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在________。醋酸发酵时温度一般应控制在________。 [解析] 酵母菌是兼性厌氧型生物，其反应式为：有氧时：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O；缺氧时：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2。因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧菌，在有氧时能够利用糖生成醋酸；在糖源不足时，能将乙醇变为醋酸，即C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O，C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。因此在果酒制作过程中出气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因而排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。 [答案] (1)醋酸发酵
(2)洗去浮尘 反复冲洗
(3)果酒发酵 果醋发酵 泵入空气(氧)
(4)酵母菌 CO2 剩余(含氧量少)的空气、CO2
(5) ①C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
②C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O，
C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
(6)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足。
(7)18 ℃～25 ℃ 30 ℃～35 ℃ [例2] 下图表示各种因素对醋酸菌发酵产生醋酸的影响，其中不正确的是 ( ). [解析] 温度可以通过影响酶的活性来改变醋酸的产生速率，在最适温度时产生速率最大，高于或低于该温度都会使活性降低(甚至丧失)。同理，pH对醋酸产生速率的影响也是这样的，因而A、D都正确；醋酸菌是好氧菌，随着溶氧量的增加(一定范围内)，醋酸会随着该菌生长繁殖速率的加快而增加，但当溶氧量增大到一定值时由于受其他条件(发酵的数量与活性等)的限制不可能继续增加而达到最大产生速率，所以B是正确的；醋酸产生速率随时间的变化在最初阶段可能不断加快，当活菌数目达到最多时其产生总量会继续增加，而产生速率则不再有明显加快的现象，即C项不正确。
[答案] C 本题易混淆“醋酸产生速率”和“醋酸产生量”两个概念，只有在最适条件下产生速率才最大，而只有当发酵过程停止后，产生量才最大。利用果汁制作果醋的原理是 ( )
A．醋酸菌将乙醇还原为醋酸
B．醋酸菌将乙醇氧化为醋酸
C．醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和醋酸
D．醋酸菌直接将乙醇氧化为醋酸，不需其他中间转化过程解析：醋酸菌在氧气充足的条件下进行发酵产生醋酸，有两条途径：一是在糖源充足时，可直接将葡萄汁中的葡萄糖氧化为醋酸；二是在糖源不足时，可以利用酵母菌发酵产生的乙醇为原料，先在氧气的作用下，将乙醇氧化为乙醛，再进一步将乙醛氧化为乙酸，进而生成醋酸。因此只有B项叙述正确。
答案：B点击进入课件32张PPT。第
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题
1课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.腐乳制作的主要菌种是毛霉。
2．毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和
脂肪分解成小分子肽和氨基酸、甘油和
脂肪酸。
3．豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。
4．加盐既可析出豆腐中的水分，又能抑制微生物的生长。
5．卤汤是由酒和香辛料配制而成的，既能防腐杀菌，又能
调味。
6．豆腐含水量以70%为宜；卤汤中酒的含量一般控制在
12%左右。 [自读教材·夯基础]
1．发酵菌种
(1)主要菌种： 。
(2)形态特征： 真菌。
(3)代谢类型：异养需氧型。
2．发酵原理毛霉丝状肽和氨基酸甘油脂肪酸3．腐乳的制作流程毛霉来源：空气中的 或直接人工接种条件控制：温度为 ，并保持一定的 加盐方法：随层数加高而 ，近瓶口表面盐要 加盐目的析出豆腐中的 抑制 毛霉孢子15 ℃～18 ℃湿度增加盐量铺厚一些水分微生物的生长含量： 作用： 微生物生长，使腐乳具有独特香味香辛料：调制 ，还具有
的作用12%左右抑制腐乳风味防腐杀菌 1．制作腐乳利用的是哪些生物？
提示：毛霉、青霉、曲霉等，其中主要是毛霉。
2．腐乳味道鲜美，试说明“鲜”、“香”的原因。
提示：毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐中蛋白质分解成小分子的多肽和氨基酸，其中的氨基酸与钠盐作用形成氨基酸钠，故味道鲜美；脂肪酶将豆腐中脂肪水解成的甘油和脂肪酸则又使其带有脂香气。2．具体操作步骤
选材：所用豆腐的含水量为70%左右最适宜，水分过多腐
乳不易成形，过少则不利于毛霉的生长
?
?
切块：将所选择的豆腐切成3 cm×3 cm×1 cm的小块，若
切得过小不易成形，过大则中间部分很难形成腐乳接种：将切好的豆腐块等距离排放，周围留有一定空隙，
并将温度控制在15 ℃～18 ℃左右。该温度下毛霉生
长迅速，青霉、曲霉等其他微生物生长较缓慢
?
腌制：大约5 d后豆腐表面布满菌丝，将豆腐间连在一起的
菌丝拉断，并分层整齐排放在容器中且逐层加盐，
为防止杂菌从瓶口进入，在接近瓶口表面盐要铺厚
一些。长满毛霉的豆腐块与盐的质量分数比控制在
5∶1左右加卤汤装瓶：在配制卤汤时，可根据口味不同而配以各种
不同的香辛料。装瓶时动作一定要快，且装
瓶前后最好将瓶口均用酒精灯加热灭菌，然
后密封。在常温条件下，一般6个月即可食用 3．用盐腌制的目的
(1)调味：适宜的食盐能给腐乳以必要的口味。
(2)防止毛霉继续生长，减少营养成分的消耗。
(3)能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶，使毛霉不能生长，而其产生的蛋白酶却仍不断发挥作用。
(4)降低豆腐的含水量，使豆腐块保持良好的形态，不易松散坍塌。腐乳口味抑制腐败变质延长抑制腐败 2．防止杂菌污染
(1)所用玻璃瓶洗刷干净后要用 消毒。
(2)装瓶时要 ；封瓶时，最好将瓶口通过
，以防止瓶口被污染。沸水迅速小心酒精灯的火焰 在腐乳的制作过程中，需要各种各样的因素，其中包括微生物的培养过程、严格的消毒过程以及腐乳风味的调制和长期的腌制过程，各种独特风味的腐乳制作使这项传统技术有了很大的发展。
(1)在整个制作过程中，有哪些防止杂菌感染的措施？
(2)发酵温度对腐乳制作有什么影响？
(3)发酵时间对腐乳制作有什么影响？ 提示：(1)玻璃瓶用沸水消毒；装瓶过程中操作要迅速小心；装瓶后用胶带密封；密封后用酒精灯消灭瓶口杂菌；加盐腌制、卤汤中的酒精和香辛料等均有杀灭杂菌的作用。
(2)温度过低或过高会影响毛霉的生长和酶的作用，从而影响发酵的过程和发酵质量。
(3)时间过短，发酵不充分；时间过长，豆腐会软化不易成形，从而影响腐乳的口味。 [跟随名师·解疑难]
1．影响腐乳品质的主要因素
(1)菌种和杂菌：菌种是发酵生产的关键，如果菌种退化则表现出生化功能的变化，如水解速率、代谢产物等都会发生变化，从而影响品质。如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。
(2)水、盐、酒、温度和发酵时间：
①水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。 ②盐的控制：盐浓度过高，会影响腐乳的口味，浓度过低，腐乳易腐败变质。
③酒的控制：酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，一般控制在12%左右。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。
④温度的控制：温度15 ℃～18 ℃，适合毛霉生长。发酵时间宜控制在6个月左右。 (3)防止杂菌污染：
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶时，操作要迅速小心。加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。 2．成果分析与评价
(1)是否完成腐乳的制作的依据：能够合理地选择实验材料与用具；前期发酵后，豆腐的表面长有菌丝，后期发酵制作基本没有杂菌的污染。
(2)腐乳质量的评价：制作成功的腐乳应色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、质地细腻、无杂质。
(3)总结不同因素对腐乳风味和质量的影响：可从盐、酒的用量、发酵的温度、发酵时间的长短，以及香辛料等因素中的某一因素分析，说明其对腐乳风味或质量的影响。 [例1] 下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是
( )
A．是多种微生物协同作用的结果
B．制作初期，主要是毛霉在发挥作用
C．红腐乳散发出的酒香是由毛霉产生的
D．现代食品企业是在无菌条件下接种毛霉生产豆腐乳的. [解析] 腐乳发酵过程需要青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等多种微生物的共同参与，其中起主要作用的是毛霉。腐乳制作的前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐(白坯)上的生长。红腐乳散发出的酒香应该是由卤汤或酵母菌代谢产生的，毛霉代谢不能产生酒精。现代的腐乳生产是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品质量。
[答案] C 腐乳制作是利用豆腐坯上毛霉或根霉的生长过程中产生的酶，以及腌制期间由外界侵入的微生物，配料中加入的红曲中的红曲霉、面包曲中的米曲霉、酒类中的酵母菌等所分泌的酶类，促使蛋白质水解成氨基酸，并促使淀粉糖化，糖分发酵成乙醇等醇类及形成有机酸，同时辅料中的酒类及添加的各种香辛料等也共同参与作用，最后形成腐乳所特有的色、香、味。 [例2] 腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食品，其制作流程如下：
让豆腐上长出毛霉―→( )―→加卤汤装瓶―→密封腌制 请回答有关问题：
(1)请把制作流程补充完整________________________。
(2)制作腐乳的原料中有机物含量比较高的是______。毛霉可利用体内的酶将其分解成小分子有机物__________。
(3)在腐乳制作中，加盐的目的是(写三个)__________、________________、______________。
(4)卤汤中酒的含量控制在12%左右的原因：________
__________________________________________________。 [解析] 制作腐乳的原料中蛋白质含量比较高；毛霉可利用体内产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。在用盐腌制腐乳的过程中，加盐可以抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；在初期也可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂；有调味作用。卤汤中酒的含量要控制在12%左右，若酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，导致豆腐腐败变质；含量过高，腐乳成熟的时间将会延长。 [答案] (1)加盐腌制 (2)蛋白质 肽和氨基酸
(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂 有调味作用 (4)酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，导致豆腐腐败变质；含量过高，腐乳成熟的时间将会延长点击进入课件29张PPT。第
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1课题
3理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌，为厌菌，
在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸。
2．测定亚硝酸盐含量用比色法。即在盐酸
酸化条件下，亚硝酸盐遇到对氨基苯磺酸
溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液时会呈现玫瑰红色。
将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比
较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
3．在发酵过程中要保证乳酸菌所需的无氧环境。
4．在发酵过程中，亚硝酸盐含量先增加后降低。乳酸菌异养厌氧型乳酸 2．泡菜的腌制
(1)制作流程：
选择原料：选取 的蔬菜，进行 ，
切分成
配制盐水：盐水按清水与盐的质量比为 的比例
配制好后 备用修整、洗涤、晾晒条状或片状 4∶1煮沸冷却新鲜装坛：将蔬菜装至 时，放入调味品，继续装至
，再徐徐注入配制好的 ，使盐水
没过
封坛发酵：盖好坛盖，在坛盖边沿的水槽中注满水，
发酵时间长短受室内 的影响
?
