高中生物北师大版选修1全册同步教学课件（共19份打包）

课件45张PPT。章末整合提升第1章　微生物技术知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建碳氮无机盐调pH灭菌营养需求选择平板划线分离涂布分离接斜面平板菌落尿素稀释液倒平板纤维素分解菌有机物质豆豉菌落1.实验室常用巴氏消毒法和使用紫外线或化学药物进行消毒，常用的灭菌方法有火焰灭菌、干热灭菌、间歇灭菌法、蒸汽持续灭菌法和高压蒸汽灭菌法等。
2.微生物的分离包括样品稀释、划线或涂布及培养三个步骤，划线或涂布最常用的方法是平板划线分离法和涂布分离法。
3.平板菌落计数法又称活菌计数法，是微生物数量测定的常用方法。4.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。
5.鉴定分解尿素的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。
6.纤维素分解菌能分泌纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和木质素酶等。
7.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。规律方法整合整合一　常用的灭菌和消毒方法比较例1　下列有关微生物培养与应用的说法，正确的是
A.天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基
B.接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的
灭菌处理
C.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段
D.分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源
解析　天然培养基是成分不明确的培养基，并不是不需加工配制的培养基；
实验操作者的双手需进行消毒处理；
分离分解尿素的细菌时，尿素是唯一氮源但不是唯一的碳源。答案解析例2　微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，以防止杂菌污染，请分析下列操作，错误的是
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢　
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行　
③家庭制作豆豉时要用高压蒸器灭菌锅灭菌以控制杂菌污染　
④培养基要进行高压蒸汽灭菌　
⑤加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A.① B.②③
C.③④ D.③⑤答案解析解析　无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；
为防止空气中的杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；
家庭制作豆豉时纳豆菌的芽孢对热不敏感，可采用高温控制杂菌污染；
培养基常进行高压蒸汽灭菌。故③⑤操作错误。整合二　微生物的纯化培养技术
1.技术流程2.流程解读
(1)无菌技术：主要指消毒和灭菌，实验中对操作者和操作空间进行消毒，对实验用具和培养基进行灭菌。实验过程中严格遵循无菌技术。
(2)倒平板：待培养基冷却到50 ℃～60 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
(3)平板划线分离法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，培养后获得由单个菌体繁殖形成的菌落，从而实现菌种的纯化培养。
(4)涂布分离法：先将菌液进行系列梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落，实现菌种的纯化培养。(1)自然界中多种微生物混杂在一起，研究菌种时需要将它们分离开来，微生物的纯化培养技术实现了菌种的分离。
(2)平板划线分离法操作简单，常用于微生物的分离；涂布分离法操作复杂，稀释度足够高时，培养基上生长的菌落大都是由单个细菌形成的，除用于微生物的分离外，还可进行微生物的计数。例3　1943年，曾获诺贝尔生理学或医学奖的美国科学家鲁里亚和德尔布吕克设计实验，研究大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前还是之后。请阅读以下资料回答下列问题：培养皿中培养基的基本配方：(1)在培养基中加噬菌体的作用是_________________________________；加伊红与美蓝的目的是_____________________。选择具有抗噬菌体突变的大肠杆菌答案解析便于识别大肠杆菌菌落解析　噬菌体与大肠杆菌的关系为寄生，有些大肠杆菌对噬菌体具有抗性，利用加噬菌体的培养基将其筛选出来。伊红美蓝培养基用于特异性鉴别大肠杆菌，其在此培养基上的菌落呈深紫色。大肠杆菌的同化作用类型为异养型，所以培养基中加了乳糖等含碳有机物。由于生物的变异具有不定向性，且通过图示可以看出，将A试管中10 mL菌液先均分到50支试管中再培养24 h以后涂布到50个含噬菌体的平板上，菌落数有了明显差异，说明抗性发生了差异；B试管中10 mL菌液先一起培养24 h后再均分为50份分别涂布，结果各培养基菌落数相当，则说明假设一成立。若假设二成立，则A、B两组所有培养基中菌落数应无显著差异。通过培养基上菌落差异，可以推断出大肠杆菌抗噬菌体变异时间的早晚。A5菌落数为103，A4为7，说明A5变异时间早，经过大量的繁殖，具有抗性的个体远远多于A4。(2)由于大肠杆菌的同化作用类型是_______，因此，在培养基中还加入了一些相应的物质，其中_____是大肠杆菌生长的主要碳源，_______是氮源。
(3)从生态学的角度看，噬菌体与大肠杆菌这两种生物之间的关系是_____。
(4)该实验有两个假设：
假设一：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之前。
假设二：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之后。
你认为图中的实验结果支持上述哪个假设：_______，如果另一个假设成立的话，实验结果应该是：________________________________________。异养型乳糖蛋白胨寄生假设一A、B两组所有培养基中菌落数没有显著差异答案(5)在这个实验设计中，研究者根据培养皿中菌落数的差异推断，从而证明假设的成立。请你分析出现A4和A5实验结果的原因：______________
_________________________________________________________________________________。答案抗噬菌体变异发生的时间A5比A4早，具有抗噬菌体突变的大肠杆菌数较多，培养皿中出现的菌落数就多整合三　有关分解尿素的细菌和纤维素分解菌的比较
1.对比分析尿素分解菌和纤维素分解菌的分离和鉴定2.分解尿素的细菌和纤维素分解菌的分离流程比较例4　下列关于尿素分解菌和纤维素分解菌的分离的叙述中，错误的是
A.前者需要以尿素为唯一的氮源，后者需要以纤维素为唯一的碳源
B.尿素分解菌能产生脲酶，纤维素分解菌能产生纤维素酶
C.两个过程中都需要梯度稀释
D.刚果红染色法也可以用于鉴定尿素分解菌
解析　两种细菌的分离都用到选择培养基，分离尿素分解菌的培养基以尿素为唯一氮源，分离纤维素分解菌的培养基以纤维素为唯一碳源，A正确；
两种细菌分别产生脲酶和纤维素酶，B正确；
由于在样品中细菌的浓度较大，所以都要进行梯度稀释，C正确；
刚果红染色法仅能用于纤维素分解菌的鉴定，D错误。答案解析热点考题集训1.3个培养皿中分别加入10 mL不同成分的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36小时后，计数菌落数，结果如下表。下列选项不正确的是答案解析A.该实验采用的是固体平板培养基
B.该实验采用涂布分离法接种
C.Ⅰ和Ⅱ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子
D.Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类√23451789106解析　培养基中添加了琼脂且能观察到菌落，因此本实验采用的是固体平板培养基，A项正确；
对大肠杆菌进行菌落计数用的是涂布分离法，B项正确；
Ⅰ和Ⅱ对照，Ⅰ中菌落数比较少，说明生长因子能促进大肠杆菌的生长，C项不正确；
Ⅱ和Ⅲ对照，缺少葡萄糖的培养基中大肠杆菌不能生长，说明大肠杆菌的生长需要糖类，D项正确。234517891062.在微生物的培养中下列说法不正确的是
A.培养基、手、接种针要分别用高压蒸汽、火焰灼烧、酒精进行无菌处理
B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，不能以
M3作为该样品菌落数估计值
C.设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，
提高实验结果的可信度
D.纤维素分解菌产生的纤维素酶是一种复合酶，可把纤维素分解成葡萄糖
解析　培养基、接种针、手要分别用高压蒸汽、火焰灼烧、酒精进行无菌处理、统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以平均值作为该样品菌落数估计值，所以A、B选项符合题意。答案解析√234517891063.酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是
A.碳源供应太充足
B.葡萄糖不是酵母菌的原料
C.改变了酵母菌培养液的pH
D.细胞会发生质壁分离
解析　当培养基中葡萄糖的浓度升高时，会导致培养液的渗透压升高，从而导致细胞发生质壁分离。答案解析√234517891064.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是
A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3
C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素
解析　能合成脲酶的微生物可以分解尿素，所以氮源为尿素；
