[随堂基础巩固]
1．下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是( )
A．应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得更彻底
B．使发酵装置的温度维持在20 ℃左右最好
C．在发酵过程中，需从充气口不断通入空气
D．由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用装置进行消毒处理
解析：在选葡萄时应先冲洗1～2次，再去除枝梗，以防止葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为若含有有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌在20 ℃左右的无氧条件下进行酒精发酵，效率最高。
答案：B21世纪教育网
2．利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气后，再封闭，其结果是( )
A．酵母菌大量死亡，单位时间酒精减产
B．酵母菌数量不变，单位时间酒精增产
C．酵母菌数量增多，单位时间酒精增产
D．酵母菌数量增多，不产生酒精
解析：酿酒开始阶段通气，酵母菌通过出芽生殖大量繁殖，得到大量菌种，密封后酒精酵解速度快、单位时间内获取酒精产量高，完成发酵时间短。
答案：C21世纪教育网
3．下列关于果醋的制作，错误的是( )
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气
B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，最适温度一般在50 ℃左右
C．醋酸菌能将果酒变成果醋21世纪教育网
D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄糖氧化成醋酸
解析：制作果醋所用菌种为醋酸菌，其原理是氧气、糖源充足时，醋酸菌直接将葡萄糖氧化为乙酸；而在糖源不足、氧气充足的条件下可将乙醇氧化为乙醛，再进一步氧化为醋酸，在整个发酵过程中，必需保证氧气供应充足。醋酸菌适宜的温度为30 ℃～35 ℃，温度50 ℃时会影响醋酸菌的活性。
答案：B
4．(2010·江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )
③ ④
＋
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中21世纪教育网
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
解析：过程①是葡萄糖分解为丙酮酸，在有氧和无氧条件下都可进行，过程②是丙酮酸转化为乙醇，只发生于无氧条件下；过程①发生于细胞质基质中，过程③发生于线粒体中；酒精发酵的最适温度为18 ℃～25 ℃，醋酸发酵的最适温度为30 ℃～35 ℃，；过程③是有氧呼吸第二、三阶段，过程④是醋酸发酵，都需要O2参与。
答案：C[来源:21世纪教育网]
5．山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。以下为山楂酒制作的有关过程。分析回答下列问题：
主要原料
山楂
设备
榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等
制作过程
山楂经充分水洗，用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中，经7～10 d的发酵，即成果酒。将经过发酵的果酒滤出，倒入发酵容器内，存在地下室里，进行30 d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿，陈酿期间，要坚持倒桶(换桶)，并保持酒桶常满，即得原汁山楂酒
(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)：________________________________
__________________。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是________，在山楂酒制作中菌种的主要来源是________________。
(3)发酵的温度应该在________ ℃，在发酵过程中要先通气后密封，先通气的原因是________________________________________________________________________。
(4)检验是否产生酒精可在____________条件下，用________试剂检测。
(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入____________菌种。
解析：果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下：C6H12O62C2H5OH＋2CO2。
答案：(1)C6H12O62C2H5OH＋2CO2
(2)酵母菌 野生的酵母菌
(3)18～25 酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量 (4)酸性 重铬酸钾 (5)醋酸菌
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．(2010·北京高考)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是( )
A．让发酵装置接受光照 B．给发酵装置适时排气
C．向发酵装置通入空气 D．将发酵装置放在45 ℃处
解析：酵母菌发酵产生CO2，故应适时排气。酵母菌无氧发酵不需要氧气、光照。45 ℃温度太高，不适合酵母菌的生存。
答案：B
2．制果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为( )
A．醋酸菌是好氧菌，将酒精变成醋酸时需要氧气的参与
B．酵母菌进行酒精发酵时需要O2
C．通气，防止发酵液霉变
D．防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂
解析：醋酸菌是好氧菌，发酵需要氧气的参与。酵母菌是兼性厌氧菌，有氧时大量繁殖，无氧时发酵产生酒精。
答案：A
3．红葡萄酒呈现红色的原因是( )
A．发酵过程中有红色物质生成
B．发酵过程中，某些产物与葡萄糖反应，显示红色21世纪教育网
C．红色葡萄皮上的色素溶于酒精，酒精浓度越高，色素溶解量越大
D．发酵过程中产生的CO2遇指示剂变红色
解析：随发酵反应的进行，酒精浓度越来越高，葡萄皮中的色素溶解于发酵液中，使酒呈红色。
答案：C
4．下列叙述能够防止发酵液被污染的是( )
①榨汁机要清洗干净，并晾干
②发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒
③装入葡萄汁后，封闭充气口
④发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
A．①② B．②④
C．①③④ D．①②③④
解析：榨汁机、发酵瓶都可能含有杂菌，因此应清洗、消毒。空气中含有杂菌，因此排气口要通过长而弯曲的胶管与瓶身相连，以防止杂菌污染。21世纪教育网
答案：D
5．某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐中，接种酵母菌后，酒精产量明显减少，检测原因是因为发酵罐密封不严，该问题的结果可能是( )
A．酵母菌数量减少，发酵不充分
B．糖化淀粉消耗减少，能量释放量减少
C．该过程中有氧、无氧呼吸都被抑制，有机物消耗量减少
D．酵母菌数量、CO2释放量、产生的热量以及糖化后淀粉的消耗量都增加
解析：由于发酵罐密封不严，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，将大部分糖化淀粉彻底氧化分解为水和CO2，释放大量热能，有机物消耗增多。
答案：D
6.如图所示，在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，则下列有关坐标中表述正确的是( )
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①②④
解析：随着时间的推移，酵母菌的数量先上升后达到稳定；酵母菌的代谢由有氧呼吸转变为无氧呼吸，从而使酒精的浓度增加，葡萄糖浓度下降，溶液pH因CO2的产生而降低。
答案：B
7.(2010·广东高考)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(见右图)，恰当的做法是(双选)( )
A．加入适量的酵母菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4 ℃冰箱中进行实验
解析：若一直打开阀b通气，酵母菌就只进行有氧呼吸，则不会产生酒精；若把装置放到4 ℃冰箱中，温度过低会导致呼吸作用有关酶的活性降低，则无氧呼吸产生酒精的效率会极低。酵母菌无氧呼吸会产生CO2，偶尔打开阀b可排出CO2。[21世纪教育网]
答案：AC
8．生物乙醇是化石汽油的良好替代品，美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇。我国则坚持“不与人争粮，不与粮争地”原则，利用农作物废弃物——秸秆代替粮食作为原料，其主要技术流程为：酶解―→酵母菌发酵―→蒸馏―→成品。下列分析不正确的是( )
A．使用秸秆作为原料使能量得到了更有效的利用
B．对秸秆进行“酶解”主要用的是纤维素酶
C．乳酸菌可以代替酵母菌用于生物乙醇的生产
D．“酵母菌发酵”环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应
解析：以秸秆为原料生产乙醇，先用纤维素酶使秸秆中的纤维素水解成葡萄糖，葡萄糖再由酵母菌发酵产生乙醇。用秸秆作原料，废物利用，使能量得到了更有效的利用。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下图简单表示了葡萄酒的酿制过程，请据图分析：
(1)葡萄酒的酿制原理是先通气进行________，以增加酵母菌的数量，然后再________获得葡萄酒。21世纪教育网
(2)随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变小(可用密度计测量)，原因是_________。
(3)下列叙述中不正确的是( )
A．在甲中进行搅拌是为了增加溶氧量
B．在甲中，酵母菌的能量来源将全部消耗
C．甲与乙放出的气体主要是二氧化碳
D．揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生
(4)如果用葡萄酒来制葡萄醋，请写出反应式：______________________________
________________________________________________________________________。
醋酸菌最适生长温度范围是________ ℃。[来源:21世纪教育网]
解析：果酒酿制的原理是先通气使酵母菌进行有氧呼吸，以使酵母菌繁殖，增加酵母菌的数量。然后再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。随着发酵程度加深，糖被消耗，酒精含量增加，酒精的密度比糖水低，液体密度会逐渐降低。在通气使酵母菌大量繁殖时，酵母菌的能量主要来自于葡萄糖，不可能被全部消耗，否则缺少原料，酵母菌不能进行无氧呼吸产生酒精。当氧气充足，糖源不足时，葡萄酒可转化为葡萄醋。醋酸菌最适生长温度范围是30 ℃～35 ℃。
答案：(1)有氧呼吸 密封
(2)由于发酵时糖被消耗，产生酒精和CO2，酒精的密度比糖水低 (3)B
(4)C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O 30～35
10．(14分)(2011·浙江高考改编)杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：
请回答：
(1)甲罐顶上弯管中加水的主要目的是________。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________，说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经________处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌________在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的________来调节。
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是________。
A．甲罐的两倍 B．与甲罐的相等
C．甲罐的一半 D．几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如右，该物质是________。
答案：(1)防止空气进入 气泡冒出
(2)灭菌 醋酸杆 附着 流速
(3)D (4)酒精
课件38张PPT。第
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
[随堂基础巩固]
1．下列关于毛霉菌形态结构的叙述，正确的是( )21世纪教育网
①毛霉属于真菌
②菌丝分为直立菌丝和匍匐菌丝
③豆腐坯上的白毛主要是它的直立菌丝
④时间过长，白毛变灰或黑是其孢子成熟的表现
⑤毛霉属于细菌
A．①②③④⑤ B．②③④⑤21世纪教育网
C．①②③④ D．③⑤
解析：从分类上讲，毛霉是典型的真菌，营腐生生活，有分化的直立菌丝和匍匐菌丝。
答案：C[来源:21世纪教育网]
2．豆腐长出了毛霉之后，下一步要加盐腌制，其中不属于加盐作用的是( )
A．调味
B．可使豆腐析出水分，豆腐块变硬
C．促进毛霉的继续生长
D．抑制微生物的生长，避免豆腐变质
解析：加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。
答案：C
3．下列关于腐乳酿制的原理，叙述错误的是( )
A．腐乳酿制，其实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程21世纪教育网
B．腐乳发酵中，起作用的微生物多为异养真菌
C．腐乳酿制过程中，不能有细菌参与，因此必须严格灭菌
D．家庭自酿腐乳时，一般不需单独接种菌种
解析：在腐乳制作中除毛霉、根霉、曲霉、青霉等真菌参与发酵外，还有酵母菌和其他多种细菌参与反应，但是以毛霉为主；这些微生物多营腐生生活，是异养型，广泛分布在空气中，因此，家庭酿制腐乳，一般不需特别灭菌和单独接种菌种。腐乳的酿制过程，就是在适宜条件下，微生物合成的各酶系将不易吸收的大分子蛋白质、脂质、糖类等降解为易吸收的小分子有机物的过程。
答案：C
4．下列关于腐乳制作过程中食盐和酒精用量的说法，正确的是( )
A．食盐不能抑制微生物生长，只会影响腐乳口味
B．酒精含量越高越能促进微生物的生长
C．酒精含量过低可能导致豆腐腐败
D．以上说法均不对
解析：腐乳的制作过程中食盐、酒精和香辛料的加入都会抑制微生物的生长。
答案：C
5．绍兴腐乳独具特色，它采用优质黄豆作为原料，经严格筛选，再经浸泡、冲洗、磨煮、滤渣、点浆、压坯、划坯成型，再将白坯放入竹笼后喷洒万分之二的毛霉菌种，在20 ℃左右的气温下，经5 d左右的前期发酵，即可腌渍，加盐量为毛坯的30%，一层毛坯加一层盐，在室温20 ℃左右的情况下，经10 d腌渍即成腌坯。正常腌坯色泽黄亮、坚硬，四角方整，由毛霉形成一层表皮，即可装入坛中，进行后期发酵。入坛时加入佐料即黄酒、红曲浆、酱籽及花椒等，用荷叶封口后堆叠，经5～6个月即可成熟。请结合以上材料，回答下列问题：
(1)请总结出做腐乳的制作流程图：21世纪教育网
―→―→―→―→
①____________________ ②____________________
(2)腐乳制作的原理主要利用了微生物产生的________，通过发酵使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。
(3)制作腐乳时含水量为________左右的豆腐较适宜；用盐腌制时，注意控制盐的用量是因为________________________________________________________________________
__________________。
(4)若你完成了腐乳制作，则可以从__________________________________________
等方面评价腐乳的质量。
解析：腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的多种酶的分解作用。含水量的多少影响腐乳的形状及口感，盐的作用可从杀菌、析出水和口味三个方面来考虑。
答案：(1)①让豆腐上长出毛霉 ②加卤汤装瓶
(2)蛋白酶等酶类 (3)70% 盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味 (4)色泽、口味、块形
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列关于毛霉的叙述，错误的是( )
A．毛霉是一类有细胞壁但没有成形细胞核的生物
B．毛霉属于异养生物，在生态系统中属于分解者
C．毛霉的菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝
D．豆腐上长出的白毛主要是毛霉的直立菌丝21世纪教育网
解析：毛霉是一种丝状真菌，其菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝之分。
答案：A
2．在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变成我们爱吃的腐乳，其中起主要作用的酶是( )
A．淀粉酶、蛋白酶 B．淀粉酶、脂肪酶
C．蛋白酶、果胶酶 D．蛋白酶、脂肪酶
解析：腐乳制作过程中，利用了多种微生物产生的多种酶的作用将豆腐中的营养物质转化成小分子有机物，使腐乳具有一定的风味。由于豆腐中的营养物质主要是蛋白质和脂肪，因此起主要作用的酶是蛋白酶和脂肪酶。
答案：D21世纪教育网
3．毛霉的新陈代谢类型为异养需氧型，下列哪些措施与其需氧有关( )
A．豆腐含水量控制在70%左右
B．控制温度为15 ℃～18 ℃
C．用塑料袋罩住发酵盘时不要太严
D．与上述A、C项措施有关
解析：将豆腐含水量控制在70%左右，是为了使氧气能进入豆腐，若豆腐含水太多，会因不透气而影响毛霉的生长，缺水也不利于毛霉生长。在罩住发酵盘时留有空隙，也是为了促进毛霉的有氧呼吸。
答案：D
4．在腐乳发酵过程中具有防腐杀菌作用的是( )
①花椒 ②食盐 ③酒 ④茴香 ⑤红曲霉红素
A．①②⑤ B．③④⑤
C．②③④⑤ D．①②③④
解析：腐乳制作过程需要多种防腐杀菌的物质，多采用天然食品添加剂，如香辛料、料酒等，而不用抗生素类。
答案：D
5．下列对腐乳实验操作过程的叙述，错误的是( )
A．卤汤中并非香辛料越多，豆腐的口味越好
B．豆腐块分层摆放，逐层加盐，层数加高盐量不变
C．卤汤中的酒量应控制在12%左右
D．腌制腐乳的玻璃瓶冲洗后要用沸水消毒，装瓶后密封，瓶口通过酒精灯火焰21世纪教育网
解析：在做腐乳时，豆腐块分层摆放，逐层加盐，层数增高，盐量增加，因为越接近瓶口，感染杂菌的可能性越大，在接近瓶口的表面需要将盐铺厚一些，以有效防止杂菌的污染。
答案：B
6．吃腐乳时，腐乳外部有一层致密的“皮”，它是由什么形成的( )
A．腐乳外层蛋白质凝固形成
B．细菌繁殖形成
C．人工加配料形成
D．霉菌菌丝繁殖于表面而形成
解析：在一定温度、湿度条件下，毛霉生长繁殖于腐乳表面，形成大量的菌丝，便形成一层柔韧而致密的菌膜，对人体无害，同时可以防止腐乳变质。
答案：D
7．在腐乳的制作过程中，不需要严格杀菌的步骤是( )
①让豆腐长出毛霉 ②加盐腌制
③加卤汤装瓶 ④密封腌制
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：让豆腐长出毛霉是利用空气中的菌种，无需消毒灭菌；加盐腌制，豆腐和盐的比例约为5∶1，在此条件下，微生物难以生存。但在加卤汤装瓶的后期制作中需无菌操作，长期密封腌制一般为3～6个月。
答案：A
8．在腐乳制作过程中，下列关于装瓶的操作不正确的是( )
A．加入卤汤后，瓶口不用密封
B．动作要迅速小心
C．封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰
D．整齐摆放好豆腐
解析：在腐乳制作过程中要防止杂菌污染，故装瓶时操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐，加入卤汤后，用胶条将瓶口密封，封瓶时，为防止瓶口被污染，最好将瓶口通过酒精灯的火焰。
答案：A
二、非选择题(共26分)
9．(12分)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的实验流程示意图。请回答下列相关问题：
―→―→―→
(1)腐乳制作的原理是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)传统的腐乳制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自________；而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以_____________________
_____________________________________________________________。
(3)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。加酒的作用是________________和_____________。
(4)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________________________。
答案：(1)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸
(2)空气中的毛霉孢子 避免其他菌种的污染，保证产品的质量21世纪教育网
(3)可以抑制微生物的生长 能使腐乳具有独特的香味
(4)瓶口被污染
10．(14分)请完成制作腐乳实验的相关内容：
(1)目的要求：
①说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作。
②在实践中摸索__________________________________________________________。
(2)实验步骤：21世纪教育网
①将豆腐切成3 cm×3 cm×1 cm的若干块。所用豆腐的含水量为70%左右，原因是________________________________________________________________________。
②将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，原因是________________________________。
③将平盘放入温度保持在15 ℃～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d后豆腐表面丛生着__________________________。
④当毛霉生长旺盛并呈淡黄色时，应去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，目的是__________________________，这一过程一般持续36 h以上。
⑤当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。
⑥长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层摆放在容器中。分层加盐，并随层数加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，目的是__________________________。腌制约8 d成咸坯。
⑦将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料(如胡椒、花椒、八角、茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成卤汤。
⑧将广口玻璃瓶刷干净后，高压蒸汽灭菌30min，目的是______________________，将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般6个月可以成熟。
解析：本题考查腐乳的制作原理，完成腐乳制作并探究影响腐乳品质的条件。腐乳制作中既要保证毛霉等正常生长繁殖，又要防止杂菌污染。
答案：(1)②影响腐乳品质的条件
(2)①水分过多腐乳不易成形，且透气性差，影响毛霉的生长繁殖 ②毛霉为需氧型生物，封严不利于其生长 ③直立菌丝 ④使豆腐块的水分和热量迅速散失，同时散去霉味 ⑥防止杂菌从瓶口进入 ⑧彻底杀灭杂菌
课件32张PPT。第
1
部分专
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
1
部分专
题
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
[随堂基础巩固]
1．在泡菜制作过程中，人们利用乳酸菌的目的是( )
A．获取乳酸 B．获取能量
C．氧化分解有机物 D．获取热能
解析：乳酸菌是一种厌氧细菌，进行无氧呼吸产生乳酸，并释放少量能量，部分能量维持它自身生命活动的需要。在泡菜制作过程中，人们利用乳酸菌的目的是为了得到乳酸，使泡菜口味好。
答案：A
2．关于亚硝酸盐的叙述，正确的是( )
A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用做食品添加剂，可多加
B．绿色食品不会含有亚硝酸盐
C．亚硝酸盐在人体胃中可变成亚硝胺21世纪教育网
D．水煮得越久亚硝酸盐的含量越少
解析：亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷、绿色蔬菜中都有。水煮沸越久，亚硝酸盐浓度会越大，含量不会减少。亚硝酸盐在食品生产中可作食品添加剂，但量过多会使人中毒。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中可转变为亚硝胺。
答案：C
3．有关测定亚硝酸盐含量的叙述，不正确的是( )
A．亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需在盐酸酸化条件下进行
B．重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料
C．对显色反应样品进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量
D．配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡
解析：通过比色法来测定亚硝酸盐含量，只能是大致估算出其含量，并不能精确计算出其多少。
答案：C
4．下图是某生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。据图分析回答：
(1)泡菜的发酵主要与________菌有关，该菌属于______生物。在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因是___________________________________________。
(2)发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
用7%的食盐浓度制作泡菜，亚硝酸盐含量在第________天达到最高峰。在泡菜腌制过程中，必须注意控制的因素有________________。亚硝酸盐对人体的健康的影响为：________________________________________________________________________。
(3)根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见。
解析：泡菜的发酵主要与乳酸菌有关。乳酸菌呈短杆状，属于原核生物。发酵初期酵母菌活动强烈，能利用氧产生CO2。由曲线趋势分析，用7%的食盐浓度制作泡菜，在发酵第5天，亚硝酸盐含量达到最高峰。发酵的前几天，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强，将硝酸盐还原为亚硝酸，亚硝酸盐含量升高。随发酵时间的延长，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性减弱，硝酸盐还原减少。在泡菜腌制过程中必须注意腌制时间，控制好腌制温度和盐度。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都易造成细菌大量繁殖，导致亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐食用后可能会导致人体细胞癌变，从而影响人体健康。比较3条曲线，从亚硝酸盐含量变化和口味综合分析，用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，且在发酵时间达11 d(或9 d)以后食用比较适宜。
答案：(1)乳酸 原核 发酵初期酵母菌活动强烈，进行有氧呼吸产生CO2[来源:21世纪教育网]
(2)发酵的前几天，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强，将硝酸盐还原为亚硝酸 5 腌制时间、温度和盐度 亚硝酸盐食用后可能会导致人体细胞癌变
(3)用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，且在发酵时间达11天(或9天)以后食用比较适宜。
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高
B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵起作用
C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶
D．发酵过程中要经常补充水槽中的水21世纪教育网
解析：泡菜制作发酵过程中，亚硝酸盐的含量会先增加后下降；发酵过程主要为乳酸菌的作用，还有酵母菌的发酵作用，酵母菌有改善产品风味的作用；发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶，保持蔬菜脆嫩而不软化腐败；发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内无氧状态。
答案：D
2．制作四川泡菜时要用特殊的坛子，坛口需加水密封。密封坛口的主要目的是( )
A．隔绝空气，抑制细菌繁殖
B．阻止尘埃，防止污染
C．造成缺氧环境，有利于乳酸菌发酵
D．防止污染，有利于醋酸菌发酵
解析：制作泡菜时起主要作用的是乳酸菌。乳酸菌是厌氧型细菌，坛子加水密封可以造成缺氧环境，有利于乳酸菌发酵。
答案：C
3．在泡菜制作过程中，不正确的是( )
A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B．按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水[来源:21世纪教育网]
C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D．发酵时间长短受室内温度的影响
解析：清水与盐的质量比应为4∶1比较合适。盐水中可能含有微生物，入坛前需要煮沸杀菌。
答案：B
4．某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当导致泡菜腐烂。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[来源:21世纪教育网]
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
解析：制作泡菜要注意坛口的密封，封闭不严，氧气进入会抑制乳酸菌的生长繁殖，也会导致需氧腐生菌的生长，使泡菜腐烂。
答案：B
5．家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节，在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，当环境中的乳酸积累到一定浓度时，又会抑制乳酸菌自身的繁殖。下面对这些现象的描述，不正确的是( )
A．在发酵初期，泡菜坛内微生物的种内关系主要表现为种内互助21世纪教育网
B．在发酵初期，泡菜坛内密闭的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势
C．随着发酵过程的进行，由于乳酸量的积累，种内斗争趋于激烈
D．发酵后期，泡菜坛内各种微生物的数量相等
解析：在发酵初期，营养物质较丰富，乳酸菌的数目增加较快，种内关系主要表现为种内互助；另外，初期密闭的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势。在发酵过程中，随着营养物质的消耗，次级代谢产物的积累，种内斗争趋于激烈。发酵后期占优势的微生物是乳酸菌。
答案：D
6．下列关于测定亚硝酸盐含量的叙述，错误的是( )
A．质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B．对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避光保存
C．质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境
D．制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是中和氢氧化钠
解析：对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性，为保证其稳定性，应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发；制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色，使滤液变得无色透明。
答案：D
7．亚硝酸盐在酸化条件下，与对氨基苯磺酸反应后与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合，呈现的颜色是( )
A．橙黄色 B．玫瑰红色21世纪教育网
C．黄绿色 D．橘红色
解析：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐形成特定的玫瑰红色染料。
答案：B
8．下列物质在泡菜制作过程中为脱色剂的是( )
①氢氧化钠 ②氢氧化铝 ③氯化镉 ④氯化钡 ⑤硅胶
A．①② B．③④
C．①②③④ D．②
解析：在泡菜制作及测定亚硝酸盐含量的实验中，所用的试剂种类很多，作用也各不相同。题干中所涉及的几种试剂和作用分别是：①氢氧化钠，中和过多的酸，营造碱性环境；②氢氧化铝，作为吸附剂，吸附大分子色素物质，使滤液脱色；③氯化镉与氯化钡，制成溶液作为亚硝酸钠的提取剂；④硅胶被用作干燥剂，除去配制标准液的亚硝酸钠中的水分。
答案：D
二、非选择题(共26分)
9．(10分)农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洗后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28 ℃～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是_____________________________________________。
(2)菜坛为什么要密封？________________________________；若菜坛有裂缝，可能会出现什么结果？______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(4)加入“陈泡菜水”的作用是____________________________________________。
解析：(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒、杀菌。(2)乳酸菌是厌氧生物，密封后造成缺氧环境；菜坛有裂缝，将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，使泡菜变质。(3)制成的泡菜“咸而不酸”可能是盐过多，抑制了乳酸菌发酵。(4)“陈泡菜水”含乳酸菌，为泡菜发酵提供菌种。[来源:21世纪教育网]
答案：(1)消毒、杀菌
(2)乳酸菌是严格厌氧型生物 抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败
(3)盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸，或产生乳酸过少
(4)提供乳酸菌菌种，使其在短时间内形成菌种优势
10．(16分)某同学在泡菜腌制过程中每3～4 d测一次亚硝酸盐的含量，其结果如下表：
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化(mg/kg)
坛号
亚硝算盐含量
腌制天数
1号坛
2号坛
3号坛
封坛前
0.15
0.15
0.15
4 d
0.60
0.20
0.80
7 d
0.20
0.10
0.60
10 d
0.10
0.05
0.2021世纪教育网
14 d
0.10
0.05
0.20
(1)本实验所用测定亚硝酸盐含量的方法是____________________________________
____________。
(2)关于亚硝酸盐含量测定原理的正确描述是( )
A．重氮化→酸化→显色→比色
B．重氮化→酸化→比色→显色
C．酸化→重氮化→显色→比色
D．酸化→重氮化→比色→显色
(3)在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。
(4)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。
(5)三个泡菜坛亚硝酸盐含量为何有差别？原因何在？在泡菜腌制过程中应如何减少亚硝酸盐的含量？
解析：本实验的原理是在盐酸酸化条件下，发生重氮化反应后才能与显色剂发生反应，然后与已知浓度的标准显色液进行比较，估算出亚硝酸盐的含量。此外，解答本题时应注意分析各种数据的变化趋势，而不是着眼于某一个具体数值。亚硝酸盐的含量变化与腌制泡菜中的杂菌数量有密切的关系，杂菌越多，亚硝酸盐含量越高。