成品半坛八成满盐水全部菜料温度过高食盐用量过短含量增加 在四川，人们制作泡菜用的是一种坛口突起，坛口周围有一圈凹形托盘，扣上扣碗可以密封的坛子。制作泡菜的坛子必须密封，请说明其原因。
提示：乳酸菌为厌氧菌，发酵应在无氧条件下进行。2．泡菜制作流程 3．泡菜发酵过程
泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：
(1)发酵前期：蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态，即进入异型乳酸发酵阶段。 (2)发酵中期：由于前期乳酸的积累，pH下降，嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸积累，pH达3.5～3.8，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香，品质最好。即处于同型乳酸发酵阶段。
(3)发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸积累达1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。腌制1周左右即可开坛食用。也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用。 [自读教材·夯基础]
1．亚硝酸盐白色添加剂蔬菜、咸菜0.3～0.5 g3 g随尿排出亚硝胺 2．测定亚硝酸盐含量的原理
亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸
盐酸酸化条件下
发生
与N-1-萘基乙二胺盐酸盐
结合形成 染料
3．测定亚硝酸盐含量的操作流程
配制溶液―→制备 ―→制备样品处理液―→ 重氮化反应玫瑰红色标准显色液比色 1．有人说：“‘千沸水’喝不得，长期饮用会导致癌症。”请分析其道理。
提示：水中本含有少量硝酸盐和亚硝酸盐，在烧水过程中硝酸盐不断分解，导致亚硝酸盐不断上升。
2．结合pH试纸的作用原理，简要说明测定亚硝酸盐的方法和原理。
提示：测定亚硝酸盐用比色法。原理为一定浓度的亚硝酸盐与试剂反应后的颜色与标准显色液比较后，确定其浓度。 3．在测定亚硝酸盐含量实验中，提取剂、氢氧化钠溶液、氢氧化铝乳液的作用是什么？
提示：(1)提取剂：增加亚硝酸盐的溶解度，利于泡菜中亚硝酸盐的提取。
(2)氢氧化钠：中和过多的乳酸，制造弱碱环境。
(3)氢氧化铝乳液：吸附样品滤液中的杂质，使泡菜汁透明澄清，以便后续的显色反应。 [跟随名师·解疑难]
1．亚硝酸盐测定原理 对氨基苯磺酸溶液,
N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液盐酸酸化 [例1] 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)制作泡菜盐水时清水与盐的质量比约为________，盐水需煮沸并冷却后才能使用，原因是__________________________；试说明盐在泡菜制作中的作用：________________________。
(3)泡菜风味形成的关键在于________的加入。
(4)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：_______________________
_____________________。
(5)发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是：
___________________________________________________
_________________________________________________。 [解析] 清水、盐比例应控制为4∶1，盐的主要作用是抑制微生物的生长、渗出蔬菜中的多余水分和调味。盐过多会影响泡菜口味，盐过少会滋生杂菌。坛子密封不严或取食工具不清洁也会造成泡菜被杂菌污染，发酵的不同时期亚硝酸盐含量会有变化，取食时应选择最佳时机。 [答案] (1)亚硝酸盐的含量低
(2)4∶1 加热煮沸的目的是为了杀灭杂菌，冷却后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 盐有灭菌、渗出蔬菜中过多水分以及调味的作用
(3)调味料
(4)泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐和水的比例不适当，都会引起杂菌滋生、泡菜变质
(5)发酵不同时期亚硝酸盐含量会发生变化，及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机 (1)乳酸菌是严格厌氧型生物，少量氧气的存在就能抑制乳酸菌的发酵，甚至导致乳酸菌死亡。
(2)制作泡菜不是盐的浓度越高越好，盐浓度过高，也会抑制乳酸菌的发酵，延长发酵时间，甚至不发酵。
(3)蔬菜中的硝酸盐容易被滋生的硝酸盐还原菌还原为亚硝酸盐，放置时间长的蔬菜中亚硝酸盐含量增高。 [例2] 下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是 ( )
A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后，呈玫瑰红色
B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．样品液显色后，通过与已知浓度的标准液比色后，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量. [解析] 亚硝酸盐测定的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐反应生成玫瑰红色物质，因此显色反应后，亚硝酸盐理化性质发生了改变。不同浓度的亚硝酸显色深浅不同，因此可大致估算出样品中亚硝酸盐的含量。
[答案] B点击进入课件19张PPT。第
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大智慧专题讲坛专题专练一、培养基的类型和作用 二、微生物的分离与鉴定
微生物的分离方法有很多种，本专题中常用的是：平板划线法、稀释涂布平板法、微生物的选择培养等。针对不同微生物的特点选择不同的方法，对目的微生物进行筛选。以下是尿素分解菌和纤维素分解菌的分离与鉴定比较。1．(2011·重庆高考)下列有关细菌培养的叙述，正确的是
( )
A．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D．在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动
解析：单个菌落中只含有一种细菌；青霉素抑制细菌生
长，而对真菌没有影响；破伤风杆菌是厌氧型细菌，通入
氧气会抑制其生长。
答案：D2．微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患
病，但多数微生物对人类是有益的，请回答下列有关问题：
(1)下表为两种微生物的培养基配方。
A培养基： B培养基：将上述两种培养基中的物质分别溶解后，均用蒸馏水定容到
1 000 mL。
①如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离，则需要选择上述哪种培养基？________，该培养基能分离尿素分解菌的原因是__________________________________________。
②在该培养基中可加入________指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌能够分解尿素。
③从功能上来看，上述两种培养基均属于________培养基。(2)把牛肉膏蛋白胨固体培养基倒入平板，等培养基冷凝后，应将平板________放置，这样做的目的是可防止________造成污染。
(3)微生物接种的方法很多，平板划线法操作结束时，为什么仍需要灼烧接种环？______________________________。
(4)微生物培养过程中还有什么方法或步骤要防止其他微生物污染？________________、_______________________、
________________。解析：在进行土壤中分解尿素的细菌的分离时，培养基中尿素是唯一的氮源，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖，这种培养基属于选择培养基。接种时及接种操作结束后，仍需要灼烧接种环以杀死接种环上残留的细菌，避免污染环境和感染操作者。
答案：(1)①A培养基 培养基中尿素为唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖 ②酚红
③选择
(2)倒过来 皿盖上的水珠落入培养基
(3)杀死接种环上残留菌种，避免污染环境和感染操作者
(4)培养基灭菌 接种环境灭菌 接种过程无菌操作3.尿素是一种重要的农业肥料，但若不
经细菌的分解，就不能更好地被植
物利用。生活在土壤中的微生物种
类和数量繁多，同学们试图探究土
壤中微生物对尿素是否有分解作用，
设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题：(1)培养基中加入尿素的目的是________，这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________，实验需要振荡培养，原因是________________________。
(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入________，细菌合成的________将尿素分解为氨，pH增高，使指示剂变红。解析：该培养基中尿素是唯一氮源，因此尿素起选择作用，用于筛选目的菌。振荡的目的是增加培养液中的O2含量，为目的菌提供O2。
答案：(1)筛选目的菌 选择
(2)尿素 葡萄糖 为目的菌提供氧气
(3)酚红指示剂 脲酶课件35张PPT。第
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部分专
题
2课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.培养基中含有水、无机盐、碳源、氮源和
生长因子等营养物质。
2．实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干
热灭菌和高压蒸汽灭菌等。
3．固体培养基的配制过程为：计算―→称量―→溶化―→灭
菌―→倒平板。
4．平板划线法和稀释涂布平板法是微生物接种的常用方法。
5．消毒的目的是杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微
生物，灭菌则是杀死物体内外所有的微生物，包括孢子和
芽孢。 [自读教材·夯基础]
1．培养基
(1)概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出的供其 的营养物质。营养物质生长繁殖液体培养基固体培养基菌落 (3)营养成分：水、无机盐、 、 ，此外还要满足微生物生长对 、特殊营养物质及 的要求。
2．无菌技术
(1)目的：防止 污染。
(2)方法——消毒和灭菌。碳源氮源pH氧气外来杂菌温和表面内部芽孢和孢子煮沸巴氏化学药剂强烈所有芽孢孢子 1．下面是察氏培养基(培养霉菌所用)的主要成分，请根据下述培养基，回答下列问题：20 g
3 g
1 g
1 g
0.5 g
0.01 g
20 g (1)该培养基根据物理性质划分应是什么培养基？为什么？
(2)该培养基包含微生物生长和繁殖所需要的几类营养物质？分别是什么？
(3)蔗糖提供的是哪类营养物质？NaNO3提供的是哪类营养物质？
(4)在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物所需要的哪些条件？
提示：(1)固体培养基。因为该培养基加入了凝固剂琼脂。 (2)4种成分。分别是碳源、氮源、无机盐和水。
(3)蔗糖提供的是碳源。NaNO3提供的是氮源和无机盐。
(4)满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需要。
2．探讨培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶所采用的灭菌或消毒方法。
提示：分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。 [跟随名师·解疑难]
1．培养基的成分2.培养基的种类
(1)按物理性质分： (2)按培养基功能分：
①选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，如无氮培养基可选择培养固氮微生物。
②鉴别培养基：微生物或其代谢产物与培养基某些物质发生特定的颜色反应，以鉴别不同微生物。 [自读教材·夯基础]
1．制备固体培养基
计算：依据牛肉膏蛋白胨培养基 比例，计算各成分
的用量
：牛肉膏比较黏稠，可用称量纸称取，牛肉膏和蛋
白胨都易吸潮，称取的动作要迅速，称后及时盖
上瓶盖配方称量 ：牛肉膏和称量纸＋水取出称量纸―→加蛋
白胨和氯化钠―→加琼脂(注意：不断用玻璃棒
搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂)―→补加蒸
馏水至100 mL
灭菌
?
：待培养基冷却至50 ℃左右时，在 附近
倒平板溶化干热灭菌倒平板酒精灯火焰 2．纯化大肠杆菌
(1)方法：
① ：通过接种环在 固体培养基表面
的操作，将聚集的菌种逐步 到培养基的表面。
② ：将菌液进行一系列的 ，然后将不同 的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
(2)鉴定：将接种后的培养基和一个 的培养基都放入 恒温箱中，培养12 h和24 h后，分别记录观察。平板划线法琼脂连续划线稀释分散稀释涂布平板法梯度稀释稀释度未接种37 ℃(3)菌种保存：频繁长期4 ℃－20 ℃污染产生变异甘油 1．培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右时，才能用来倒平板，你用什么办法来估计培养基的温度？
提示：可以用手触摸，感觉上以刚不烫手为准。
2．在用平板划线法接种大肠杆菌时，第一次划线前、每次划线前及划线操作结束后，都要灼烧接种环，请分析其目的分别是什么。提示： 3．在纯化大肠杆菌操作中，如何验证培养基灭菌是否彻底？
提示：将接种后的培养基和一个未接种的培养基，都放在37 ℃恒温箱中培养，观察并记录结果。 [跟随名师·解疑难]
1．微生物培养中有关实验操作的注意事项
(1)倒平板操作：
①培养基灭菌后，需冷却至50 ℃左右时才能倒平板，原因是琼脂在44 ℃以下凝固。
②培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开。
③整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。
④平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基，造成污染。 ⑤若倒平板时，培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板应丢弃。
(2)平板划线操作：
①第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环。
②灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。
④划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。 2．稀释涂布平板操作
(1)稀释操作时：每支试管及其中9 mL水、移液管均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处。
(2)涂布平板时：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：
①酒精灯与培养皿的距离要合适。
②吸管头不要接触任何其他物体。
③吸管要在酒精灯火焰周围使用。3．平板划线法和稀释涂布平板法的比较[例1] 下列描述正确的是 ( )
A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B．除水以外的无机物仅提供无机盐
C．凡是碳源都能提供能量
D．有些无机氮源也能提供能量 [解析] 对异养型微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。如蛋白胨既是碳源又是氮源和能源，葡萄糖是碳源同时又是能源。除水以外的无机物种类繁多，如CO2和N2是无机物，但也是某些微生物的碳源和氮源。CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量。NaHCO3可作为自养型微生物的碳源和无机盐。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能源。
[答案] D (1)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源，新陈代谢同化作用类型的划分也是根据是否能合成含碳有机物为依据的，能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。
(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既可能是碳源又可能是氮源、能源。 [例2] 有关平板划线操作正确的是 ( )
A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌
B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞
C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3～5条平行线即可
D．最后将平板倒置，放入培养箱中培养 [解析] 在培养基上接种时，一定要做到无菌操作，以防止杂菌污染影响实验或研究的结果。微生物无处不在，包括空气中也充满了各种微生物，所以无菌操作显得很困难，但在酒精灯火焰附近约10 cm的四周为无菌区，因而菌种试管和待接种试管管口不能离开火焰附近，接种环、棉塞也不能离开火焰附近。接种完毕之后为了防止菌体污染，要在火焰上灼烧管口和接种环。为防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，应将平板倒置。
[答案] D 要建立有菌观念，接种用具、器皿、空气中都充满了微生物，都有被污染的可能，必须严格地消毒灭菌。同时，在实验室中，不可吃东西、喝水，离开时一定要洗手，以防被微生物感染。使用过的培养基要经过高压蒸汽灭菌后才能丢弃，以免污染环境。点击进入课件36张PPT。第
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题
2课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平
板法和显微镜直接计数法。
2．稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，
但统计结果往往比活菌数目低。
3．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作
唯一氮源的选择培养基分离该细菌。
4．鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基
中加入酚红指示剂，据是否变红进行判断。 [自读教材·夯基础]
1．筛选菌株的思路
(1)自然界中目的菌株的筛选：
①依据：根据它对 的要求，到相应的环境中去寻找。
②实例：PCR技术过程中用到的耐高温的
，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。生存环境Taq DNA聚合酶 (2)实验室中目的菌株的筛选：
①原理：人为提供有利于 生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时 其他微生物的生长。
②方法：利用选择培养基分离。
a．选择培养基：允许 微生物生长，同时
其他种类微生物生长的培养基。
b．实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以 作为唯一氮源，只有能合成 的微生物才能分解尿素。目的菌株抑制或阻止特定阻止或抑制尿素脲酶稀释涂布平板稀释度活菌 ②计数原则：一般选择菌落数在 的平板进行计数。
③结果分析：统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是 。
(2)其他方法：利用 直接计数。30～300低一个菌落显微镜 圆褐固氮菌生活于土壤中，能以氮气作为氮源。请探讨、交流实验室分离圆褐固氮菌的方法。
提示：配制无氮培养基作为选择培养基。 [跟随名师·解疑难]
1．选择培养基的类型及作用
(1)在培养基中加入某种化学物质。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。这里的加入指的是在培养基的培养成分的基础上加入。
(2)改变培养基中的营养成分。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。
(3)改变微生物的培养条件。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．统计菌落数目
(1)稀释涂布平板法：
①原理：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一个活菌。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30～300的平板进行计数。
②注意事项：
a．设置重复组：同一稀释度下，至少涂布3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。分析结果时，需考虑重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。 [特别提醒] 教材中的实例说明了设置重复组的重要性。第一位同学只涂布了1个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数值结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。 b．设置对照：目的是排除实验中非测试因素对实验结果的影响，提高实验的可信度。
③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M。
C：代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数。
V：代表涂布平板时所用的稀释液的体积。
M：代表稀释倍数。 (2)显微镜直接计数法：
①原理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。
②缺点：不能区分细菌的死活。