而这种微生物为异养生物，所以其碳源为含碳有机物葡萄糖。答案√解析234517891065.淀粉酶可通过微生物发酵生产获得，生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉，在菌落周围形成透明圈。为了提高酶的产量，研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株。下列实验步骤中不正确的是
A.将生产菌株分为两组，实验组用一定剂量的诱变剂处理，对照组不处理
B.制备含水、淀粉、氮源和无机盐等成分的固体培养基，并进行灭菌处理
C.把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基上，同时接种对照组，相同条
件下培养
D.观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈，选出有透明圈的菌株即为所需
菌株答案√解析23451789106解析　利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株，需要设置对照实验，实验组用诱变剂处理，对照组不处理，从而筛选出淀粉酶产量高的菌株，A项正确；
筛选菌株需要将菌种接种到固体培养基上，培养基需在接种前进行灭菌处理，B项正确；
为保证实验结果可靠、可信，要进行重复实验，即将菌种接种在多个培养基上，C项正确；
产淀粉酶的菌株在菌落周围都形成透明圈，而产量高的菌株形成的透明圈大，因此应选择透明圈大的菌株进行培养。234517891066.利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，下图为生产燃料乙醇的简要流程，据图分析错误的一项是 答案解析A.要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样
B.图中②过程常用的微生物B是酵母菌
C.微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D.可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用√23451789106解析　根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A最好选择富含纤维素的土壤采集，A项正确；
图中②过程表示生产乙醇的过程，常用微生物是酵母菌，B项正确；
微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C项错误；
微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D项正确。234517891067.下图表示从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列与该实验相关的叙述中不正确的是
A.实验中所用的培养基①②③④均属于选择培养基
B.图中Ⅰ、Ⅱ过程实现了对目标微生物的稀释
C.统计⑤处培养基中的菌落数并不一定代表接种到④上的活菌数
D.在⑤处培养基上形成菌落的微生物同化作用类型为异养型答案√解析23451789106解析　该实验的目的是从土壤中分离能分解对羟基苯甲酸的微生物，所以使用的培养基为选择培养基，A项正确；
图中Ⅰ、Ⅱ过程为选择培养，目的是增大所分离的微生物的浓度，B项错误；
⑤处的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是一个或多个活菌繁殖后形成一个菌落，C项正确；
所分离的微生物利用现成的有机物生长繁殖，所以该微生物的同化作用类型为异养型，D项正确。234517891068.焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼，是当前焦化行业环保治理的难题。某同学通过查阅资料发现可通过细菌生物降解方法处理焦化厂污染物。下列有关分析错误的是
A.配制以苯甲酰肼作为唯一碳源的选择培养基进行筛选
B.利用平板划线分离法可以对初步筛选出的目的菌进行纯化
C.逐步提高培养基中苯甲酰肼的浓度可以得到高效降解污染物的优质菌株
D.应该从农田土壤中筛选目的菌答案√234517891069.有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。答案解析(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_____、_______四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其目的是___________________________________。氮源无机盐使能利用苯磺隆的微生物正常生长繁殖23451789106解析　微生物生长繁殖需要的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四类。根据题意可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，该实验的目的是探索其降解机制，因此，需要从土壤中分离出有降解苯磺隆能力的微生物，故选择培养时为了排除其他碳源的干扰，培养基中唯一碳源只能是苯磺隆。23451789106(2)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有
_________________________________________________。答案接种环①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开始解析23451789106解析　纯化菌株时，通常使用的划线工具是无菌接种环。划线的平板培养后，发现第一划线区域的划线上不间断地长满了菌落，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，而其他划线上有菌落。造成此现象的原因可能有两个：一是接种环灼烧后未冷却，菌种接触到高温的接种环而死亡；二是划第二划线区域第一条线时未从第一区域末端开始。23451789106答案(3)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是___________________________________，该实验设计是否合理？为什么？______________________。
解析　根据图乙所示实验中的上清液加入蛋白酶溶液推测，实验目的是探究目的菌株是否能分泌降解苯磺隆的蛋白质，实验设计不合理之处是缺少不加蛋白酶溶液、其他条件相同的空白对照。目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理，缺少空白对照解析2345178910610.2015年与我国女科学家屠呦呦平分诺贝尔生理学或医学奖的是爱尔兰科学家威廉·坎贝尔和日本药物科学博士大村智，他们二人的贡献是发现了一种新的药物，名为阿维菌素，其衍生产品降低了河盲症和淋巴丝虫病的发病率，同时还能有效对抗其他寄生虫病，治疗效果显著。大村智从土壤样品中分离链霉菌的新菌株，在实验室内通过成千上万链霉菌培养物筛选出一些较有发展前途的菌株，这就是阿维菌素的来源。请回答下列问题：23451789106答案(1)制备链霉菌培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是________和灭菌，对培养基进行灭菌的常用方法是_________________。倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，其主要原因是________________
_________________________________________________________。
(2)图①的接种方法是将聚集的菌种进行___________后，分散到培养基的表面。在培养基上接种时接种环需通过灼烧灭菌，
完成图中划线操作，共需要灼烧接种环____次。
图②表示的是用__________法接种培养后
得到的结果。调节pH高压蒸汽灭菌法防止培养皿盖上的冷凝水珠落入培养基造成污染，并防止培养基水分过快地挥发逐步稀释4涂布分离23451789106(3)在纯化过程中，在固体培养基上划线分离后，经培养，在划线的末端出现_______________，表明目的菌已分离纯化。
(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液的________的含量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高__________的利用率。答案不连续单个菌落溶解氧营养物质23451789106课件54张PPT。第1课时　培养基的配制和灭菌第1章　微生物技术学习导航　
1.阅读教材P4、P7内容，掌握培养基的作用、营养成分、种类及制备。2.阅读教材P5、P9内容，区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。
重难点击　
1.掌握制备培养基的原理。
2.区分消毒和灭菌。一、培养基当堂检测二、灭菌内容索引三、培养基配制的实验操作一、培养基基础梳理在实验室条件下进行科学研究或在工业生产上大规模制造微生物产品都需要用到培养基。
1.概念：是人工配制的适合微生物 或积累 的营养基质，用以培养、 、鉴定和 各种微生物。
2.成分
(1)培养基一般都含有水、 、 、微量元素和无机盐等，有时候还需要加入特殊的营养物质。生长繁殖代谢产物分离保存碳源氮源(2)判断下面培养基的各种成分能提供的营养物质类别3.分类：不同种类微生物的生长繁殖对营养的要求不同，通过选择不同的培养基，人为控制培养基的 、 、 、渗透压等条件，使选择的培养基利于 的生长，而不利于其他微生物的生存，可以达到分离、培养不同微生物的目的。无机盐碳源氮源pH碳源氮源某类或某种微生物(1)根据物理状态分为 培养基和固体培养基，主要区别是后者加入了 。
(2)用途
①液体培养基：用于各种 研究和获得 ；用于____
生产。
②固体培养基：应用于微生物的分离、 、培养、保存和 等。另外，一些由天然固体基质制成的培养基也属于固体培养基。液体凝固剂琼脂生理、代谢大量菌体发酵工业纯化鉴定1.培养基的成分与作用
(1)试根据微生物的同化作用类型将微生物进行分类。
答案　分为自养型微生物和异养型微生物。
(2)试从碳源和氮源的角度分析不同类型的微生物所需的培养基成分的特点。问题探究答案糖类等有机物NH3、硝酸盐等无机物尿素、蛋白质等有机物答案2.牛肉膏蛋白胨培养基