答案：(1)比色法 (2)C
(3)如下图所示：[来源:21世纪教育网]
(4)由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂种细菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长，乳酸菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。
(5)三个泡菜坛中亚硝酸盐含量，2号坛最少，最多的为3号坛。3号坛亚硝酸盐含量多的原因可能是泡菜腌制的过程中被污染。在泡菜腌制过程中应注意腌制时间，控制好温度和食盐用量。
课件19张PPT。第
1
部分专题2小专题
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
[随堂基础巩固]
1．下列叙述正确的是( )
A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B．培养基只有两类：液体培养基和固体培养基
C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌
解析：培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基的种类根据划分依据的不同而不同，如根据化学成分可分为天然培养基和合成培养基。固体培养基是液体培养基添加凝固剂形成的，其他成分均相同。单个的微生物形体微小，肉眼无法看到，必须借助仪器才能看到，在固体培养基上用肉眼观察到的是一个菌落。
答案：A
2．下列操作错误的是( )
A．用酒精擦拭双手
B．用氯气消毒水源[来源:21世纪教育网]
C．实验室用紫外线进行消毒
D．玻璃器皿(吸管、培养皿)用酒精直接擦拭即可达到彻底灭菌的目的
解析：玻璃器皿、金属用具等耐高温、需要保持干燥的物品，应采用干热灭菌法进行灭菌，而用酒精直接擦拭达不到彻底灭菌的目的。
答案：D
3．关于牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备，叙述错误的是( )
A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C．待培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板
D．等平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置
解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时，其操作顺序为计算―→称量―→溶化―→灭菌―→倒平板；由于牛肉膏比较黏稠，称量时可连同称量纸一同放入烧杯；待培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板；平板冷凝后，应将平板倒过来放置，以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。21世纪教育网
答案：A
4．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．适宜条件下培养
D．结果都可在培养基表面形成单个的菌落
解析：稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，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，进行培养。用不同稀释度的菌液接种，只有在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成单个细胞，才能够在培养基表面形成单个菌落，而不是所有培养基上均可出现单个菌落。
答案：D
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)[来源:21世纪教育网]
1．下列关于平菇培养的操作程序，正确的是( )
A．配制牛肉膏蛋白胨培养基，接种，高压蒸汽灭菌，培养
B．配制牛肉膏蛋白胨培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养
C．配制棉子壳培养基，接种，高压蒸汽灭菌，培养
D．配制棉子壳培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养
解析：培养平菇常用的培养基有棉子壳、花生饼、玉米芯等，具体的操作程序是：配制培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养。
答案：D
2．某混合样品中微生物R含量极少，要得到大量的R，比较理想的方法是采用( )
A．天然培养基
B．稀释涂布平板法
C．利用适合R生长但同时抑制或阻止其他种类微生物生长的选择培养基
D．用显微镜直接观察、寻找，再培养
解析：在培养过程中可以通过选择该微生物能生长繁殖而抑制其他微生物生长繁殖的培养基，使微生物R能在该培养基上成为优势菌种而大量繁殖。
答案：C
3．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
答案：B
4．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是( )
A．对培养操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B．对培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行21世纪教育网
D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
解析：灭菌是采用强烈的理化因素对用于微生物培养的培养皿、接种用具和培养基进行处理，使物体内外一切微生物，包括芽孢和孢子都要被杀死；实验操作者的衣着和手以及操作空间只能进行消毒。
答案：A
5．用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时( )
①可以用相同的培养基 ②都需要使用接种针进行接种 ③都需要在火焰旁进行接种 ④都可以用来计数活菌21世纪教育网
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基，故①正确；平板划线法采用接种针进行操作，而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作，故②错误；纯化时，要进行无菌操作，需要在火焰旁接种，避免空气中的微生物混入培养基，故③正确；平板划线法一般用于分离而不是计数，故④错误。
答案：C
6．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱的目的是( )
A．对比观察培养基有没有被微生物利用
B．对比分析培养基是否被杂菌污染
C．没必要放入未接种的培养基
D．为了下次接种时再使用
解析：放入未接种的培养基，起到对照作用，可确定培养基是否被杂菌污染。
答案：B
7．为了保存菌种的纯净需要进行菌种的保藏，下列有关叙述不正确的是( )
A．对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法
B．临时保藏的菌种一般是接种到试管的斜面培养基上
C．临时保藏菌种容易被污染或发生变异
D．对于需要长期保存的菌种，可以采用低温－4 ℃保藏的方法
解析：对于需要长期保存的菌种，可采用甘油管藏法，即在3 mL甘油瓶中加入1 mL的甘油后灭菌，将1 mL的菌液转移到甘油瓶中，放在－20 ℃的冷冻箱中保存。
答案：D
8．下图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1→2→3→4→5。下列操作方法正确的是( )
A．操作前要将接种环放在火焰旁灭菌
B．划线操作要在火焰上进行
C．在5区域中才可以得到所需菌落
D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌
解析：操作前要将接种环放在酒精灯的外焰灼烧进行灭菌；整个操作过程要在酒精灯旁进行；1、2、3、4、5这五个区域都可能有所需菌落；在每次划线前对接种环灼烧是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，划线结束后对接种环灭菌是为了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。
答案：D[来源:21世纪教育网]
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下表是某微生物培养基成分，请据此回答：
编号
成分
含量
①21世纪教育网
粉状硫
10 g
②
(NH4)2SO4
0.4 g
③
K2HPO4
4.0 g
④
MgSO4
9.25 g
⑤
FeSO4
0.5 g
⑥
CaCl2
0.5 g
⑦
H2O
100 mL
(1)上表培养基可培养的微生物类型是________________________________________。
(2)若除去成分②，加入(CH2O)，该培养基可用于培养[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(3)表中营养成分共有________类。
(4)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是________。
(5)上表中各成分重量确定的原则是_________________________________________
______________。
(6)若上表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是
________________________________________________________________________。
解析：题表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特殊营养物质。对于特殊营养物质，有的微生物是不需要的，但没有微生物是不需要碳源的。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物是自养微生物。该培养基中若加入(CH2O)，培养基中就有了碳源，但除去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
答案：(1)自养微生物 (2)固氮微生物 (3)3 (4)调整pH (5)依微生物的生长需要确定 (6)琼脂(或凝固剂)
10．(14分)(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。
(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。
(2)细菌鉴定：实验流程如图所示：
①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。
②挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。
③接种可疑菌后，35 ℃培养24 h，液体培养基变浑浊，原因是________________。对照组试管中应加入________，与实验组同时培养6 h后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。21世纪教育网
④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有____________________________________。
解析：①培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型，应选有机碳作为其碳源。②微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊；该实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌体外，其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的生理盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞，从而使培养液变清。④在特异性免疫的感应阶段，吞噬细胞参与了对抗原的摄取、处理和呈递，效应B(浆) 细胞是直接产生抗体的细胞。
答案：(2)①高压蒸汽(98 kPa蒸汽) 有机碳
②显微镜
③细菌大量繁殖 等量生理盐水 低
④吞噬细胞、效应B(浆)细胞
课件35张PPT。第
1
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
1
部分专
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
[随堂基础巩固]
1．在微生物学中，将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称做( )
A．鉴别培养基 B．加富培养基
C．选择培养基 D．基础培养基
解析：鉴别培养基是在培养基中加入某种特殊化学物质，微生物的代谢产物与特殊化学物质发生特定化学反应，产生明显特征变化；加富培养基一般用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物；基础培养基是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，例如牛肉膏蛋白胨培养基；选择培养基是在培养基中加入特殊营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，有利于所需微生物生长的培养基。
答案：C
2．请选出下列正确的操作步骤( )
①土壤取样 ②称取10 g土壤，加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中 ③吸取0.1 mL进行平板涂布 ④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度
A．①→②→③→④ B．①→③→②→④
C．①→②→④→③ D．①→④→②→③
解析：在分离土壤中某细菌时，应先选取土样(10 g)，然后加无菌水获得土壤浸出液，并进行不同倍数稀释，最后将稀释液涂布到培养基表面进行培养，并分离和计数。
答案：C
3．用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养细菌后，指示剂将( )
A．变蓝色 B．变红色
C．变黑色 D．变棕色
解析：细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。
答案：B
4．某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中的活菌数目，培养基配方如下：
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨21世纪教育网
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4 g
2.1 g
0.2 g
1.0 g
10.0 g
1.0 g
15.0 g
(1)根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？________(能/不能)，原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该培养基为________培养基(按物理状态分)，因为培养基中含有_________________。
(3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用____________________________________
法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的________就能大约推测出样品中活菌数。
(4)如果把该培养基中的蛋白胨去掉，培养的微生物是不是一定是能分解尿素的细菌？________。为什么？__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：选择能分解尿素的细菌必须在以尿素为唯一氮源的选择培养基上；以琼脂作为凝固剂，因此该培养基为固体培养基；稀释涂布法常用来统计样品中活菌的数目；如果把该培养基中的蛋白胨去掉，由于培养基中尿素作为唯一氮源，因此可以作为分解尿素的微生物的选择培养基；但是有些微生物可以利用尿素分解菌合成的其他代谢产物生长繁殖，因此该培养基上培养的微生物并不一定能分解尿素。
答案：(1)不能 培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源，不能选择出只以尿素为氮源的微生物 (2)固体 凝固剂琼脂 (3)稀释涂布平板 菌落数目 (4)不一定 因为有些微生物可以利用尿素分解菌代谢产生的含氮代谢产物生长繁殖
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列关于土壤取样的叙述错误的是( )21世纪教育网
A．土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤
B．先铲去表层土3 cm左右，再取样
C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌
D．应在火焰旁称取土壤
解析：微生物的培养要注意无菌操作，土壤取样用的小铁铲和信封在使用前需灭菌，后续稀释等操作均需在火焰旁进行。
答案：C
2．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( )
A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂
B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂
C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
解析：在以尿素为唯一氮源的培养基中，不能分解尿素获得氮源的细菌不能生长，而分解尿素的细菌能以尿素为氮源，将尿素分解为氨，使pH升高。若培养基中加入酚红指示剂，指示剂将变红。此培养基既属于选择培养基，又属于鉴别培养基。
答案：A
3．在培养微生物的培养基中加入某些物质能分离出所需的微生物。下列前项是在培养基中加入的物质，后项是能分离出的微生物，正确的是( )
A．氢氧化钠；酵母菌
B．盐酸；放线菌
C．适量的青霉素；霉菌
D．适量的伊红和美蓝；大肠杆菌
解析：氢氧化钠、盐酸为强碱、强酸，酵母菌和放线菌都不能生存，加入伊红和美蓝的培养基是鉴定大肠杆菌，但不能分离出大肠杆菌。适量的青霉素对原核生物有抑制作用，对真核生物的生命活动并不影响，霉菌为真核生物，因此可利用加入青霉素的培养基分离霉菌。
答案：C
4．在土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验操作中，对使用的平板和试管要进行标记，以下说法正确的是( )
A．对培养皿仅需注明培养基的种类即可
B．一般在使用之后进行标记
C．由于试管用得较多，只需对试管进行标记即可
D．标记的目的主要是为了防止实验中平板、试管等的混淆21世纪教育网
解析：本实验使用的平板和试管较多，为避免混淆，应在使用前就做好标记。标记时要注明培养基种类、培养日期以及平板上培养样品的稀释度等。
答案：D
5．在做分离分解尿素的细菌实验时，甲同学从对应106倍稀释的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学的结果产生原因可能有( )
①土样不同 ②培养基污染
③操作失误 ④没有设置对照
A．①②③ B．②③④21世纪教育网
C．①③④ D．①②④
解析：甲同学比其他同学的实验数据大许多，可能由于选取的土样不同， 培养基灭菌不彻底或操作过程中杂菌污染，也可能操作失误，如配制的培养基中混入其他含氮物质、稀释度不够准确等。
答案：A
6．(2009·安徽高考)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是( )
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上[21世纪教育网
C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48 h
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
解析：检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48 h，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的一组平板为代表进行计数。
答案：D
7．某同学对101、102、103倍稀释液计数的平均菌落数分别是2760、295和16，则菌落总数为(所用稀释液体积为0.1 mL)( )
A．2.76×104个/mL B．2.95×105个/mL
C．4.6×104个/mL D．3.775×104个/mL
解析：为保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，因此只有295符合要求。其稀度倍数为102，所用稀释液体积为0.1 mL，代入计算公式得菌落总数为2.95×105个/mL。
答案：B
8．某种细菌必须从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株对链霉素敏感(即缺乏抗性)。实验者用诱变剂处理此种菌株，欲从经处理的菌株中筛选出不依赖亮氨酸且对链霉素不敏感(即有抗性)的变异类型，则应选用的培养基是下表中的( )
选项
A
B21世纪教育网
C
D21世纪教育网
亮氨酸
＋
＋
－
－
链霉素
＋
－
＋
－
注：①表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；②4种培养基除添加亮氨酸和链霉素有差异外，其他成分及条件均相同且适合细菌生长。
解析：解答本题首先必须弄清选择的目标是要选出不依赖亮氨酸且对链霉素有抗性的菌株，因此培养基要针对目的菌株的上述两个特点配制：无亮氨酸(不依赖，能存活)，有链霉素(有抗性，对链霉素不敏感，其存在不影响其生存)。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9． (10分)(2011·山东高考改编)研究发现乳酸菌素(小分子蛋白质)有抑菌作用，其提取及应用如图所示。
―→―→―→抑菌实验
(1)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或__________接种。对新配置的培养基灭菌时所用的设备是________。实验前需对超净工作台进行__________处理。
(2)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供____________。
(3)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过观察透明圈的________来测定乳酸菌素的抑菌效果。21世纪教育网
解析：(1)微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法；新配制的培养基需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌；实验前需对超净工作台进行消毒处理。(2)尿素可为乳酸菌A提供氮源；(3)透明圈越大，表明抑菌效果越好。
答案：(1)稀释涂布平板法(或：稀释混合平板法) 高压蒸汽灭菌锅 消毒
(2)氮源 (3)直径(或：大小)
10．(16分)不同微生物有各自的代谢特点，人们常据此分离鉴别微生物的种类。实验室有两个菌种：胱氨酸依赖型细菌(无胱氨酸不能生长)，甲基营养细菌(只能利用甲醇、甲烷作碳源)，但试管上标签脱落。某同学的鉴别思路是配制3个培养基，只接种其中的任一菌种，根据生长状况将其鉴别出来，另一种自然鉴别出来。请根据这一思路完成实验方案。
(1)实验步骤：
第一步：在两个菌种的试管上分别标记A、B；
第二步：配制不含胱氨酸和甲基营养物的培养基，分别倒入3个培养皿中，标上1、2、3，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)结果分析：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)和其他微生物的培养一样，第二步和第三步中都应注意__________操作，否则将导致实验失败。
解析：题干给出了两个菌种的代谢特点，要对其进行分离，需人为创造两菌种各自所需要的生长发育条件，即设计选择培养基，本实验属于探究性实验，结果分析需分情况讨论。
答案：(1)在1号培养皿中加入适量胱氨酸；在2号培养皿中加入适量甲基营养物(甲醇、甲烷)；3号作为对照，一起灭菌 将A菌(或B菌)接种于1、2、3号培养皿中，适宜条件下培养数天，观察细菌生长状况
(2)①若接种的A菌在1号培养皿中能生长，在2、3号培养皿中不能生长，则A菌为胱氨酸依赖型细菌，B菌为甲基营养细菌；②若接种的A菌在2号培养皿中能生长，在1、3号培养皿中不能生长，则A菌为甲基营养细菌，B菌为胱氨酸依赖型细菌(①若接种的B菌在1号培养皿中能生长，在2、3号培养皿中不能生长，则B菌为胱氨酸依赖型细菌，A菌为甲基营养细菌；②若接种的B菌在2号培养皿中能生长，在1、3号培养皿中不能生长，则B菌为甲基营养细菌，A菌为胱氨酸依赖型细菌)
(3)无菌21世纪教育网
课件30张PPT。第
1
部分专
题
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
[随堂基础巩固]
1．下列关于纤维素的叙述中，不正确的是( )21世纪教育网
A．纤维素是由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物
B．纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，是因为这些微生物能产生纤维素酶
C．植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素
D．自然界中的各种生物均能把纤维素分解成葡萄糖，从而作为生物体的能量来源
解析：自然界中许多生物都不能分解纤维素，只有能合成纤维素酶的生物才能分解纤维素。
答案：D
2．在加入刚果红的培养基中会出现透明圈，产生的透明圈是( )21世纪教育网
A．刚果红与纤维素形成的复合物
B．刚果红与纤维二糖形成的复合物
C．纤维素分解后形成的葡萄糖导致的
D．以纤维素分解菌为中心形成的
解析：刚果红可以与纤维素结合形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
答案：D
3．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是( )
A．C1酶和Cx酶
B． C1酶和葡萄糖苷酶
C．Cx酶和葡萄糖苷酶
D．C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
解析：纤维素酶包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。前两种酶将纤维素分解为纤维二糖。
答案：A
4．纤维素酶的测定方法一般是( )
A．对纤维素进行定量测定
B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖量进行测定
C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D．对纤维素分解菌进行定量测定
解析：纤维素分解菌的鉴定常用发酵产纤维素酶的实验，即对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
答案：B
5．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：
(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于__________培养基。
(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即________________和________________________________________________________________________。
(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________。
(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、___________和__________________________________________________________________。
无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
解析：(1)欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。(2)分离纯化菌种时，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)和高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌技术要求在整个实验过程中操作都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。
答案：(1)原油 选择
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)强
(4)干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( )
A．分解尿素的细菌 B．硝化细菌21世纪教育网
C．分解纤维素的细菌 D．乳酸菌21世纪教育网
解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，则刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
答案：C
2．使用刚果红染色时，加入刚果红应在( )
①制备培养基时 ②梯度稀释时 ③倒平板时
④涂布时 ⑤长出菌落时
A．①③ B．②⑤
C．③⑤ D．④⑤
解析：常用的刚果红染色法有两种：一种是先培养微生物，长出菌落后再加入刚果红进行颜色反应，另一种是倒平板时就加入刚果红，最终，两种染色法都可以在培养基上观察到以纤维素分解菌为中心的透明圈。
答案：C
3．关于纤维素酶的叙述中，错误的是( )
A．纤维素酶只有一种，只能将纤维素分解为葡萄糖
B．纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1、Cx和葡萄糖苷酶三种
C．纤维素可被纤维素酶水解成葡萄糖，为微生物提供营养物质
D．分解纤维素的细菌、真菌、放线菌，都是通过产生纤维素酶来分解纤维素的
解析：纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三种组分，C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，其中C1酶和Cx酶将纤维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖，可以为以纤维素为碳源的真菌、细菌、放线菌提供营养物质。[来源:21世纪教育网]
答案：A
4．关于纤维素分解菌的选择培养正确的叙述是( )
A．可以增加纤维素分解菌的浓度
B．可以减少纤维素分解菌的浓度
C．所用培养基是固体培养基
D．所用培养基是平板培养基
解析：选择培养是增加纤维素分解菌的浓度，所用培养基是液体培养基，以便于下一步的稀释涂布操作。
答案：A
5．要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在( )
A．加入指示剂的鉴别培养基上
B．含有蛋白胨的固体培养基上
C．只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上
D．含四大营养要素的培养基上
解析：分解纤维素菌的选择条件是以纤维素为唯一碳源。21世纪教育网
答案：C
6．关于分离纤维素分解菌实验过程的操作，有误的是( )
A．经选择培养后将样品直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B．富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少
C．经稀释培养后，用刚果红染色
D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
解析：经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。
答案：A
7．两种刚果红染色法的结果是( )21世纪教育网
A．均会出现透明圈
B．均不会出现透明圈21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
C．方法一出现，方法二不出现
D．方法一不出现，方法二出现
解析：两种刚果红染色法都会出现透明的圆圈，但后加入刚果红溶液时会造成菌落混杂，而先加入刚果红的方法则可能出现假阳性现象。
答案：A
8．下表资料表明在各种培养基中细菌的生长情况，(S、C、M)为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质，问哪一种物质细菌不能合成( )
培养基
生长状态
S、C、M
－
S、C、M＋V＋Z
－
S、C、M＋U＋Y
＋
S、C、M＋Z＋X
－
S、C、M＋V＋Y
＋
S、C、M＋U＋X
－
S、C、M＋Y＋Z
＋
注：表中“＋”表示能生长，“－”表示不能生长。
A．U B．V
C．Y D．Z
解析：从表中可以看出，凡是能生长的均有Y，而不能生长的均无Y。因此，Y是细菌不能合成的物质。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(14分)有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。
(1)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供________，这种培养基属于________培养基。
(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入________。
(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若要获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是__________，操作时采用________灭菌的方法；还可用________法操作。
(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________________________________________________________________________。
解析：(1)应用选择培养基，筛选到能产生纤维素酶的微生物，所以在培养基中要加纤维素作为唯一碳源。(2)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，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，进行培养。接种环和涂布器都要通过灼烧的方法进行灭菌。(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是防止实验菌进入外界环境，造成污染。
答案：(1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红 (3)接种环 灼烧 稀释涂布平板 (4)防止造成环境污染
10．(12分)某化工厂的污水池中含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示，请分析回答：
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选_______________________________________。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源来自培养基中的____________________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是____________________。
(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量______________。
(4)转为固体培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。
解析：要分离出降解有机化合物A的微生物，必须根据该微生物的特点，采用选择培养分离的方法，在培养基中加入有机化合物A，造成有利于该菌生长的环境，经过一定时间培养后使细菌在群落中的数量上升，转为固体培养时，常采用平板划线法接种，根据培养基配方和培养方法知该微生物为异养需氧型生物，因此，随着微生物的数量不断增多，有机化合物A不断消耗而减少。
答案：(1)目的菌 (2)化合物A 异养需氧型
(3)减少 增加 (4)平板划线
[随堂基础巩固]
1．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是( )
A．具有完整细胞核的细胞
B．一定的营养物质和植物激素
C．离体状态
D．导入外源基因
解析：离体的植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素条件下，都可以脱分化形成愈伤组织，进而发育形成完整的植物体。因此不需要导入外源基因。
答案：D
2．影响植物组织培养的因素包括( )
①培养基的配制 ②外植体的选取 ③激素的运用
④消毒 ⑤温度、pH、光照
A．①②③④⑤ B．①②③
C．①②③④ D．①②③⑤
解析：培养基是组织培养的营养来源；外植体的选取决定培养的难易程度；激素决定培养物的生长及发育情况；消毒是否成功决定培养的成败；温度、pH、光照决定植物组织的生长状况。
答案：A
3．下列关于植物组织培养中无菌操作的叙述，错误的是( )
A．外植体可以用酒精消毒
B．镊子等器械需酒精灭菌
C．操作前手需酒精消毒
D．培养基需高压蒸汽灭菌