③方法：用计数板计数。计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积为1 mm2和高为0.1 mm的计数室，在1 mm2的面积里又被划分成25个(或16个)中格，每个中格进一步划分成16个(或25个)小格，但计数室都是由400个小格组成的。如图所示。 ④计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10 000×稀释倍数。[自读教材·夯基础]有机质中性3～8 cm30～300温度时间数目稳定 (4)计数：当菌落数目稳定时，取同一 下的3个平板进行计数，求出 ，并根据所对应的 计算出样品中细菌的数目稀释度平均值稀释度 2．菌种鉴定
(1)原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为 ，使培养基的 增强。
(2)方法：在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂培养细菌，若指示剂变 ，可确定该种细菌能够分解尿素。氨碱性尿素酚红红 1．当第一次测定时为什么要将稀释的范围放宽一些？
提示：为确保能从中选择出菌落数在30～300之间的平板进行计数。
2．为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？
提示：防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 [跟随名师·解疑难]
1．操作中的注意事项
(1)无菌操作：铁铲和信封都要灭菌。称取土壤、将称好的土样倒入锥形瓶、稀释土壤溶液，每一步都要在酒精灯的火焰旁进行。
(2)做好标记：如在培养皿上注明培养基种类、培养日期以及培养样品的稀释度等。 2．结果分析与评价
(1)培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。
(2)样品的稀释操作是否成功：如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。
(3)重复组的结果是否一致：如果不同同学选取的是同一种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，需要分析产生差异的原因。 [例1] 下表是培养分解尿素的细菌的培养基配方，请回答下面的问题： (1)在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是________，提供氮源的是________。
(2)绝大多数微生物都能利用________，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解________。
(3)分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？ [解析] 碳源是提供碳元素的物质，氮源是提供氮元素的物质，所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。该培养基的配方中含有凝固剂——琼脂，所以，配制的一定为固体培养基。绝大多数生物都能利用葡萄糖，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，所以这种培养基对微生物有选择作用。选择的原理是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。
[答案] (1)葡萄糖 尿素
(2)葡萄糖 尿素
(3)该培养基对微生物具有选择作用。以尿素为唯一氮源的培养基可以分离得到产生脲酶的微生物(即分解尿素的微生物)。 (1)病毒为非细胞结构生物体，专营活细胞内寄生生活，目前不能利用人工培养基来培养。
(2)能够在选择培养基上生长的微生物不一定是实验所需要的微生物，因为有些微生物可利用其他微生物的代谢产物进行生长繁殖，因此还需要对分离后的微生物进行鉴定。 [例2] 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。
实验步骤：
(1)制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
(2)选用______________法接种样品。
(3)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的培养基中，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，统计的菌落数分别是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株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)____________。
(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？ [答案] 实验步骤：(2)稀释涂布平板
结果分析：(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培养过程。 本题出错原因是不理解菌落数目的统计规则。实验时，每一个浓度至少涂布三个平板，以增强实验的说服力和准确性。当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。计数时选择菌落数在30～300的平板计数，若某两个或多个稀释浓度下获得的菌落数符合条件时，再看两者菌落数的比值：若小于2，则取两者的平均值；若大于2，则取小者。点击进入课件30张PPT。第
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2课题
3理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.纤维素酶是复合酶，包括C1酶、Cx酶和
葡萄糖苷酶等组分。
2．纤维素酶的作用是：纤维素
纤维二糖 葡萄糖。
3．刚果红与纤维素形成红色复合物。当纤维素被分解
后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
4．分离后，为确定得到的是纤维素分解菌，还需进行发酵
产纤维素酶的实验。 [自读教材·夯基础]
1．纤维素
(1)基本组成单位： 。
(2)含量：是地球上最丰富的 类物质。
(3)分布： 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。葡萄糖多糖棉花复合酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶C1酶和Cx酶葡萄糖苷酶(3)实验验证：111 mL完全分解基本无变化 3．纤维素分解菌的筛选
(1)方法： 染色法，常用的有两种，一种是先
，再加入 进行颜色反应，另一种是在 时就加入 。刚果红 培养微生物刚果红倒平板刚果红以纤维素分解菌红色 [跟随名师·解疑难]
纤维素分解菌的筛选
(1)筛选原理：
刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖反应。当纤维素被纤维素酶分解后，该复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)筛选方法： [自读教材·夯基础]
1．实验设计流程
(1)土壤取样：选择富含 的环境纤维素浓度微生物选择培养基摇床1～2 d混浊(3)梯度稀释
(4)涂布培养：将样品涂布到 的培养基上
?
(5)筛选菌株： 染色法，挑选产生 的菌落鉴别纤维素分解菌刚果红透明圈 2．课题延伸——纤维素分解菌的鉴定
(1)为确定得到的透明圈中的菌落是纤维素分解菌，需要进行发酵产 的实验，纤维素酶的发酵方法有
和 两种。
(2)纤维素酶的测定方法，一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行 测定。纤维素酶液体发酵固体发酵葡萄糖定量 1．在实验过程中，为什么要进行梯度稀释？
提示：通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散成单个细菌，在培养基表面形成单个的菌落。
2．分离分解纤维素的微生物实验，只是分离纯化的第一步，为确保得到的是纤维素分解菌，还需要做什么工作？
提示：还需要进行发酵产纤维素酶的实验。 [跟随名师·解疑难]
1．纤维素分解菌的筛选过程中所用两种培养基的成分和作用
(1)纤维素分解菌的选择培养基：5 g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
0.5g
0.5 g(2)鉴别纤维素分解菌的培养基： 2．纤维素分解菌的筛选过程中所用两种培养基的比较
(1)纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分充分消耗，以增加纤维素分解菌的浓度。
(2)纤维素分解菌的鉴别培养基为固体培养基，因为需要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。
(3)在上述选择培养基中能以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；而在上述鉴别培养基中，绝大多数微生物都可以正常生长。 [特别提醒]
(1)判断某个培养基是否具有选择作用时，应设立基础培养基进行对照。
(2判断所使用的培养基是否被杂菌污染时，应设立不接种该菌种的培养基进行空白对照。[例1] 下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是( )
A．刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入
B．刚果红可以在菌落形成后加入
C．在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要灭菌
D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌． [解析] 利用刚果红筛选纤维素分解菌时，刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入，也可以在菌落形成后加入。在细菌菌落形成前倒平板时加入，要进行灭菌，以防杂菌的侵入，影响纤维素分解菌菌落的形成；在菌落形成后加入刚果红，则不需要灭菌。
[答案] C [例2] 某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。
(1)采样与培养：将采集的土样混匀后称取1 g，置于经过________法灭菌处理的________(填“固体”或“液体”)培养基中，28 ℃振荡培养。 (2)接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行________处理。之后，将菌液涂布接种于以________为唯一碳源的固体培养基上，30 ℃条件下培养。为避免污染，需将培养皿呈________状态放置。此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计________作为空白对照。
(3)筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是________________，则说明此种菌能够__________________。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用________法接种于新的培养基平板上，可对菌株进行进一步的纯化。 [解析] (1)对培养基的灭菌方式是高压蒸汽灭菌，因为后面要进行涂布，所以应该用液体培养基来培养。
(2)减小培养液菌体浓度一般用稀释方法。由于题目要求选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，所以培养基中的碳源就应只有淀粉。倒置可以减少培养基受污染，为排除其他因素影响，需要设置未接种的空白的培养基作对照组。
(3)淀粉被水解，培养基会出现透明圈的现象。用平板划线法来培养，可进一步纯化菌种。 [答案] (1)高压蒸汽灭菌 液体
(2)系列稀释(或“梯度稀释”) 淀粉 倒置 未接种的空白培养基(或“接种等量无菌水的培养基”)
(3)出现透明圈 分泌淀粉酶使淀粉发生水解 平板划线 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。点击进入课件34张PPT。第
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3课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
2．植物组织培养的一般过程为：
外植体 愈伤组织 幼苗。
3．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激素。
4．影响植物组织培养的因素有：植物材料、营养物质、植物
激素及pH、温度、光照等。
5．菊花茎段组织培养一般选择未开花的植株茎上部新萌生的
侧枝，且培养基中不必添加植物激素。 [自读教材·夯基础]
1．植物组织培养的基本过程
(1)理论基础：植物细胞具有 。
(2)过程：
离体的 或细胞
?脱分化全能性植物组织愈伤组织：细胞排列 ，是高度 的
呈无定形状态的 细胞
?
根、芽
生长发育
完整植株疏松、无规则液泡化薄壁 2．影响植物组织培养的因素
(1)材料选取：
①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。
②同一种植物材料，材料的年龄、 长短也有影响。
③菊花的组织培养一般选择 植株茎上部
。保存时间未开花新萌生的侧枝大量元素微量元素有机物 (3)植物激素： 和 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，两者使用顺序不同，得到的实验结果也不同。生长素细胞分裂素细胞分裂不分化既分裂也分化分化频率(4)pH、温度、光照等。 愈伤组织的形成和分化，不仅与激素的绝对含量有关，而且还取决于细胞分裂素和生长素的比例，不同的品种间有差异，甚至同一品种因取材部位(外植体)不同，对激素的要求也不同，据此探讨以下问题：
1．当同时使用生长素和细胞分裂素时，两者的用量比例对愈伤组织的分化方向有何影响？
提示：生长素的用量与细胞分裂素用量，比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，则促进愈伤组织的生长。 2．生长素和细胞分裂素在植物组织培养过程中的作用关系，说明了什么问题？
提示：在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节植物体的生命活动。
3．菊花的组织培养，为什么一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝？
提示：外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一，生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。 [跟随名师·解疑难]
1．细胞的全能性
(1)原因：生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(2)实现全能性的条件：离体状态和适宜的环境条件(如营养物质、激素、温度等)。 (3)细胞全能性大小与细胞种类的关系：
①受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。
②一般地说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。
③离体的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性可借助卵细胞的细胞质体现出来。
④未离体的细胞的全能性不能表达，只是在机体的调控下进行定向分化。2．植物组织培养的一般过程分析 [自读教材·夯基础]
菊花组织培养的操作过程母液灭菌70%酒精无菌水0.1%氯化汞无菌水70%的酒精倒插流水(4)培养：最好在 中培养。培养期间应定期 ，
培养温度控制在 ，且每日用日光灯
光照12 h
(5)移栽和栽培：移栽前应先打开培养瓶的封口膜，让试管
苗在培养间生长几日。然后用流水清洗根部的 ，
将幼苗移植到 的蛭石或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18 ℃～22 ℃培养基消过毒无菌箱消毒 1．外植体为什么要经过消毒才能接种？
提示：外植体上残留的杂菌会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡，所以要先消毒再接种。
2．试管苗在栽培之前为什么要进行移栽？
提示：移栽的主要目的是壮苗。 [跟随名师·解疑难]
1．试管苗的培养过程中应注意的问题
(1)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然后进行生根培养，如果顺序颠倒，就不好诱导生芽了。
(2)试管苗应该进行见光培养。
(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养生长，移出瓶后一定要保温、保湿。
(4)试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予较强光照且进行闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。 2．实验结果分析与评价
(1)对接种操作中污染情况的分析：
接种3～4 d后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。统计污染率，分析原因：一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，如未戴口罩，接种时说话，或手及器械消毒不严等。
(2)是否完成植物组织的脱分化和再分化：
观察实验结果，看是否培养出愈伤组织，记录愈伤组织的出现时间，统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。 (3)是否进行了统计、对照与记录：
做好统计和对照，填好结果记录表，从第一步开始做好实验记录。可以分组配制不同培养基，如诱导愈伤组织直接分化丛芽的培养基，做不同培养基配方的实验比较。
(4)生根苗的移栽技术：
关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系。一般先使用无土栽培的办法，培养基要提前消毒，苗壮后再移植到土壤。可通过统计成活率来衡量移栽水平。 [例1] 下列关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是
( )
A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同
B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素
C．植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的
D．pH、温度、光照条件等对植物组织培养也特别重要 [解析] 不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验结果不同，故A错误；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素，如菊花茎段组织培养不必添加植物激素，故B错；各种植物激素的作用是相互联系的，而不是互相独立的，故C错。
[答案] D 植物组织培养时一般使用人工合成激素的原因
组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素，是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用和存在的时间长，作用效果明显。 [例2] 回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为________。
(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为________。
(3)在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系： ①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，
__________________________________________________；
②____________________________________________
__________________________________________________；
③____________________________________________
__________________________________________________。
(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是_________________________________________________；
则植物激素X的名称是____________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是_________________________________________________。 [解析] 本题主要考查植物组织培养的相关知识。(1)用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做外植体。(2)由分化状态到未分化状态叫做去(脱)分化，由未分化状态到再分化出根和芽叫做再分化。(3)由图中可以看出植物激素X与Y的比例为1时，愈伤组织不分化；当植物激素X与Y比值大于1时，有利于生芽；当植物激素X与Y比值小于1时，有利于生根。(4)生长素能够在脱分化中促进细胞的纵向伸长生长，在再分化过程中还能促进细胞分裂和分化。生长素和细胞分裂素是植物组织培养过程中两种重要的植物激素，共同调控脱分化和再分化。(5)无性繁殖可以保持亲本的优良性状。 [答案] (1)外植体
(2)脱分化(去分化)
(3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根
(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化 细胞分裂素
(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离 巧记生长素与细胞分裂素的比值与生根、发芽的关系。由于生长素能促进扦插枝条生根，因此当生长素含量高时，可促进根分化。点击进入课件33张PPT。第
1
部分专
题
3课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.花药培养产生花粉植株有两条途径：一是
胚状体途径，二是愈伤组织途径，这两
种途径主要取决于激素的种类及浓度配比。
2．影响花药培养的主要因素是材料的选择
与培养基的组成。
3．选择单核靠边期的花药培养成功率最高。
4．确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用)和焙花