(1)牛肉膏蛋白胨培养基中提供碳源和氮源的物质各是什么？
答案　牛肉膏和蛋白胨都可以为微生物提供碳源和氮源。
(2)牛肉膏蛋白胨培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质各是什么？
答案　主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。拓展应用1.下列关于培养基的说法正确的是
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.除水以外的无机物只能提供无机盐
D.无机氮源不可能提供能量答案解析解析　根据培养基的物理性质，可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基，在液体培养基中加入不同量的凝固剂如琼脂可形成半固体或固体培养基；
除水以外的无机物如NH4HCO3，既可以是碳源，也可以是氮源，不仅仅提供无机盐；
无机氮源有时也能提供能量，如NH3可以为硝化细菌提供能量。培养基的种类2.下列培养基配方中能作为选择培养基、鉴别培养基的依次是答案解析A.①③ B.②①
C.②④ D.③①解析　在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别是否存在大肠杆菌，有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基。高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来，有高浓度食盐的培养基为选择培养基。(1)表格中的蛋白胨主要为微生物提供何种营养成分？
答案　主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。
(2)乳糖和蔗糖在培养基中的作用是什么？
答案　可以为微生物提供碳源和能源。
(3)如果用培养基培养某种自养微生物，则该配方中的哪种物质可以去除？
答案　乳糖和蔗糖。答案 有关培养基营养物质的四点提醒
(1)培养不同的微生物所需要的营养物质可能不同
①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。
②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。
(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源、能源。
(3)微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。
(4)微生物需要量最大的是碳源。能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。二、灭菌基础梳理由于配制培养基的各类营养物质和容器等含有多种不同的微生物。配制好的培养基必须立即灭菌，及时杀灭培养基中的微生物，同时防止微生物大量繁殖造成的培养基营养成分的改变。
常用的培养基灭菌方法是 ，其原理是高压蒸汽属于_____
蒸汽，穿透力大，蒸汽由气态变为液态时能放出大量的热，可以______
；灭菌时还需要一定的 来达到高温的要求。高压蒸汽灭菌湿热迅速提高温度压力1.“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。在日常生活、生产实践、自身健康防护中，有哪些“无菌操作”的例子？
答案　日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例子分别有：(1)被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。
(2)家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。
(3)打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗，一般要在其伤口处涂抹一些碘酒。问题探究答案2.消毒和灭菌的原理是什么？消毒和灭菌都能杀死所有的微生物吗？是否适用于所有的生物和物品？
答案　(1)都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物。
(2)灭菌可杀死处理材料中的全部微生物(包括芽孢和孢子)，而消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物(一般不包括芽孢和孢子)。
(3)不是，无菌技术既要考虑效果，又要考虑操作对象的承受能力。例如，活体生物材料、操作者的双手等只能消毒，而不能灭菌。答案3.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答案　还能有效避免污染环境以及操作者自身被微生物感染。
4.无论是接种微生物还是制备培养基中的倒平板，都要在酒精灯火焰附近进行，请简述理由。
答案　在酒精灯火焰附近进行接种或倒平板，目的是造成一个无菌环境，避免操作过程中受到杂菌的污染。答案归纳总结消毒和灭菌的比较
(1)消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。常用的方法有紫外线消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法。
(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的方法有火焰灭菌、干热灭菌、间歇灭菌法、蒸汽持续灭菌法、高压蒸汽灭菌法。拓展应用3.高温灭菌的原理是
A.每种微生物生长的最适温度是一定的
B.微生物对于高温环境不适应
C.高温破坏了微生物细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动
D.高温降低了环境中氧的浓度答案解析解析　高温的致死作用主要是使微生物的蛋白质和核酸等重要生物大分子物质发生不可逆转的变性。4.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是
①化学消毒　 ②灼烧灭菌　
③干热灭菌　 ④紫外线消毒
⑤高压蒸汽灭菌　 ⑥巴氏消毒法
A.⑤③②①④⑥ B.①②③④⑤⑥
C.⑥②③④①⑤ D.③④②①⑥⑤答案解析解析　培养基用高压蒸汽灭菌；
培养皿能耐高温，常用干热灭菌；
接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；
实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；
对空气可用紫外线消毒；
为了不破坏牛奶的营养成分，可采用巴氏消毒法对其进行消毒。(1)接种环灼烧灭菌后为什么不能立即接触菌液？
答案　因为刚刚灼烧后的接种环温度较高，马上接触菌液会将菌种杀死。
(2)选择无菌操作方法的依据除了无菌操作的目的外还有什么？
答案　还要依据无菌操作的对象。答案(1)酒精消毒液中酒精浓度对效果的影响：70%的酒精杀菌效果最好。原因是浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；浓度过低，杀菌能力减弱。
(2)无菌技术措施的选择原则
①考虑效果：灭菌的效果比消毒要好。
②考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法，而不能采用灭菌的方法。三、培养基配制的实验操作基础梳理不同种类微生物需要的培养基不同，但各种培养基配制的步骤是基本相同的，配制完成后还要严格灭菌。
1.实验原理
不同种类微生物生长繁殖对 不同，要根据_____________
来配制合适的培养基，并控制好培养基的 、碳源、氮源、_______
等条件。营养的要求微生物的需求pH渗透压2.实验步骤——以牛肉膏蛋白胨培养基的配制为例
(1)配制
　计算
　 ↓
　称量：3 g牛肉膏、10 g 、5 gNaCl、20 g_____
　 ↓
　溶化
　 ↓　　
　调节pH蛋白胨琼脂(2)分装、加塞和包扎
①分装：趁热分装到洁净试管内或 中。
②加棉塞：用棉花不用脱脂棉，脱脂棉吸水。
③包扎：外包牛皮纸，且挂标签。
(3)高压蒸汽灭菌
注入开水：与底架平齐
　 ↓
放待灭菌物品：竖放于灭菌桶中，不能太满
　 ↓锥形瓶加盖密封：排气软管插入排气槽，同时旋紧相对的两个螺栓
　 ↓
排冷空气：打开排气阀，排除锅内冷空气
　 ↓
高压灭菌：关上排气阀，压力升至100 kPa，温度为 ℃，维持15～30 min
　 ↓
取出灭菌物品：断电后，压力降至 时，打开排气阀，旋松螺栓，取出
灭菌物品1210(4)摆斜面或倒平板
取出培养基，待培养基冷却至 ，制成 (图1)或 (图2)后备用。50 ℃～60 ℃斜面平板1.培养基灭菌后，需要冷却至50 ℃～60 ℃左右时，才能倒平板的原因是什么？你用什么办法来估计培养基的温度？
答案　琼脂是一种多糖，在98 ℃以上熔化，在44 ℃以下凝固，倒平板时高于50 ℃～60 ℃则会烫手，低于50 ℃～60 ℃时若不及时操作，琼脂会凝固。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。问题探究答案2.分析下图，回答(1)、(2)问题：(1)为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答案　通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
(2)从防止杂菌污染的角度思考，平板冷凝后将平板倒置的原因是什么？
答案　平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。答案答案3.怎样判断制备的培养基是否合格、成功，是否受到污染？答案　未接种的培养基在恒温箱中保温一段时间后，如果无菌落生长，说明培养基制备成功、合格，未受到污染。归纳总结 (1)培养基的配制原则
①目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等)，如培养基可由简单的无机物组成；生产用培养基内可加入化学成分不明确的天然物质，而分类鉴定用培养基内必须加入已知化学成分的物质。