解析：植物组织培养需要严格的无菌操作，包括：培养基需要用高压蒸汽灭菌；操作前手需用酒精消毒，外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。
答案：B21世纪教育网
4．试管苗在移栽前进行一系列操作，使幼苗生长健壮，耐环境变化能力增强，这一过程叫“炼苗”。下列关于移栽的叙述，正确的是( )
A．培养后的试管苗，打开封口膜后，直接移栽至大田
B．试管苗在移栽时不需在培养间进一步培养
C．试管苗在培养间培养一段时间后，用无菌水清洗根部培养基后，移栽入大田
D．幼苗在培养间培养一段时间后，最好用无菌水清洗根部培养基，再移入消过毒的蛭石、珍珠岩等环境炼苗
解析：试管苗光合作用能力低，对不良环境的耐受能力差，一定要保温、保湿。在培养一段时间后，由异养苗向自养转化，并且要在蛭石、珍珠岩等无毒环境中培养一段时间，以适应外界环境后，再移至大田栽培。
答案：D
5．(2010·安徽高考)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体愈伤组织芽、根―→植株
请回答：
(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取______作为外植体，其依据是__________
________________________________________________________________________。
(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是__________________________。
(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)茎尖(根尖)病毒少，甚至无病毒，所以常作为外植体。(2)植物组织培养的培养基中，除添加矿质元素外，还含有有机物和植物激素。(3)生长素与细胞分裂素的用量比值不同，诱导生根、发芽的结果不同。
答案：(1)茎尖(或根尖) 茎尖(根尖)病毒极少，甚至无病毒
(2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )21世纪教育网
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型都相同
解析：植物细胞全能性要在离体、一定的营养物质、激素及其他适宜的条件下才能表现出来，基本过程是离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成根、芽，进而发育成新植株个体。同一株绿色植物的体细胞与生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目不同，因此基因型也就不相同，由它们经有丝分裂培养成的愈伤组织的基因型也是不同的，D项错误。
答案：D
2．(2010·浙江高考)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是( )
解析：将无根的非洲菊幼苗放在适宜的温度和光照下培养，虽然培养基中不添加植物激素，但由于该幼苗生长旺盛，能分泌生长素，生长素从形态学上端向形态学下端运输，作用于幼苗基部，从而使基部细胞分化出根，故选B。
答案：B[来源:21世纪教育网]
3．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是( )
①体细胞全能性；②离体植物器官、组织或细胞；③产生根、芽；④生长素和细胞分裂素；⑤生长素和乙烯；⑥愈伤组织；⑦再分化；⑧脱分化；⑨植物体
A．①，②⑧⑥⑦③⑨，④ B．①，②⑦⑥⑧③⑨，⑤21世纪教育网
C．①，⑥②⑨⑧③⑦，⑤ D．①，②⑨⑧⑥⑦③，④
解析：植物组织培养依据的原理是细胞的全能性；培养过程的顺序是外植体、脱分化、愈伤组织、再分化、产生根芽、植物体；诱导的植物激素是生长素和细胞分裂素。
答案：A
4．下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是( )
A．植物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素
B．先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化
C．先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化
D．同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
解析：在植物组织培养中，先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用细胞分裂素后使用生长素，对细胞的分裂和分化均有利。
答案：B
5．细胞具有全能性的原因是( )[来源:21世纪教育网]
A．生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B．生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
C．生物体的每一个细胞都含有个体发育的部分基因
D．生物体的每一个细胞都是受精卵发育的
解析：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。细胞具有全能性的原因是已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，即含有个体发育的全部基因。
答案：B
6．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株 ②获取大量的脱毒苗 ③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 ④单倍体育种 ⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．②③④
解析：植物组织培养是指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，主要用于获取脱毒苗、培育转基因的植株、单倍体育种、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株属于多倍体育种，不需要植物组织培养技术。
答案：B
7．外植体接种前，需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒，某同学依次进行了如下操作：
①接种前一天，将接种室的四个角用甲醛溶液和高锰酸钾熏蒸
②将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌
③接种前，操作者用肥皂清洗双手、擦干、再用酒精棉球擦拭双手[来源:21世纪教育网]
④接种前1 h，在接种室内用喷雾器喷洒来苏水；桌椅也用来苏水擦拭；接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾熏蒸。
⑤用次氯酸钠溶液将外植体消毒
你认为合理的操作步骤依次是( )
A．①④②③⑤ B．①②④③⑤
C．①④③②⑤ D．①②③④⑤
解析：灭菌和消毒顺序应该是接种室、接种箱、操作工具、操作者、外植体。
答案：B
8．在菊花的组织培养操作完成了3～4 d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是( )
A．外植体来自衰老的植物组织，其中细胞活性低或结构不完整
B．接种时培养基灭菌不彻底，接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
C．培养过程中保持温度、pH的适宜，没有及时调整各种营养物质、激素的比例[来源:21世纪教育网]
D．愈伤组织形成初期没有给予充足的光照
解析：愈伤组织形成过程中，细胞还没有开始再分化，没有叶绿素和叶绿体的形成，也不可能进行光合作用，所以愈伤组织形成初期不需要充足的光照。
答案：D
二、非选择题(共26分)
9．(14分)利用植物组织培养技术的有关知识回答以下问题：
(1)植物组织培养所用到的培养基为固体培养基，原因是培养基中添加了________，培养基的主要成分是________、________和有机物。
(2)培养基中添加有机物，说明外植体的“代谢”是______(自养或异养)型。21世纪教育网
(3)培养基中常要添加________，且这两种激素的________影响植物细胞的分化方向。如果外植体是菊花的茎段，则________(要或不必)添加植物激素。
(4)除以上因素外，________等外界因素对植物细胞的正常发育也起到很重要的作用。
(5)外植体要经过________(消毒或灭菌)后，才能接种。
(6)在工作台上接种时，为了避免细菌等污染，接种过程要在________旁进行。
解析：植物组织培养常用MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有机物和植物激素等。外植体在培养到愈伤组织的过程中其代谢类型为异养需氧型。培养基中生长素和细胞分裂素的配比决定培养物的分化方向。菊花的茎段培养可以不添加植物激素，因为菊花茎段组织培养比较容易。pH、温度、光照等外界因素对培养的植物组织的生长情况有很重要的作用。无菌操作是植物组织培养成功的关键。整个操作过程中所使用的材料(除植物组织)、用具和试剂都要进行灭菌处理。但不同的材料用不同的方法进行灭菌，如培养基用高压蒸汽灭菌，同时在接种时，要在酒精灯火焰旁进行，以防细菌污染。
答案：(1)琼脂(凝固剂) 大量元素 微量元素
(2)异养
(3)生长素和细胞分裂素 用量比例 不必
(4)pH、温度、光照
(5)消毒
(6)酒精灯火焰
10．(12分)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：(其中6-BA是一种细胞分裂素，IAA是一种生长素)
实验组别
1
2
3
4
激素种类及
含量关系
6-BA
6-BA＞
IAA
6-BA＝
IAA
6-BA＜
IAA
结果
组织块产生21世纪教育网
愈伤组织
组织块分
化出芽
愈伤组织
不断生长
愈伤组织有
生根趋势21世纪教育网
(1)促进愈伤组织产生的条件是____________，愈伤组织不断生长的条件是________。
(2)芽的分化条件是____________，根的分化条件是____________________________。
(3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验________和实验________中的激素含量关系，再分化时可用的激素组合是实验________和实验________中的激素含量关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是________的结果。
(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)判断愈伤组织的依据是___________________________________________________
__________________。
解析：从表中数据可以看出，只有靠细胞分裂素和生长素的共同作用及适当的比例，才能使组织培养过程顺利进行。培养基中必须具备植物激素、无机物(矿质元素)、有机物等营养物质。而愈伤组织的特点是细胞排列疏松而无规则，高度液泡化，呈无定形状态。
答案：(1)必须有细胞分裂素 细胞分裂素和生长素含量相等 (2)细胞分裂素的含量大于生长素 生长素的含量大于细胞分裂素 (3)1 3 2 4 多种激素共同作用 (4)营养物质 无机物(矿质元素) 有机物 (5)细胞排列疏松而无规则，呈无定形状态
课件34张PPT。第
1
部分专
题
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
[随堂基础巩固]
1．下列有关被子植物花粉发育的说法，不正确的是( )
A．被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
B．花粉粒是在花药中的花粉囊中形成的
C．花粉粒在发育过程中，核先位于细胞中央，然后再移到细胞的一侧
D．被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段
解析：花粉母细胞(小孢子母细胞)先经减数分裂形成4个小孢子，核位于细胞中央，取得营养，不断长大。随着细胞扩大，细胞核由中央移至细胞的一侧，然后每个花粉粒的细胞核再经有丝分裂形成双核的花粉粒，进一步形成一个营养细胞和一个生殖细胞。生殖细胞再进行一次有丝分裂，形成两个精子。
答案：A
2．下列关于花药培养过程中应注意的事项中正确的是( )21世纪教育网
A．花药培养成功与否与材料选择无关
B．花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养21世纪教育网
C．花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要始终进行光照
D．一般地讲，材料选在单核期的花药其培养成功率较高
解析：花粉植株能否培养成功受多种因素影响，其中材料的选择与培养基组成是主要影响因素；对一般植物来讲选择单核期往往成功率最高；在花粉培养到幼苗阶段的前期，不需光照；当培养获得愈伤组织或幼小植株时必须分瓶培养，才能诱导愈伤组织分化或幼苗分开。
答案：D
3．在花药培养过程中，需要对培育出来的植株作进一步的鉴定和筛选，目的是看其( )
A．是否有染色体丢失
B．是否有基因突变[来源:21世纪教育网]
C．是否出现染色体倍性变化
D．是由哪种形式形成的
解析：在花药离体培养过程中，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，因此还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。
答案：C
4．请回答下列与植物组织培养有关的问题：
(1)被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，后者为囊状结构，内部含有许多花粉。一个成熟花粉粒可形成两个细胞即________、________。
(2)正常情况下，一个小孢子母细胞能形成________个精子。
(3)月季的花药培养中，花药发育期的选择很重要，一般用________法染色，然后通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期。
(4)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有________________(至少写出两种)。
(5)消毒后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为________________。21世纪教育网
解析：(1)一个成熟花粉粒可形成生殖细胞和营养细胞。(2)小孢子母细胞经减数分裂形成4个小孢子，再经有丝分裂形成8个精子。(3)一般选用醋酸洋红染色法确定花粉发育的时期。(4)常用70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液)对获取的花蕾进行消毒。(5)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
答案：(1)生殖细胞 营养细胞 (2)8 (3)醋酸洋红 (4)70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液) (5)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．在月季花药培养中，选择哪个时期的花药能提高诱导成功率( )
A．单核期前的花药 B．单核期后花药
C．单核期花药 D．双核期花药
解析：花粉发育过程中，选用单核期细胞核移向细胞一侧时期的花粉进行培养，成功率最高。
答案：C
2．关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是( )
A．花粉可通过愈伤组织发育成植株
B．花粉可通过胚状体进一步分化成植株
C．主要由培养基中激素的种类及用量决定途径
D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径
解析：花药培养成植株有两条途径，一条是通过胚状体阶段产生植株，另一条是通过愈伤组织产生植株。两种途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。无论花药离体培养，还是体细胞培养都可产生胚状体。
答案：D
3．接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是 ( )
①不损伤花药 ②彻底去除花丝 ③幼小植株形成后需要光照 ④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
解析：花药受损伤，易从受损部位产生愈伤组织；与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成；幼小植株形成后需见阳光，由异养转变为自养；花药开裂释放出的胚状体要尽快分开，分别移植到新培养基上，否则这些植株将难以分开。
答案：A
4．下列有关影响花药培养的因素的说法中，不正确的是( )
A．一般月季的花药培养时间选在初花期
B．培养基的成分及比例对花药培养有影响
C．月季花药培养基应调节pH至5.8
D．影响花药培养的因素与材料的选择和培养基的组成有关，与其他因素无关
解析：材料的选择与培养基的组成是影响花药培养的主要因素，此外，亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有影响。
答案：D
5．单倍体育种的常用方法是花药离体培养，为了促进花粉迅速生长发育为单倍体植株，培养基中除必需的营养物质外，还需加入( )
A．秋水仙素 B．三磷酸腺苷
C．植物激素 D．纤维素酶21世纪教育网
解析：在花药离体培养的过程中，植物激素有利于细胞脱分化产生愈伤组织，并且影响再分化过程中芽和根的发生。
答案：C
6．选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是( )21世纪教育网
A．确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青-铬矾法
B．对某些植物的花粉细胞核不易着色时应采用醋酸洋红法
C．焙花青-铬矾法能将细胞核染成蓝黑色
D．醋酸洋红法和焙花青-铬矾法染色过程完全一样
解析：在选择花药时，镜检确定花粉的发育时期中，最常用的方法为醋酸洋红法；对于某些植物的花粉细胞，因细胞核不易着色，可采用焙花青-铬矾法；焙花青-铬矾法可将细胞核染成蓝黑色，醋酸洋红法与焙花青-铬矾法染色过程不同，前者需将花药用镊柄捣碎，后者在染色前需用卡诺氏固定液进行固定。
答案：C
7．下图中①②③④代表产生花粉植株的过程或中间结构，其中在两种途径中代表的内容不相同的是( )21世纪教育网
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
解析：通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径：一种是花粉脱分化形成胚状体，再由胚状体分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先经过脱分化形成愈伤组织，然后再将其诱导再分化成植株。图示①在两种途径中都代表脱分化；②在两种途径中分别代表胚状体和愈伤组织；③在两种途径中分别代表分化和再分化； ④在两种途径中都代表丛芽。
答案：C
8．花药培养技术与植物组织培养技术不同，下列说法不正确的是( )
A．花药培养需选择发育时期适宜的花蕾
B．花药培养对培养基配方的要求更为严格
C．培养基配制方法完全不同
D．花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基
解析：植物组织培养技术与花药培养技术相同之处：培养基配制方法、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，需事先摸索适宜时期的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养技术的难度大为增加。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下图是被子植物花粉发育过程的简略表示，请据图回答：21世纪教育网
(1)①是指________时期，由小孢子母细胞经___________________________________
分裂形成。
(2)②和③分别是指________期和________期，该期细胞的特点是________________。
(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成________个花粉粒，________个细胞核。
(4)双核期的两个核分别叫________核和______________________________________21世纪教育网
核。[21世纪教育网
(5)在进行花药培养时选择________段的培养成功率最高。
解析：花粉是由小孢子母细胞先经减数分裂后经有丝分裂并依次经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段后产生的。单核期的细胞含浓厚的原生质，核开始时位于细胞的中央。随着细胞不断长大，核由中央移向细胞一侧，此时是花药组织培养的最佳时期，并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。由此可知1个花粉母细胞经过分裂最多形成4个花粉粒，而一个花粉粒最后会形成3个细胞核，故1个花粉母细胞最多能形成12个细胞核。
答案：(1)四分体 减数
(2)单核居中 单核靠边 含浓厚的原生质
(3)4 12 (4)生殖细胞 花粉管细胞 (5)②→③
10．(14分)某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________过程，X代表的是________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中____________的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有________。
(3)对植株甲进行________，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药培养在育种上的特殊意义是________________________________________________________________________，
从而开辟育种新途径。
解析：愈伤组织到底是分化成胚状体还是芽，主要取决于培养基中激素的种类和比例，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导根原基形成，当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导芽原基的形成；如果用来培养的材料是花粉细胞，则培养后的植物含有本物种配子染色体的数目，属于单倍体植株。由于甲植株是单倍体，单倍体植株在减数分裂形成配子时联会紊乱，不能产生正常配子，所以高度不育，要使之产生可育后代，需用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，加倍后的植株减数分裂时可产生正常的配子，否则只能通过无性繁殖产生后代；乙、丙植株中能产生可育花粉的是乙植株，并且是纯合子，所以其花粉的基因型种类为一种。但该群体中由于每个个体的基因型可能不同，导致群体产生的可育花粉的基因型有多种；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
答案：(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育)
生根 (2)激素 单倍体 细胞全能性 (3)染色体加倍(其他合理答案亦可) 无性繁殖 乙(经过染色体加倍) 一 多 缩短育种周期
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
[随堂基础巩固]
1．关于果胶酶的说法正确的是( )21世纪教育网
A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物[来源:21世纪教育网]
C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称
D．果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA
解析：果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。果胶酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸。果胶酶作为酶的一种，具有一般酶的特性，即专一性、高效性、受温度与酸碱度的影响，因此它只能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能将纤维素分解成葡萄糖。
答案：C
2．果胶酶的反应速度可用哪一项来表示( )
A．单位时间内果胶的减少量
B．单位体积内半乳糖醛酸的增加量
C．单位时间内半乳糖醛酸的增加量
D．单位时间内、单位体积中果胶的减少量或半乳糖醛酸的增加量
解析：酶所催化的某一化学反应的反应速度可以表示酶活性的高低，而酶促反应速度可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
答案：D
3．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验目的：验证果胶酶在果汁生产中的作用。
实验方法及步骤：
(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
(2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号1、2按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
操作21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
顺序[来源:21世纪教育网]
项目
烧杯[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
1
2
①
在烧杯中加入苹果泥
20 mL
20 mL
②
a.____________
2 mL
③
注入蒸馏水
b.______
④
在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌
10 min
10 min
(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)________________________，并记录结果。
(4)实验结果的预测及结论：如果是_________________________________________，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
解析：实验目的很明确“验证果胶酶可以提高出汁率和澄清度”，不难找出对照实验的单一变量是“果胶酶溶液和蒸馏水”，且都为2 mL。由于是验证性实验，结果应与前面的实验目的相对应，即相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高。
答案：(2)a.注入果胶酶溶液 b．2 mL
(3)相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
(4)相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．果胶是植物组织的组成成分之一，它主要存在于植物组织的哪一部分中( )
A．细胞核 B．细胞质
C．细胞间隙 D．细胞壁及胞间层
解析：果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，因此，果胶广泛存在于植物组织的细胞壁及胞间层中。
答案：D
2．工业上常采用下列哪种酶处理果肉，可以提高出汁率，而且能使生产的果汁澄清、稳定性强( )
A．麦芽糖酶 B．α-淀粉酶
C．果胶酶和纤维素酶 D．固定化葡萄糖异构酶
解析：果汁制作过程中，常发现榨取的果汁浑浊，黏度高，不溶性物质含量高，且果汁的出汁率低。这是因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以应采用纤维素酶和果胶酶来处理果肉。
答案：C
3．下列说法不正确的是( )
A．酸碱度和温度是通过影响酶活性来影响果汁产量的
B．只要温度适宜，酶的活性一定高
C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量
D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量
解析：酶的活性受温度和酸碱度的影响，只有在最适温度和pH下，酶的催化效率才最高。另外，果汁的产量与原料的多少以及反应时间有关。酶的活性不只与温度有关，还与pH等因素有关。
答案：B
4．在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
解析：在用果胶酶处理果泥时，若让果胶酶充分催化反应则需扩大果胶酶和果泥的接触面积，尽量使果胶酶和果泥充分接触，因此可用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。对果泥用量、酶量及反应所需的温度和pH的调整，在一定范围内只能增大反应速度，而不能使果胶酶充分地催化反应。
答案：D
5．探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为( )
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
解析：首先要明确实验变量、反应变量等基本概念，在此基础上，针对三个探究实验进行分析。实验一为探究果胶酶的最适温度，实验二为探究果胶酶的最适pH，实验三为探究果胶酶的最适用量。
答案：D
6．下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究有关的叙述正确的是( )
A．探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果
B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等
C．应将果泥与果胶酶先混合均匀后再放置预设定温度的水浴锅中
D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来定量表示果胶酶的活性
解析：探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果，pH、温度应相同且适宜；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等；应将果泥与果胶酶分装在不同试管中放置预设定温度的水浴锅中，几分钟后再混合均匀。
答案：D
7．在“探究果胶酶的用量”实验中，下列说法不正确的是( )
A．实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液
B．底物浓度一定时，酶用量越大，滤出的果汁越多
C．本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D．反应液和pH必须相同
解析：本实验中的实验变量是酶的用量，温度和pH属于无关变量，因此实验应控制在适宜的温度和pH条件下。实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以配制一种浓度的果胶酶溶液，使用不同体积的酶溶液进行实验。在其他条件固定不变的情况下，在一定范围内，随着酶用量的增多，酶促反应速率加快，滤出的果汁也增多，当酶的用量达到一定值，底物成为限制因素时，再增加酶的用量，反应速率也不再增大，滤出的果汁也不再增多。
答案：B
8．下列关于果胶酶的叙述正确的是( )
①是由具有分泌功能的细胞产生的
②凡是活细胞都能产生果胶酶
③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸
④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶
⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶
⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁
⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A．①②⑤ B．②③⑦
C．③④⑥ D．③④⑤⑦
解析：所有活细胞都能产生酶，但不同细胞产生的酶不一定相同，产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等，所以①②不正确；果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸；植物细胞壁由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，所以③④⑥正确。果胶酶的成分是蛋白质，其组成单位只能是氨基酸，所以⑦不正确。果胶酶特指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，所以⑤不正确。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下图是果胶酶在不同温度条件下的酶活性变化曲线，请回答下列问题：
(1)在35 ℃时，果胶酶的活性________。
(2)在________和________时，果胶酶的活性都降为0，但恢复至35 ℃时，________图的催化活性可望恢复，请在图中画出恢复曲线，由此表明________图中所示酶的结构已受到破坏。
解析：从图中看出，果胶酶在35 ℃时催化效率最高，当温度降至0 ℃或升高至100 ℃时，催化效率均降至0。果胶酶的化学本质是蛋白质，当温度升高至100 ℃时，果胶酶的分子结构发生改变，从而使酶变性失活，当温度再恢复到35 ℃时，酶也不会恢复活性。而温度降至0 ℃时，酶的结构并没有发生变化，
再恢复到35 ℃时，活性还会恢复。
答案：(1)最高
(2)0 ℃ 100 ℃ 曲线如右图中虚线所示 甲 乙
10．(14分)我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压、腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：
(1)实验方法：请将图1中所示的操作进行排序______________。
(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图2所示：
①图中自变量是温度，除此之外还可用________表示。
A．酶的浓度 B．苹果泥的量
C．水的加入量 D．pH
②图中的纵坐标还可用________来表示。
③实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
④步骤c中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中恒温的目的是_______
________________________________________________________________________。
(3)下表是某实验小组的详细实验结果：
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
80
果汁量(mL)
8
13
15
25
15
12
11
10
根据上述结果实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，能不能确定该温度就是果胶酶的最适温度？如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案。
解析：(1)实验顺序是：准备水果泥和配置果胶酶、水果泥和果胶酶分别水浴保温、水果泥和果胶酶混合保温、过滤果汁后用量筒计量。(2)果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两种，一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温达到要求温度后才能混合。在相同温度条件下，pH、酶的浓度和底物浓度也会改变反应速率。(3)根据表格中数据可看出，在40 ℃时产生果汁量最多，比较接近酶的最适温度。要将温度确定得更加精确，可以40 ℃为中心，以更小的温差(如0.5 ℃)设置自变量。
答案：(1)acdb (2)①D ②苹果汁的体积 ③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变 ④保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性
(3)40 ℃ 不能。可以再设置多套装置，以40 ℃为中心，以更小的温差(如0.5 ℃)测量在更小范围内的温度内的果汁的产生量，果汁的产量最高的温度更接近酶的最适宜温度。
课件36张PPT。第
1
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
[随堂基础巩固]
1．下列关于加酶洗衣粉的说法错误的是( )
A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂
B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物
C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失
D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低
解析：基因(发酵)工程是生物工程的内容之一，洗衣粉中的酶是基因(发酵)工程的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保质期，时间长了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低。
答案：A
2．加酶洗衣粉能除去衣物上的奶渍和血渍，主要是因为它含有( )
A．脂肪酶 B．蛋白酶
C．淀粉酶 D．氧化酶
解析：奶渍、血渍的主要成分是蛋白质，应用蛋白酶方能使其水解。
答案：B