青—铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。
5．对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选的原因是在花药培
养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现
染色体倍性的变化。 [自读教材·夯基础]
1．被子植物的花粉发育
(1)花粉：由 经过 分裂形成的
的生殖细胞。
(2)花粉发育过程及特点：
小孢子母细胞
↓
：4个单倍体细胞连在一起
↓花粉母细胞减数单倍体小孢子四分体时期单核靠边期原生质双核期：细胞中含有 和 ，它们
分别形成一个 和一个 ，其中
的生殖细胞形成 花粉管细胞核生殖细胞核营养细胞生殖细胞两个精子(3)被子植物花粉的发育过程图示：2．产生花粉植株的两种途径
(1)过程图示： (2)形成原因：主要取决于培养基中 的种类及其
。激素浓度配比 3．影响花药培养的因素
(1)主要因素：
①材料的选择：
a．不同植物的诱导成功率 。
b．就同一种植物来说，花期早期时的花药比 的更容易产生花粉植株。
c．一般来说，在单核期，细胞核 的时期，花药培养成功率最高。很不相同后期由中央移向细胞一侧 ②培养基的组成：培养基的 对花药培养也有影响。生长条件低温预处理成分及比例 1．花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征？
提示：细胞含有浓厚的原生质，核位于细胞的中央；随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而形成两个细胞——营养细胞和生殖细胞。 2．选取材料时，为什么要选取处于适宜时期的花药？
提示：因为：①花粉发育的过程中，只有某一时期对离体刺激敏感；②选择单核期以前的花蕾接种，质地幼嫩，极易破损；选择单核期以后的花药接种，花瓣已有松动，又给材料的消毒带来困难。 [跟随名师·解疑难]
1．花粉发育的“四分体”与动物细胞减数分裂过程中“四分体”的比较
(1)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由1个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个单倍体细胞，即“四分体”中的“四”指的是4个小孢子细胞。
(2)减数分裂中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体，因为含有4条染色单体，所以叫做“四分体”，即“四分体”中的“四”指的是4条染色单体。2．菊花茎段组织培养与月季花药培养比较 [特别提醒] 花粉是小孢子母细胞先经过减数分裂再经有丝分裂形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。两个精子和一个营养细胞的细胞核的基因型相同。[自读教材·夯基础]镜检醋酸洋红焙花青-铬矾?花丝酒精25 ℃左右分化培养基倍性变化 1．在剥离花药时，为什么要尽量不损伤花药，还要彻底去除花丝？
提示：损伤花药接种后容易从受伤部位产生愈伤组织；与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
2．培养形成的植株还需要怎样处理才能发育成正常植株？为什么要作进一步的鉴定和筛选？
提示：(1)用秋水仙素处理幼苗。
(2)因为花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。 [跟随名师·解疑难]
1．镜检花粉发育时期的方法比较 2．花粉植株出现染色体组数目变化的原因分析
在花药培养过程中，尤其是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体组数目的变化，其原因有以下几个方面：
(1)花粉细胞的融合。
(2)接种花粉过程中混有小孢子母细胞。
(3)在材料的低温预处理时低温抑制了纺锤体的形成。
(4)在双核期时，生殖细胞核和花粉管细胞核并没有形成两个细胞，而是两个核发生了融合。 [特别提醒] 与菊花外植体消毒相比较，月季花蕾在酒精消毒前，不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。 [例1] 关于被子植物花粉的形成，说法正确的是( )
A．花粉的发育要经历四分体期、单核期和双核期
B．花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
C．花粉发育经历的四分体期和减数第一次分裂的四分体时期的含义相同
D．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程 [解析] 花粉是花粉母细胞经减数分裂及有丝分裂形成的，经历四分体期、单核期和双核期等阶段。花粉粒中的生殖细胞经有丝分裂产生2个精子。四分体期指4个小孢子连在一起，而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后，1个四分体含4条染色单体的阶段。
[答案] A (1)二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核(精子在花粉管中形成)。
(2)三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子核。 [例2] 下列有关花药离体培养的几种说法，错误的是
( )
A．材料的选择最常用的方法是焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗
C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D．若接种的花药长出愈伤组织或形成胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株 [解析] 确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物细胞核不易着色时，需采用焙花青-铬矾法。在形成愈伤组织或胚状体前，没有叶绿素的形成，不进行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后开始进行光合作用，需要光照。花药离体培养的不同阶段，对主要营养的需求不一样，所以要适时转换培养基。
[答案] A月季组织培养中的三种培养基及使用顺序 (1)脱分化培养基：1 000 mL MS培养基加入0.4 mg 2，4-D、0.2 mg KIN、4 mg IAA。
(2)生芽培养基：MS培养基中添加GA、IBA和BA，质量浓度分别为0.1 mg/L、0.5 mg/L和1 mg/L。
(3)生根培养基：MS培养基各成分用量减半，添加IAA，质量浓度为1.5 mg/L。
三者使用的顺序为：先用脱分化培养基，再用生芽培养基，然后用生根培养基。如果先用生根培养基，再用生芽培养基，则不能生芽。点击进入课件36张PPT。第
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部分专
题
4课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成
成分之一。
2．在果汁生产中，果胶会影响出汁率和澄
清度。
3．果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包
括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
4．酶活性可用一定条件下酶所催化的化学反应的反应速度
来表示。
5．酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量
或产物的增加量来表示。
6．影响果胶酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。 [自读教材·夯基础]
1．果胶
(1)作用： 以及 的主要组成成分之一；在果汁加工中，会影响 ，并使果汁 。
(2)成分：是由 聚合而成的一种高分子化合物。
(3)特点：不溶于水。植物细胞壁胞间层出汁率浑浊半乳糖醛酸半乳糖醛酸多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶植物细菌霉菌 3．酶的活性
(1)概念：指酶 的能力。
(2)表示方法：用一定条件下酶所催化的某一化学反应的 来表示。
(3)酶反应速度的表示方法：用单位时间内、单位体积中 或产物的增加量来表示。
(4)酶活性的影响因素：温度、pH和 等。催化一定化学反应反应速度反应物的减少量酶的抑制剂 [跟随名师·解疑难]
1．果胶酶的特点
(1)酶活性高，产品可直接使用，不需提取，成本低。
(2)酶系全，应用效果好。
2．果胶酶在果汁生产上的作用
(1)分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果胶水解为半乳糖醛酸，可迅速降低果浆黏度，使果汁变得澄清。
(2)提高水果的出汁率，提高浓缩果汁的质量和稳定性。 3．果胶酶的应用范围
(1)水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨并提高出汁率。
(2)在进行果汁沉降和离心时，能破坏果汁中悬浮物的稳定性，使其凝聚沉淀，果汁得到澄清。
(3)经果胶酶处理的果汁比较稳定，不再发生浑浊，在制备浓缩果汁时，果胶酶的作用显得尤为重要。
(4)在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起澄清作用，还可促进葡萄汁中的酒石酸发生沉淀。 (5)果胶酶可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。
(6)果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合，可降解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，从而提高了饲料的营养价值。
(7)果胶酶可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化道内的消化吸收。 [自读教材·夯基础]
1．探究温度和pH对果胶酶活性的影响
(1)实验流程：一系列具有梯度果胶酶过滤果汁 (2)该实验的自变量是 或 ，因变量是 ，检测因变量是通过测定果汁的 或 来实现的。温度pH酶的活性体积澄清度 2.探究果胶酶的用量
(1)控制酶用量的目的：
①使果胶酶得到 ；
② 。
(2)酶用量多少的探究：
①影响因素：
该实验的自变量是 ，除此之外，影响果汁产量的因素还有 、pH、 的时间、苹果泥的用量等。充分地利用节约成本酶的用量温度酶催化反应 ②判断的思路：
a．如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明 ；
b．如果当酶的用量增加到某个数值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明
。酶的用量不足酶的用量已经足够 [跟随名师·解疑难]
1．探究温度对果胶酶活性的影响
(1)实验原理：
果胶酶活性受温度影响。处于最适温度时，酶活性最高。在一定范围内，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正相关。(2)操作步骤：? (3)操作提示：
①在混合苹果泥和果胶酶之前要进行恒温处理，目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免混合后的温度变化，确保实验结果的准确性。 ②通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的原因是果胶酶将果胶分解为小分子物质，这些小分子物质可通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶能力的大小。
③本实验的探究对象是酶的活性，温度作为自变量，属于探究的定量。自变量温度可设置梯度来确定最适值。温度梯度越小，实验结果越精确。 2．探究pH对果胶酶活性的影响
(1)实验原理：
果胶酶的活性受pH影响，其催化作用具有最适pH，在低于或高于此值时，酶活性都会减弱，过酸或过碱则导致酶变性失活。
(2)实验步骤：
制备苹果泥分装,调pH―→加果胶酶―→反应一段时间―→过滤果汁―→观察、记录、比较果汁量 (3)注意事项：
①本实验是对照实验，其变量是pH。每支试管中加入的苹果泥和果胶酶的量应相等，温度也应相同(可取上一实验测出的最适温度)。
②pH梯度调节时可用体积分数均为0.1%的NaOH溶液或HCl溶液。
③为了使果胶酶充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
④可通过比较果汁体积大小来判断酶活性的高低，也可以通过观察果汁的澄清度来判断果胶酶活性的强弱。 [特别提醒]
①本实验仍是对照实验(相互对照)，每支试管中苹果泥和果胶酶的用量要严格控制相等。
②严格控制各实验组的pH、操作的程序等。
③在实验过程中被操纵的特定因素或条件称为自变量。 3．探究果胶酶的用量
(1)实验原理：
①检查酶的含量及存在，常用它催化某一特定反应的能力来表示，即酶的活力。
②酶活力的大小可以用在一定条件下，它所催化的某一化学反应的反应速度来表示，酶反应速度可用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。
(2)实验方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。(3)操作步骤： [例1] 下图曲线表示的是温度与果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是 ( ) A．在b点之前，果胶酶的活性和温度呈正相关；之后，呈负相关
B．当温度达到b′点时，果胶酶的活性最高、酶的催化作用最强
C．a点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．c点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升 [解析] 从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，达到b点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。a点和c点相比，虽然酶的活性都很低，但是a点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而c点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。
[答案] D [例2] 在验证“果胶酶在果汁生产中的作用”的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：
第一种：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4,5,6……10。
第二种：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4,5,6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。请回答下列问题：
(1)哪一种方法更为科学？________。请说明理由：__
。
(2)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使__
，以减少实验误差。
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示________，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图：________。 [解析] 方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4,5,6，…，10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH。否则，由于酶有高效性，在升高或降低pH过程中把果胶分解了，造成实验误差。实验中玻璃棒搅拌的目的，是使酶和果胶充分地接触，以减少实验误差。对于实验结果以坐标图的形式表示，以横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积较恰当。根据在一定范围内，随着pH的增加，酶的活性增强，果汁体积增大，当超过最适pH，随着pH的增加，酶的活性减弱，果汁体积减小。 [答案] (1)第二种 第二种的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(或“第一种操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”)
(2)酶和反应物(果胶)充分地接触
(3)果汁体积 甲 在探究温度、pH对果胶酶影响的实验中，易误操作为酶与底物混合后再保温或调pH。由于酶的催化具有高效性，酶与底物一旦接触便立即催化反应的进行。因此在混合前酶与底物的温度或pH应先达到实验预设的温度或pH，然后再混合。点击进入课件36张PPT。第
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部分专
题
4课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.加酶洗衣粉常用的酶制剂有蛋白酶、脂
肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
2．洗衣效果最明显的酶制剂是碱性蛋白
酶和碱性脂肪酶。
3．碱性蛋白酶能将大分子蛋白质水解为可
溶性的氨基酸或小分子的肽，所以蛋白类纤维织物不能
用此种加酶洗衣粉洗涤。
4．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响加酶洗衣粉的洗涤
效果。
5．比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，实验
变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则和对照原则，
有效地控制其他变量，如水的用量、搅拌及洗涤时间等。 [自读教材·夯基础]
1．概念
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。
2．酶制剂
(1)常用种类： 、脂肪酶、淀粉酶、 。
(2)效果最明显种类： 、 。蛋白酶纤维素酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶 (3)作用原理：难溶性大分子物质 可溶性小分子物质。
(4)影响因素：温度、酸碱度和 。
(5)生产方法：通过基因工程生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。
3．优点
降低了 和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝
的方向发展，减少对环境的污染。表面活性剂表面活性剂低磷无磷 1．碱性蛋白酶的作用机理是怎样的？请写出作用示意图。
2．酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？
提示：温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶活性，使酶失活，因此不能直接添加到洗衣粉中。通过基因工程生产了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和耐高温的酶，并且通过特殊方法将酶包裹，使之与其他成分隔离。
3．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。 提示：蛋白质 可溶性氨基酸或小分子肽。 [跟随名师·解疑难]
1．加酶洗衣粉的洗涤原理及影响因素
(1)常用酶制剂的种类及洗涤原理和实例：
? (2)加酶洗衣粉的类型：
根据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将加酶洗衣粉分为以下两种：
①单一加酶洗衣粉：只加入一种酶制剂的洗衣粉。
②复合加酶洗衣粉：加入了多种酶制剂的洗衣粉。由于酶制剂之间可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。
(3)影响洗涤效果的因素：
酶制剂的种类，污物的类型，水温、水量、水质，衣物的质料、大小，洗衣粉的用量，浸泡、洗涤时间等。 [特别提醒] 酶作为一种生物催化剂，具有一定的寿命，时间长了，酶的活性就会降低或丧失，因此加酶洗衣粉不能放置时间太久。 [自读教材·夯基础]
1．遵循原则
原则和 原则。
2．探究问题
(1)普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别：
①单一变量： 。单一变量对照洗衣粉的类型(2)加酶洗衣粉的最适洗涤温度：
①单一变量： 。
②对照实验：不同实验组之间形成相互对照。
(3)不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果：
①单一变量： 。
②无关变量：污渍的 、 等。加酶洗衣粉温度加酶洗衣粉的种类种类程度 某同学为探讨加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行操作： 请分析回答下列问题：
1．该实验的目的是什么？
提示：探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。
2．请分析该同学的实验设计中存在的问题， 并提出改进措施。
提示：应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的油渍，选取水温不合实际生活情况。
3．步骤3和步骤4顺序能否调换？说明理由。
提示：不能调换，因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍。 [跟随名师·解疑难]
1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
(1)实验原理：
生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂肪、淀粉等大分子有机物，它们能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子物质，进而与衣物分离。
(2)遵循原则：
实验设计时应遵循单一变量原则、对照原则、科学性原则，有效地控制其他变量，如水的用量，污染物的量，实验用布的质地、大小，两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间等。 (3)实验变量：洗衣粉的类型。
(4)实验准备：
①带有污染物的实验用布的制取：称取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在大小相同、质地相同的新布上。
②称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。 (5)实验步骤：
①取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。