②营养要协调，注意各种营养物质的浓度和比例：营养物质浓度过低不能满足微生物的营养需要，过高对微生物的生长有抑制作用，另外，培养基中各营养物质浓度比直接影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比(C/N)的影响较大。例如，在谷氨酸生产中，当培养基中的碳源与氮源的比为4∶1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸少；当碳源与氮源的比为3∶1时，菌体繁殖受到抑制，但谷氨酸合成量大增。③pH要适宜，各种微生物适宜生长的pH范围不同，细菌7.2～7.6、放线菌7.5～8.5、真菌5.0～6.0。
(2)微生物的无菌操作技术
①在微生物的实验室培养中，无菌技术的核心是防止杂菌污染，保证培养的纯度。
②无菌技术的具体内容
a.对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。
b.将用于微生物培养的器皿、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。
d.实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。拓展应用5.某学校开展大肠杆菌培养活动，首先对实验室进行清扫和消毒处理，然后准备各种原料和用具。请回答下列问题：
(1)对买回来的菌种进行扩大培养，首先制备试管培养基，写出制备牛肉膏蛋白胨固体培养基所需的原料： 。
(2)微生物在生长过程中对各种成分需求量不同，配制培养基时各成分要有合适的 。在烧杯中加入琼脂后要不停 ，防止______________
。答案牛肉膏、蛋白胨、蒸馏水、NaCl、琼脂比例搅拌琼脂糊底引起烧杯破裂(3)将配制好的培养基分装到试管中，加棉塞后若干支试管一捆，包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入 中灭菌。灭菌完毕后拔掉电源，待压力表的压力自然降到0时，将试管取出。如果棉塞上沾有培养基，此试管应 。答案高压蒸汽灭菌锅废弃6.制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基时，关于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　
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完全打开皿盖　
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答案解析问题导析问题导析　(1)培养基灭菌后，需冷却至 左右时才能倒平板，原因是琼脂在44 ℃以下凝固。
(2)倒平板的过程要在 附近进行。返回上页答案50 ℃～60 ℃酒精灯火焰解析　琼脂是一种多糖，在98 ℃以上可熔化，在44 ℃以下凝固，倒平板时高于50 ℃～60 ℃则会烫手，低于50 ℃～60 ℃时若不能及时操作，琼脂会凝固。无菌操作应贯穿于操作的全过程，皿盖全打开则空气中的微生物会进入培养基。等待平板冷却凝固(大约需5～10 min)后，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上。返回上页倒平板的过程需要进行无菌操作，在培养基的制备过程中，还有哪些环节需要进行无菌操作？
答案　要对培养基进行高压蒸汽灭菌，对培养皿进行干热灭菌，酒精灯火焰旁属于灼烧灭菌。答案碳氮无机盐称量调pH灭菌当堂检测1.不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列对一种以CO2为唯一碳源的自养型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元素
B.碳源物质也是该微生物的能源物质
C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D.水是该微生物的营养要素之一
解析　该微生物以CO2为唯一碳源，但CO2不能为微生物提供能量，不属于能源物质。√23451答案解析62.自养微生物与异养微生物的培养基的主要差别是
A.碳源 B.氮源
C.无机盐 D.生长因子
解析　自养微生物能够利用二氧化碳和水合成有机物，不利用现成的含碳有机物；
而异养微生物只能利用现成的含碳有机物，所以它们的主要区别是碳源不同。答案解析√2345163.下列关于灭菌和消毒的理解，不正确的是
A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒和灭菌实质是相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用的灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
解析　灭菌与消毒是两个概念。灭菌的原理是使蛋白质凝固变性，含水分较多者，其凝固所需温度较低。灭菌时要根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰灼烧法，培养基用高压蒸汽灭菌法，还有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法等。消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。√答案解析2345164.不同的微生物对营养物质的需求各不相同，但一般都需要水、碳源、氮源和无机盐。下列有关微生物所需营养物质的描述，正确的是
A.氮源物质只能为该微生物提供必要的氮元素
B.有些碳源也可以给微生物的生长提供能源
C.无机盐是微生物不可缺少的营养物质，所以无机盐越多越好
D.固体培养基中不含水分答案√解析234516解析　含氮的有机物既可给微生物提供氮元素，也可给微生物提供能源。含碳的有机物既可给微生物提供碳元素，也可给微生物提供能源。微生物生长需要无机盐，但不是越多越好，过多会导致培养基渗透压过高，使微生物因失水过多而不能生存。固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂琼脂，所以呈固态。2345165.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
解析　制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，应先根据需要计算各成分用量，然后称量、溶化、灭菌、倒平板。答案√解析234516答案6.下列实验材料和用具的无菌操作中，适合使用消毒方法的是 ，适合使用灭菌方法的是 。
①培养基　②外植体　③操作者双手　④锥形瓶　⑤接种环　⑥牛奶　⑦工作台　⑧培养皿②③⑥⑦①④⑤⑧234516课件52张PPT。第2课时　微生物的选择与纯培养第1章　微生物技术学习导航　
1.阅读教材P9内容，分析培养基对微生物的选择作用。
2.结合教材P11～12“微生物的分离与纯化实验”，理解并掌握利用平板划线分离法和涂布分离法来纯化微生物的方法。
重难点击　
1.探究培养基对微生物的选择作用。
2.掌握微生物分离与纯化的基本操作。一、培养基对微生物的选择作用二、微生物的分离与纯化内容索引当堂检测一、培养基对微生物的选择作用基础梳理不同微生物的营养需求不同，因此同一培养基上不同微生物的生长繁殖情况不同，同一种微生物在不同培养基上的生长繁殖情况也不同。通过实验探究分析培养基对微生物的选择作用。
1.实验探究
利用牛肉膏蛋白胨培养基检测空气中的微生物，利用马铃薯葡萄糖培养基检测桌面上的微生物。
(1)实验方法
①空气　打开无菌平板，让其在空气中暴露30～60 min。
②桌面　用一根无菌棉签，先在无菌平板的一个区域润湿，然后用其擦抹桌面，再用此棉签在平板的另一区域内来回划线。(2)实验结果
①同种培养基上生长的微生物类群主要有： 、 、 和酵母菌。
②在牛肉膏蛋白胨培养基中 的数量多，为优势菌；在马铃薯葡萄糖培养基中 的数量多，为优势菌。
(3)上述实验说明在科研或工业生产中如果想获得一种培养物应采取的措施是：配制 ，采用适当的稀释度，得到某一种微生物的
，即 。细菌放线菌霉菌细菌霉菌相应的培养基纯培养物单菌落2.归纳分析
(1)菌落概念：微生物的 菌体或孢子在 培养基表面上生长繁殖形成的肉眼可见的 ，称为菌落。
(2)菌落特征：不同种微生物对营养要求不一样，在相应的培养基上可形成大小、形态各异的菌落(如图)，由图思考：单个固体细胞群体①细菌菌落的特征：湿润、黏稠、易挑起、菌落颜色 。
②酵母菌菌落的特征：与 极相似，但是菌落要 ，颜色单调。
③霉菌菌落的特征：较 、常呈绒毛状、絮状或 状，一般比细菌菌落大 倍。一致细菌大而厚疏松蜘蛛网几倍到几十(3)利用不同培养基培养、分离微生物高氮源(C∶N＝4∶1)高碳源(C∶N＝16∶1)7.2～7.65～6牛肉膏蛋白胨培养基马铃薯葡萄糖琼脂培养基3.选择培养基
根据微生物对营养物质、pH、氧气等要求的不同，在培养基中加入某种化学物质，促进需要的微生物的生长，或者抑制不需要的微生物的生长，从而淘汰不需要的微生物，分离得到需要的微生物纯种，这样的培养基称为选择培养基。1.不同种微生物菌落的区别
(1)酵母菌菌落与细菌菌落有何区别？
答案　酵母菌菌落外形上与细菌极为相似，但比细菌菌落大而厚，颜色也较单调。
(2)霉菌菌落与细菌菌落有何区别？
答案　霉菌菌落较疏松，常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，一般比细菌菌落大几倍到几十倍。问题探究答案答案2.培养基的采用及原因
(1)培养细菌常采用什么培养基，原因是什么？
答案　牛肉膏蛋白胨培养基，原因是细菌生长需要的氮源高(C/N比为4∶1)，pH中性或微碱性(pH7.2～7.6)，因此培养细菌常采用牛肉膏蛋白胨培养基。
(2)培养酵母菌和霉菌常采用什么培养基，原因是什么？
答案　马铃薯葡萄糖琼脂培养基，酵母菌和霉菌生长所需的碳源含量高(C/N比为16∶1)，pH偏酸性(pH5～6)，因此培养酵母菌和霉菌常采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(简称PDA)。归纳总结(1)菌落中的微生物是同一类型的，可以看做一个种群，菌落的特征是进行菌种鉴定的重要依据之一。
(2)常见的选择培养基
①加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
②加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
③无氮源培养基可以分离固氮微生物。
④石油是唯一碳源的培养基，可以分离能消除石油污染的微生物。
⑤将培养基放在高温环境中培养，分离耐高温的微生物。拓展应用1.下列关于四种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的描述，其中正确的一组是答案解析A.硝化细菌、乳酸菌