3．在探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”实验中不变因素是( )
①水量、水质 ②洗衣粉的用量 ③衣物的材料、大小及浸泡时间 ④洗涤方式和时间21世纪教育网
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，根据单一变量原则，在设置的几组实验中，除温度变化外，影响洗涤效果的其他因素均应为不变因素。
答案：D
4．为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：
(1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、____________________________。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的____________。
(2)下表为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明，根据你所学习的有关知识，解释注意事项③的原因：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意事项
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光
②不慎溅入眼中，立即用水冲洗
③水温以30 ℃～50 ℃为宜，切忌用60 ℃以上的热水
(3)下面表格数据是洗衣粉洗涤效果的有关探究实验结果，请据表回答：
脸盆编号
洗涤物
(等量)
洗涤温度
洗衣粉
(等量)
水量
洗净所
需时间
1
油污布
45 ℃
加酶
2 L
4 min
2
油污布
45 ℃
普通
2 L
7 min
3
油污布
5 ℃
加酶
2 L
9 min
4
油污布
5 ℃
普通
2 L
8 min
该实验要探究的问题是___________________________________________________。
解析：从表格数据可以看出：本实验的自变量有两个，即洗衣粉的种类和温度；所以该实验要探究的问题也有两个：①温度对洗涤效果的影响；②洗衣粉的种类对洗涤效果的影响。
答案：(1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶
多肽(氨基酸)
(2)酶的活性受温度影响，30 ℃～50 ℃是洗衣粉中的酶适宜的温度范围
(3)温度对洗涤效果的影响；洗衣粉的种类对洗涤效果的影响
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．影响加酶洗衣粉活性的条件不包括( )
A．温度 B．pH
C．表面活性剂 D．水量
解析：酶的活性受温度和酸碱度(pH)及表面活性剂的影响。水量只影响酶的浓度及反应速度，不影响其活性。若问的是影响加酶洗衣粉的洗涤效果，应包括水量等其他因素。
答案：D
2．下列说法不正确的是( )
A．加酶洗衣粉中的酶能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度
B．加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍和血渍
C．衣服的洗涤只需考虑洗涤效果
D．科学探究中，研究变量的思路是一致的，只是在不同的问题情境下，具体做法不同
解析：衣物的洗涤，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。
答案：C[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
3．加酶洗衣粉中的“酶”有多种，对各种污渍要考虑其不同情况选用不同的加酶洗衣粉，主要原因是( )
A．酶具有多样性 B．酶具有高效性
C．酶具有专一性 D．酶易受环境影响
解析：生活中各种污渍的成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要是蛋白质，从酶的专一性出发，购买时应有所选择。
答案：C
4.右图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果，下列有关叙述不正确的是( )
A．本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B．本实验的因变量可能是污渍残留量
C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
解析：该图示为多因子变量曲线，从图示可以看出本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶，因变量可能是污渍残留量，温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。从图示可以看出普通洗衣粉的最佳使用温度为t2，而加酶洗衣粉的最佳使用温度为t1。
答案：C
5．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40 ℃时洗涤效果最好，由此可以得出( )
A．40 ℃为该酶的最适温度
B．40 ℃不是该酶的最适温度
C．40 ℃酶活性最高21世纪教育网
D．不能确定该酶的最适温度
解析：探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，该同学选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，10 ℃的温度梯度太大了，在他发现40 ℃时洗涤效果最好，不能确定该酶的最适温度，还应再围绕40 ℃为中心设置更小梯度的实验，进一步确定该酶的最适温度。
答案：D
6．生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能较长时间保持活性的原因是( )
A．生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中的酶不受温度影响
B．洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，保持其活性
C．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物
D．以上全部正确
解析：洗衣粉中的酶的催化作用受温度影响，因此用加酶洗衣粉洗涤衣物时，水温要适宜；洗衣粉中的酶用特殊的化学物质层层包裹，使之与洗衣粉中的其他成分隔离，因而能较长时间保持活性；不论是生物体内的酶还是洗衣粉中的酶，都属于有机物，是生物催化剂。
答案：B[来源:21世纪教育网]
7．(2012·江苏高考)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是( )
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
解析：由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短；在适宜的pH下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但pH过高或过低时酶都会变性失活，两者洗涤效果相似；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强。
答案：B
8．下列有关探究某种加酶洗衣粉的最适温度的实验叙述中，正确的是( )
A．取一系列不同温度、其他条件都相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一温度下的洗涤效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种洗涤效果好
C．将加酶洗衣粉加入30 ℃水中，发现不如加到45 ℃水中洗涤效果好，说明45 ℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入到37 ℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉洗涤效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
解析：本实验的自变量为温度，在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应保持相同；C选项可以说明加酶洗衣粉在45 ℃时比30 ℃时洗涤效果好，但不能说明45 ℃为最适温度；D选项只能比较加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，不能得出加酶洗衣粉的最适温度。
答案：A
二、非选择题(共26分)
9．(10分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下洗涤同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。
水温(℃)
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙21世纪教育网
清除血渍时间(min)
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9[来源:21世纪教育网]
[来源:21世纪教育网]
6721世纪教育网[21世纪教育网
11
清除油渍时间(min)
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有____________，甲组在洗衣粉中加入了________，乙组在洗衣粉中加入了________。
(2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_________________________________
________________。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 ℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：血渍和油渍中既含蛋白质、也含脂肪，但血渍中含有较多的蛋白质，油渍含有较多的脂肪。为加速血渍和油渍中蛋白质和脂肪的水解，需要加酶或适当提高温度。对比同一温度下的三组实验可知，甲加了一种酶，乙加了两种酶。甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶具有专一性。水温为80 ℃时，酶失活，因而三组实验效果没有差别。
答案：(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异，因为高温使酶失活
10．(16分)加酶洗衣粉是人们生活中所必需的，但如何使用加酶洗衣粉，尤其是水温多少才算合适，却不为人们所熟知。多数人认为用得越多，衣服洗得越干净、越快；有人看到洗衣粉袋上标有“冷水洗衣粉”的字样，便用冷水洗衣服，却洗不干净；还有人无论洗什么污渍都用同一种加酶洗衣粉，结果无法去除污渍。下面我们就对加酶洗衣粉的最适洗涤温度进行探究。
实验原理：略。
实验器材：烧杯(500 mL)、温度计、天平、加酶洗衣粉、植物油、蓝墨水、牛奶、玻璃棒、秒表、布料和水浴锅等。
实验过程：
(1)用天平称取加酶洗衣粉若干份，每份5 g。
(2)分别用植物油、蓝墨水、牛奶处理过的同种棉布料各若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。
(3)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)水浴锅中的水温依次为20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃。在不同水温下再重复步骤(3)、(4)，分别记录除去污渍所需要的时间。结果如下表：
不同温度下除去不同污渍所需要的时间(s)
水温
0 ℃
20 ℃
30 ℃
40 ℃
50 ℃
60 ℃
70 ℃
80 ℃
植物油
48
39
30
20
11
13
17
20
蓝墨水
93
86
80
72
67
68
81
105
牛奶
48
43
28
12
4
7
12
17
①请分析实验结果并得出结论：____________________________________________
________________________________________________________________________。
②原因：___________________________________________________________。
③从以上实验可得出酶具有________和________。
解析：该题主要考查了影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素。洗衣粉中酶制剂的种类、污渍的类型、浸泡时间、洗涤时间、水温等都会影响洗涤效果。同时还考查了实验设计的原则：单一变量原则和对照性原则。
答案：实验过程：(3)在3个编号为甲、乙、丙的烧杯中分别注入200 mL水和一份称量好的加酶洗衣粉，放入0 ℃水浴锅中并搅拌
(4)将3块分别用植物油、蓝墨水、牛奶处理过的同种布料各一份分别同时放入上述烧杯中，用玻璃棒搅拌，并用秒表记录除去污渍的时间
(5)①加酶洗衣粉必须在适宜温度下，即50 ℃时才会达到最佳洗涤效果，在此温度下，对奶渍的洗涤效果最好，其次是油渍，对蓝墨水的洗涤效果最差
②奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，油渍的主要成分是脂肪，蓝墨水的主要成分是胶体，而加酶洗衣粉中主要含有蛋白酶和脂肪酶
③高效性 专一性
课件36张PPT。第
1
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
[随堂基础巩固]
1．下列关于固定化酶技术的说法中正确的是( )
A．固定化酶技术就是固定反应物，使酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C．固定化酶中的酶无法重复利用
D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
解析：固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法催化一系列酶促反应。
答案：D
2．下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是( )
A．物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固
B．包埋法的优点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性
C．物理吸附法容易对酶活性产生影响
D．包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等
解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊，物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱，吸附不牢固，细胞容易脱落。而包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于细胞的固定化，但凝胶的结构要保持稳定需要适当的控制，包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等。
答案：D
3．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是( )
A．用于调节溶液pH B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉 D．用于为酵母菌提供Ca2＋21世纪教育网
解析：海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒。
答案：C
4．下面是制备固定化酵母细胞的操作过程，请你指出有哪几项是错误的，并改正。
(1)酵母细胞的活化。称取1 g干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加入蒸馏水10 mL，用酒精灯加热，且边加热边搅拌，混匀成糊状，放置1 h左右，使其活化。
(2)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液。
(3)配制海藻酸钠溶液。称取0.7 g海藻酸钠，放入50 mL的小烧杯中，加入10 mL水，搅拌直到完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液立即加入已活化的酵母细胞，充分搅拌混匀，再转移到注射器中。
(5)固定化酵母细胞。迅速将注射器中的溶液注入制好的CaCl2溶液中，观察到液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠后，迅速将其取出。
答案：错误之处：(1)酵母细胞的活化过程中进行加热；改正：活化过程中不需要加热。(2)配制海藻酸钠溶液的过程中未进行小火(或间断)加热；改正：配制海藻酸钠溶液的过程中应用小火(或间断)加热。(3)将溶化好的海藻酸钠溶液立即加入已活化的酵母细胞；改正：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞。(4)迅速将注射器中的溶液注入配制好的CaCl2溶液中；改正：固定化酵母细胞时，必须以恒定的速度缓慢地将注射器中适当浓度的海藻酸钠与酵母细胞的混合溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中。(5)形成凝胶珠后，迅速将其取出；改正：将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，使其形成稳定的结构。
[课时跟踪训练]21世纪教育网
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下图所示的固定化方式中，适宜固定化酶的方法是( )
A．①②③ B．①②
C．②③ D．①③
解析：固定化酶适宜用化学结合法、物理吸附法。
答案：D
2．下列关于固定化酶的说法正确的是( )
A．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
B．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去
C．酶由于被固定在载体上，所以丧失了高效性和专一性
D．被固定化的酶其活性部位完整，所以不受高温、强碱、强酸等条件影响
解析：固定化酶可以被反复利用，但并非能永远利用下去，故B项错误；固定化酶是将酶分子结合在特定支持物上且不影响酶的功能，不会使酶丧失高效性和专一性，故C项错误；固定化酶的活性仍受温度、pH等环境条件的影响，故D项错误。
答案：A
3．有关制备固定化酵母细胞的叙述，错误的是( )
A．溶解海藻酸钠，最好采用持续加热的方法21世纪教育网
B．利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠用作对照
C．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就会减少21世纪教育网
D．制备凝胶珠时要缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中21世纪教育网
解析：溶解海藻酸钠，应小火间断加热，有利于制备优良的海藻酸钠凝胶珠。
答案：A
4．(2010·江苏高考)下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述错误的是( )21世纪教育网
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析：在该实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；实验中氯化钙溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次，再将其转移至10%的葡萄糖溶液中，并用搅拌器搅拌，目的是使培养液与固定化酵母细胞充分接触，有利于发酵的正常进行。
答案：A
5．关于固定化酶和一般酶制剂应用效果的说法中，错误的是( )
A．固定化酶生物活性强，可长久使用
B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D．固定化酶可以反复利用，以降低生产成本，并能提高产品的产量和质量
解析：固定化酶是因为可回收重新利用而可以较长时间使用的，并不是因为生物活性强而长久使用。单纯从生物活性方面分析，固定化酶与一般酶制剂的活性差别不大。
答案：A
6．制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有( )
①挤压法 ②摔打法 ③观察法 ④培养法21世纪教育网
A．①②③ B．②③④21世纪教育网
C．①③④ D．①②④
解析：检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制作成功。此外，还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
答案：A
7．固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。下图甲、乙、丙为部分研究结果。下列有关叙述中，错误的是( )
A．由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性强
B．由乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好
C．由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降
D．固定化酶的酶活力较高，主要原因是增加了酶与底物的接触面积
解析：固定化酶的酶活力较高，主要原因是固定化酶的结构更稳定，因此D选项错误。
答案：D
8．下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法正确的是( )
A．高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶
B．在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入
C．将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出
D．固定化酶技术复杂，成本较高
解析：生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下面是某同学所做的啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答相关的问题：
实验原理：利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁，生成啤酒。
实验步骤：[21世纪教育网]
第一步：啤酒酵母细胞活化。取1 g干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置1 h，使其活化。
第二步：配制海藻酸钠溶液。取0.7 g海藻酸钠，放入另一只50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，并搅拌，直至溶化，用蒸馏水定容至10 mL。加热时，注意火候。
第三步：海藻酸钠与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。
第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05 mol/L CaCl2溶液中，制成凝胶珠。
第五步：倒去CaCl2溶液，加无菌水洗涤3次后，将凝胶珠放入500 mL的三角瓶中，加入300 mL麦芽汁溶液，置于25 ℃下封口，发酵5 d后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
(1)啤酒酵母细胞活化的作用是______________________________________________。
第二步中注意火候指的是__________________。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？__________________________________________
________________________。
(2)海藻酸钠的主要作用是__________________________________________________；
上述固定化细胞的方法称为________，形成的凝胶珠颜色为________色。
(3)与固定化酶相比，该方法的优点是_______________________________________
________________。
解析：活化是让处于休眠状态的酵母菌恢复生活状态。在配制海藻酸钠溶液时应小火、间断加热。固定化酵母细胞常用包埋法。
答案：(1)让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复到生活状态 用小火间断加热，反复几次 防止高温杀死啤酒酵母细胞
(2)固定啤酒酵母细胞 包埋法 浅黄
(3)省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定
10．(14分)某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。请回答下列问题：
(1)制备固定化酵母细胞的过程为：
①使干酵母与________混合并搅拌，使酵母菌活化；
②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；
③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；
④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；
⑤用注射器将______________的混合物缓慢滴入CaCl2溶液中。
(2)该实验小组用右图所示的装置来进行葡萄糖发酵。a是固定化酵母，b是反应柱。
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是__________________________。
②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是________活塞1和________活塞2。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在________条件下进行。21世纪教育网
④装置中的长导管起的作用是_______________________________________________
________________。
解析：活化即使干酵母恢复生活状态。可通过加入蒸馏水，使其活化。若溶液浓度过高，酵母细胞会发生渗透失水。酵母细胞固定化操作应在无菌条件下进行。
答案：(1)①蒸馏水 ⑤海藻酸钠和酵母细胞
(2)①葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡 ②关闭 关闭 ③无菌 ④释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱
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
1
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
[随堂基础巩固]
1．(2011·江苏高考)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是( )
A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物
B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜酶，都可以去除部分杂质
C．将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色
D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同
解析：DNA鉴定时加入二苯胺试剂后还需经沸水浴才能出现蓝色；用菜花作为实验材料时需要先用洗涤剂溶解细胞膜。在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度最低，DNA在析出物中，所以析出物不能丢弃。
答案：B
2．若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是( )
A．利于DNA的溶解 B．分离DNA和蛋白质
C．溶解细胞膜 D．溶解蛋白质
解析：在以植物细胞为实验材料，破碎细胞时加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，使DNA释放出来；而加入食盐的目的是溶解DNA。[来源:21世纪教育网]
答案：A
3．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的试剂的浓度及其名称分别是( )
①0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液
②物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液
③物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液
④体积分数为95%的酒精溶液
⑤物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液
⑥物质的量浓度为0.04 mol/L的NaCl溶液
A．①③⑤ B．③④
C．②④ D．②③④
解析：物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液能使DNA析出，蛋白质溶解；冷却的体积分数为95%的酒精能使DNA析出。
答案：B
4．下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的一些重要操作示意图，据图回答下列有关该实验的问题：
(1)正确的操作顺序是________________________。
(2)上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是_______________和_________。
(3)上图A步骤中所用酒精必须是经过________才能使用，该步骤的目的是__________。
(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加________试剂，沸水浴，如果出现________，则该丝状物的主要成分为DNA。
解析：熟记DNA提取和鉴定的步骤，并了解蒸馏水和酒精的作用是解答本题的关键。两次加入蒸馏水的作用：第一次是使鸡血细胞吸水涨破，DNA从细胞中释放出来进入滤液；第二次是使溶解于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，与杂质分离。本题还涉及DNA的鉴定，DNA可在沸水浴条件下与二苯胺试剂作用，被染成蓝色。
答案：(1)C→B→E→D→A (2)加速血细胞的破裂 降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出 (3)充分冷却 提取含杂质少的DNA (4)二苯胺 蓝色
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述中，正确的是( )
A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核
B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同
C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精
D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
解析：只有哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核；DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯；DNA溶液中加入二苯胺试剂后要在水浴加热的条件下才能出现蓝色。
答案：B
2．做DNA的粗提取与鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血的原因是( )
A．鸡血价格比猪血低
B．猪的红细胞没有细胞核，不易提取到DNA
C．鸡血不凝固，猪血凝固快
D．用鸡血提取DNA比猪血提取操作简便
解析：DNA主要分布在细胞核中，猪属于哺乳动物，哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核，所以不宜作为DNA提取的实验材料。鸡不属于哺乳动物，其红细胞中有细胞核，可以用来提取DNA。21世纪教育网
答案：B
3．向溶有DNA的浓度为2 mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中DNA的溶解度变化情况是( )
A．减小 B．增大
C．先减小后增大 D．减小
解析：DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度大于或小于此浓度时溶解度都较大。
答案：C
4．若从植物细胞中提取DNA，发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其可能的原因是( )
①植物细胞中DNA含量低 ②研磨不充分 ③过滤不充分 ④95%冷酒精的量过大
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少；过滤不充分，也会导致提取的DNA量过少；若用于沉淀DNA的酒精量过少，也会导致DNA的沉淀量少，都会影响实验效果。
答案：D
5．用过滤的方法得到含DNA的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，才可以得到较纯的DNA，这是因为( )
A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精
B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精
C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精[来源:21世纪教育网]
D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精
解析：DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精，利用这个特点可去除溶于酒精的杂质，得到较纯的DNA。
答案：B
6．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( )
A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出DNA等核物质
B．搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C．在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多
D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
解析：A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子，使进入滤液中的DNA尽量地多；C项是让DNA充分沉淀，保证DNA的提取量；D项的道理同C项。而B项的操作并不能使DNA增多或减少，但是要注意它影响DNA的长度。
答案：B
7．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的含DNA黏稠物(还含有较多杂质)分别做如下处理，其中含DNA少的是( )
第一，放入0.14 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液①和黏稠物②；
第二，放入2 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液③和黏稠物④；
第三，放入冷却的95%的酒精溶液中，搅拌后过滤，得滤液⑤和黏稠物⑥。
A．①③⑤ B．①④⑤
C．②④⑥ D．②③⑤
解析：在不同浓度的氯化钠溶液中DNA的溶解度不同。在0.14 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，DNA析出，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物中；在2 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最大，所以DNA呈溶解状态，过滤后存在于滤液中；酒精溶液可使DNA分子凝集，因此，在冷却的95%的酒精溶液中DNA凝集，呈丝状物，过滤后，存在于黏稠物中。
答案：B[来源:21世纪教育网]
8．下表是关于“DNA的粗提取与鉴定”实验中所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是( )
试剂
操作
作用
A
柠檬酸钠溶液
与鸡血混合
有利于血液凝固
B
蒸馏水
与鸡血混合
保持细胞形状
C
蒸馏水
加入到溶解有
DNA的NaCl
溶液中
析出DNA丝状物
D
冷却的酒精
加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中
产生特定的颜色反应
解析：在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，柠檬酸钠可以防止血液凝固；鸡血中加入蒸馏水可以使细胞膜和核膜破裂；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，有利于DNA析出；DNA不溶于酒精，可以获得较纯的DNA；DNA遇二苯胺(沸水浴加热)被染成蓝色。[来源:21世纪教育网]
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(14分)实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：