②将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉)分别放入两个烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后搅拌可重复进行。
④相同的时间后观察洗涤效果。 (6)实验结果：
加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。
(7)实验注意事项：
①加酶洗衣粉的种类较多，要注意实验用的加酶洗衣粉说明书，是单一加酶洗衣粉还是复合加酶洗衣粉，要用能分解污染物的加酶洗衣粉。
②搅拌的力度要尽可能保持一致，时间相等。
③水温保持自然温度。 2．探究加酶洗衣粉使用时的最适温度
(1)实验变量：
温度，其他条件相同且适宜。
(2)实验原理：
温度影响酶的活性，从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
(3)洗涤效果的判断：比较洗涤后污染物的残留情况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。
(4)实验准备：
①制取带有污染物的实验用布，将等量的鸡血滴到7块大小相同、质地相同的新布上。
②称取加酶洗衣粉：用天平准确地称取等量的同种加酶洗衣粉。 (5)实验步骤：
①配制系列温度梯度水溶液。
取大烧杯7只，用量筒量取500 mL的蒸馏水放入其中。然后将7只烧杯分别放入25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、
50 ℃、55 ℃的恒温水浴锅中。
②将制好的带有污染物的实验用布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。
④经过相同的时间后观察洗涤效果。 3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
(1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。
(2)实验变量：加酶洗衣粉的种类。(3)实验步骤： [特别提醒] 该实验探究的是多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，依此方法也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。 [例1] 下表是加酶洗衣粉的部分说明，有关叙述不正确的是 ( ).①这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等
②温水条件下蛋白酶的活性最强
③该洗衣粉可以洗涤各种污渍
④该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽
⑤羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤
A．①② B．①⑤
C．②③ D．③⑤ [解析] 奶渍、蛋清污渍的主要成分是蛋白质，用这种洗衣粉(成分中含碱性蛋白酶)较容易清除掉，①正确。羊毛、丝质类衣物中含蛋白质，不可以用该洗衣粉洗涤，⑤错误。这种洗衣粉不含有脂肪酶，对带有油渍的衣物洗涤效果不明显，③错误。
[答案] D (1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使衣物受到损坏。
(2)使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35 ℃～50 ℃时活性最强，在低温下或60 ℃以上就会失效。
(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力降低。 [例2] 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：
(1)由下图推知，该实验的目的是_________________。
50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%。 (2)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有____________。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
(3)根据以上实验结果，写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：____________________________________。 [解析] 由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50 ℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。用温水浸泡(提高酶的活性)、延长浸泡时间(增加酶的催化时间)、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。
[答案] (1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6 (2)②、④
(3)用温水浸泡、延长浸泡时间、增加洗衣粉的用量等(写出两项即可) (1)碱性蛋白酶的主要产生菌是某些芽孢杆菌。在人体分泌的皮脂中，蛋白质含量高达30%，这些蛋白质比较牢固地附着在衣物上，普通的洗衣粉不容易洗掉。碱性蛋白酶能水解蛋白质的肽键，生成水溶性的氨基酸或小分子肽，从而容易被水洗掉。
(2)碱性脂肪酶的主要产生菌是某些青霉。衣物上脂质污垢的主要成分是甘油三酯。甘油三酯很难被一般洗衣粉中的表面活性剂乳化，而留在衣物上的甘油三酯容易发生氧化反应，使衣物变黄变脆。点击进入课件31张PPT。第
1
部分专
题
4课题
3理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，
而固定化细胞则常采用包埋法。
2．固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、
pH外，还需要有机营养的供应。
3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度
过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。
5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降
低了成本，又提高了产品质量。 [自读教材·夯基础]
1．概念
利用 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
2．方法
(1) ：多适于 的固定化；物理或化学包埋法细胞物理吸附法酶 3．载体
包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、 、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4．优点
(1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以 。
(2)固定化细胞技术制备的 低，操作容易。
5．实例
用固定化 酶生产高果糖浆。海藻酸钠反复利用成本葡萄糖异构 1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。要想既降低生产成本，又不影响产品质量，该如何解决这一问题？
提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可重复利用。
2．一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中很多产物的形成都是通过一系列酶促反应才获得的。如何解决这一问题？
提示：将合成酶的细胞直接固定。 3．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么？
提示：固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。因酶分子小，易从包埋材料中漏出，故一般不用包埋法进行固定。固定化细胞常用包埋法，因个大的细胞难以被吸附或结合。 [跟随名师·解疑难]
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 [特别提醒]
①固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件。
②由于被固定的细胞保证了完整性，酶的环境改变较小，所以对酶活性影响不大。 [自读教材·夯基础]
1．制备固定化酵母细胞蒸馏水正常生活小火间断加热已活化CaCl2溶液 2．用固定化酵母细胞发酵
(1)操作步骤：将用蒸馏水冲洗过的固定好的酵母细胞( ) 用于发酵的 溶液中。葡萄糖凝胶珠气泡酒精味 在配制海藻酸钠溶液时，小火加热并不断搅拌的目的是什么？
提示：防止海藻酸钠焦糊。 [跟随名师·解疑难]
1．制备固定化酵母细胞的注意事项
(1)在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞需要的活化时间较短，一般为0.5～1 h，但实验时需要提前做好准备。
(2)酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出。 (3)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。
(4)海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。 (5)溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高而导致酵母菌死亡。
(6)可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照。
(7)海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30 min左右。 2．实验结果分析与评价
(1)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。
(2)利用固定的酵母细胞发酵产生酒精[C6H12O6 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量]，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味，而不含酵母菌的凝胶珠所做的对照实验则无此现象。 [例1] (2009·江苏高考)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是 ( )
A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．在固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物 [解析] 固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高，耐受性也比较好，和溶解氧没什么关系；利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类不仅是反应底物，同时也作为碳源来提供能量和营养。
[答案] A (1)固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂，不会比一般酶制剂的生物活性更强。
(2)固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生产。 [例2] 根据下面制备固定化酵母细胞实验的流程回答问题：
酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_________________。 (2)影响实验成败的关键步骤是_____________________。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状：如果颜色过浅，说明______________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明__________________________________________。
(5)制备固定化酶不宜用包埋法，为什么？ [解析] (1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母菌在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数目减少，影响实验效果。(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母菌数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。(5)由于酵母菌细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法。 [答案] (1)缺水 正常的生活 体积增大 (2)配制海藻酸钠溶液 (3)减少 (4)固定的酵母细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败 (5)因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出。 (1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种要单一。
(2)溶解CaCl2时勿用自来水，以免杂质离子影响实验结果。
(3)固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠与酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。点击进入课件33张PPT。第
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部分专
题
5课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低。
2．DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋
白质溶于酒精，可利用酒精将DNA和蛋
白质分开。
3．DNA对蛋白酶、高温和洗涤剂有耐受性。
4．在加热条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
5．哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核，不能作为提取DNA的实
验材料。若选取肝脏细胞或植物细胞，则必须充分研磨。
6．实验中加入柠檬酸钠的作用：作为抗凝剂，防止血液凝固。 [自读教材·夯基础]
1．原理
(1)DNA和蛋白质等其他成分在 溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的 就能使DNA充分溶解，而使 沉淀，或者相反，以达到分离目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，这样可将DNA和蛋白质进一步分离。不同浓度的NaCl盐浓度杂质(3)DNA的鉴定：DNA＋ 。二苯胺蓝色 2．DNA的耐受性
(1)蛋白酶不能水解 ，能水解 。
(2)DNA在 变性，大多数蛋白质在
就可以变性。
(3)洗涤剂不能分解 ，但可以瓦解 。DNA蛋白质80 ℃以上60 ℃～80 ℃DNA细胞膜 如何将DNA进一步提纯？提纯后是否能得到纯净的DNA?
提示：利用DNA不溶于冷酒精，而蛋白质溶于冷酒精的原理进一步提纯DNA。提纯后的DNA中仍含有一定量杂质。[跟随名师·解疑难]DNA的溶解度[自读教材·夯基础]DNA含量相对较高蒸馏水洗涤剂NaCl溶液嫩肉粉60 ℃～75 ℃木瓜蛋白 1．可否选用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，为什么？
提示：不可以，因为哺乳动物成熟红细胞无细胞核。
2．提纯时，为什么要选用体积分数为95%的冷酒精？
提示：冷酒精提纯效果更好。 [跟随名师·解疑难]
1．实验材料的选取
(1)鸡血适宜作为实验材料的两个原因：一是因为鸡血细胞核中的DNA含量丰富，材料易得；二是因为鸡血细胞易吸水涨破。
(2)材料的处理(以鸡血为例)： 2.实验过程中的几点注意事项
(1)两次使用蒸馏水的作用：第一次用蒸馏水是使鸡血细胞吸水涨破，提取核DNA；第二次用蒸馏水稀释NaCl溶液，使DNA析出。
(2)实验中三次过滤操作的比较： (3)用玻璃棒搅拌时，动作要缓慢且沿同一方向进行，目的是防止DNA被破坏。
(4)实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，可减少提取过程中DNA的损失。
3．结果分析及评价
(1)现象是否明显及可能原因：
若实验结果不明显，可能的原因是：
①材料中核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。
②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。 ③二苯胺最好现配现用，否则二苯胺变成浅蓝色，影响鉴定效果。
④析出含DNA的黏稠物时，蒸馏水要沿烧杯内壁慢慢地加入，不能一次快速加入，否则会影响实验结果。
⑤实验中有多次搅拌，但是其目的及操作方法是不同的，要注意区分，否则也会影响结果。
(2)分析DNA中的杂质：
本实验提取的DNA粗制品中有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。[特别提醒]
①若选取肝脏细胞或植物细胞，则必须充分研磨。
②柠檬酸钠的作用是作为抗凝剂，防止血液凝固。
③吸去上清液的原因是DNA主要存在于细胞核中。 [例1] 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验，该实验依据的实验原理不是 ( )
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度，随着NaCl溶液浓度的不同而不同
B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA
C．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂
D．在沸水中DNA遇二苯胺会出现蓝色反应 [解析] 本实验依据的原理是A、B、D项三个方面。必须明确的是NaCl的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最小，具体操作时用2 mol/L的NaCl溶液，再加水稀释至黏稠物(主要是DNA)不再增多时，此时该溶液浓度即为0.14 mol/L。C项是DNA的性质，不能作为该实验的原理。
[答案] C (1)甲基绿染色法：DNA＋甲基绿染液―→绿色。
(2)紫外灯照射法：用蒸馏水配制质量分数为0.05%的溴化乙锭(EB)溶液，将玻璃棒上缠绕的白色絮状物抹到蜡纸上，再滴1滴EB溶液染色。将蜡纸放在紫外灯(260 nm)下照射(暗室中)，可呈现橙红色的荧光(DNA的紫外吸收高峰在260 nm处)。
(3)电泳法：此方法适合鉴定纯度较高的DNA。 [例2] (2010·江苏高考)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：
称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。 第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：
在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：注：“＋”越多表示蓝色越深。
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验的课题名称是________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。 (3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：_________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释： 。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_______________________________，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。 [解析] 如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。
[答案] (1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响 (2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液 第一次加氯化钠后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀，加速染色质中DNA与蛋白质分离，使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液中。第二次加氯化钠溶液也是为了DNA的再溶解，这时溶液中的蛋白质含量已很少。第三次加氯化钠溶液还是为溶解DNA。点击进入课件35张PPT。第
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部分专
题
5课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只
能从3′端延伸DNA链。
2．DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′
端延伸。
3．PCR反应需要DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热
的DNA聚合酶等条件。
4．PCR原理：DNA热变性的原理。
5．PCR每次循环都包括变性、复性和延伸三步。
6．PCR扩增DNA片段可以使目的片段呈指数增长。 [自读教材·夯基础]
1．细胞内DNA复制的条件脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶3′端 2．PCR扩增的原理及条件
(1)PCR技术：即 ，是一种 迅速扩增 的技术。它能以极少量的 为模板，在短时间内复制出上百万份的DNA拷贝。
(2)扩增方向：总是从子链的 端向 端延伸。多聚酶链式反应体外DNA片段DNA5′3′ (3)引物：
①特点：是一小段 或 ，能与 的一段碱基序列互补配对，用于PCR的引物长度通常为
个核苷酸。
②需要引物的原因：DNA聚合酶不能 ，而只能从 延伸DNA链，因此DNA复制需要引物。DNARNADNA母链20～30从头合成DNA3′端DNA的热变性DNA两条模板链脱氧核苷酸耐高温的缓冲溶液自动调控温度3．PCR的反应过程
(1) ：温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解旋为
单链
?