B.乳酸菌、酵母菌
C.酵母菌、衣藻
D.硝化细菌、衣藻
解析　解答此题时应明确：硝化细菌、乳酸菌属于细菌，酵母菌属于真菌，衣藻属于真核生物。微生物所需的能源、碳源、氮源因其同化作用类型的不同而不同。2.培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。先用完全培养基培养混合菌种，然后分别放在A、B、C三种特殊培养基上培养，分别得到菌落①、②、③。其中A培养基以蛋白质为唯一碳源；B培养基中缺氮源；C培养基中成分如下表：请分析回答：
(1)菌落③同化作用类型最可能是 。
A.光能自养型 B.化能自养型
C.异养型 D.A或B
(2)如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌落 ；如果要培育获得大量蛋白酶的菌株，应选用菌落 。
(3)从题中分析可见，生物进化的内在因素是 ，对生物生存起重要作用的因素是 。答案解析问题导析②①遗传和变异外界环境条件返回上页答案问题导析　(1) 可水解蛋白质为氨基酸。
(2)当培养基无氮源时， 微生物可以进行固氮作用，获得氮源。
(3)题干表格中缺少 成分且含硫较多。蛋白酶固氮碳源返回上页解析　由题目可知：A培养基以蛋白质为唯一碳源，则菌落①的菌株可合成较多的蛋白酶；
B培养基中缺氮源，只能培养固氮微生物；
C培养基中无碳源且含有大量粉状硫，可培养化能自养型微生物，所以生物的生存是由外界环境条件决定的。二、微生物的分离与纯化基础梳理要研究某种微生物的特性，就要从混杂的样品中分离所需的菌种进行纯培养。阅读教材，试以大肠杆菌为例探讨微生物分离与纯化的方法。
1.实验原理
微生物的分离与纯化就是将待检测微生物样品通过 接种在
培养基上，样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成_____
。将单个菌落接种到 培养基上，经培养后，即可得到一个微生物的纯种。划线或涂布固体单个菌落斜面2.方法步骤(1)稀释：用1 mL 吸取1 mL大肠杆菌培养液，加入到盛有9 mL
的大试管中，充分混匀，然后用无菌吸管从此试管中吸取1 mL加入另一支盛有9 mL无菌水的试管中混合均匀，依次类推制成10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6系列稀释度的大肠杆菌稀释液。无菌吸管无菌水(2)划线或涂布
①平板划线分离法
a.操作：在 处，左手拿皿底，右手拿接种环，挑取大肠杆菌培养液一环在平板上划线。
b.划线方法： 划线和 划线。近火焰平行连续c.平行划线时，第一次划线及每次划线之前都要灼烧接种环，划线结束后也要灼烧接种环，目的分别是什么？答案　②涂布分离法a.将 浸在盛有酒精的烧杯中。
b.取不超过0.1 mL的 ，滴加到培养基表面。
c.将蘸有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10 s。
d.用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀。
(3)培养：将接种的平板 于培养箱或温室中37 ℃培养16～24 h。涂布器菌液倒置3.接斜面
从 上挑取少许细胞，接种到 上，置于培养箱或温室37 ℃培养24 h，菌种长好后，4 ℃保存备用。单个菌落斜面培养基1.平板划线分离法操作注意事项
(1)平板划线分离法接种菌种时，哪些操作可防止杂菌污染？
答案　①接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
②划完一个区域后，将接种环灼烧，冷却后再划下一区域。
③接种环沾取菌液时，要将试管口、棉塞等通过火焰。
④划线时将培养皿打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内。问题探究答案(2)在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答案　避免接种环温度太高，杀死菌种。
(3)在做第二次划线以及其后的操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
答案　划线后末端含有的细菌数目较少，每次从上一次的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少，最终分散成单个的细菌。
(4)为何最后一次划线不能与第一次划线相连？
答案　最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。答案2.涂布分离法操作注意事项
(1)涂布分离法的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想将菌液滴加到培养基上时应如何进行无菌操作？
答案　应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适，吸管头不要接触任何其他物体，吸管要在酒精灯火焰附近等。
(2)操作结束后，为什么要将一个未接种的培养基和接种的培养基放在一起培养？未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。如果有菌落生长，说明了什么？
答案　培养未接种培养基的作用是对照。未接种的培养基在恒温箱中保温1～2 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的；若有菌落生长，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染，需要重新制备。答案归纳总结平板划线分离法和涂布分离法的比较拓展应用3.涂布分离法是微生物培养中常用的一种接种方法。下列相关叙述错误的是
A.操作前需要将菌液进行一系列的梯度稀释
B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面
C.不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个菌落
D.操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理答案解析解析　涂布分离法要先将菌液进行一系列的梯度稀释，A项正确；
只有在稀释度足够高的菌液中，聚集在一起的微生物才被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，故而要将不同稀释度的菌液分别涂布平板，B项正确、C项错误；
在稀释涂布过程中，为防止杂菌污染，要对培养基和涂布器等进行严格灭菌处理，D项正确。(1)B项中不同稀释度的菌液一般涂布几个平板为宜？
答案　为保证结果准确，每个稀释度的菌液一般涂布3个平板，并对结果取平均值。
(2)如何证明该接种过程是成功的？
答案　将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入适宜温度的恒温箱中，培养12 h和24 h后，观察培养基上的菌落情况，若未接种的培养基上无菌落生长，则证明操作是成功的；否则不成功。答案答案(3)题中如果不同稀释度的菌液接种后都不能得到单细胞菌落，原因可能是什么？
答案　可能是稀释度不够，聚集在一起的微生物没能被分散成单个细胞。
(4)如果不进行D项操作，培养基上的菌落可能有哪些变化？
答案　菌落种类和数目增多。4.图甲是涂布分离法中的部分操作，图乙是平板划线分离法操作结果。下列叙述中，错误的是
A.甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液
B.对于浓度较高的菌液，如果甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落可能
不是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C.乙中培养皿中所得的菌落都符合要求
D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端答案解析问题导析问题导析　(1)对菌液进行稀释时，菌液中菌体的浓度越高，则稀释的倍数也要 ，菌体的浓度低时，则稀释的倍数不必 。
(2)高温会杀死菌体，所以一些经过高温或灼烧灭菌的器材需要 后才能接触菌种。
(3)平板划线分离法的多次划线中，菌体 ，即不同划线处的
不同，所以形成的菌落并非全部是由单个菌体繁殖而成的。返回上页答案越高太高冷却越来越少菌体数目解析　灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种，会将菌体杀死，A正确；
稀释倍数过低，会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确；
平板划线分离法中一般最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求，C错误；
连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的末端，目的是使菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成，D正确。返回上页稀释倍数和划线次数是两种接种方法的关键，决定稀释倍数和划线次数的因素是什么？
答案　决定稀释倍数及划线次数的因素是菌液的浓度，如果菌液的浓度较高则需要高倍数的稀释，所划线次数也要较多，否则就可以低倍稀释或减少划线次数。答案两种接种方法中，只有涂布分离法才适合对细菌进行计数的原因
只要稀释倍数足够高，则涂布分离法中形成的每个菌落都是由单一菌体繁殖而成的，即一个肉眼看不见的细菌对应着一个可以看见的菌落，可以通过统计菌落的数目推测出细菌的数目。而平板划线分离法中一般除了最后一次划线末端处的菌落是由单一的细菌繁殖而成的，其他每个菌落往往是由多个细菌一起繁殖而成，即一个菌落并非对应着一个细菌，所以不适合用于细菌的计数。营养需求选择平板划线法、涂布分离法斜面当堂检测1.微生物培养过程中，肉眼鉴别金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的重要依据是
A.细菌的大小、形状、颜色
B.菌落的大小、形状、颜色
C.有无鞭毛
D.培养基的不同