(1)根据下图，完成表格空白处的实验内容。
试管
步骤
A
B
1
加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL
加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL21世纪教育网
2
不加
加入提取的DNA丝状物并搅拌
3
加入4 mL二苯胺试剂，混匀
加入4 mL二苯胺试剂，混匀
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
实验现象
实验结论
(2)对B试管，完成1、2、3的操作步骤后溶液颜色如何？
________________________________________________________________________。
(3)在沸水浴中加热的目的是________________，同时说明DNA对高温有较强的________。
(4)A试管在实验中的作用是______________。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与__________________________________
________________有关。
解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，目的是加快颜色反应的速率；颜色的深浅程度主要取决于DNA的含量。
答案：(1)
实验现象
溶液不变蓝色[来源:21世纪教育网]
溶液逐渐变蓝色
实验结论
DNA在沸水浴中遇二苯胺会显蓝色
(2)溶液颜色基本不变 (3)加快颜色反应速率 耐受性 (4)对照 (5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少21世纪教育网
10．(12分)CTAB法是一种从高等真核生物细胞中制备基因组DNA(总DNA)的技术。CTAB能跟核酸形成复合物，在高盐溶液(＞0.7 mol/L的NaCl溶液)中可溶并且稳定存在，当降低溶液中盐的浓度(＜0.3 mol/L的NaCl溶液)时，CTAB－核酸的复合物就会因溶解度降低而沉淀，再用70%酒精浸泡可洗脱掉CTAB；氯仿能使蛋白质发生变性而沉淀。提取和检测水稻基因组DNA的操作步骤如下：
①在50 mL离心管中加入20 mL的CTAB抽提缓冲液(主要成分是1.4 mol/L的NaCl、2%的CTAB)，于65 ℃水浴中预热；
②将20 g新鲜的水稻幼嫩叶片剪成小段后放于研钵中，用液氮速冻并研磨成粉末，加入上述离心管中，于65 ℃水浴中保温30 min；
③取出离心管，冷却至室温，加入20 mL的氯仿，轻轻混匀20 min；
④在室温下以12 000 r/min的转速离心10～20 min；
⑤将上清液移入另一个离心管中，加入2/3体积的经冷却的异丙醇，用玻璃棒轻轻搅动，小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB－核酸的复合物沉淀；
⑥将沉淀移入另一个离心管中，加入70%乙醇洗涤，重复洗涤1～2次；
⑦吹干乙醇后，将DNA溶于适量的TE缓冲液中，在0.8%的琼脂糖凝胶上电泳分离并在核酸紫外检测仪上观察。
请回答下列问题：
(1)植物基因组DNA(总DNA)的提取通常采用机械研磨的方法，常温下研磨时，植物细胞匀浆中含有的多种酶会对DNA的提取产生不利影响。用液氮速冻，材料在研磨时易破碎，同时还具有________________________________________________________________
________________________。
(2)实验步骤③、④的目的是_____________________________________________。
(3)实验步骤⑤中，玻璃棒上出现沉淀的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)对DNA进行定性检测常用的试剂是________。DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，利用核酸紫外检测仪可以进行________。
解析：低温下酶活性降低，由题干信息可知，氯仿能使蛋白质变性而沉淀，因此步骤③、④的目的是去除溶液中的蛋白质。当盐浓度＜0.3 mol/L时，CTAB－核酸复合物会沉淀。
答案：(1)降低细胞匀浆中酶的活性，避免对DNA的提取产生不利的影响
(2)去除溶液中的蛋白质(使蛋白质变性和沉淀)
(3)NaCl溶液的浓度＜0.3 mol/L，CTAB－核酸的复合物因溶解度降低而沉淀
(4)二苯胺 DNA含量的测定(或检测DNA)
课件35张PPT。第
1
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
[随堂基础巩固]
1．关于DNA复制，下列叙述正确的是( )
A．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5′端延伸DNA链
B．DNA复制不需要引物
C．引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合
D．DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸
解析：DNA复制是指利用母链DNA为模板，从5′端到3′端进行复制合成与亲代DNA完全相同的两个DNA分子的过程。在复制过程中，需要引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶等条件，引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合，作为复制的起点。
答案：C
2．DNA的复制需要引物，主要原因是( )
A．可加快DNA的复制速度
B．引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合
C．引物的5′端有助于DNA聚合酶的延伸DNA链
D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链
解析：DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
答案：D21世纪教育网
3．下列对操作过程的叙述，错误的是( )
A．PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存
C．PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化
D．在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸液枪头都必须更换
解析：为了防止外源DNA等因素的污染，PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌；所用的缓冲液及酶应分装成小份保存，并使用一次性吸液枪头，即A、B、D均正确。在冰箱中放置的缓冲液和酶取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化，故C错误。
答案：C
4．多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。这项技术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。请结合有关知识，回答下列问题：
(1)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是________________________。
(2)PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为________、________、________三步。从第二轮循环开始，上一次循环的________也作为模板参与反应。
(3)试列举PCR技术在现实生活中的应用(至少三点)。
解析：PCR技术利用DNA复制的原理，其条件是需要原料、酶、引物等。每次循环包括变性、复性和延伸三步。
答案：(1)DNA分子具有双螺旋结构和DNA分子中碱基的互补配对并能进行半保留复制
(2)变性 复性 延伸 产物21世纪教育网
(3)PCR技术在遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆等方面都有着广泛的应用。
[课时跟踪训练]
(满分:50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列有关PCR技术的叙述，不正确的是( )
A．PCR技术利用的是碱基互补配对原则
B．PCR技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等
C．PCR技术需在体内进行
D．PCR技术可能为变性、复性、延伸三个阶段
解析：PCR技术是聚合酶链式反应的简称，是在体外快速大量复制DNA片段的一种新技术。
答案：C
2．用PCR技术扩增的某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足(A＋T)/(G＋C)＝1/2，若经5次循环，至少需要向试管中加的腺嘌呤脱氧核苷酸数是( )
A．31 000 B．32 000
C．3100 D．16 000
解析：由(A＋T)/(G＋C)＝1/2可知A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2，所以A的比例为1/6，在一个DNA分子中的数量为3 000×2×(1/6)＝1 000(个)，5次循环的DNA数为32个，所以利用原料合成的DNA数相当于32－1＝31(个)，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸数为31×1 000＝31 000(个)。
答案：A
3．下图是PCR反应过程中哪次循环的产物( )
A．第一次循环 B．第二次循环
C．第三次循环 D．第四次循环
解析：在PCR反应中，以引物为标记，第一次循环时加入的DNA为模板，两条DNA链可分别由引物Ⅰ和引物Ⅱ与其结合并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成的每个子DNA中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的含引物的DNA分子单链又可作为模板，形成的DNA分子两端均含引物。
答案：A
4．PCR一般要经过三十多次循环，从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将( )
A．仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸
B．与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸21世纪教育网
C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸
D．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链
解析：当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时，此单链引物端为5′端，因此与它互补的子链应从另一端开始合成，即与引物Ⅱ结合延伸DNA的子链。
答案：B
5．在PCR扩增实验中，引物是很重要的。下列属于引物特点的是( )
①引物长度一般是80～100个碱基对(bp)为宜
②DNA聚合酶能从引物的5′端开始延伸DNA链
③引物是一小段DNA或RNA
④引物能与DNA母链的一段碱基序列互补配对
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：引物长度一般以20～30个碱基对(bp)为宜，包括引物Ⅰ和引物Ⅱ两种。引物太短或太长，都可能降低产物的特异性。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，当引物与DNA母链结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链。
答案：B21世纪教育网
6．在PCR扩增DNA的实验中，根据设计，一分子DNA经30次循环后，应得到约230个DNA分子，但结果只有约210个DNA分子。出现该现象的原因可能是( )
①循环次数不够
②Taq DNA 聚合酶活力不够或其活性受到抑制
③引物不能与母链结合
④系统设计欠妥
A．①②③ B．①②④21世纪教育网
C．①③④ D．②③④
解析：解答本题应从PCR扩增过程的条件进行分析：
①循环次数过少，产物的量比预期的少；
②Taq DNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制，导致催化效率降低，得到的产物比预期的少；
③如果引物设计不合理，则无法进行扩增；
④PCR系统设置不妥，达不到预期的效果。
答案：B
7．有关PCR技术的下列叙述，不正确的是( )
A．聚合酶链式反应，是用DNA聚合酶在体外扩增DNA片段的技术
B．在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似21世纪教育网
C．PCR反应需在一定的缓冲溶液中进行，只需提供DNA模板以及四种脱氧核苷酸即可[来源:21世纪教育网]
D．PCR一般经历三十多次循环，每次循环均分为变性、复性和延伸三个阶段21世纪教育网
解析：PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
答案：C[来源:21世纪教育网]
8．下图表示DNA变性和复性示意图，相关说法正确的是( )
A．向右的过程为加热(50 ℃～60 ℃)变性的过程
B．向左的过程是DNA双链迅速致冷复性
C．变性与在生物体内解旋过程的实质相同
D．图中DNA片段共有8个游离的磷酸基、8个3′端
解析： DNA体外的变性同体内的解旋实质是相同的，都是使氢键断裂，DNA双螺旋打开，只是体内需解旋酶，体外是高温条件。
答案：C
二、非选择题(共26分)
9．(11分)PCR技术是把一DNA片段在体外酶的作用下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异性地扩增任何目的基因或DNA片段，它的基本过程如下图所示：
注：图中短线表示每次扩增过程中需要的引物。每个引物约含20个脱氧核苷酸，并分别与两条单链DNA结合，其作用是引导合成DNA子链。
(1)PCR技术的原理是模拟生物体内________的过程。
(2)PCR扩增过程中需要对DNA片段进行高温处理，其目的是_____________________，
此过程在生物体内称为________，需________酶的参与。
(3)假如引物都用3H标记，从理论上计算，所得DNA分子中含有3H标记的占________。
解析：由图可知高温变性的过程就是DNA在高温条件下解旋的过程，在生物体内则需要解旋酶催化才能进行；低温复性时两个DNA分子都需要引物。
答案：(1)DNA复制 (2)使DNA的两条链彼此分开 解旋 解旋 (3)100%
10．(15分)DNA洗牌技术即将单个基因用DNA酶切割成小片段，混合后进行PCR扩增，以获得大量的随机组合的新基因，再进一步筛选，可获得有意义的新基因。此项技术已广泛应用于育种。具体过程如图所示，请据下图回答下列问题：
21世纪教育网
(1)图中①过程所用的酶作用于________键。
(2)图中②③④相当于PCR技术的____________________________________________
等三个阶段。
(3)图示的PCR与常规的PCR不同之处在于，此PCR无引物且不需________酶，不需要________作为合成材料。
(4)该过程最终产生的新基因与原基因相比，不同之处在于________________________，
所以从本质上看该基因发生了________。
解析：题中的酶是指限制性核酸内切酶，它可将DNA序列随机切成许多DNA小片段，其作用的化学键为磷酸二酯键；PCR过程包括变性、复性、延伸三个阶段，图示中②属变性、③属复性、④属延伸阶段；图示的PCR不需要引物，也不需要DNA聚合酶使DNA链延伸，也不需要游离的脱氧核苷酸作原料，仅是原有的DNA小片段的随机组合；由于是随机组合，与原基因相比，核苷酸的排列顺序发生变化，属于基因突变。
答案：(1)磷酸二酯 (2)变性、复性、延伸 (3)DNA聚合 游离的脱氧核苷酸 (4)脱氧核苷酸的排列顺序不同 突变
[随堂基础巩固]
1．凝胶色谱法是根据以下哪项分离蛋白质的( )
A．对凝胶的吸附性 B．相对分子质量的大小[来源:21世纪教育网]
C．带电荷的多少 D．溶解度
解析：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
答案：B
2．(2011·广东高考)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是( )
A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少21世纪教育网
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析：相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快。
答案：D
3．下列关于蛋白质的提取与分离的叙述正确的是( )
A．在凝胶色谱柱内，分子质量较大的蛋白质路程较长，但移动速度较快21世纪教育网
B．从凝胶色谱柱中最后分离出来的是分子质量较小的蛋白质
C．蛋白质的分离使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法
D．分离血红蛋白溶液时，离心管的第三层是脂类物质
解析：在凝胶色谱柱内，分子质量大的蛋白质不能进入凝胶内，路程短，移动速度快，而分子质量小的蛋白质会进入凝胶内，路程长，移动速度慢，最后洗脱出来的是分子质量较小的蛋白质；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法是蛋白质纯度鉴定使用最多的方法；分离血红蛋白溶液时，离心管中将出现四层，其中第三层就是血红蛋白溶液，而不是脂类物质。
答案：B
4．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是( )
A．蛋白质分子所带的电荷
B．蛋白质分子的形状
C．蛋白质分子的相对分子质量
D．缓冲溶液的pH
解析：在样品和凝胶中加入还原剂和SDS后，分子被解聚成单条肽链，解聚后的氨基酸侧链和SDS结合成蛋白质-SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，这样就消除了不同分子间的电荷差异和结构差异，从而达到仅根据蛋白质相对分子质量的不同来分离蛋白质的目的。
答案：C
5．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：21世纪教育网
(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：________、________、________和________。
(2)实验前取新鲜的血液，切记要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立即进行离心，收集血红蛋白溶液。
以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、________、收集血红蛋白溶液。
答案：(1)样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定
(2)血红蛋白的释放
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)[来源:21世纪教育网]
1．下列有关“血红蛋白的提取和分离”的相关叙述中，正确的是( )
A．用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面的杂蛋白
B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D．血红蛋白的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定
解析：A项是用生理盐水洗涤；B项中的血红蛋白质为大分子，透析的目的是为了除去小分子物质；C项的目的是使细胞破裂释放出血红蛋白。
答案：D
2．洗涤红细胞时，离心所采用的方法是( )
A．低速长时间离心 B．低速短时间离心
C．高速长时间离心 D．高速短时间离心
解析：高速或长时间离心，会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，进而影响后面血红蛋白的提取纯度。
答案：B
3．利用凝胶色谱法分离蛋白质时，蛋白质洗脱出来的顺序是( )
①相对分子质量最大的 ②相对分子质量最小的 ③相对分子质量最适中的
A．①②③ B．③②①
C．①③② D．②①③
解析：分子很大，完全不能进入凝胶的任何内孔隙，洗脱出来的时间最短；分子大小适中，能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分，洗脱出来的时间次之；分子很小，能进入分子筛全部的内孔隙，洗脱出来的时间最长。
答案：C
4．下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是( )
A．首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
B．图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质
C．用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集
D．图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动
解析：用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。
答案：A
5．细胞破碎后，各种蛋白质就会释放出来，再根据蛋白质的不同特性进行提取。下列关于蛋白质抽提的措施中，不正确的是( )
A．酸性蛋白质可用稀碱性溶液抽提
B．水溶性蛋白质可用透析液(中性缓冲液)抽提
C．脂溶性蛋白质可用有机溶剂抽提
D．碱性蛋白质可用强酸性溶液抽提
解析：抽提蛋白质的基本原理是根据蛋白质的理化性质，加入不同的试剂后，使蛋白质溶于试剂中而抽提蛋白质。强酸、强碱都会使蛋白质变性而沉淀。[来源:21世纪教育网]
答案：D
6．以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是( )
A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次
B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12 h
C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在
D．蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢
解析：红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的生理盐水，重复洗涤3次目的是除去杂蛋白。透析时使用物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液，而不是用0.9%的NaCl溶液。蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的在凝胶外部移动，移动速度快。在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
答案：C
7．取1 mL血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析，相关说法不正确的是( )
A．透析液为300 mL 20 mmol/L的磷酸缓冲液
B．透析时间至少为1～2 h，时间过长血红蛋白也会渗漏出去
C．除去了相对分子质量较小的杂质，实现了样品的粗分离
D．透析也可用于更换样品的缓冲液
解析：透析过程除去了相对分子质量较小的杂质，实现了粗分离过程，也用于更换样品的缓冲液；透析时烧杯中加入300 mL 20 mmol/L的磷酸缓冲液，透析时间为12小时，让小分子杂质与血红蛋白充分分离。
答案：B
8．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是( )
①防止血红蛋白被氧气氧化
②血红蛋白是一种碱性物质，需要酸进行中和
③防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果
④让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
解析：在血红蛋白的提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果，同时也为了让血红蛋白保持在体内所处的环境，以维持其结构和功能。21世纪教育网
答案：D
二、非选择题(共26分)
9．(10分)PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。下图是一次寻找嫌犯的测试结果：图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。
(1)在同一电场下，由于蛋白质或DNA的________以及________、________不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
(2)由图甲得知，多肽由________种氨基酸组成；由图乙可知B最可能的对象是________。
解析：(1)在同一电场下，由于各种分子的带电性质及分子本身大小、形状不同，而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品中各种分子的分离。(2)不同种类氨基酸所带电荷不同，在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同，所以七条带则表明21个氨基酸的多肽分解形成7种氨基酸。同理，不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同，电泳时也可以将样品分成不同组分的条带，比较条带的异同程度，可以鉴别出罪犯为F2。
答案：(1)带电性质 本身大小 形状
(2)7 F221世纪教育网
10．(16分)红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。根据材料回答下列问题：[来源:21世纪教育网]
(1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立即进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_______________________________________。
(2)在对样品进行处理时，主要包括________、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。透析的原理是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)同学乙利用凝胶色谱法进行血红蛋白的分离(如下图1)，他在操作中加样的正确顺序是________。
(4)图2、图3分别是同学甲、乙利用同一种样品分离得到的结果，则图3中与图2中蛋白质P对应的是__________________________________________________________。
解析：(1)加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。(2)对样品的处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。其中透析的原理是小分子可以自由通过透析袋(半透膜)，而大分子不能通过。(3)正确的加样顺序可依据样品在色谱柱及凝胶层中的渗入量进行分析，可以得出是④①②③。(4)SDS凝胶电泳装置是垂直的装置，此种电泳方法主要取决于蛋白质相对分子质量的大小，与电荷无关，同时加样在“－”极，通电后，样品蛋白质向“＋”极移动，相对分子量小的，移动距离大，因此从图2的电泳结果分析，P比N、M移向“＋”距离大，说明P的相对分子质量比较小，因此洗脱出来的时间比较长，符合图3中的丙。21世纪教育网
答案：(1)防止血液凝固 (2)红细胞的洗涤 小分子可以自由通过透析袋(半透膜)，而大分子不能通过
(3)④①②③ (4)丙
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
[随堂基础巩固]
1．植物芳香油是天然香料，下列有关说法不正确的是( )
A．植物芳香油是从植物不同器官提取的
B．植物芳香油易溶于有机溶剂，具有挥发性
C．植物芳香油组成简单，主要由苯组成
D．用玫瑰花提取的玫瑰油是植物芳香油的一种
解析：植物芳香油组成成分复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物，不是苯类化合物。
答案：C
2．玫瑰精油被称为“液体黄金”，其提取方法( )
A．只能用水蒸气蒸馏法 B．可用蒸馏法和压榨法
C．可用蒸馏法和萃取法 D．可用压榨法和萃取法
解析：玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。因此，用玫瑰花提取精油，根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法，一般不采用压榨法。
答案：C
3．(2009·海南高考)请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于________，易溶于________，因此可用________作为提取剂来提取芳香油。
(3)橘子果实含有芳香油，通常可用________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是________________________。21世纪教育网
(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________。
(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的________层，原因是____________________。加入氯化钠的作用是____________。
(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此试剂的作用是____________。
解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来确定。
(2)芳香油不溶于水，易溶于有机溶剂，不适于用水蒸气蒸馏的原料，可采用萃取法。
(3)橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，因此，我们可采用精油含量丰富的新鲜橘皮来提取芳香油。
(4)压榨后压榨液中含有橘皮精油和大量水分以及一些糊状残渣等杂质，可用普通布袋过滤除去固体物和残渣。
(5)(6)加入NaCl的水层密度增大，芳香油密度相对较小，位于水层上方。然后用分液漏斗将两层分开，分离出的油层还含有一些水分，可加入无水硫酸钠吸收残留水分。
答案：(1)蒸馏法 萃取法
(2)水 有机溶剂 有机溶剂
(3)橘皮 芳香油含量较高 (4)过滤
(5)上 油层的密度比水层小 增加水层密度，使油和水分层 (6)吸收芳香油中残留的水分
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．若植物有效成分易水解则不宜采用的提取方法是( )
A．压榨法 B．萃取法
C．蒸馏法 D．吸香法[来源:21世纪教育网]
解析：水中蒸馏是植物芳香油提取的常用方法，若植物有效成分易水解则不宜采用此法，可以采用压榨或萃取的方法来提取。
答案：C
2．根据蒸馏过程中的什么标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏( )21世纪教育网
A．原料的种类 B．原料的特性
C．原料放置的位置 D．原料的成分
解析：在蒸馏过程中，按照原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏。
答案：C
3．橘皮精油的主要成分及一般提取方法为( )
A．柠檬酸、萃取法 B．柠檬烯、压榨法
C．柠檬烯、水中蒸馏法 D．柠檬酸、蒸馏法[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
解析：橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，其主要成分为柠檬烯。由于橘皮精油的有效成分在用水气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。
答案：B
4．在玫瑰精油提取中，收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入( )
A．氯化钠 B．硫酸铜
C．石灰水 D．无水硫酸钠
解析：加入氯化钠溶液是使乳化液分层。然后将其倒入分液漏斗。无水硫酸钠用于吸去油层中的水分。
答案：A
5．玫瑰精油的化学特性为( )
A．稳定、易溶于水、易溶于有机溶剂
B．不稳定、难溶于水、难溶于有机溶剂
C．稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂
D．不稳定、易溶于水、难溶于有机溶剂
解析：玫瑰精油的化学特性与提取方法密切相关。它的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。
答案：C
6．下列哪一项处理可以使橘皮油易与水分离( )
A．加入适量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8
B．加入适量0.50%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～821世纪教育网
C．加入适量0.25%的小苏打和10%的硫酸钠，并调节pH至7～8
D．加入适量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至5～6
解析：为使橘皮油易于与水分离还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8。
答案：A
7．玫瑰精油提取的过程是( )
A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水
B．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
C．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层
D．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→分离油层→水蒸气蒸馏→除水
解析：玫瑰精油提取的一般流程是将鲜玫瑰花和清水先按1∶4的质量比混合，然后利用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，再加入NaCl，分离油层，进而加入无水Na2SO4将油层中的水进一步除去，最后过滤获得玫瑰精油。
答案：A
8．制取橘皮精油的过程，需先后进行a、b两次过滤，则橘皮精油为( )
A．经过a后的滤液21世纪教育网
B．经过a和b后的滤液
C．经过b后的滤液
D．经过a后静置处理的上清液和b后的滤液
解析：橘皮压榨先用普通布袋过滤，静置后分离出上清液M，将M在5 ℃～10 ℃下静置5～7 d，使杂质沉淀，分离出上清液N，剩余部分用滤纸过滤，得到滤液P，P＋N即是最终的橘皮精油。
答案：D
二、非选择题(共26分)
9．(13分)柠檬油是植物芳香油的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括其幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。
(1)柠檬油的挥发性________，易溶于________，密度比较________。
(2)提取柠檬油常用的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用________法。柠檬果皮中精油的提取宜采用________法，此种方法是通过________将液相从固液两相混合物中分离出来，必经步骤为：21世纪教育网
柠檬皮 21世纪教育网
水洗→浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压出液→→高速离心→静止分层→分液→柠檬精油
①A是________，目的是_______________________________________________。
②B是________，目的是_______________________________________________。
③C过程为________，目的是___________________________________________。
④实验过程中浸泡橘皮后，需用清水洗涤，其目的是____________________。
答案：(1)强 有机溶剂 小 (2)萃取 压榨 机械压缩力 ①石灰水 破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率 ②0.25%的小苏打和5%的硫酸钠 使精油易与水分离 ③过滤 除去固体物和残渣 ④除去石灰水
10．(13分)(2010·新课标全国卷)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有__________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是________________