(2) ：温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补
配对与两条单链DNA结合
?
(3) ：温度上升到72 ℃左右时，在 酶的作
用下，四种脱氧核苷酸通过碱基互补配对合
成新DNA链变性复性延伸DNA聚合 1．DNA复制时为什么需要引物？
提示：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。
2．PCR扩增DNA过程中是否还需要解旋酶？
提示：不需要。
3．利用PCR技术扩增1个DNA分子n次，所得DNA分子中，不含引物的脱氧核苷酸链所占的比例是多少？含引物的DNA分子所占的比例是多少？
提示：1/2n；100%。 [跟随名师·解疑难]
1．细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)的比较 2．PCR反应过程
(1)变性：当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，如图： (2)复性：系统温度下降至50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，如下图： (3)延伸：当系统温度上升至72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、G、C)在DNA聚合酶的作用下，据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图： [特别提醒] PCR反应的结果
①PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。
②两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。 [自读教材·夯基础]微量移液器1．实验操作程序
准备：按照PCR反应体系的配方将所需试剂摆放
于实验桌上
移液：用 按照配方在微量离心管中依
次加入各组分
混合：盖严离心管口的盖子，用手指轻轻弹击管壁 ：将微量离心管放在离心机上，离心约10 s。目的是
使反应液集中在
?
反应：将离心管放入 中，设置程序进行反应离心管底部PCR仪 2．DNA含量的测定
(1)原理：利用DNA在 的紫外线波段的吸收峰曲线来测定相应含量。
(2)计算公式：DNA含量(μg/mL)＝50×(260 nm的读数)×稀释倍数。260 nm离心 [跟随名师·解疑难]1．实验操作注意事项
(1)为避免外源DNA等因素的污染，实验中使用的一些用具在使用前必须进行高压灭菌。
(2)所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。
(3)在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换。所有成分都加入后，通过手指轻轻弹击管的侧壁，使反应液混合均匀。 2．结果分析与评价
DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，可以利用DNA的这一特点进行DNA含量的测量，以判断DNA片段的扩增是否成功。具体方法如下：
(1)稀释：取2 μL PCR反应液，加入98 μL蒸馏水，即将样品进行50倍稀释。
(2)对照调零：以蒸馏水作为空白对照，在波长260 nm处，将紫外分光光度计的读数调节至零。
(3)测定：取DNA稀释液100 μL至比色杯中，测定260 nm处的光吸收值。 (4)计算：检测DNA片段的扩增情况，可以通过计算DNA含量来评价扩增的效果，计算公式为：
DNA含量(μg/mL)＝50×(260 nm的读数)×稀释倍数。
如果扩增不成功，则要分析失败原因。可能的原因有：漏加了PCR的反应成分，各反应成分的用量不当，PCR程序设置不当等。 [特别提醒] 公式中的50代表在波长260 nm紫外波段照射下，吸收峰为1时，DNA含量为50 μg/mL。 [例1] 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95 ℃下变性(使模板DNA解旋)→55 ℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72 ℃下延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是 ( ) A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的
C．延伸过程中需要DNA聚合酶和四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高 [解析] 变性是为了使DNA内部的氢键断裂，双螺旋打开，体内复制时借助解旋酶来实现；借助碱基互补配对原则，引物可与DNA模板链结合；延伸时是形成新的DNA分子，需要以脱氧核苷酸为原料；PCR过程的温度高，会导致一般的DNA聚合酶失活，需特定的耐高温DNA聚合酶。
[答案] C (1)DNA母链的3′端对应着子链的5′端，即DNA的两条链是反向平行的。
(2)解旋酶的作用是使DNA两条链的氢键断开，而DNA聚合酶与DNA连接酶都是催化形成磷酸二酯键的。
(3)DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已有的单链片段的3′端上，需要模板；而DNA连接酶连接的是两条DNA片段的缺口，不需要模板。 [例2] 在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题：a链 5′－G－G……T－C－3′ 5′－G－G－OH(引物Ⅰ)
?
b链3′－C－C……A－G－5′ (引物Ⅱ)
95 ℃
5′－G－G……T－C－3′ 3′－C－C……A－G－5′
55 ℃
5′－G－G……T－C－3′ 3′－C－C……A－G－5′
72 ℃ 5′－G－G－OH
________________ ________________ (1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。
(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。
(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点是________；循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为________。 [解析] (1)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，引物就提供了3′端。子链延伸方向为5′→3′，引物Ⅰ与b链部分碱基互补，引物Ⅱ则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构为5′－G－A－OH，复性结果为：
HO－A－G－5′
5′－G－G……T－C－3′。 (2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。
(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA各有一条链含32P，若复制n次，产生子链共2n×2，其中只有亲本的两条母链不含32P，则其所占比例为2/(2n·2)＝1/2n。[答案] (1)5′－G－A－OH
a链5′－G－G……T－C－3′
HO－A－G－5′
(2)5′－G－G……T－C－3′ 3′－C－C……A－G－5′
3′－C－C……A－G－5′ 5′－G－G……T－C－3′
(3)每个DNA分子各有一条链含32P标记 1/2n 理论上DNA扩增呈指数增长。若只有一个DNA分子作模板，则复制n次后有2n个DNA分子；若一开始有m个DNA分子作模板，则复制n次后有m×2n个DNA分子；实际操作过程中由于无关变量的影响，一般来说实际值要略小于理论值。点击进入课件41张PPT。第
1
部分专
题
5课题
3理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.透析法分离蛋白质的目的是除去小分子
杂质。
2．利用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对
分子质量大的先洗脱出来，相对分子
质量小的后洗脱出来。
3．在电泳中，待分离样品中分子带电性质的差异以及分
子本身的大小、形状都会影响分子的迁移速度。
4．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子
的大小。
5．蛋白质提取和分离的一般步骤是：样品处理与粗分
离、纯化和纯度鉴定。
6．在对蛋白质进行纯度鉴定时，使用最多的方法是SDS-?聚丙烯酰胺凝胶电泳。 [自读教材·夯基础]形状和大小电荷亲和力1．蛋白质分离的理论依据 2．分离的方法
(1)凝胶色谱法：根据 分离蛋白质的一种有效方法，也称做 法。
(2)电泳：
①概念：指 在电场的作用下发生 的过程。
②原理：在一定的 下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上 ，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极移动。相对分子质量的大小分配色谱带电粒子迁移pH正电或负电相反③影响电泳效果的因素：带电性质大小形状迁移速度 ④方法：常用的电泳方法有 电泳和
电泳。琼脂糖凝胶聚丙烯酰胺凝胶 3．缓冲溶液
(1)配制：由1～2种 溶解于水中配制而成，通过调节缓冲剂的 就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。
(2)作用：在一定范围内，抑制外界的 对溶液pH的影响，维持pH基本不变。缓冲剂使用比例酸和碱 [跟随名师·解疑难] 1．凝胶色谱法
(1)凝胶：是一些微小多孔的球体，内含许多贯穿的通道，具有多孔的凝胶，又称为分子筛。
(2)原理： 2．电泳的常用方法
(1)琼脂糖凝胶电泳：由于琼脂糖本身不带电荷，所以，各种分子在电场中的迁移速率因各种分子的带电性质差异、分子大小、形状不同而不同，从而得以分离。
(2)聚丙烯酰胺凝胶电泳：①凝胶形成：
单体(丙烯酰胺)
＋
交联剂(N，N′-亚甲基双丙烯酰胺)
引发剂和催化剂
三维网状结构凝胶 ②加入SDS的作用：使蛋白质发生完全变性，解聚成单条肽链，与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物，SDS所带负电荷的量远远超过了蛋白质分子原有电荷量，掩盖了不同蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。 [特别提醒] 测定蛋白质相对分子质量通常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，原因是在一定浓度范围内聚丙烯酰胺对热稳定性强，可用检测仪直接测定。 [自读教材·夯基础]杂蛋白1．样品处理
(1)红细胞的洗涤：
①目的：去除 ，以利于后续步骤的分离纯化。
②措施：分离(低速短时间离心)→用胶头吸管吸去上层透明黄色血浆→下层暗红色的红细胞用生理盐水洗涤(如此重复三次)。(2)血红蛋白的释放：
①目的：使红细胞破裂释放 。
②过程：血红蛋白离心滤纸脂溶性沉淀层分液漏斗 2．粗分离——透析
(1)方法：将血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入一定量适宜浓度的磷酸缓冲液中，透析12 h。
(2)目的：将 的杂质除去。
(3)原理：透析袋能使 自由进出，而将
保留在袋内。小分子大分子物质相对分子质量较小 3．纯化
通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。
(1)凝胶色谱柱的制作：
①取长40 cm，内径为1.6 cm的玻璃管，两端需用砂纸磨平。
②柱底制作：打孔→挖凹穴→安装 →覆盖尼龙网，再用100目尼龙纱包好。
③柱顶制作：打孔→安装玻璃管。
④组装：将上述三者按相应位置组装，并在下端出口连接带开关的尼龙管，尼龙管放入收集器。移液管头部 (2)凝胶色谱柱的装填：
①色谱柱固定于支架上。
②干凝胶的计算和称量。
③溶胀：干凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成 。
④装填：打开 ，将凝胶悬浮液一次性缓慢倒入色
谱柱内。
⑤洗涤平衡：装填完后，立即连接洗脱瓶，用20 mmol/L的
磷酸缓冲液洗涤平衡凝胶12 h。凝胶悬浮液下端出口 (3)样品的加入和洗脱：
①调整缓冲液面：与 平齐
②滴加透析样品：用量为1 mL
③样品渗入凝胶床：样品完全进入凝胶层
④洗脱：打开下端出口，用 洗脱
⑤收集：待红色的蛋白质接近色谱柱 时，用试管收集流出液，每试管5 mL，连续收集凝胶面磷酸缓冲液底端 4．纯度鉴定
在鉴定的方法中，使用最多的是
电泳。SDS-聚丙烯酰胺凝胶 1．洗涤红细胞时能否用蒸馏水代替生理盐水？
提示：不能。生理盐水能保持红细胞的渗透压稳定而不至于破裂，在未洗净血浆中的杂质蛋白前，红细胞如果提前破裂，就可能使血红蛋白与杂质血浆蛋白混在一起，加大了分离的难度。 2．在血红蛋白释放的过程中加入蒸馏水和甲苯的目的是什么？
提示：加入蒸馏水使红细胞吸水涨破。细胞膜的主要成分中含磷脂，磷脂易溶于甲苯等有机溶剂，加入甲苯能加速红细胞破裂以释放血红蛋白。
3．血红蛋白呈现红色，这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？
提示：血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。 [跟随名师·解疑难] 实验结果分析与评价
1．对血液样品处理后样品发生的变化
(1)正常现象：由于血红蛋白与氧气结合呈鲜红色，与二氧化碳结合呈暗红色，所以刚分离的血红蛋白溶液呈红色。
(2)分层不明显的原因：洗涤次数少，未完全除去血浆蛋白。
(3)红细胞不纯净的原因：离心速度过高或时间过长，使白细胞和淋巴细胞一同沉淀而造成。2．判断装填的凝胶色谱柱成功与否 3．对分离效果的判断
(1)若血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整地随洗脱液缓慢流出，则装填成功，分离操作正确。
(2)若血红蛋白的红色区带歪曲、散乱、变宽，则说明分离效果不好，装填不成功。 [特别提醒] 洗脱液的流速是影响分离效果的重要因素之一，如果样品出现浑浊、有沉淀，可离心或过滤后再加样，洗脱液应维持流速的恒定，即维持洗脱液加在色谱柱上的压力恒定。 [例1] 下图表示对某蛋白质溶液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果(相似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的是 ( ) A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白
质带电，电场中带电的蛋白质分子(或
多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动
B．蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁
移速度完全取决于其所带净电荷多少
C．蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于相对分子质量的大小
D．电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种 [解析] 蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，在电场中发生迁移。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳所加的SDS可完全掩盖蛋白质本身所带电荷，故其移动速度与本身所带电荷无关，而由其分子大小决定。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳会使蛋白质水解成肽链，故结果所示可能只有一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种蛋白质。
[答案] B 蛋白质在凝胶色谱柱中行进的速度和途径主要与蛋白质分子的大小相关；在电场中的运动速度和方向除了与蛋白质的分子大小相关外，蛋白质的带电性质、电量、形状都影响其在电场中的运动方向和运动速度。 [例2] 凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。据图回答问题： (1)a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中
洗脱出来的是__________，原因是__________。
(2)自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部
d位置相当于多孔板的结构可由________________________替代。
(3)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存
在，原因是_________________________________。 (4)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体________(填“相同”或“不同”)，洗脱时，对洗脱液的流速要求是________________________。
(5)若选用SephadexG-75，则“G”表示________，75表示________。 [解析] 本题主要考查凝胶色谱法的原理和操作注意事项，可按以下思路进行分析作答。
(1)原理：由于不同蛋白质其相对分子质量不同，相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程短，速度快，易洗脱；相对分子质量较小的则进入凝胶内部通道，路程长，速度慢。 (2)注意事项：
①凝胶色谱柱的制作：底部橡皮塞的凹穴上覆盖尼龙网和100目的尼龙纱，相当于多孔板。
②凝胶色谱柱的装填：装填时尽量紧密，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
③装填材料即交联葡聚糖凝胶的特点及表示方法。
④样品的加入和洗脱：洗脱时和浸泡凝胶所用液体均是物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液，洗脱时，对洗脱液的流速要求保持稳定。 [答案] (1)a a相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快
(2)尼龙网和尼龙纱
(3)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
(4)相同 保持稳定
(5)凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围 凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g (1)实验结果如果不理想，需要重做时，必须进行凝胶色谱柱的重新装填。一般情况下，凝胶不会与其他溶质发生任何作用，因此，在一次分离以后，稍加平衡就可以进行下一次的操作。平衡时，需用3倍柱体积的洗脱液过柱。
(2)如果实验操作中有一些杂质污染了色谱柱，可以用物质的量浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠和物质的量浓度为0.5 mol/L的氯化钠混合液处理交联葡聚糖凝胶。