解析　微生物的鉴别和分离，一般要用固体培养基，由于不同微生物在固体培养基上长出菌落的形状、颜色等各不相同，所以可以作为鉴别的标准，因为每一个细菌细胞很小，肉眼无法看到其颜色、形状等。23451答案解析√2.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素，可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚，可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出
A.大肠杆菌
B.霉菌
C.放线菌
D.圆褐固氮菌答案解析√2345123451解析　固氮细菌的生长不需要从培养基中获得氮源，可在缺乏氮源的培养基上正常生长，因此可分离出圆褐固氮菌；在加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌，可分离出霉菌；在加入10%的酚的培养基中，因该培养基能抑制细菌和霉菌的生长，所以可分离出放线菌。利用上述三种培养基无法分离出大肠杆菌。3.如图是微生物平板划线分离法示意图，划线的顺序为1→2→3→4→5。下列操作方法正确的是
A.操作前不用进行任何处理
B.划线操作必须在火焰上进行
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　划线之前应对接种环灭菌；
划线操作在酒精灯火焰旁进行；
从1区域至5区域菌落密度越来越小，可能会在3、4、5区域得到所需菌落。答案解析23451√4.分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线分离法和涂布分离法。下列有关这两种方法的叙述错误的是
A.均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面
B.获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群
C.都应在火焰附近进行操作，以防止杂菌污染
D.稀释分散菌种的原理不同，均能达到分离纯化大肠杆菌的目的答案23451√5.下表是从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基配方。请回答下面的问题：答案解析23451(1)培养基的类型很多，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。氮源牛肉膏和蛋白胨灭菌23451解析　培养微生物的培养基中一般含有水、无机盐、碳源、氮源和生长因子。牛肉膏、蛋白胨既是碳源又是氮源；培养基在接种前必须灭菌处理。答案解析23451(2)分离纯化微生物最常使用的接种方法是 和 。
解析　微生物常用的接种方法包括平板划线分离法和涂布分离法。
(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　多种因素都会导致接种的菌种密度较大，没有形成单一的菌落。平板划线分离法涂布分离法稀释倍数不够，菌液的浓度太高；划线时，划完第一次没有灭菌又接着划第二次；培养过程灭菌不严格，受到微生物的污染课件44张PPT。第3课时　微生物数量的测定第1章　微生物技术学习导航　
1.阅读教材P17内容，概述测定某种微生物数量的方法和步骤。
2.结合教材P15～17“测定土壤中微生物的数量”实验，掌握使用平板菌落计数法测定土壤中微生物的数量。
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1.掌握测定某种微生物数量的方法和步骤。
2.学会使用平板菌落计数法测定土壤中微生物的数量。一、微生物数量测定的方法和原理二、土壤中尿素分解菌数量的测定内容索引当堂检测一、微生物数量测定的方法和原理基础梳理微生物数量的测定也是重要的微生物技术之一，平板菌落计数法是一种应用广泛的微生物数量测定方法。
1.平板菌落计数法的原理：根据微生物在高度稀释的条件下， 培养基上所形成的单个菌落，是由 繁殖而成的，即一个菌落代表 。
2.计算方法：从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是：同一稀释度的菌落平均数÷0.2÷稀释度×10。固体一个单细胞一个单细胞3.优缺点
(1)优点：能测出样品的 数，可用于微生物的选种与 、分离纯化及其他方面的测定。
(2)缺点：操作烦琐、时间较长、测定值常受各种因素的影响。
4.该方法统计的菌落数比活菌的实际数目低，这是因为_____________
。活菌育种当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落1.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？
答案　土壤中各种微生物的数量是不同的，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离。问题探究答案答案2.平板菌落计数法
(1)平板菌落计数法根据操作步骤的不同可分为哪两种？
答案　①涂布平板法：用灭过菌的涂布器将一定量(一般为0.1 mL)的适当稀释过的菌液涂布在琼脂培养基的表面，然后保温培养直到菌落的出现。记录菌落的数目并换算成每毫升样品中的活细胞的数量。
②倒平板法：将已知体积(0.1～1 mL)的适当稀释过的菌液加到灭过菌的培养皿内，然后倒入溶化后冷却至45 ℃的琼脂培养基，水平晃动混匀，待凝固后保温培养到出现菌落，然后与涂布平板法同样计数。(2)平板菌落计数法中换算样品的含菌数依据什么数据换算？
答案　依据稀释倍数、取样接种量和菌落数。
(3)每隔多少小时统计一次菌落数目？应选取菌落数目何时(稳定时或不稳定时)的记录作为结果？
答案　每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
(4)统计菌落时，要求细菌和放线菌每皿的菌落数目范围是多少？霉菌每皿的菌落数目范围是多少？
答案　若测定细菌和放线菌，要求每皿以30～300个菌落为宜，若是霉菌则以每皿10～100个菌落为宜。答案归纳总结要使平板菌落计数法准确，需要掌握的关键步骤有：严格的无菌操作，否则容易被杂菌污染；稀释液要充分混匀，吸量准确，否则结果不准确；多做几个重复实验，减少误差。拓展应用1.用平板菌落计数法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是
A.菌落数量最多的平板
B.菌落数量最少的平板
C.菌落数量适中的平板
D.取若干个平板菌落数量的平均值答案解析解析　用平板菌落计数法对样品中活菌数目进行统计，只是一种估测，根据此方法的实验过程可知，在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性，并不是绝对均匀，所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。2.若某一稀释度下，平板上生长的平均菌落数为80，涂布平板时所用的稀释液体积为0.1 mL，稀释液的稀释倍数为106，则每克样品中的活菌数约为
A.8×108 B.8×107
C.8×105 D.8×106
解析　每克样品中的活菌数＝(80÷0.1)×106。答案解析二、土壤中尿素分解菌数量的测定基础梳理土壤中含有种类繁多的微生物，不同微生物的数量有差别，我们通过实验来测定土壤中尿素分解菌的数量。
1.下面是土壤中尿素分解菌培养使用的培养基的配方，请分析：(1)在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是 ，提供氮源的是 ，琼脂的作用是 。
(2)微生物要利用尿素需要分泌脲酶，不能分泌脲酶的微生物不能利用尿素。因此该培养基对微生物具有选择作用，其选择机制是__________________
。酵母粉尿素凝固剂只有能够分泌脲酶从而以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长(3)细菌合成的脲酶分解尿素产生了氨，使培养基的碱性增强，pH上升，使酚红变色，菌落周围变 。可用来鉴定选出的菌落是不是尿素分解菌。红2.结合下图分析实验过程和注意事项尿素选择对照选择作用109019火焰10－410－510－6标记稀释度45菌液和培养基37多于稳定30～3003平均值1.试写出测定土壤中尿素分解菌数量的实验流程。
答案　制备尿素固体培养基→制备土壤样品稀释液→加样→倒平板→培养→统计菌落数→计算样品中的菌数。
2.甲、乙两位同学用平板菌落计数法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果
(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？
答案　不真实。为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计结果后计算平均值。问题探究答案(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？
答案　不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，而不能简单地舍弃后进行计数。答案(3)某同学在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到以下的数据，试计算1 g样品的活菌数。答案　10－4的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌落数在30～300之间，计算其平均值为(212＋234＋287)/3≈244。进一步可以换算出1 g样品中活菌数为244÷0.1÷10－4×10＝2.44×108。答案答案(4)为什么统计的菌落数比活菌的实际数目低？
答案　当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。答案3.微生物数量测定的实验设计
(1)如果平板上长出的菌落不是均匀分散的，而是集中在一起，可能的原因有哪些？
答案　菌体密度太大；倒平板后没有立即摇匀；平板冷凝水太多。
(2)同一个稀释度的3个平板上的细菌的数目应该比较接近，如果长出的菌落数差别较大，可能的原因有哪些？
答案　取样不准确；稀释不均匀；倒平板操作时培养基温度差别较大等。
(3)实验中的无菌操作主要有哪些？
答案　①培养基、锥形瓶、试管、铲子、信封等，需要进行灭菌。②称取土壤要在火焰旁进行。③稀释土壤溶液的每一步操作都要在火焰旁进行。归纳总结分离尿素分解菌操作中的注意事项
(1)在实验操作中，每个步骤都要注意无菌操作，以防培养基被污染，影响实验效果。
(2)样品稀释液的最佳浓度为获得每个平板上有30～300个菌落，这个稀释度细菌一般为104、105、106倍稀释液，放线菌一般为103、104、105倍稀释液，真菌一般为102、103、104倍稀释液。