________________________________________________________________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和______。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是__________
____________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是________________________________________________________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是________________________________________________________________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________ d左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质，故适合用水蒸气蒸馏法提取，收集的蒸馏液为油水混合物。(2)蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度、时间等。在一定范围内随着蒸馏时间的延长，精油的提取量会增加，但因原料量一定，故超过一定时间后，提取量不再增加。(3)蒸馏过程中要进行冷却，让混合物重新分出油层和水层。若不冷却则会有部分玫瑰精油随水蒸气挥发而流失，使精油提取量下降。(4)因玫瑰精油易挥发，故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方，以减少玫瑰精油的挥发。(5)提取精油时采摘花的最适时间为花中精油的相对含量最高的时间，即a天左右。(6)因薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似：易挥发、难溶于水等，故也可用与玫瑰精油相同的方法提取。
答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物
(2)蒸馏温度 在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加
(3)下降 部分精油会随水蒸气挥发而流失
(4)较低 减少挥发
(5)a
(6)能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似[来源:21世纪教育网]
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
[随堂基础巩固]
1．关于胡萝卜素的叙述，错误的是( )
A．胡萝卜素可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病21世纪教育网
B．胡萝卜素可用做食品色素
C．天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能
D．胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症
解析：胡萝卜素在人体内可转化成维生素A，因此可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病。胡萝卜素还是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种天然色素。此外还具有预防癌症、提高人体免疫力、预防感冒等功能。但不能治疗人体色素缺乏症。
答案：D
2．胡萝卜素的提取实验流程正确的是( )
A．胡萝卜→粉碎→萃取→干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B．胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C．胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素21世纪教育网
D．胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
解析：干燥应该在萃取前，过滤应该在浓缩前。
答案：D
3．胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是( )21世纪教育网
A．颜色不一样 B．大小不一样
C．形状不一样 D．层析后的色素点数不一样
解析：标准样品为单一色素，层析后只有单一样点，而萃取样品不纯，含有多种色素，会有多个色素点。
答案：D
[课时跟踪训练]
(满分：50分 时间：25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．下列关于胡萝卜素的叙述，错误的是( )
A．胡萝卜素可用于治疗幼儿生长发育不良、干皮症等
B．胡萝卜素可从大面积养殖的岩藻中提取
C．天然胡萝卜素能使癌细胞恢复成正常细胞
D．提取胡萝卜素时，可采用石油醚、苯、酒精、丙酮等作溶剂
解析：提取胡萝卜素时常用石油醚；酒精与水互溶，苯、丙酮沸点低。
答案：D
2．下列有关胡萝卜素提取的叙述不正确的是( )
A．萃取剂可以选用石油醚
B．萃取过程用酒精灯直接加热21世纪教育网
C．装置与玫瑰油提取装置不同
D．最后得到的胡萝卜素不纯
解析：胡萝卜素提取时，萃取过程用酒精灯隔水加热，防止有机溶剂挥发遇明火燃烧。
答案：B
3．影响胡萝卜素提取的因素有( )
①温度 ②胡萝卜的干燥程度 ③萃取剂的性质[来源:21世纪教育网]
④萃取剂的用量 ⑤胡萝卜粉碎块大小 ⑥加热时间[来源:21世纪教育网]
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑥
C．①②④⑥ D．①②③⑤
解析：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时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。
答案：A
4．在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述不正确的是(多选)( )
A．在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中
B．层析液所用的试剂为石油醚和水的混合液
C．有时萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅
D．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
解析：待滤纸上的点样液自然挥发干后，把滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中，故A、B项错误；若提取的胡萝卜素比较少，则萃取样品的颜色比标准样品的浅，C项正确。若萃取样品与标准样品扩散结果相同，则说明提取色素较多且较纯，实验成功，D项正确。
答案：AB
5．关于提取β-胡萝卜素的实验流程，叙述不正确的是( )
A．萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶21世纪教育网
B．为了提高萃取的效率，可以适当提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法
C．萃取过程中在瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发
D．浓缩的过程是为了把萃取剂与胡萝卜素分开[来源:21世纪教育网]
解析：萃取过程应该避免明火加热，而应用水浴加热，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：B
6．有同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意( )
A．萃取时间不用考虑是否相同
B．使用不同的萃取剂，但量要相同[来源:21世纪教育网]
C．原料颗粒大小不同
D．除温度外，其他因素相同，以保证单一变量
解析：本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度，温度就应该是本实验中的实验变量，也是唯一变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其余条件相同。
答案：D
7．胡萝卜素的纸层析操作中错误的是( )
A．选择干净的滤纸
B．点样时点样斑点不能太大
C．点样后用吹风机吹干，温度不宜过高
D．点好样的滤纸卷成圆筒状，且滤纸的两边要相互接触
解析：将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能互相接触，以免由于溶剂沿滤纸两边的移动速度加快，导致溶剂前沿不齐，影响分离效果。
答案：D
8．对比观察下面4个纸层析鉴定提取的胡萝卜素粗品的层析装置图，正确的是( )21世纪教育网
解析：A项中将点好样的滤纸卷成筒状时，滤纸两边相互接触，会导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。B项除与A项有相同的错误，还有层析液太多，淹没了样点，层析失败。C项将卷好的滤纸筒贴放在色谱容器内壁上，会发生与A项同样的现象。所以只有D项正确。
答案：D
二、非选择题(共26分)
9．(10分)胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病；还是常用的食品色素；还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列问题：
―→―→―→―→―→―→
(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用________生产。
(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行________处理，但要注意控制________和时间，这是因为_________________________。
(3)图中A过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有较高的________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。
(4)图中B过程表示________，浓缩之前进行过滤的目的是______________________。
解析：提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种：一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物发酵生产。提取胡萝卜素时要干燥，但要注意控制温度和时间。图中A表示萃取，B表示浓缩。
答案：(1)微生物的发酵 (2)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (3)萃取 沸点 溶解 (4)浓缩 除去萃取液中的不溶物
10．(16分)根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题：
(1)胡萝卜素是________色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用________作为溶剂，原因是____________________。
(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。
(3)提取的胡萝卜素可通过________法进行鉴定，在鉴定过程中需要用________进行对照。
(4)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成________相关。
解析：(1)胡萝卜素是橘(橙)黄色的结晶，属于脂类物质，其化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
(2)提取胡萝卜素最常用的方法是萃取法，即使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得胡萝卜素。
(3)提取到的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定中应与标准样品进行对照。
(4)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。因此，原料颗粒中含水量应很少，否则会影响提取的效率。
答案：(1)橘(橙)黄 亲脂性有机溶剂(或有机溶剂)
胡萝卜素是脂类物质
(2)萃取
(3)纸层析 标准样品 (4)反
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
2
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
(满分：100分 时间：40分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．在果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作中，用到的主要微生物分别是( )
A．醋酸菌、酵母菌、毛霉、乳酸菌
B．酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌
C．毛霉、醋酸菌、乳酸菌、酵母菌
D．酵母菌、乳酸菌、毛霉、醋酸菌
解析：果酒制作利用的是酵母菌的无氧发酵，果醋制作利用的是醋酸杆菌的有氧发酵；毛霉是一种丝状真菌，具有发达的白色菌丝，它的菌丝可分为直立菌丝和匍匐菌丝，繁殖方式为孢子生殖，新陈代谢类型为异养需氧型，应用于腐乳等发酵工艺；制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
答案：B
2．下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是( )
A．腐乳制作所需要的适宜温度最高
B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA
解析：果醋制作所需要的适宜温度最高，为30 ℃～35 ℃；果醋制作所用的菌种(醋酸菌)为好氧细菌，只进行有氧呼吸；腐乳制作所用的菌种主要是毛霉；酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌种都具有细胞壁，都既有DNA又有RNA，细胞中都有核糖体。
答案：D
3．下列关于果醋制作的说法正确的是( )
A．醋酸菌是好氧菌，在制作过程中要一直打开发酵瓶
B．在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18 ℃～25 ℃
C．当糖源不足时，醋酸菌可将酒精直接转变为醋酸
D．制作果醋时，中断通氧可能会引起醋酸菌死亡
解析：果醋制作过程中，一直打开发酵瓶会造成杂菌污染，温度应严格控制在30 ℃～35 ℃；醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作果醋过程中需通氧气。
答案：D
4．下列操作，不会引起泡菜污染的是( )
A．坛盖边沿的水槽注满水，并且时常补充水槽中的水
B．腌制时温度过高，食盐量过低
C．腌制的时间过短
D．盐水入坛前不煮沸，直接入坛
解析：泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量。若温度过高、食盐用量过低，腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖。盐水在入坛前需先煮沸杀菌，冷却后再入坛。
答案：A
5．利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是( )
A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧
C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧
解析：酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和水，不产生酒精。大豆粉主要含蛋白质，用作酿酒不合适，原因有二：一是酵母含有更多的直接把糖类转化为酒精的酶类，发酵快，而蛋白质转化复杂，并且会产生含氮副产物，对酵母菌生命活动不利；二是成本高。
答案：C
6．在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时，发酵过程对氧气的需求，叙述正确的是( )
A．四个过程中，均需氧气参与，无氧时不能完成这四个过程
B．四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
C．泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵，而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖
D．腐乳制作时进行的是无氧发酵
解析：果酒制作原理是利用酵母菌的无氧发酵，但在最初阶段需供一定氧气，促使酵母菌大量繁殖，获取一定数量菌体后再密封；泡菜制作是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，有氧条件下发酵受抑制；而酿醋和腐乳的制毛坯都需在有氧条件下完成。
答案：C
7．下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是( )
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，主要参与的微生物是青霉
②用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形
③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝[来源:21世纪教育网]
④决定腐乳特殊口味的是卤汤
⑤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化吸收的物质
⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长
A．①②③④ B．②③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥
解析：参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，豆腐上生长的白毛就是毛霉的直立菌丝；毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶能将蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸；用来制作腐乳的豆腐一般含水量为70%左右；卤汤直接关系着腐乳的色、香、味，卤汤中酒的含量应该控制在12%左右。
答案：B
8．测定泡菜中亚硝酸盐的含量的实验操作中，用不到的试剂是( )
A．对氨基苯磺酸溶液
B．N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液
C．氯化镉和氯化钡溶液
D．双缩脲试剂
解析：双缩脲试剂用于检测蛋白质。
答案：D
9．果酒的制作离不开酵母菌，在配制酵母菌的培养基时，常添加一定浓度的葡萄糖液，如果葡萄糖浓度过高，反而会抑制酵母菌的生长，其原因最可能是( )
A．葡萄糖被合成了淀粉 B．酵母菌细胞失水21世纪教育网
C．改变了培养液的pH D．酵母菌发生了变异
解析：葡萄糖溶液浓度过高，酵母菌细胞会发生渗透失水。
答案：B
10．在制果酒、果醋、腐乳、泡菜的发酵过程中，菌种是由原料自身提供，而不是接种或来自空气的是( )
①果酒 ②果醋 ③腐乳 ④泡菜21世纪教育网
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：果酒发酵的酵母菌来自附着于葡萄皮上的野生酵母菌；果醋发酵菌种来自空气或接种；腐乳发酵的毛霉孢子来自空气；泡菜发酵的乳酸菌来自菜叶的表面。
答案：D
11．为了使测定亚硝酸盐含量的准确性高，关键是( )[来源:21世纪教育网]
A．样品处理 B．标准显色液的制备21世纪教育网
C．比色 D．泡菜的选择
解析：亚硝酸盐含量是通过与标准显色液进行目测比较而估算出的，所以只有标准显色液制备标准才能比较出正确的结果。
答案：B
12．(2012·江苏高考)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是(多选)( )
A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸21世纪教育网
C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D．将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量
解析：果酒发酵后期，因营养物质的消耗、反应物减少等，酵母菌无氧呼吸产生CO2的量减少，所以可延长拧松瓶盖的间隔时间；当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸；果酒发酵过程中不断消耗葡萄糖等营养物质，产生的酒精使发酵液的密度逐渐减小；制作腐乳时，对长满毛霉的豆腐加盐腌制时，需逐层加盐，并随层数加高而增加用盐量，在近瓶口处要铺得厚一些。
答案：ABC
二、非选择题(共52分)
13．(16分)(2010·海南高考)葡萄汁发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄汁制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如上图所示，发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次，据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是______________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________。丙同学的错误是______________，导致发酵中出现的主要异常现象是__________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是___________、____________、__________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是______________。
解析：(1)、(2)在果酒的制作过程中，需要利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精并且释放二氧化碳。(3)甲同学的错误是没夹住充气管，外界的氧气会进入发酵瓶中，醋酸菌利用葡萄汁中的糖分解成醋酸，发酵过程温度上升、其他的杂菌呼吸产生的二氧化碳使瓶内气压增加，液体由充气管流出。丙同学的错误是瓶内发酵液太多，将排气管的管口也淹没了，无法排出发酵产生的气体，排气时，发酵液会随排气管排出。三人分别得到的产品是：果醋、果酒、果酒。(4)若乙同学的发酵出现瓶塞被冲开，是由于未及时放气，使瓶内气压过大所致。
答案：(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气
14．(16分)(1)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是________。产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的________可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(2)在腐乳制作时，要加盐腌制，其目的是________________________________________
________________________________________________________________________。
要制作出色香味俱全的腐乳，关键在于________的配制。[来源:21世纪教育网]
(3)在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是____________。
(4)现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是________________________________________________________________________，
并接入合适的菌种。
(5)某同学人工自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于30 ℃～35 ℃环境中，结果发现发酵液中有________出现，这类微生物在糖类缺乏时可以使________转化为________，后者再转化为________(物质)。
解析：(1)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉等微生物。产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)在腐乳制作时，要加盐腌制，其目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时抑制其他微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。要制作出色香味俱全的腐乳，关键在于卤汤的配制。(3)根据微生物的代谢特点，可以判断出在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是腐乳、果醋制作过程。(4)现代工厂化生产果酒，通过对用具、原料等进行消毒灭菌来消除杂菌，以防止杂菌影响酵母菌正常发酵。(5)醋酸菌是需氧型微生物，在较高温度、有氧条件下可以将糖类、乙醇等转化成醋酸。
答案：(1)毛霉 肽和氨基酸 脂肪酶
(2)析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时抑制其他微生物的生长；避免豆腐块腐败变质 卤汤
(3)制作腐乳、果醋
(4)对原料和设备进行消毒和灭菌
(5)醋酸菌 乙醇 乙醛 醋酸
15．(20分)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0.3～0.5 g时，会引起中毒；达到3 g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20 mg/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：[来源:21世纪教育网]
(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________颜色，可以估测出泡菜液样中亚硝酸盐的含量。
(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咸腌菜。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，哪种更适合用作实验材料？_________________，
理由是_____________________________________________________________。
(5)制作：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。
(6)从第3天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。
解析：泡菜是乳酸菌在无氧环境下发酵产生乳酸而制作的。测定亚硝酸盐的原理是亚硝酸盐与某些化学物质反应后生成的玫瑰红色染料。由于是根据颜色反应判断亚硝酸盐含量，因此不能选用有颜色的材料。
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 目测对比
(4)白萝卜 可避免植物中色素对显色反应的干扰21世纪教育网
(5)制作(或培养、发酵)条件
(6)表如下：
食盐浓度
亚硝酸盐含量
发酵天数
3%(1
号坛)
5%(2
号坛)
7%(3
号坛)
第3天
第5天
第7天
[来源:21世纪教育网]
……
［模块综合检测］
(满分：100分 时间：60分钟)
一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1．市售腐乳有时口感不好，豆腐较硬，产生此现象的原因不包括( )
A．豆腐块的含水量太低
B．发酵时间太长
C．调味品加入量不足等
D．菌种不纯、菌种变异、菌种老化等
解析：发酵时间长，蛋白质水解彻底，腐乳较软。
答案：B
2．(2012·北京高考)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )
A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
解析：在植物组织培养过程中，如果灭菌不彻底，杂菌会迅速繁殖，与外植体争夺养料，并产生对外植体有毒害的物质，导致实验失败，对实验结果影响最大。不进行严格灭菌对A、B、D项实验结果也有影响，但影响不大。
答案：C
3．下列不属于微生物常用的分离、纯化方法的是( )
A．单细胞挑取法
B．平板划线法或稀释涂布平板法
C．接斜面法
D．选择培养基分离法
解析：从混杂的微生物群体中获得只含有某一种微生物的过程称为微生物的分离与纯化，常用的分离、纯化方法有：单细胞挑取法、平板划线法等。接斜面法一般是将得到的单菌落接种到试管的固体斜面培养基上，以便做鉴定或扩大培养或保存之用。
答案：C
4．下列关于培养基的叙述，错误的是( )
A．氮源、无机盐、水等是微生物生长不可缺少的营养要素
B．根据微生物对碳源需要的差别，使用不同碳源的培养基
C．可在培养基中加入磷酸氢二钾或磷酸二氢钾，用于维持pH的相对稳定
D．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基正确的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
答案：D
5．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是( )
A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B．选择培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少
C．加刚果红染色后，可在实验组菌落周围出现明显的透明圈
D．对照组可用同样的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
解析：选择培养能够增加纤维素分解菌的浓度，经选择培养后的样品浓度较高，需稀释后，才可涂布到鉴别培养基上，以便分离。
答案：A
6．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是( )
A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并等量加入到各组中
B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态
C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，各组的搅拌时间可以不同
D．在相同的适宜温度条件下进行实验
解析：此实验的自变量为果胶酶量的多少，其余均为无关变量，C项中搅拌时间也应相同。
答案：C
7．下列植物芳香油的提取所选取的原料、相应精油的名称及适宜的提取方法不正确的是( )
A．玫瑰花、玫瑰精油、压榨法
B．橘皮、橘皮精油、压榨法
C．茉莉花、茉莉浸膏、萃取法
D．薰衣草茎叶、薰衣草油、蒸馏法
解析：蒸馏法一般适用于提取玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等挥发性强的芳香油；压榨法一般适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取；萃取法适用范围较广。
答案：A
8．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施正确的是( )
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右打开瓶盖一次，放出CO2
C．果酒发酵过程中温度控制在30 ℃，果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
D．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢
解析：葡萄汁不应装满发酵瓶，留部分空气让酵母菌进行有氧呼吸以大量增殖；放出CO2时，只需拧松瓶盖，不能完全打开，以免杂菌污染；果酒的最适发酵温度为18 ℃～25 ℃，而制作果醋的最适温度为30 ℃～35 ℃；醋酸菌为好氧型细菌，故需通入空气。
答案：D
9．下列关于泡菜制作的叙述错误的是( )
A．制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，主要是因为它们的亚硝酸盐的含量低
B．制作泡菜的盐水中清水与盐的质量比约4∶121世纪教育网
C．引起杂菌滋生的原因往往是泡菜坛子密封不严或盐的比例过大[来源:21世纪教育网]
D．制作泡菜液的关键是配制调料，调料是泡菜风味形成的关键，包括佐料和香料
解析：泡菜制作过程依靠的是乳酸菌的无氧呼吸，在制作时一定要将泡菜坛子密封，防止杂菌污染；盐的比例过大不会引起杂菌大量繁殖。
答案：C
10．下面两图是某研究人员研究甘蓝自然乳酸发酵过程中硝酸盐、亚硝酸盐、pH的变化曲线。图中各曲线代表的物质是( )
A．①硝酸盐 ②亚硝酸盐 ③亚硝酸盐 ④pH
B．①亚硝酸盐 ②硝酸盐 ③亚硝酸盐 ④pH
C．①硝酸盐 ②亚硝酸盐 ③pH ④亚硝酸盐
D．①亚硝酸盐 ②硝酸盐 ③pH ④亚硝酸盐
解析：植物体内含有的硝酸盐，在发酵初期，具有还原能力的大肠杆菌等杂菌，能将硝酸盐转化成亚硝酸盐；随着乳酸菌产生乳酸量的不断增加，环境pH不断下降，杂菌生长受到抑制，亚硝酸盐的生成量减少，约在pH为4.0左右时，亚硝酸盐已达到最大积累量，尔后，随着pH降低，亚硝酸盐迅速分解。
答案：C
11．下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是( )
A．两者的培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同
B．花药培养的选材很重要，需选择适宜时期的花蕾
C．若某二倍体植物同时进行这两项技术，结果都能得到纯种
D．前者是后者操作的基础
解析：植物组织培养得到的植株基因型与母本一致，不一定是纯合的。
答案：C
12．月季的花药培养过程中的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A．从花药来看，应当选择盛花期的花药
B．从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉
C．从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾
D．从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片
解析：从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。用已染色的花粉样品作临时装片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。
答案：D
13．污染是植物组织培养过程中技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，某同学按照教材中的实验操作，结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落，下列关于此项分析错误的是( )
A．可能是锥形瓶口密封不严
B．组织培养的每一个环节都有可能出现污染
C．可在培养基中添加生长素等物质来避免污染
D．先初培养，挑出无污染的物质再进行培养，可减少污染
解析：可在培养基中添加抗生素或杀菌物质来避免污染。
答案：C
14．下列关于电泳技术分离蛋白质原理的叙述，正确的是( )
A．蛋白质中含有游离的氨基，是碱性电解质
B．蛋白质中含有游离的羧基，是酸性电解质
C．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动
D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动
解析：蛋白质中既含有游离的氨基，又含有游离的羧基，属于两性电解质；蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
答案：D
15．对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，不正确的是( )
A．将滤液放在60 ℃～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min能去除滤液中的杂质，其原理是利用了DNA和蛋白质对高温耐受性的不同
B．在盛有血细胞的塑料烧杯中加蒸馏水，快速搅拌后过滤是为了获得滤液
C．取材时，一般不用鸡全血，而是用血细胞液
D．利用DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最大的特点，可将DNA与杂质分离
解析：大多数蛋白质不能忍受60 ℃～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性；DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小。21世纪教育网
答案：D
16．下列操作过程中需要利用水浴加热的一组是( )
①胡萝卜素的萃取 ②橘皮精油的提取
③亚硝酸盐含量的测定 ④DNA的鉴定
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：提取胡萝卜素时，用水浴加热可以避免发生燃烧或爆炸等事故；含DNA的丝状物与二苯胺混合后，为了使两者充分反应，需要用沸水浴加热；橘皮精油用压榨法提取，亚硝酸盐含量用比色法测定，这两个实验都不用水浴加热。
答案：D
17．某实验小组从超市购得两种含不同酶的洗衣粉，进行了如下实验，通过观察布料污染物消失的时间来判断酶的催化效率。
洗衣粉品牌
布料污染物
布料规格大小
水温
A品牌
血渍布料
相同
40 ℃
B品牌21世纪教育网
奶渍布料
相同
40 ℃
下列分析正确的是( )
A．该小组能得出正确的结论，自变量唯一
B．该小组不能得出正确的结论，自变量不唯一21世纪教育网
C．该小组能得出正确的结论，因变量相同
D．该小组不能得出正确的结论，因变量不相同
解析：该实验有两个自变量，即酶的种类和污染物的种类，所以不能得出正确的结论。该实验的因变量是相同的，即都是布料上污染物消失的时间。
答案：B
18.关于酶的应用的叙述，正确的是( )