(3)如果凝胶长期不用，可以加入抑菌剂低温保存，使用时再进行充分的平衡。点击进入课件19张PPT。第1部分专题6小专题 大智慧专题讲坛专题专练二、不同物质的提取分离方法1．下列关于“DNA和蛋白质提取与分离”实验的叙述，正
确的是 ( )
①提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞
②用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质
③蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA
④蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化
A．①② B．②③
C．②④ D．①③解析：提取细胞中的DNA要用蒸馏水涨破细胞，提取蛋白质要用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂；蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除相对分子质量较小的杂质，而将大分子保留在袋内。DNA也是大分子，故不能用透析法去除。
答案：C2．(2011·海南高考)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中
含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：
(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用________(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是_________
________________________________________________________________________。
(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是________，原理是______________________________________。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是_______________________________________。
常用于分离油层和水层的器皿是________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是______________，除去固体硫酸钠的常用方法是__________________________________。解析：(1)薄荷油挥发性强，薄荷叶在干燥过程中，薄荷油因挥发含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂，故用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂为有机溶剂。(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后，增加水的密度，就会出现油水分层现象。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水硫酸钠的作用是除去少量的水，用过滤的方法除去薄荷油中的硫酸钠。答案：(1)鲜 鲜叶比干叶的薄荷油含量高(其他合理答案也可)
(2)有机溶剂 薄荷油溶于有机溶剂，而不溶水于
(3)增加水层的密度，有利于油层和水层的分离
分液漏斗 除去少量的水 过滤3．已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种
类的蛋白质析出(或沉淀)，随着硫酸铵浓度增加，混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。请据表回答：
(1)若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为________。
(2)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使混合液中的硫酸铵浓度逐渐达到30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是_________________________________。
(3)通过改变混合液中的硫酸铵浓度________(能、不能)从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是_____________________________________。(4)简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。
(5)如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是________________________________
__________________。解析：(1)从表中可以看出，只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度为20%。(2)表中信息反映混合液中的硫酸铵浓度逐渐达到30%的过程中，会析出甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白三种蛋白质。(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠，因此改变混合液中的硫酸铵浓度，不能只得到乙蛋白。答案：(1)20% (2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白
(3)不能 硫酸铵浓度较低时不能得到所有的乙蛋白，浓度较高时乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠
(4)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使其浓度达到35%(或35%≤硫酸铵浓度＜38%范围内的任意一个浓度)，分离析出物与溶液，保留溶液。取保留溶液，再加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使硫酸铵在溶液 的浓度达到40%(或40%以上)，分离析出物与溶液，析出物即为丁蛋白。
(5)半透膜是一种选择性透过膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过课件34张PPT。第
1
部分专
题
6课题
1理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.植物芳香油具有很强的挥发性，主要包
括萜类化合物及其衍生物。
2．植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和
萃取等。
3．玫瑰精油的提取一般用水蒸气蒸馏法。其流程是：鲜
玫瑰花＋清水(1∶4)→水蒸气蒸馏→油水混合物
分离油层 除水 玫瑰油。
4．橘皮精油的提取一般用压榨法。其流程是：石灰水浸
泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。 [自读教材·夯基础]玫瑰油樟油挥发性萜类化合物衍生物 1．植物芳香油的来源、特点
(1)来源：植物器官，如玫瑰花用于提取 ，樟树树干用于提取 。
(2)特点：
①具有很强的 ；
②成分较复杂，主要包括 及其 。2．植物芳香油的提取方法
(1)不同方法的选用依据： 的特点。
(2)提取方法：植物原料挥发性较强油水混合物油层水层原料放置水中蒸馏水气蒸馏原料焦糊有效成分柑橘柠檬芳香油有机溶剂粉碎干燥有机溶剂有机溶剂杂质 1．橘皮精油的提取能否选用水中蒸馏法？为什么？
提示：不可以，因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。
2．玫瑰精油的提取能否用萃取法？为什么？
提示：可以，玫瑰精油不溶于水，易溶于有机溶剂。 [跟随名师·解疑难]三种提取方法的归纳比较 [特别提醒]
①采用的方法是由植物原料的特点决定的；
②虽然三种方法的原理和操作过程不同，但都有过滤提纯这一环节。[自读教材·夯基础] 1．玫瑰精油的提取
(1)用途：是制作 的主要成分。
(2)性质：化学性质 ，难溶于 ，易溶于 ，能随水蒸气一同蒸馏。 高级香水稳定水有机溶剂水蒸气蒸馏法萃取法(4)流程：
鲜玫瑰花＋ ←二者质量比为1∶4
?
←可适当延长蒸馏时间
?
油水混合物 ←加入 ，分层明显
?
分离油层 ←用分液漏斗分液
?
除水 ←加入 除水
? ←过滤
玫瑰油清水NaCl无水Na2SO4水蒸气蒸馏2．橘皮精油的提取
(1)提取方法：一般为 。
(2)基本实验流程：压榨法(3)压榨前用到的试剂及作用：
试剂是石灰水，经其浸泡有以下效果：
①能破坏 ，分解 。
②防止橘皮压榨时 。
③提高 。
(4)压榨时加入的试剂及作用：
①试剂： 和 ，pH调到7～8。
②加入试剂作用： 。细胞结构果胶滑脱出油率NaHCO3Na2SO4使橘皮油与水分离橘皮精油固体物和残渣水和果蜡 [跟随名师·解疑难] 1．玫瑰精油提取操作的关键
(1)水蒸气蒸馏装置的分析：
有关蒸馏装置包括铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管，如下图。所有仪器必须事先干燥，保证无水。整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分通过加热进行蒸馏，中间部分将蒸馏物冷凝，右边的部分用来接收。①安装装置顺序：从左到右，自下而上(拆卸顺序相反)。 ②温度计位置：温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。
③冷凝管中水流方向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向相反。
④加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中加入几片碎石或瓷片。
⑤烧瓶内液体量：烧瓶容积的1/3～2/3。
(2)除水：加入无水Na2SO4后，放置时间可适当长些。
(3)温度及时间：为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。
(4)干玫瑰花也可用萃取的方法提取玫瑰精油。 2．橘皮精油提取操作的关键
(1)橘皮的处理：干燥粉碎后一定要用石灰水浸透，时间至少10 h以上。
(2)压榨液的处理：
①可在压榨液中加入明矾，促其沉淀变清。
②离心液的处理：
a．分离油层：用分液漏斗或吸管。
b．静置过滤：经离心后得到的油澄清而透明，但仍有少量水分和蜡状杂质，应在5 ℃～10 ℃条件下静置5～7 d，使水分与杂质下沉，然后，将上层吸出，其余过滤，然后与上层混合。 [例1] 在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是( )
A．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油
B．压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
C．萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油
D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油 [解析] 蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油；压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取；萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中。
[答案] A (1)这三种方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。
①水中蒸馏：原料放在蒸馏容器的水中，水要完全浸没原料。
②水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料放在筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。
③水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。
(2)各自特点：水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。 [例2] 据图完成下列问题： (1)水蒸气蒸馏装置，包括____________、____________、____________三部分。
(2)蒸馏过程中，要控制好________、________来提高产品质量，如果提取的是高沸点成分的芳香油，为了提高产品质量和得油率，可采取________。 (3)写出粗提取玫瑰精油的实验步骤：
①在开花的________(时期)采收玫瑰花瓣，与清水以________________的比例进行混合。
②在________________装置中进行蒸馏，在锥形瓶中收集到________(颜色)的乳浊液。
③向乳浊液中加入________，增加盐的浓度，静置出现________。
④用________将其两层分开，得到油层。
⑤向油层中加入一些________吸水，静置约________，过滤得到的液体为玫瑰精油。 [解析] 水蒸气蒸馏装置包括蒸馏装置、冷凝装置、油分离装置三部分。蒸馏过程中，要控制好温度、加热蒸馏时间来提高产品品质。如果提取的是高沸点成分的芳香油，为了提高产品质量和得油率，可采取减压蒸馏法。
[答案] (1)蒸馏装置 冷凝装置 油分离装置
(2)温度 加热蒸馏时间 减压蒸馏法
(3)①盛期 质量比为1∶4 ②水蒸气蒸馏 乳白色
③NaCl 油水分层 ④分液漏斗 ⑤无水硫酸钠 12 h 观察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；从橘皮提取的橘皮精油无色透明，具有诱人的橘香味。点击进入课件28张PPT。第
1
部分专
题
6课题
2理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二 1.胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有
机溶剂，可用萃取法提取。
2．胡萝卜素有α、β、γ三类，其中β-胡萝
卜素是最主要的组成成分。
3．提取胡萝卜素的流程：胡萝卜→粉碎→干燥
→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
4．萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，原料颗粒的
大小、含水量、萃取的温度和时间等条件对萃取的效率也有
影响。
5．萃取过程避免明火加热，应采用水浴加热。
6．对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。1．种类
(1)划分依据： 。
(2)类型：分为 三类，最主要的组成成分是
。
2．用途
(1)治疗因缺乏 而引起的各种疾病。
(2)广泛地用作 。
(3)使 恢复成正常细胞。 [自读教材·夯基础]双键的数目α、β、γβ-胡萝卜素维生素A添加剂癌变细胞 3．性质
胡萝卜素是 结晶，化学性质比较 ，不溶于 ，微溶于 ，易溶于 等有机溶剂。
4．提取途径
(1)一是从 中提取；
(2)二是从大面积养殖的 中获得；
(3)三是利用 生产。植物岩藻微生物的发酵橘黄色稳定水乙醇石油醚 胡萝卜素有防治癌症的作用，能否快速大量生产胡萝卜素？采用什么技术？
提示：能。发酵技术。 [跟随名师·解疑难] 1．胡萝卜素的分布
胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。 2．胡萝卜素的理化性质
胡萝卜素为橘黄色结晶，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，在橄榄油和苯中的溶解度为0.1 g/100 mL，在氯仿中溶解度为4.3 g/100 mL。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。胡萝卜素低浓度时为黄色，高浓度时为橙红色。重金属离子，特别是铁离子，可促使胡萝卜素退色。胡萝卜中有85%的β-胡萝卜素，其结构式为： [自读教材·夯基础]粉碎萃取浓缩水溶性水不溶性较高的沸点 1．流程
胡萝卜→ →干燥→ →过滤→ →胡萝卜素。
2．萃取剂的选择
(1)种类：有机溶剂分为 和 两种。
(2)原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有 ，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。此外，还要对人体无毒性、不易燃、易与产品分离除去、不影响产品质量等。 3．影响萃取的因素
(1)萃取剂的 。
(2)原料颗粒的大小、紧密程度、 。
(3)萃取的 和 。
4．操作提示
(1)萃取过程避免明火加热，应采用 加热，因为直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸。
(2)在加热瓶口安装 装置，以防止 挥发。
(3)在干燥时要注意控制温度，温度太高、
会导致胡萝卜素分解。
(4)胡萝卜干燥的速度和效果与 、 有关。性质和使用量含水量温度时间水浴回流冷凝有机溶剂干燥时间太长破碎程度干燥方式5．结果分析与评价
(1)方法：可通过 进行鉴定。
(2)步骤：
量做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基
线，在基线上取A、B、C、D四点
↓
对照点样：A、D点点 ，B、C点点
↓
干燥层析：吹干 ，放入 中层析
↓
对比观察：对比观察 点与 点的异同纸层析标准样品提取样品滤纸色谱容器样品色素标准色素 1．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？
提示：不能。因为乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，且丙酮对人体有毒性。
2．新鲜胡萝卜萃取胡萝卜素时为什么要干燥？干燥时应注意什么？
提示：(1)新鲜的胡萝卜中含有大量的水分。
(2)在干燥时应注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。 [跟随名师·解疑难]实验结果的分析与评价
1．确定提取胡萝卜素的最佳方案
在进行本实验时，可以分为若干合作小组，每组可以采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各组的实验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。
2．是否出现对应的层析带
(1)采用的方法：纸层析法，可与必修课本中“绿叶中色素的提取和分离”相联系，比较其异同点。 (2)鉴定步骤：量做基线→对照点样→干燥层析→对比观察。
①如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上会出现多个不同高度的色素点样。