(3)为排除非测试因素(培养基)的干扰，实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基进行空白对照。
(4)每一稀释倍数的菌液都至少要涂布3个平板，作为重复实验，求其平均值，若其中有菌落数与其他平板悬殊过大的，需要对该平板重新制作。拓展应用3.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析下列叙述正确的是
答案A.4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数一定恰为5号的10倍
B.5号试管的结果表明每克该土壤中的菌株数目为1.7×108个
C.在用移液管吸取菌液进行梯度稀释时，可用手指轻压移液管上的橡皮头，
吹吸三次，使菌液与无菌水充分混匀
D.某一稀释度下至少涂布3个平板，该实验方法统计得到的结果常会比实
际活菌数目高4.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。
(1)实验步骤
①制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
②为了得到更加准确的结果，应选用_________法接种样品。
③适宜温度下培养。涂布分离答案(2)结果分析
①测定大肠杆菌数目时，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，与事实更加接近的是__________。
A.一个平板，统计的菌落数是230
B.两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240
C.三个平板，统计的菌落数分别是400、212和256，取平均值289
D.四个平板，统计的菌落数分别是210、260、240和250，取平均值240
②一同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上菌落数的平均值为212，那么每克样品中的活菌数约是(涂布平板时所用的稀释液体积为0.2 mL)____________。
③用这种方法测定菌体密度时，实际活菌数量要比测得的数量____(填“多”或“少”)，因为________________________________________________________。答案解析问题导析1.06×109个多当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落返回上页答案问题导析　(1)因为题中操作的目的是对大肠杆菌进行数量的测定，所以接种的方法是 。
(2)测定活菌数量时，选择的平板越多误差 ，且选择的平板要能形成 个菌落。
(3)所做的多个平板中，如果其中一个平板中菌落的数目明显__________
其他几个平板，则说明该平板不符合要求，应 或舍弃。涂布分离法越小30～300多于或少于重做返回上页解析　(1)若对大肠杆菌进行计数，则需要用涂布分离法接种样品。
(2)①应选取多个菌落数相差不大的平板进行计数，取其平均值。
②212÷0.2×106＝1.06×109(个)。
③因为一个菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数量要比测得的数量多。(1)如果某同学的稀释倍数仅为104，则测定的数值要比题中测定的数值高还是低？为什么？
答案　低。因为稀释倍数太低，则大部分菌落是由多个细菌繁殖而成，所以测定的菌落的数值要偏低。
(2)第(2)问第①小题C项中菌落数为400的平板不符合要求，试分析该平板中菌落数目多于其他平板的可能的原因。
答案　①培养基被污染，一些菌落是由杂菌繁殖而成的；②接种过程中由于操作不当感染了杂菌；③取菌液时没有摇晃，导致所取菌液中细菌个体浓度偏大等。答案用平板菌落计数法计数微生物的方法
(1)涂布分离法操作要求：按照平行重复的原则，每一稀释度的菌液涂布3个或3个以上的平板。
(2)计数的时机：当各平板上菌落数目稳定时进行计数。
(3)选择可用于计数的平板：选择菌落数在30～300之间的平板(相同稀释度的平板均符合该特点)进行计数，然后取平均值。平板菌落稀释液倒平板菌落当堂检测1.通常用来作为菌种鉴定的重要依据是
A.菌落 B.细菌形态
C.细菌体积 D.细菌结构
解析　细菌个体非常小，不易直接观察，不同细菌菌落的形态特征不同，而且可以用肉眼观察，因此常作为鉴定菌种的依据。23451答案解析√2.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是
A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水
B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水
C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水
D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水答案√234513.请选出下列正确的操作步骤
①土壤取样　
②称取10 g土壤，取出放入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中　
③吸取0.1 mL土壤溶液进行平板涂布　
④依次制成10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6稀释度的稀释液
A.①→②→③→④
B.①→③→②→④
C.①→②→④→③
D.①→④→②→③答案23451√4.从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的是
A.将土壤用无菌水稀释，制备10－3～10－6土壤稀释液
B.将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上
C.用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌
D.从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株
解析　从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时，将土壤用无菌水稀释，制备土壤稀释液，将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上，用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌；从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。答案23451√解析5.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的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)。
培养基成分如表所示，
实验步骤如图所示。
请分析回答问题：2345123451(1)此培养基能否用于植物组织培养？___，理由是____________________
____________________。
解析　配制培养基需要根据培养生物的营养需求情况，确定其成分及比例。植物组织培养需要有满足植物细胞生长所必需的营养和植物激素等条件，题目所给培养基中缺少植物激素，不能用于植物组织培养。培养基中加入尿素是为了能够筛选出能分解尿素的细菌，依据用途划分，此培养基属于选择培养基。尿素提供氮源，葡萄糖提供碳源。在实验中振荡培养可增加培养液中的氧含量，为培养的目的菌提供必需的氧气。否缺少植物激素(或缺少植物需要的各种营养)答案解析答案23451(2)培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于_____培养基(依据用途划分)。
(3)“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__________________。
(4)简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理：__________________
_________________________________________________________________________________。目的菌选择尿素葡萄糖为目的菌提供氧气在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，pH增高，使酚红指示剂变红课件43张PPT。第4课时　微生物的利用第1章　微生物技术学习导航　
1.阅读教材P19～21内容，学习从土壤中分离纤维素分解菌的基本实验操作技术。
2.结合教材P21～22内容，探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素。
3.结合教材P22～24内容，了解制作豆豉的原理、方法步骤。
重难点击　
1.掌握从土壤中分离纤维素分解菌的基本实验操作技术。
2.探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素。
3.简述制作豆豉的原理。一、从土壤中分离纤维素分解菌当堂检测二、探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素内容索引三、利用微生物制作豆豉一、从土壤中分离纤维素分解菌基础梳理土壤中含有很多有益菌，下面以分离纤维素分解菌为例，探讨从土壤中分离有益菌的方法。
1.分离的原理
(1)土壤中存在大量纤维素分解菌，包括 菌、细菌和 菌等，它们可以产生 酶，分解和利用纤维素和半纤维素。
(2)在用 作为唯一碳源的选择培养基中， 菌能很好地生长，并产生 色素，其他微生物则不能生长。真放线纤维素纤维素纤维素分解黄色或棕绿色2.方法步骤