A．果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶和纤维素，促使细胞中物质的释放
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的反应
C．固定化细胞技术与固定化酶技术相比，成本更高，操作更难，但能连续性生产21世纪教育网
D．右图中AB段、BC段酶反应速度的主要限制因素分别是底物浓度、酶浓度(量)
解析：果胶酶使细胞壁分离后，细胞中的物质并没有释放出来；固定化细胞的优点是成本低，操作更容易，能催化一系列的反应。[来源:21世纪教育网]
答案：D
19．某研究人员研究温度与时间对香薷芳香油出油率的影响，按100 ℃、120 ℃、140 ℃三种不同温度和1 h、2 h、3 h三种不同时间进行组合，共9种处理，每个处理有3个重复，测定出油率如表(单位：%)。
温度
100 ℃
120 ℃
140 ℃
时间
1h
0.7821世纪教育网
0.91
0.82
0.67
1.51
1.7121世纪教育网
0.97
1.42
1.12
2h
1.23
1.92
1.68
2.54
2.12
1.93
2.67
2.77
2.15
3h
2.17
2.87
2.41
3.25
3.85
3.44
2.51
3.43
3.04
从以上结果看，当温度达到120 ℃，时间在3 h时，平均出油率为( )
A．2.34% B．3.51%
C．3.85% D．21.02%
解析：从表中结果可推知，温度为120 ℃、时间为3 h时的平均出油率为(3.25%＋3.85%＋3.44%)/3＝3.51%。
答案：B
20．下图为科研人员分别用六种不同的提取溶剂(编号为1～6)按相同的提取步骤进行提取类胡萝卜素的含量图，下列叙述错误的是( )
A．使用有机溶剂为提取剂， 是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂
B．相同的提取步骤是为了确保单一变量
C．实验课题为探究六种溶剂系统对枸杞中类胡萝卜素提取的影响
D．实验结论为不同溶剂对不同品种的类胡萝卜素的提取量影响不同
解析：从图中看，自变量为六种溶剂，因变量为类胡萝卜素的提取量，结论应为不同溶剂对同一品种(枸杞)的类胡萝卜素的提取量影响不同。
答案：D
二、非选择题(共50分)
21. (10分)某同学在学习了传统发酵技术的应用后，进行了酸奶制作的实践。制作步骤如下：
准备原料：市场上购得纯牛奶、原味酸奶。
工具：带盖瓶子、勺子、可调温电饭锅。
制作方法：
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加水煮沸10 min。
②瓶子稍冷却后，向瓶子中倒入牛奶，再放入电饭锅中沸水浴加热10 min。
③待牛奶冷却至40 ℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”，用勺子搅拌均匀，拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40 ℃，继续保温7～8 h。
请回答：
(1)将瓶子等煮沸的目的是___________________________________________________。
(2)“引子”指的是酸奶中的__________________，其在发酵过程中完成的主要化学反应是________________________________________________________________________。
(3)待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是________________________。将瓶盖拧紧的目的是________________________________________________________________________。
(4)适量饮用酸奶有利于改善腹胀、消化不良等症状，其原理是_______________________
________________________________________________________________________。
(5)另一名同学在重复相同实验时，为避免杂菌污染而向牛奶中加入了青霉素，结果发酵失败，原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)对瓶子等进行灭菌，防止杂菌污染影响发酵
(2)乳酸菌 C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)＋能量(反应前后的物质写对即可)
(3)防止温度过高而将菌种杀死 乳酸菌是厌氧型细菌，在无氧条件下才能进行发酵
(4)乳酸菌能分解肠道中的部分食物并且在代谢过程中不产生气体
(5)青霉素能抑制乳酸菌增殖
22．(10分)请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题：
(1)植物组织培养技术基本操作的正确顺序是________。
①外植体消毒 ②制备MS培养基 ③接种 ④培养
⑤栽培 ⑥移栽
A．①→②→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→④→⑤→⑥
C．②→①→③→④→⑥→⑤
D．①→②→③→④→⑥→⑤
(2)植物组织培养中，在配制好的MS培养基中常需添加________，除此之外，________________________________________________________________________
等也是影响植物组织培养的重要因素。
(3)PCR反应过程中除DNA模板、引物、原料和酶外，还需要一定的________等条件。
(4)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题：
①能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是__________。
②能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是__________。
③在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是________。
④果汁发酵后是否有酒精产生，可用__________________________________________
来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现____________。
解析：植物组织培养的基本操作为制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培。在MS培养基中除含营养物质外，还含有植物激素。
答案：(1)C (2)植物激素 pH、温度、光照
(3)温度、pH (4)①乙 ②乙 ③丙 ④重铬酸钾 灰绿色
23．(12分)某生物兴趣小组在学习完“蛋白质的提取和分离”后，联系相关实验，准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶，设计的“过氧化氢酶提取、分离流程图”如下：
―→―→―→
试回答下列有关问题：
(1)实验中要将肝组织块制成肝细胞悬液可用________酶处理。样品处理中肝细胞的洗涤要用________________________________________________________________________
反复冲洗并离心，以去除细胞表面的杂蛋白。
(2)向肝细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎肝细胞，破碎细胞的原理是______________________________________________________。
与使用蒸馏水相比，使用缓冲液的优点是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蛋白质粗分离阶段透析的目的是___________________________________________
________________
(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(5)实验小组以3%过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究，得到下表所示的结果，根据实验结果得出“过氧化氢酶在100 ℃仍具有活性，能耐受100 ℃高温”的结论，请问这一结论是否可靠？为什么？_____________________
________________________________________________________________________。
温度(℃)
0
25
50
75
100
气泡产生
速率(个/s)
2
20
50
45
40
解析：胰蛋白酶可将生物组织分解为单个细胞，肝细胞要用生理盐水洗涤。破碎细胞要用蒸馏水，利用渗透作用原理使之破裂。
答案：(1)胰蛋白 生理盐水
(2)渗透作用(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破) 可以保证酶溶液pH基本稳定，避免因pH的变化而影响过氧化氢酶的活性
(3)除去小分子杂质
(4)带电性质、分子大小、形状(答对两项即可)
(5)不可靠。高温也能加快过氧化氢分解
24．(10分)鸭梨醋饮属绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等养生保健功能，深受广大消费者青睐。下图为鸭梨醋饮的制作流程简图，请据图回答问题。
辅料
―→
(1)若得到的鸭梨汁非常浑浊，解决的方法是_________________________________
__________________________。
(2)过程①所用的微生物是________，为了提高该微生物的利用率，最好用________法对其进行固定，而固定化酶一般不选用此方法，理由是_______________________________
______________________。
(3)过程②所用的微生物是________，它属于________(填“需氧型”或“厌氧型”)生物，此过程发酵温度需要控制在________。
(4)为获得高纯度的果酒，需要对过程①所用微生物进行分离和纯化，其过程为：
第一步：配制培养基：该培养基必须含有微生物生长所需要的______________等基本营养成分，原料称重溶解后需进行________，然后进行灭菌操作，常用的灭菌方法是______________。
第二步：接种。
第三步：恒温培养：温度控制在________。
第四步：挑选符合要求的菌落。
解析：(1)实验过程中，用果胶酶处理可使浑浊的果汁变得澄清。(2)过程①为果酒发酵，是利用酵母菌发酵，固定化酵母菌细胞常用包埋法；由于酶分子较小容易从包埋材料中漏出，故固定化酶一般不用包埋法，而常用物理吸附法或化学结合法。
(3)过程②为果醋发酵，用到的微生物是醋酸菌，为需氧型生物；果醋发酵的温度应控制在30 ℃～35 ℃。
(4)微生物生长所需要的基本营养成分为碳源、氮源、水、无机盐和生长因子，原料称量溶解之后，首先要调节pH，然后灭菌，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法；微生物常用的接种方法有平板划线法、稀释涂布平板法；酵母菌生长的最适温度范围为18 ℃～25 ℃。
答案：(1)用果胶酶处理
(2)酵母菌 包埋 酶分子较小，容易从包埋材料中漏出
(3)醋酸菌 需氧型 30 ℃～35 ℃
(4)碳源、氮源、生长因子、水、无机盐(答出其中三项即可) 调节pH 高压蒸汽灭菌 18 ℃～25 ℃
25．(8分)(2010·山东高考)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用________、________法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供________，培养基灭菌采用的最适方法是________法。
(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用________技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。
解析：对于不易挥发的植物油，宜采用压榨法和萃取法；在选择培养基中加入植物油主要为微生物的生长提供碳源，培养基灭菌采用的最适方法一般是高压蒸汽灭菌法；直接计数微生物的方法可用显微镜直接计数；对分离提取的脂肪酶需要检测其活性，以确定其应用价值；可采取固定化酶技术，实现酶的重复使用；克隆脂肪酶基因用PCR技术，即多聚酶链式反应。
答案：(1)压榨 萃取
(2)碳源 高压蒸汽灭菌
(3)显微镜直接计数 酶活性(或：酶活力) 固定化酶(或：固定化细胞)
(4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．关于演替的说法，不正确的是( )
A．演替是群落根本性质发生变化的现象
B．只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现演替
C．演替是群落长期变化积累的体现21世纪教育网
D．不论是成型的群落或是正在发展形成过程中的群落，演替现象一直存在，它贯穿于整个群落发展的始终
解析：演替应是群落的根本性质发生了改变的过程，即使没有灾难，群落也会发生演替，演替现象一直存在着。
答案：B
2．(2012·盐城高二统考)下列有关人类活动对群落演替影响的表达，不正确的是( )21世纪教育网
A．人类的许多活动影响群落的演替
B．人类可建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制下
C．人类活动对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素
D．人类的活动对群落的演替均具有破坏性
解析：人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素，因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。人类甚至可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制下。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的，也可以是通过建立新的人工群落实现受损的生态系统恢复。
答案：D
3．在裸岩上发生的演替过程中，苔藓之所以能代替地衣，是因为( )
A．苔藓能进一步使岩石分解，使土层加厚，有机物增多
B．苔藓比地衣的进化地位高，适应性比地衣强
C．苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势
D．苔藓比地衣需要的有机物少，更适合于在裸岩上生存
解析：在裸岩上首先定居的是地衣，它分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程，这样，使土壤颗粒和有机物逐渐增多。在此基础上，苔藓才能生长起来。因为苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势，于是就逐渐取代了地衣。苔藓的生长会进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，土壤中微生物的群落也越来越丰富。
答案：C
4．群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述，正确的是
( )
A．原生演替历程短、速度慢
B．在正常情况下，群落演替的最终结果是使生物多样性降低
C．在演替早期，群落中优势种群的基因频率发生显著变化
D．在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林，是次生演替的一个例子
解析：与次生演替相比，原生演替历程长、速度慢；在正常情况下，群落演替的最终结果是使生物多样性增加；在演替早期，优势种群占据生态系统中重要位置，基因频率不会有太大变化；在原来有生物群落存在，后来由于某种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。
答案：D
5．在废弃的池塘中长出树林，一般要经历以下几个阶段：①干涸池塘阶段；②灌木阶段；③乔木阶段，④草本植物阶段。演替的正确顺序应是( )
A．①→②→③→④ B．②→③→④→①
C．①→②→④→③ D．①→④→②→③
解析：废弃池塘的演替为次生演替，植物出现的顺序为草本植物→灌木→乔木。
答案：D
6．(2012·无锡高二检测)群落演替的一般过程是( )
A．裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→环境变化→物种竞争→群落稳定和平衡
B．环境变化→裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→物种竞争→群落稳定和平衡
C．裸地形成→生物侵移、定居及繁殖→物种竞争→环境变化→群落稳定和平衡
D．环境变化→裸地形成→物种竞争→生物侵移、定居及繁殖→群落稳定和平衡
解析：群落演替使群落结构向复杂的方向发展，并依次经过了侵入定居阶段、竞争平衡阶段和相对稳定阶段。
答案：A
7．在光裸的岩石上演替出森林的过程中，不会发生的是( )
A．地衣使土壤中的有机物增多
B．有机物越丰富，土壤的透气性越差
C．微生物的数量和种类随有机物的增多而增加
D．灌木容易得到阳光而取代草本植物
解析：在光裸的岩石上演替出森林的过程是原生演替。其中地衣阶段土壤中有机物越来越丰富；草本植物阶段土壤中有机物进一步丰富，且土壤的透气性越来越好。由于灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，因此逐渐取代了部分草本植物，发展到灌木阶段。
答案：B
8．[双选]有关群落演替的叙述错误的是( )21世纪教育网
A．火灾后的草原、过量砍伐的森林和冰川上进行的演替都属于次生演替
B．在群落演替过程中群落的物种组成不断发生变化[来源:21世纪教育网]
C．群落演替的最终结果一定形成森林
D．发展工农业生产往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
解析：次生演替时原有的植被已不存在，但原有土壤条件基本保留，所以火灾后的草原、过量砍伐的森林上的演替属于次生演替，但冰川上进行的演替属于原生演替。由于受环境条件的制约，群落演替最终不一定能形成森林。在群落的演替过程中，一个群落被另一个结构更复杂的群落所替代，资源的利用更加充分有效，但人类的活动，如发展工农业生产会使群落的演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
答案：AC[来源:21世纪教育网]
9．下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是( )
A．该群落的演替属于原生演替，群落结构越来越复杂
B．人类活动不改变演替的方向和速度21世纪教育网
C．该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构
解析：该群落的演替应是次生演替；人为活动改变了演替的方向和速度；在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，同时也有水平结构。
答案：C
10．(2012·连云港高二检测)进行生物群落演替时，若按演替方向，可分为进展演替和逆行演替。进展演替是指随着演替的进行，生物群落的结构和种类成分由简单到复杂；群落对环境的利用由不充分到充分；群落生产力由低到高；生物群落对外界环境的改造逐渐强烈。而逆行演替的进行进程则与进展演替相反。根据上述资料判断下列人类活动导致进展演替的有( )
A．过度放牧 B．毁林开荒
C．围湖造田 D．退耕还湖21世纪教育网
解析：过度放牧、毁林开荒和围湖造田都可导致生物群落结构简单化、生产力下降等，这些属于逆行演替。而退耕还湖则会导致进展演替。
答案：D
二、非选择题(共20分)
11．(8分)根据群落演替的理论，光裸的岩地经过一定的时间，最终会演替为森林。请据此回答问题：
(1)光裸的岩地最终演替为森林，其过程大致是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)先驱物种如________等的生长，会使岩石逐渐碎裂形成________，为________的生长提供了条件。
(3)各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是_____________________。
(4)在以上演替的各阶段中，所需时间最长的是______，所需时间最短的是________。21世纪教育网
A．地衣、苔藓阶段
B．草本植物阶段到灌木阶段
C．灌木阶段到森林阶段
D．森林阶段
解析：裸岩上首先出现地衣，它能分泌有机酸，腐蚀岩石表面，为苔藓植物的出现打下基础。昆虫及其他小动物应在草本植物阶段进入该群落。[来源:21世纪教育网]
答案：(1)地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 (2)地衣 土壤 苔藓植物 (3)草本植物阶段 (4)A B
12．(12分)(2012·泰州高二检测)观察下列群落演替图回答问题：
(1)此图代表______________的演替过程，是由最初的____________阶段，发展到湿生植物阶段，随着__________的入侵，逐步演替成__________群落。
(2)若三图自上至下分别用字母A、B、C代替，那么演替的顺序应该是：_________。
(3)群落形成的首要条件是____________和________，此群落演替的动力来源于____________________，催化剂是________________。
(4)外界环境不断变化也是引起群落演替的重要条件。它包括__________以及________对环境作用而引起的变化。
(5)C图中所示群落被火烧光，那么形成的裸地称__________。在此之后的演替称为____________；引起这种演替的外界因素有______________和______________，其中____________是主要因素。21世纪教育网
解析：演替是群落长期变化累积的表现，主要标志是群落在物种组成上发生了质的变化；或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。群落演替往往会发生有规律的或有序的变化，水生群落演替的阶段为：水生植物(浮水、沉水植物等)阶段→湿生植物(沼泽、草地植物等)阶段→陆生植物阶段。
答案：(1)水生植物群落 水生植物 灌木和乔木 陆生植物 (2)A→B→C (3)植物的入侵 定居 群落内部环境的变化 种内关系和种间关系的动态变化 (4)外界因子的变化 群落本身 (5)次生裸地 次生演替 火灾、虫害等自然因素 过度砍伐、放牧垦荒等人为因素 人为因素
[专题2 微生物的培养与应用]
(满分：100分 时间：40分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．平板冷凝后，要将平板倒置，其原因是( )
A．接种时再拿起来方便
B．在皿底上标记日期等方便
C．正着放置容易破碎
D．防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基造成污染
解析：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面湿度也比较高。将平板倒置，可以使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基，造成污染。
答案：D21世纪教育网
2．产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是( )
A．一个细菌、液体培养基 B．许多细菌、液体培养基
C．一个细菌、固体培养基 D．许多细菌、固体培养基
解析：菌落是一个或几个细菌的子细胞群体，在固体培养基上有一定的形态，肉眼可见，而液体培养基不具备该条件。
答案：C
3．需要在火焰旁操作的有( )
①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培养
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．③④⑤ D．②③④
解析：为了防止杂菌污染，称取土壤、稀释土壤和涂布平板均应在酒精灯火焰旁进行，土壤取样不用在火焰旁进行，但所用器具均应先灭菌再使用；微生物的培养在恒温箱中进行，无需灭菌。
答案：D
4．大肠杆菌能够在哪种培养基上生长繁殖( )
A．无氮培养基
B．分解尿素的细菌的选择培养基
C．纤维素分解菌的选择培养基
D．牛肉膏蛋白胨培养基
解析：大肠杆菌在含碳源、氮源、水、无机盐的培养基上才能生长，A中没有氮元素，B、C中的氮元素和碳元素不能被大肠杆菌利用。
答案：D
5．在平板划线操作中，错误的是( )
A．将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红
B．将烧红的接种环在火焰旁边冷却
C．接种环在平板上划线位置是随机的
D．在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰
解析：接种环灼烧及接种前后试管口要通过火焰，其目的是为了防止杂菌污染，将接种环先冷却再接种可以避免高温杀死菌种，因此都是正确的。在平板上划线时，要划3～5条平行线，而不是随机划线。
答案：C
6．制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板的具体描述正确的是( )
①待培养基冷却至40 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板21世纪教育网
②将灭过菌的培养皿放在桌面上，左手拔出棉塞
③右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰
④用左手的拇指和食指打开皿盖
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖
⑥等待平板冷却5～10 s，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上
A．①③④⑤ B．④⑤⑥
C．③⑤ D．①②④⑥
解析：待培养基冷却至50 ℃左右，在酒精灯火焰附近倒平板；将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，左手拔出棉塞，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，等待平板冷却凝固5～10 min后，将平板倒过来放置。
答案：C
7．在农田土壤的表层自生固氮菌较多。将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦37 ℃恒温箱中培养
⑧28 ℃～30 ℃温度下培养
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②④⑤⑧ D．①④⑥⑦
解析：自生固氮菌有固氮功能，因此培养基中不需要加氮素；细菌对抗生素敏感，因此，不能加抗生素；自生固氮菌是异养型的，应加葡萄糖；其生长繁殖的适宜温度是28 ℃～30 ℃。
答案：C
8．尿素是尿素分解菌的氮源，因此在配制培养基时( )
A．葡萄糖在培养基中含量越多越好
B．尿素在培养基中含量越少越好
C．尿素分解菌有固氮能力，故培养基中尿素为无机氮
D．尿素分解菌无固氮能力，故培养基中的尿素为化合态氮
解析：尿素分解菌为异养型微生物，培养基中含葡萄糖是必要的，但不是越多越好，葡萄糖的含量过多会使细菌失水过多而不能生长。尿素分解菌没有固氮能力，不能利用游离态的氮，只能利用化合态的氮。尿素在培养基中含量过多或过少都不利于细菌的正常生长。尿素为小分子有机物。
答案：D
9．若将酵母菌和圆褐固氮菌混合在一起，可采用下列哪组培养基将它们分开( )
A．加食盐的培养基和牛肉膏、蛋白胨培养基
B．固体培养基和液体培养基21世纪教育网
C．加伊红—美蓝的培养基和含硝酸盐的培养基
D．加青霉素的培养基和无氮培养基
解析：青霉素可杀死原核生物如细菌，酵母菌为真菌，因而不会被杀死。圆褐固氮菌是固氮菌，无氮源也能存活，但酵母菌无法存活，借此可分离两种微生物。
答案：D
10．细菌分离与计数实验操作过程应注意( )
①无菌操作 ②做好标记 ③规划时间 ④无菌观察
A．①②③④ B．②③④
C．①②③ D．①②
解析：由于本实验操作复杂，目的是对细菌进行分离和计数，整个过程需要无菌操作，如取土样时用到的小铁铲和盛土样的信封及容器等均需灭菌，土样称量、样品稀释及涂布平板等操作均在火焰旁进行；本实验用到的平板和试管比较多，为避免混淆，最好在使用前就做好标记；本实验耗时较长，需事先规划好时间，以便提高工作效率，在操作时更加有条不紊。
答案：C
11．下列有关纤维素酶作用的验证实验的叙述，不正确的是( )
A．可用报纸、复印纸来代替滤纸条21世纪教育网
B．两支试管中所加缓冲液的量相等
C．在一定范围内，滤纸条的分解速度会随着纤维素酶量的增加而加快
D．振荡会加快滤纸条的分解
解析：在验证纤维素酶作用的实验中，两支试管中所加缓冲液的量分别为10 mL和11 mL，加入10 mL的试管中还需滴加1 mL的纤维素酶，而另一支试管则不加。
答案：B
12．若将某种细菌置于含有营养物质的物体上，它会繁殖并形成细胞群。下列哪种实验可以用来检验两种抗生素的杀菌效用( )
解析：要检验抗生素的杀菌作用需要设置对照实验。检验抗生素甲的杀菌作用，可设置不加抗生素甲培养基培养细菌为空白对照，加抗生素甲的作为实验组，适宜条件下培养；同理也可检验抗生素乙的杀菌效果。
答案：C
二、非选择题(共52分)
13．(16分)微生物在生物技术的运用中具有非常重要的地位，请你回答下列关于微生物在生物技术中运用的问题。21世纪教育网
(1)微生物的培养和接种等环节都需要严格做好无菌操作，包括灭菌和消毒两种方式，下列所列举的实验材料和用具中，需要灭菌的是________(填数字)，需要消毒的是________(填数字)。
①培养基 ②接种环 ③实验者的双手 ④培养皿 ⑤酒精灯
(2)制作果酒和果醋是利用了酵母菌和醋酸菌的代谢过程产生酒精和醋酸的特点，请你以反应式的形式写出果酒和果醋的制作原理：
果酒：_________________________________________________________________；
果醋：__________________________________________________________________。
(3)制备培养基过程中，倒平板是一个非常重要的环节。将融化的培养基倒入培养皿中以后，要等到培养基凝固后将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上，目的是________________________________________________________________________。
(4)在筛选纤维素分解菌的过程中，人们发明了刚果红染色法。在含有纤维素的培养基中加入纤维素分解菌后，过一段时间向培养基中再加入刚果红，判断纤维素分解菌的存在部位的依据是_______________________________________________________________。
解析：(1)灭菌和消毒的对象不同，消毒主要针对人体如皮肤等，培养基及其他用具要进行灭菌。(2)果酒制作利用了酵母菌的无氧呼吸，醋酸菌的代谢类型是异养需氧型，当糖源不足时可将乙醇变为醋酸。(3)制作培养基时，等培养基凝固以后要将培养皿倒置，目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基造成污染。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，因能分解纤维素的细菌周围因不存在纤维素，会出现透明圈。
答案：(1)①②④ ③
(2)C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
(3)防止培养皿盖上的水滴滴入平板上造成污染
(4)是否产生透明圈(在纤维素分解菌的周围产生透明圈)
14．(20分)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：21世纪教育网
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉，分别为细菌培养提供了氮源和________。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 h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(按功能分)被称为________。
(6)从以下哪些微生物中可以提取到能够分解玉米秸秆的酶？________。(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
答案：(1)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21世纪教育网
(5)盐(或NaCl) 选择培养基 (6)B、E21世纪教育网
15．(16分)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本流程，请回答相关问题
21世纪教育网
(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以____________为碳源、并加入________的培养基上筛选周围有______的菌落。
(2)如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且三种等量酶液中酶蛋白的浓度相同，则你认为三种酶液的活性________(一定相同、不一定相同、一定不相同)，可以通过对________进行定量测定来验证。
(3)根据测定结果，①环节常选择木霉，则②中获得的酶是________酶。
(4)生产中可以满足④环节的常见菌种是________，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意________，④过程要注意避免________。
解析：(1)自然界中①环节所需要的微生物是能分解纤维素的，大多分布在富含纤维素的环境中。(2)对获得的酶的活性的测定要通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖来进行，且不同的菌落产生的酶的活性不一定相同。(3)①环节若选择木霉，则②中获得的酶是纤维素酶。(4)生产中④环节为发酵，常用菌种是酵母菌，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意发酵装置密闭，④过程要注意避免杂菌污染。
答案：(1)富含纤维素(其他答案合理也可，如落叶较多等) 纤维素 刚果红 透明圈[21世纪教育网]
(2)不一定相同 纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖 (3)纤维素 (4)酵母菌 发酵装置密闭(或保证无氧条件等) 杂菌污染
[专题5 DNA和蛋白质技术]
(满分：100分 时间：40分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．在血红蛋白的提取和分离实验中，下列操作正确的是( )
A．分离红细胞时需去除上层透明的黄色血浆
B．红细胞释放出血红蛋白时只需加入蒸馏水
C．分离血红蛋白溶液是低速短时间离心
D．洗脱时，待红色蛋白质下移即开始收集流出液
解析：分离红细胞时要及时除去血浆蛋白，红细胞释放血红蛋白时需要加入蒸馏水和甲苯。分离血细胞时，要短时低速离心，即一般为500 r/min，离心2 min，否则白细胞会一同沉淀，达不到分离效果。分离血红蛋白时要高速长时间离心，以2 000 r/min的速度离心10 min。洗脱时待红色的蛋白质接近色谱柱底端时用试管收集流出液。
答案：A[来源:21世纪教育网]
2．下列属于PCR技术条件的是( )
①单链的脱氧核苷酸序列引物 ②目的基因所在的DNA片段 ③脱氧核苷酸 ④核糖核苷酸 ⑤DNA连接酶 ⑥DNA聚合酶 ⑦DNA限制性内切酶[来源:21世纪教育网]
A．①②③⑤ B．①②③⑥
C．①②③⑤⑦ D．①②④⑤⑦
解析：PCR技术需要DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶。
答案：B
3．下列有关PCR的描述不正确的是( )
A．是一种酶促反应
B．引物决定了扩增的特异性
C．PCR反应中的目的片段一般以2n的方式积累(假设扩增效率为100%)
D．扩增对象是氨基酸序列
解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它以极少量的DNA为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，在引物作用下使DNA聚合酶从引物的3′端连接脱氧核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝。
答案：D
4．在使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中，相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程，可表示为( )
解析：蛋白质相对分子质量越大，越容易通过凝胶间隙而先被洗脱出来 ，蛋白质相对分子质量越小越易进入凝胶内部而后被洗脱出来。
答案：B
5．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙述，错误的是( )21世纪教育网
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随着溶液浓度的减小而减小
B．向鸡血细胞中加入蒸馏水的目的是使其吸水胀破，释放出其中的DNA
C．向滤液中加入冷却酒精的目的是除去DNA中的杂质，粗提取DNA
D．向初步纯化的DNA中加入二苯胺溶液，沸水浴后可观察到溶液显蓝色
解析：DNA在NaCl溶液中的溶解度随着溶液浓度的改变而改变，低于0.14 mol/L时，随着NaCl溶液浓度的增加而减小，高于0.14 mol/L时，随着NaCl溶液浓度的增加而增大。
答案：A
6．在蛋白质和DNA的混合液中，要想得到较纯的DNA，可采用的方法有( )
①向混合液中加入足量的蒸馏水
②向混合液中加入DNA水解酶
③向混合液中加入冷的95%的酒精
④向混合液中加入蛋白质酶
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：DNA分子在冷的酒精中可析出，据此可将DNA和蛋白质分离；而蛋白质酶则将蛋白质水解成可溶性的多肽，从而将蛋白质与DNA分离。
答案：B