②如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，所以也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。 [例1] 下图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问题：
(1)胡萝卜素提取的效率主要取决于______________。 (2)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和
四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜
用于萃取胡萝卜素的是________，
这是因为_______________________________
_______________________________________
__________________。
(3)在1处安装回流冷凝装置的目的是_____________。 (4)在胡萝卜素的萃取过程中，萃取过程的加热方式一般应采用水浴加热，避免明火加热，这是因为____________。
得到的萃取液经过过滤后直接使用________装置进行浓缩。 [解析] 胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以选用萃取的方法。萃取的效率与原料和萃取剂有密切关系，但主要取决于萃取剂的性质和使用量，其次还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响；萃取剂是有机溶剂，具有加热易燃、易挥发的特点，所以萃取装置的设置要特别注意；萃取剂的选择要注意以下特点：较高的沸点、能够充分溶解萃取物等；提取过程中一般要避免明火加热，而采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。 [答案] (1)萃取剂的性质和使用量 (2)石油醚 石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发 (3)为了防止加热时有机溶剂挥发 (4)有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸 蒸馏 用萃取法提取胡萝卜素时，由于加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热；萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面，因此在萃取时，要先将胡萝卜粉碎并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，这样可以提高溶解度，萃取效果会更好。另外，萃取时间长，萃取效果也会更好。 [例2] 下图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，图乙为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答下列问题： (1)图甲中b的名称是________，a的作用是_________，
e为________，对于e实验时应注意_______________，
f为________，常用______________，如果层析液没及e会导致___________________。
(2)图乙中A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是________，属于提取样品的样点是________。基线一般距底边________cm；在图中的层析谱中，①代表的物质是________，②代表的物质是________。 [解析] 对胡萝卜素提取粗品进行鉴定采用的是纸层析法，其原理是色素在滤纸上的运动速度不同，从而使各成分分开。因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液高度不得超过滤纸基线，否则点样处的有机成分会溶于层析液中，导致实验失败。
[答案] (1)色谱容器 防止层析液挥发 样品原点 点样应该快速细致并保持滤纸干燥 溶剂 石油醚 胡萝卜素溶解在层析液中，致使鉴定失败 (2)A和D B和C 2 β-胡萝卜素 其他色素和杂质 (1)选择干净的滤纸，为防止操作时污染滤纸，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时注意样斑不能太大，如用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。
(3)点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意两边不能互相接触，以免因毛细现象而导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响效果。点击进入课件33张PPT。第
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部分高考三大高频考点例析考点一考点二考点三 (1)从近几年新课标地区生物试题看，“微生物的培养与利用”无疑是选修1中的最大热点，如2011山东理综T34(2)、(4)，2010山东理综T34,2009宁夏理综T40、安徽理综T9,2008山东理综T34(2)(4)、广东生物T38等都考查了微生物的分离和培养技术。2011全国新课标考查了培养基的作用及微生物的分离技术。
(2)本考点主要侧重于从社会现象、科研发现等角度入手，考查利用微生物的相关知识来解决实际问题的能力。 (2010·全国卷Ⅰ改编)下列是与微生物培养有关的问题，请回答：
某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水，其中凝固剂是______，碳源是________，氮源是________。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长，故该培养基属于______培养基。按照化学成分分类，该培养基属于________培养基。从同化作用类型看，用该培养基培养的细菌属于________。 [解析] 在细菌固体培养基的组成成分中，凝固剂是琼脂，碳源是葡萄糖，氮源是尿素；由于只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长，从培养基用途上看，该培养基应属于选择培养基；按照培养基的化学成分划分，该培养基应属于合成培养基；由于该细菌利用有机物(葡萄糖)作碳源，故从同化作用类型看，该细菌属于异养型。
[答案] 琼脂 葡萄糖 尿素 选择 合成 异养型1．下表是用于从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基配方。请回答：
(1)培养基的类型有很多，但培养基中一般都含有水、碳源、________________和无机盐。上述培养基配方中能充当碳源的成分是________________。培养基配制完成以后，一般还要调节pH，并对培养基进行________处理。该培养基从物理性质上分类属于________。
(2)分离纯化微生物最常使用的接种方法是________和_____。
(3)假设培养结束后，发现培养基上菌落连成一片，可能的原因是什么？(列举两项)________________________________
_________________。解析：培养基中都应含有水、无机盐、碳源、氮源。配制培养基时加入了琼脂，因此该培养基属于固体培养基。培养基配制完成后要调pH和灭菌。牛肉膏、蛋白胨中含碳元素，可作为有机碳源。分离纯化微生物一般用平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法中每次划线前都要将接种环灼烧灭菌，以杀死上次划线时接种环上残留的菌种；采用稀释涂布平板法时稀释度要足够高，否则会使微生物不能分散成单个细胞。答案：(1)氮源 牛肉膏和蛋白胨 灭菌 固体培养基 (2)平板划线法 稀释涂布平板法 (3)稀释倍数不够，菌液的浓度太高；划线时，划完第一次没有灭菌即接着划第二次；培养过程中灭菌不严格，受到了其他微生物的污染(任选两个)2．随着社会的发展，石油产品的使用越来越多，石油烃
污染也越来越严重。为了筛选出分解石油烃能力更强的微生物，人们不断地进行研究。下图为获取土壤样品后的培养研究过程。请回答与此筛选过程有关的问题：(1)分解石油烃的微生物一般要从土壤中分离，获取土壤样品的取样地点最好选在________。
(2)为了能有效地分离出分解石油烃的微生物，过程①～④所用的培养基中所用的碳源为________，从而有利于________的生长，抑制其他微生物的生长，这样的培养基为________培养基。
(3)④中的培养基从物理特征看属于________培养基，这可以通过往培养基中加入一定量的________来实现。
(4)若发现在⑤中无法区分菌落，可以将③中取出的菌液________。
(5)在实验室应采用________法对培养基进行灭菌处理。解析：分解石油烃的微生物主要分布于富含石油的地方，其所利用的碳源为石油烃，从而有利于分解石油烃的微生物的生长。
答案：(1)石油污染明显处 (2)石油烃 目的菌(或分解石油烃的微生物) 选择 (3)固体 琼脂
(4)进行梯度稀释 (5)高压蒸汽灭菌 (1)从近几年新课标地区生物试题看，对酶的应用这一考点，联系生产生活实际的考题比较多见，如2011江苏生物T15考查了酶的制备和应用，2010江苏生物T25考查了固定化细胞的制备，2010山东理综T34(3)考查了酶活性的检测和固定化酶的应用，2009江苏生物T3考查固定化酶和固定化细胞的区别，2010江苏生物T3和2008江苏生物T34考查了加酶洗衣粉的洗涤效果。
(2)命题角度上主要侧重于从社会现象、科研发现等方面入手，考查利用微生物的相关知识来解决实际问题的能力。 (2011·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是 ( )
A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 [解析] 因胞内酶位于细胞内，只有破坏细胞的结构才能获取；酶对pH反应灵敏不能用酸解法分离与纯化酶；不能用酸解法对酶进行分离和纯化；纤维素酶能够除去棉纺织品表面的浮毛，平整棉织物的表面；多酶片经吞咽后，首先到达胃，因此多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的表层，而不是位于核心层。
[答案] A1．随着生物技术的发展，酶在社会生产、生活中的应用越
来越广泛。下列说法错误的是 ( )
A．利用酶生产某些化工产品，能显著降低能耗、减少
污染，节约成本
B．“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与
污物或衣物的性质无关
C．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化
酶，但嚼服后会失去疗效
D．要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低
温的条件下解析：“加酶洗衣粉”的洗涤效果不仅与水温、酸碱度有关，也与污物或衣物的性质也有关，因为酶具有专一性。
答案：B2．某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如
下说明。某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计了如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图A、B表示。请回答以下问题：
(1)由曲线图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为________。
(2)在0 ℃和75 ℃时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再都回到45 ℃时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为__________________________________________。
(3)在实验过程中可通过直接测定_____________________
(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。
(4)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有________________________、
____________。解析：(1)由曲线图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为45 ℃。(2)当温度从75 ℃回到45 ℃时，酶的催化能力已不能恢复，这是因为高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)。(3)在实验过程中可通过直接测定胶片上的蛋白膜存在时间的长短(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。(4)用固体培养基分离、纯化霉菌的常用方法有平板划线法、稀释涂布平板法。
答案：(1)45 ℃
(2)高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)
(3)胶片上的蛋白膜存在时间的长短(或其他合理答案)
(4)平板划线法 稀释涂布平板法 (1)从近几年新课标地区生物试题看，知识点分布主要集中在以下三个方面：
①果酒和果醋的制作方法与应用及腐乳的制作是本考点的重要内容，在高考出现的概率也相对较高，如2009浙江自选T17考查食醋和泡菜的制作，2010北京理综T1、广东理综T25、江苏生物T7考查了果酒和果醋的制作方法与应用，2011江苏生物T3考查了果酒、果醋和腐乳的制作原理和所需菌种等。 ②植物组织培养的操作和应用在近几年高考中开始走高，如2010浙江理综T6、2010安徽理综T31Ⅰ、2009山东理综T34和2011江苏生物T16都对植物组织培养技术进行了考查。
③生物材料中某些特定成分的提取和蛋白质的分离在高考试题中也有出现，如2011海南生物T30、2010全国新课标考查了芳香油的提取技术，2011广东理综T5、2011江苏生物T19、2010江苏生物T32、2009江苏生物T23都考查了DNA或蛋白质的分离技术，2008宁夏理综T37考查胡萝卜素的提取技术。
(2)本考点在命题角度上主要和生产生活实际相联系结合，或与实验结合，实现了对考纲规定内容的考查。 (2009·山东高考)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下： 请回答：
(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行________。接种前，要对人参根进行________。
(2)用于离体培养的根切块，叫做________。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于________ 污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于________污染。
(3)用少量________酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。
(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用________方法，操作时应采用________加热。 [解析] (1)接种前，要对材料进行消毒(不能填灭菌，灭菌时是采用强烈的因素杀菌)，配制培养基并分装后要用灭菌锅灭菌。(2)比较菌落特征时应注意：真菌污染，有颜色的绒毛状菌落；细菌污染，有光泽的黏液状菌落。(3)细胞之间的胞间层的主要成分是果胶，利用果胶酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞。(4)由题干，人参皂苷易溶于亲水性有机溶剂，故而采用萃取的方法可以从培养物干粉中提取人参皂苷。
[答案] (1)灭菌 消毒
(2)外植体 真菌(霉菌) 细菌
(3)果胶
(4)萃取(浸取) 水浴1．传统的泡菜制作方法如下图所示，请据此回答下列问题：(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是________。(2)发酵过程中起作用的主要是乳酸菌，它与酵母菌在结构上的主要区别是__________。
(3)加入陈泡菜水的作用是________________，若制作的泡菜“咸
而不酸”，最可能的原因是_______________________________
____________________________________________________。
(4)乳酸菌常用于生产酸奶，为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？_______________________。
(5)泡菜制作过程中，泡菜风味形成的关键在于________的加入。解析：泡菜的制作是利用乳酸菌通过无氧呼吸发酵产生乳酸，进而使蔬菜变酸。乳酸菌是原核生物，与真核生物相比，细胞内没有核膜包被的细胞核。青霉素等抗生素会抑制乳酸菌的生长和繁殖，陈泡菜水中含有丰富的乳酸菌，在泡菜制作时加入陈泡菜水相当于接种的过程。泡菜风味的形成关键在于各种调味料的加入。
答案：(1)消毒 (2)无核膜包被的细胞核 (3)提供乳酸菌菌种 盐过多，抑制了乳酸菌的发酵 (4)抗生素能够抑制乳酸菌的生长和繁殖 (5)调味料2．随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因测序工
作的完成，人类跨入了蛋白质时代。若要对蛋白质进行研究和应用，首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题：
(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步：________、________、________和纯度鉴定。
(2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液，需要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，这样做的目的是____________________________________。(3)血红蛋白的提取又可以细分为：红细胞的洗涤、________、分离血红蛋白溶液和________。其中分离血红蛋白溶液时需要用到________(仪器)分出下层红色透明液体。
(4)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡必须重新装。这是因为________________。解析：蛋白质的提取和分离步骤及其使用仪器是识记内容。柠檬酸钠是一种抗凝剂，能够防止血液凝固。凝胶色谱柱中如果产生了气泡，气泡就会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
答案：(1)样品处理 粗分离 纯化 (2)防止血液凝固 (3)血红蛋白的释放 透析 分液漏斗 (4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