7．PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是( )
①PCR过程常用的引物是人工合成的DNA单链
②PCR过程不需要DNA聚合酶
③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的
④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
A．③④ B．①②
C．①③ D．②④
解析：PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同。第一，PCR过程常用的引物是人工合成的DNA单链，其长度通常为20～30个脱氧核苷酸。第二，PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。
答案：C
8．下列关于现代生物技术应用的叙述，正确的有几项( )
①在蛋白质的提取和分离实验中，凝胶色谱法可将不同相对分子质量的蛋白质分离出来
②在PCR中，引物的结构和长度决定DNA子链从5′端向3′端延伸
③在蛋白质的提取和分离实验中，透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质
④在多聚酶链式反应中，TaqDNA聚合酶只能特异性地复制整个DNA的部分序列
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：DNA复制时，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，和引物的结构和长短没有关系，故②错误。[来源:21世纪教育网]
答案：C
9．DNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤：
(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；
(2)过滤含黏稠物的0.14 mol/L NaCl溶液；
(3)过滤溶解有DNA的2 mol/L NaCl溶液。
以上三次过滤分别为了获得( )
A．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
B．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液
C．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNA
D．含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤得到含核物质的滤液。第二次过滤是因DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出成丝状黏稠物，经过滤留在纱布上。第三次，是将第二次获得的黏稠物溶解在2 mol/L的NaCl溶液后，过滤除去杂质获得含DNA的滤液。
答案：A
10．聚合酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。
下列关于PCR技术叙述不正确的是( )
A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增
D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
解析：PCR的原理就是DNA的复制，原料应该是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸。
答案：C
11．下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验，叙述正确的是( )
A．前者选择鸡血细胞作为材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好
B．样品预处理时，前者静置1 d处理除去上清液；后者需要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色
C．在DNA粗提取实验中，往2 mol/L 氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应该缓慢加入，直到出现黏稠物为止
D．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等
解析：鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适用于提取血红蛋白。提取血红蛋白的实验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应该加入生理盐水，否则细胞提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度。DNA初次析出时，加蒸馏水至黏稠物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白，以利于血红蛋白的分离和纯化。
答案：A
12.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、电荷的性质和数量情况如右图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是( )
A．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内
B．若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快
C．若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子甲也存在于沉淀中
D．若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远
解析：透析袋可使小分子物质透过，而大分子物质不能透过，丙的相对分子质量大于乙，若乙留在袋内，则丙一定也留在袋内，故A项正确。B选项中甲相对分子质量最小，在凝胶色谱柱中移动的速度应最慢。C选项戊沉淀，甲不一定沉淀。D选项利用分子大小的差异将其分离，故相距最远的应为丙和甲。21世纪教育网
答案：A
二、非选择题(共52分)
13．(16分)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，A、B、C、D、E五个小组的操作除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均相同，而且正确，但实验结果却不同。
组别
实验材料
提取核物
质时加入
的溶液
去除杂质时
加入的溶液
DNA鉴定时
加入的试剂
A
鸡血
蒸馏水
95%的酒
精(25 ℃)
二苯胺
B
菜花21世纪教育网
蒸馏水
95%的酒
精(冷却)
双缩脲
C
人血浆
蒸馏水
95%的酒
精(冷却)
二苯胺
D
人血细胞
2 mol/L的
氯化钠
0.14 mol/L
的氯化钠
双缩脲[来源:21世纪教育网]
E
鸡血
蒸馏水
95%的酒
精(冷却)21世纪教育网
二苯胺
(1)实验材料选择错误的组别是________，其原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤(不包括实验材料)均正确，但得不到DNA的组别是________。
(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是________；蓝色较淡的是________，其原因是________________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
(4)B组实验不成功的最主要原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞没有细胞核，在这些材料中是不能得到DNA或得到的很少。(2)血细胞中有少量的白细胞，其中有DNA，所以只有C组织血浆中没有。(3)冷酒精对DNA有较好的凝集效果，而该组中用的是25 ℃酒精。(4)菜花细胞外有细胞壁起保护作用，在蒸馏水中不会破裂，所以不能得到DNA。
答案：(1) C、D 人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少 (2)C (3)A、E A 冷却的酒精对DNA的凝集效果较佳，该组使用的是25 ℃的酒精 (4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA(应采用研磨的方法)
14．(16分)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝的分子生物学技术。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题：
(1)PCR的全称是________。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是________；而这一过程中在细胞内是通过________实现的。
(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种______。请在图中绘出引物结合的位置。
(3)若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入________个引物。
(4)DNA子链复制的方向是________，这是由于_________________________________
________________________________________________________________________。
解析：PCR技术又称多聚酶链式反应，在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是5′到3′。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即(2×210－2)＝(211－2)个。
答案：(1)多聚酶链式反应 使DNA变性(使DNA的两条链解开) 解旋酶的催化
(2)单链DNA或RNA分子 见右图
(3)(211－2) (4)5′到3′ DNA聚合酶只能从引物的3′端拼接单个脱氧核苷酸分子
15．(20分)某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
实验准备
实验准备
(配制缓冲液血细胞悬液)21世纪教育网
样品处理
(洗涤、破碎、离心等)
―→
―→―→
试回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理________
(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________________________________________，
若要尽快达到理想的透析效果，可以____________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的____________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水；根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水胀破，释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，能尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，实现各种分子的分离。(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。
答案：(1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水胀破)
(2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)2 携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
[专题6 植物有效成分的提取]
(满分：100分 时间：40分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．工业生产上，植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法，原因是( )
A．利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来
B．水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
C．植物芳香油挥发性强，易溶于有机溶剂
D．操作最简单，成本较低
解析：选项A是原理，B为蒸馏法的类型，C为萃取的原理。
答案：D
2．提取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入氯化钠，不属于其目的的是( )
A．增大玫瑰精油的溶解度
B．使玫瑰精油和水分开
C．利于玫瑰精油的纯化
D．利于玫瑰精油的回收
解析：加入氯化钠溶液可使乳化液分层，有利于水油的分层及玫瑰精油的纯化与回收。
答案：A
3．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。其原因是( )
A．前者需保持恒温，后者不需要恒温
B．前者容易蒸发，后者不容易蒸发
C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰精油耐高温
D．前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水
解析：用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂石油醚为有机溶剂，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，所以采取水浴加热。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，直接加热不会出现燃烧、爆炸现象。
答案：D
4．胡萝卜素提取过程中，对材料处理正确的是( )
A胡萝卜要放置几天后再做实验21世纪教育网
B．烘干胡萝卜时，温度越高越好
C．为充分干燥胡萝卜，故干燥时间越长越好
D．要把烘干的胡萝卜用研钵研成胡萝卜干粉备用
解析：鲜胡萝卜含有大量水分，干燥时要控制温度，温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
答案：D
5．从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料粉碎、干燥，其目的主要是( )
A．胡萝卜太大，不能放入烧杯中21世纪教育网
B．整个胡萝卜不能溶于有机溶剂
C．使原料充分与有机溶剂接触，增大溶解度和脱水
D．减少萃取的时间，从而提高效率
解析：影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原料颗粒的大小及含水量也能影响萃取效率。因此，先将胡萝卜粉碎，并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度，效果就越好。另外，萃取时间一般要长一些，效果也会好些。
答案：C
6．炒胡萝卜时要多加油主要是因为( )
A．炒出来的胡萝卜香
B．油能使胡萝卜素变成维生素A
C．胡萝卜素易吸收
D．油多产生的胡萝卜素多
解析：胡萝卜素能溶于油，溶解的胡萝卜素易被人体吸收。
答案：C
7．以下关于选用纸层析法鉴定制取的胡萝卜素粗品的操作错误的是( )
A．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，做点样
B．用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样[来源:21世纪教育网]
C．每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥，待干后，将滤纸卷成圆桶状
D．将滤纸置于装有3 cm深的石油醚的密封瓶中
解析：应将滤纸置于装有1 cm深的石油醚的密封瓶中。
答案：D
8．对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是( )
A．每次点样后，可用注射器直接点样
B．点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点
C．层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液
D．在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中
解析：点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。层析时应用密封玻璃瓶，不能用普通烧杯。
答案：B[来源:21世纪教育网]
9．提取植物芳香油是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，然后冷却，将混合物重新分出油层和水层，以此来获得植物芳香油。在此方法中，运用了哪些操作手段( )
①蒸馏 ②压榨 ③萃取 ④干馏 ⑤分液21世纪教育网
A．①③ B．①③④
C．①⑤ D．①③⑤
解析：在提取植物芳香油的过程中，利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物的过程属于蒸馏，然后冷却，重新分出油层和水层，并将油层提取出来的过程属于分液。
答案：C
10．分离出的橘皮精油一般要在5 ℃～10 ℃下，静置5～7 d，其主要目的是( )
A．低温保持橘皮精油的活性
B．低温降低精油的挥发性
C．去除水和蜡质等杂质
D．低温使精油凝固
解析：用分液漏斗分离得到的橘皮油还含有少量的水和果蜡，需要在5 ℃～10 ℃下，静置5～7 d，使杂质沉淀，以利于去除。
答案：C
11．用蒸馏法提取玫瑰精油的有关叙述错误的是( )
A．蒸馏温度高，水和玫瑰精油挥发得就容易，所以在高温下蒸馏效果好一些
B．为了充分蒸馏玫瑰精油，应该在较低温度下延长蒸馏时间
C．在乳浊液分层的时候，为了利于水和油层的分开，可向乳化液中加入氯化钠
D．水和油层分开后，应在初提取的玫瑰精油中加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水分，放置过夜，经过滤除去固体硫酸钠后，就可以得到较纯的玫瑰精油
解析：蒸馏温度太高、时间太短，玫瑰精油的品质就比较差，如果要提高品质，就需要在较低温度下延长蒸馏时间。向乳浊液中加入氯化钠，增加盐的浓度，有利于水和油分层，通过分液漏斗排去水，得到初提取的玫瑰精油，再加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水分，放置过夜，过滤除去固体硫酸钠后，就可以得到较纯的玫瑰精油了。
答案：A
12．压榨完橘皮后，处理压榨精油时，离心的目的是( )
A．除去质量较小的残留固体物
B．除去水分
C．除去固体物和残渣
D．除去果蜡、果胶
解析：将榨出的油水混合液用布袋过滤，除去糊状残渣。再将得到的混合物用6 000～8 000 r/min的转速进行高速离心，以除去质量较小的固体残留物。21世纪教育网
答案：A
二、非选择题(共52分)
13．(16分)(2012·山东高考)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
21世纪教育网
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________ (填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_________________。
解析：(1)由高度分化的植物组物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分比；反之则有利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是果胶酶和纤维素酶。(4)用萃取法提取植物的有效成分时，应安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。
答案：(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌
(3)70% 果胶酶
(4)防止有机溶剂的挥发
14．(16分)围绕提取玫瑰精油的实验流程，回答以下问题：
(1)图中A过程是________，这一过程中重要的实验仪器是________、________。
(2)流程中：操作③是________，目的是_________________________________________。
(3)为确保玫瑰精油的提取，应选择鲜玫瑰花与清水的质量比值是________。采用________分离油层。
(4)玫瑰精油的提取可以用有机溶剂萃取吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：水蒸气蒸馏是常用的方法，原理：水和芳香油沸点不同，利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，形成油水混合物，再冷却分离。根据原料放置的位置，可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。蒸馏过程中需要蒸馏烧瓶、冷凝管等；流程中①加入氯化钠，使油水分层；②操作是加入无水硫酸钠，以吸收多余的水分；③操作是过滤，除去固体硫酸钠。为确保玫瑰精油的提取，应使鲜玫瑰花与清水的质量比值为1∶4。采用分液漏斗分离油层。玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂萃取。21世纪教育网
答案：(1)水蒸气蒸馏 蒸馏烧瓶 冷凝管
(2)过滤 除去固体硫酸钠
(3)1∶4 分液漏斗 (4)可以 玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂
15．(20分)阅读以下材料，完成相关问题：
从玫瑰花中提取出的玫瑰精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化妆品等。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或人工合成的化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。21世纪教育网
(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质，要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和________法，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有_____________________________________
__________的优点。
(2)某同学在实验中设计了如下图所示装置提取玫瑰精油，请指出该装置中的两处错误，并予以改正。
①错误1：__________________。
改正：________________________________________________________________。21世纪教育网
②错误2：_______________________________________________________________。
改正：_________________________________________________________________。
解析：(1)应根据原料特点来选择提取方法。根据玫瑰精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏法，又因玫瑰精油不溶于水，易溶于有机溶剂，故对干玫瑰花还可以用有机溶剂萃取的方法。
(2)蒸馏装置中，温度计测的是水蒸气温度，应使其下端与支管口下沿相平；冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气的流向相反。
答案：(1)萃取 设备简单、成本低、易操作
(2)①温度计位置过低 温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平
②冷凝管进水口、出水口接错 冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气的流向相反
[专题4 酶的研究与应用]
(满分：100分 时间：40分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是( )
A．可用加入碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤毛料衣服
B．一般先用热水浸开，然后调至适宜温度
C．水温太低使洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复
D．使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手
解析：加酶洗衣粉含有蛋白酶，不能洗涤毛料衣服(含蛋白质)；在热水中，酶容易失活，使用时不能用热水浸开；水温太低使洗衣粉中的酶的活性降低，但还能再恢复；碱性蛋白酶会损伤皮肤。
答案：D
2．啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而变浑浊，加入少量菠萝蛋白酶可以分解产生的蛋白质沉淀，防止变浑浊，而加入其他种类的酶则无济于事，这可作为验证什么的实例( )
A．酶的催化作用受环境的影响
B．酶的化学成分主要是蛋白质
C．酶的催化作用具有高效性
D．酶的催化作用具有专一性
解析：菠萝蛋白酶可以分解蛋白质，防止浑浊，加入其他种类的酶则无济于事，说明酶的催化作用具有专一性。
答案：D
3．下列说法中正确的是( )
A．加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中
B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶
C．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性
D．普通洗衣粉只是缺少酶，不会污染环境
解析：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶；普通洗衣粉中含有磷，含磷的污水排放可造成水体污染。
答案：C
4．下列说法不正确的是( )
A．在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的实验思路是不变的
B．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低
D．人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
解析：在探究果胶酶的用量实验中，参照“探究温度和pH对酶活性的影响”实验，采用梯度测定法，只是将原实验中的pH梯度、温度梯度改成酶的用量梯度而已，基本实验思路不变；植物、霉菌、酵母菌和细菌在其生活过程中，都会有分解果胶的过程，因此，它们都能产生果胶酶；在制作果汁过程中，由于果胶、纤维素的存在，影响榨出的果汁量及果汁的透明度，加入纤维素酶和果胶酶后，果汁榨出量及透明度均有提高；在使用梯度测定法测定酶的用量及活性时，可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断。
答案：C
5．市场上出售的加酶洗衣粉有多种，有去油污的，有去奶渍的，有去除棉纤起“毛”的等等，因此，洗涤各种污渍要考虑不同情况，针对性地选择加酶洗衣粉，其主要原因是( )
A．酶具有专一性 B．酶具有高效性
C．酶具有多样性 D．酶容易受环境条件影响
解析：由题意可知，生活中的污渍有油污，可选用脂肪酶；有奶渍或血渍，可选用蛋白酶；若是淀粉污物，则可选用淀粉酶；若去除棉纤衣物的“毛刺”，可选用纤维素酶。
答案：A
6．下列属于固定化酶在利用时的特点的是( )21世纪教育网
A．有利于酶与产物分离
B．制成的加酶洗衣粉可以被反复利用
C．能自由出入依附的载体
D．能催化一系列的酶促反应
解析：加酶洗衣粉不属于固定化酶的应用；固定化酶的主要优点是能够与产物分离、重复使用；固定化细胞才能催化一系列的酶促反应。
答案：A21世纪教育网
7．下列说法不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞体积大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．固定化酶能提高酶的利用率
解析：由于细胞体积大，酶分子很小，体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。因此，细胞多采用包埋法固定化，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。
答案：C
8．下列关于配制海藻酸钠溶液的叙述，不正确的是( )
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环[来源:21世纪教育网]
B．海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量
C．海藻酸钠的浓度越高，越易形成凝胶珠
D．海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少
解析：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。
答案： C
9．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是( )
A．向瓶内泵入氧气
B．应将装置放于适宜的条件下进行
C．瓶内应富含葡萄糖等底物
D．将瓶口密封，效果更好
解析：在有氧条件下，酵母细胞进行有氧呼吸产生大量能量，有利于其生长繁殖，扩大种群的数量，但在无氧条件下酵母细胞才能发酵产生酒精和CO2，保证无氧条件的措施是将瓶口密封。酵母细胞无氧发酵产生酒精时需要适宜的条件，如温度、pH以及底物葡萄糖等。
答案：A
10．下列叙述正确的是( )
A．一种固定化酶能催化一系列的化学反应
B．固定化细胞能产生一系列酶21世纪教育网
C．固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响
D．固定化酶只在细胞内才能发挥作用
解析：固定化酶一般只能催化一种化学反应；而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应；固定化细胞和固定化酶的作用原理是相同的，且固定化细胞能不断地产生酶和催化反应所需要的辅助因子，效果更好。固定化酶主要是在细胞外发挥作用。
答案：B
11．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的( )
A．温度 B．pH
C．水分 D．营养
解析：酶的催化作用与微生物一样需要适宜的温度、pH，且需要水分，但固定化酶技术不需要适宜的营养。
答案：D
12．用固定化酵母进行葡萄糖的发酵，结果发现产生的酒精很少，可能的原因是( )
①干酵母未进行活化处理 ②CaCl2溶液浓度过高
③加入酵母细胞前海藻酸钠溶液未冷却 ④活化酵母菌用的是蒸馏水
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：利用酵母菌进行葡萄糖的发酵产生的酒精较少的主要原因是参与发酵的酵母较少，题中的①②③都会造成这一结果，而酵母菌活化时用的就是蒸馏水。
答案：A
二、非选择题(共52分)
13．(16分)在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将黏附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎。
(1)某班同学为探究某种复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为________。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：
不同温度下除去不同污渍所需的时间21世纪教育网
水温(℃)
用时(min)
污染物21世纪教育网
5
15
25
35
45
55
65
75
85
植物油
225
110
98
7821世纪教育网
49
35
22
46
109
牛奶
200
103
70
42
11
34
49
91
100
糨糊
143
99
65
31
21
6
34
97
148
由上表可知，在洗涤不同污染物的衣服时要__________________________________。
(2)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复使用，这种方法制成的酶叫____________。
(3)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、纯化霉菌的方法是________________________________________________________________________。
(4)土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶，在分离这类微生物的过程中应该将________作为唯一碳源。
解析：(1)生物实验探究的基本原则是单一变量控制及对照，该实验目的为探究某种复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，很容易找出该实验的单一变量为温度。
(2)固定化酶的优点是既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。
(3)微生物接种方法很多，如平板划线法、稀释涂布平板法，此外还有平面接种或穿刺接种等，但前两种是最常用的。最终目的是使聚集在一起的菌种分散到培养基表面，形成肉眼可见的细胞群体，即菌落。
(4)若要分离纤维素分解菌，可以使用只含纤维素作为唯一碳源的选择培养基。
答案：(1)温度 使用不同温度的水 (2)固定化酶
(3)平板划线法、稀释涂布平板法(任选一种即可) (4)纤维素[来源:21世纪教育网]
14．(16分)工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响。某学生设计了如下实验：
Ⅰ：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
Ⅱ：将步骤Ⅰ处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
Ⅲ：将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。
Ⅳ：在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
8021世纪教育网
出汁量(mL)
8
13
15
25
15
12
11
10
根据上述实验，请分析回答下列问题：
(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，其产物是________。
(2)实验结果表明，当温度为________左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
(3)为什么该实验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？
解析：果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，其水解产物为半乳糖醛酸。由表可知，在40 ℃时出汁率最高。
答案：(1)半乳糖醛酸 (2)40 ℃ 最大 (3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。
15．(20分)如下图所示，探究性实验装置甲、乙、丙、丁、戊中，葡萄糖溶液是饱和的，6个装置中分别加入两粒凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点(刻度管足够长，瓶内氧气充足)。6个装置分别置于0 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的温度下，10 min后记录各个装置中的小液滴的位置并描绘出坐标曲线图(如图b的甲曲线)。
(1)实验的目的是________________________________________________________，
自变量是________。
(2)瓶中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________________________，
小液滴移动的距离表示___________________________________________________。
(3)实践中，如果通过固定化醋酸菌来生产醋酸，那么制备的凝胶珠的大小与固定酵母菌生产酒精相比，应该注意什么问题？_____________________________________________。
为什么？__________________________________________________________。
(4)如果在制备固定化醋酸菌细胞的实验中，海藻酸钠的浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10 min后的曲线乙。
(5)工业生产中，利用固定化细胞技术进行生产，从哪些方面可以延长利用固定化细胞的时间？(至少写两点)21世纪教育网
解析：(1)本实验是探究温度与醋酸发酵速率的关系，温度是自变量。(2)氢氧处理除去上清液；后者需要加入清水，化钠溶液的作用是用来处理生成的醋酸和二氧化碳，以免影响实验结果的准确性，保证小液滴移动的距离真实地表示有氧呼吸消耗的氧气量。(3)醋酸发酵为有氧发酵，而酵母菌发酵为无氧发酵。(4)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的醋酸菌的数目较少。(5)利用固定化细胞技术进行生产时，要求无菌操作，同时要注意控制好温度、pH等。
答案：(1)探究温度与醋酸发酵速率之间的关系 温度 (2)吸收CO2和防止产生的醋酸挥发而影响实验结果的准确性 有氧呼吸消耗的氧气量 (3)固定化醋酸菌的凝胶珠要小一些 因为醋酸菌发酵产生醋酸是一个有氧发酵的过程，凝胶珠小有利于氧气的供应，从而增加醋酸的产量 (4)提示：图形如原图曲线，但在原图的曲线下面(图略)。 (5)无菌操作；控制好温度、pH等