(1)纸条法配制 液体培养基，避免纤维素以外碳源的污染。↓按每试管5 mL分装，然后加入7 cm×1 cm的 新华一号滤纸条(滤纸条紧贴内壁，且有一半长度浸入液体培养基中)， ℃灭菌20 min。依姆歇涅茨基无淀粉121↓制备10－1、10－2、10－3、10－4和10－5的土壤稀释液。↓分别吸取各稀释度的土壤稀释液1 mL接种到 上，每个稀释度重复 次，置培养箱中28 ℃培养14 d。↓检查各试管中滤纸条上出现的 和 颜色变化情况，根据菌落和颜色的变化确定纤维素分解菌的类型。滤纸条4菌落滤纸(2)固体培养法制备依姆歇涅茨基培养基平板，避免纤维素以外的碳源污染；然后在平板上铺一张直径略小于平板的 ，用少量的依姆歇涅茨基液体培养基润湿。↓在滤纸上等距放8个直径约10 mm的土粒，盖上培养皿盖以保持湿度，置 中28 ℃～30 ℃培养。↓每隔2 d观察 变色情况，直到滤纸颜色变化，长成菌落，于4 ℃冰箱中保存备用。滤纸恒温培养箱土粒周围滤纸1.分析依姆歇涅茨基培养基，回答下列问题：
(1)此配方是液体培养基还是固体培养基？为什么选择此类培养基？
答案　液体培养基，因为配方中无凝固剂。液体培养基与微生物的接触更密切，微生物更容易从培养基中获得营养物质，因此可以快速增加微生物的浓度。
(2)这个选择培养基对微生物是否具有选择作用？怎样设计对照实验证明你的观点？
答案　有选择作用。本配方中富含纤维素，更适合能够分解纤维素的微生物大量繁殖。对照实验可以用牛肉膏蛋白胨培养基培养微生物。若选择培养基上微生物数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上微生物的数量，则说明培养基起到了选择作用。问题探究答案答案(3)依姆歇涅茨基培养基配方中缺少哪种营养成分？
答案　没有碳源。
2.要从菜园或果园土壤中分离纯化纤维素分解菌的关键是什么？
答案　关键在于培养基中的唯一碳源为纤维素，根据能分解纤维素产生黄色或棕绿色色素的典型特征，来判断分离得到的微生物是否为纤维素分解菌。
3.鉴定分离到的纤维素分解菌还可以用刚果红染色法，其原理是什么？
答案　刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。归纳总结拓展应用1.下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，不正确的是
A.纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵
B.对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验
C.纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定
D.纤维素酶是一种复合酶
解析　初步筛选只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素酶的实验。答案解析(1)上题中分解纤维素的细菌能否在不含纤维素但富含其他有机物的环境中生存？为什么？
答案　能。纤维素分解菌分解纤维素只是为了利用纤维素作为碳源，其他有机物若可提供碳源，也可以生存。
(2)题中纤维素酶也在微生物细胞内分解纤维素吗？为什么？
答案　不在细胞中分解纤维素。多数细胞不能直接吸收纤维素，一般来说，纤维素酶都是分泌到细胞外分解纤维素的。答案2.分析下表培养基的配方，请回答下面的问题。
纤维素分解菌的选择培养基：将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。答案解析问题导析(1)此培养基配方中为微生物提供碳源的主要是__________、氮源是_________________________。
(2)此配方为_____培养基(根据物理状态)配方。
(3)此培养基选择出的微生物主要是_____________。纤维素粉NaNO3、酵母膏、水解酪素液体纤维素分解菌问题导析　(1)该培养基中 是主要的碳源，所以可以用于筛选
。
(2)由于该培养基中没有加入 ，所以为液体培养基。液体培养基中微生物与营养成分的接触更充分，可以提高微生物的代谢效率。返回上页答案纤维素纤维素分解菌琼脂解析　该培养基的主要碳源是纤维素粉，氮源有NaNO3、酵母膏、水解酪素。因没有凝固剂成分，因此，该培养基从物理状态上看属于液体培养基。因该培养基仅以纤维素粉为主要碳源，因此，可用于选择培养纤维素分解菌。返回上页(1)从土壤中分离纤维素分解菌时，哪种情况下可以省略选择培养？
答案　当土壤中纤维素分解菌的浓度很高时，可以省略选择培养这一步骤。
(2)本题中的培养基配方中的酵母膏可以为微生物提供什么成分？
答案　可以提供碳源、氮源和生长因子。
(3)该培养基中纤维素是否为唯一的碳源？
答案　不是，纤维素是主要的碳源，另外，酵母膏和水解酪素也可以提供少量的碳源。答案关于纤维素分解菌筛选的两个易错警示
(1)纤维素分解菌的选择培养基中的碳源并不只有纤维素，其中酵母膏和水解酪素也可起碳源的作用。
(2)在纤维素分解菌的选择培养基中生长的不只有纤维素分解菌。因此，选择培养后要进行鉴别培养，才能获得纤维素分解菌。二、探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素基础梳理纤维素分解菌能否分解其他物质呢？完成下面实验进行探究：
1.用纤维素作为唯一碳源的选择培养基筛选出纤维素分解菌，进行纯培养。
2.制备依姆歇涅茨基培养基，取4个培养皿分别编号①②③④。3.按下表实验4.探讨
(1)以上四种培养基都属于 培养基。
(2)四个培养基上都有菌落形成，说明纤维素分解菌也能分解利用_____
。
(3)四个培养基形成的菌落的大小依次为：②＝③＞①＞④，说明纤维素分解菌容易分解 ，而分解 较困难，分解_______
最困难。选择淀粉、果胶和木质素淀粉和果胶纤维素木质素1.本实验的实验设计思路是怎样的？
答案　分组设计实验方案，用同一种分解纤维素的微生物分解不同的其他物质(淀粉、果胶和木质素等)，或者用不同分解纤维素的微生物分解同一种物质。
2.在实验设计中要注意什么事项？
答案　要注意设置对照实验和实验重复等。
3.分解纤维素的微生物所起的作用多种多样，试举两例说明。
答案　分解果汁的微生物可用于果汁澄清和麻类脱胶，分解淀粉的微生物可用于织物脱浆和酒类酿造等。问题探究答案归纳总结(1)纤维素分解菌能分泌纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、木质素酶等多种酶，能分解利用多种含碳有机物。
(2)分解纤维素的微生物在自然界的碳循环中具有重要的意义。拓展应用3.纤维素酶可以将下列哪种物质分解
A.牛肉片 B.鱼片
C.滤纸条 D.塑料条
解析　纤维素酶只能使纤维素分解，本题中只有C项滤纸条的主要成分是纤维素，所以可以将滤纸条分解。答案解析4.下列生物能分解纤维素的是
①人　②兔　③牛　④蘑菇　⑤纤维杆菌
A.①②③④⑤ B.②③⑤
C.②③④⑤ D.③⑤
解析　兔、牛为食草动物，其肠道内有分解纤维素的微生物，蘑菇、纤维杆菌能分泌纤维素酶分解纤维素；而人不能消化纤维素。答案解析(1)以植物为食的生物能够分解纤维素。
(2)土壤中能够分解纤维素的微生物很多，包括细菌、放线菌和真菌等。
(3)鉴别纤维素分解菌的培养基中加入的是羧甲基纤维素钠(CMC--Na)。三、利用微生物制作豆豉基础梳理微生物可以用来制作多种食品，例如可以用来制作豆豉。
1.实验原理：纳豆菌分泌的 能够分解大豆中的蛋白质，产生小分子
及多种 ，制成风味独特的发酵食品。蛋白酶多肽氨基酸2.实验过程开水15搓洗20~30双玻璃棒双发酵菌膜食盐1.豆豉制作过程中，怎样控制杂菌的污染？
答案　在制备过程中，根据纳豆菌的芽孢对热不敏感的特性，采用高温控制杂菌的污染。
2.如何保证发酵过程中的湿度？
答案　用湿纱布覆盖。
3.黄豆发酵生成豆豉的过程中，有机物的质量 ，有机物的种类
，所含的能量 ，营养价值 了。问题探究答案下降增加减少提高归纳总结制作豆豉的操作要点：精心挑选黄豆；去除杂质和发霉的黄豆；趁热接种豆豉菌悬液；40 ℃发酵。拓展应用5.微生物被广泛应用于食品的制作，把下列微生物和制作的食品联系起来：
　 纳豆菌　　　　　　　　 酸奶
　 酵母菌 腐乳
乳酸菌 豆豉
霉菌 葡萄酒答案6.下列说法中，不正确的是
A.制作豆豉要避免杂菌污染，要对原料高压蒸汽灭菌
B.酵母菌酿酒时进行无氧呼吸
C.利用微生物可以制作多种食品
D.可以利用霉菌制作腐乳
解析　制作豆豉要避免杂菌污染，可采用高温控制杂菌污染。答案解析(1)举例说明微生物在发酵食品方面的应用。
答案　酿造各种酒类，制作发酵食品和调味品等。
(2)举例说明微生物在农业上的应用。
答案　微生物可用来制作微生物杀虫剂、生物除草剂、生物增产剂以及食用菌和药用真菌等。答案纤维素分解菌有机物质豆渣当堂检测1.在以纤维素为唯一碳源的培养基中能形成菌落的是
A.分解尿素的细菌
B.硝化细菌
C.分解纤维素的细菌
D.乳酸菌√2341答案2.常作为豆豉菌菌种鉴定依据的是
A.鞭毛的有无
B.荚膜的有无
C.芽孢的形成能力
D.菌落的形态
解析　菌落的形态是鉴定微生物种类的重要依据。答案解析√23413.在制作豆豉时，防止杂菌污染的方法是
A.在酒精灯火焰旁接种
B.在高温下接种
C.利用50%的酒精消毒
D.利用紫外线灭菌√答案23414.随着环境污染的加剧和石油危机的出现，越来越多的国家使用乙醇作为替代燃料。生产中玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇 ，已知秸秆的主要成分是纤维素，回答下列问题：
(1)人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解，纤维素分解菌多分布在___________的土壤中。
(2)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制_____培养基，该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的_____。答案2341富含纤维素选择碳源(3)经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是________，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布分离之后需要对涂布器进行_____(填“消毒”或“灭菌”)处理。答案2341刚果红透明圈灭菌课件42张PPT。章末整合提升第2章　酶技术知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建吸附载体交联包埋微孔漂洗检测回收果胶分解半纤维素透明产量黏度90过滤离心分组处理活力条件纤维素温度聚合1.果胶酶是能够分解果胶的多种酶的总称，除了含有果胶分解酶外，还含有少量的纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶等。
2.酶活力单位是指在一定条件下，1 min内能转化1 μmol底物的酶量。测定过程中温度保持在25 ℃，其他条件如pH和底物浓度等均应采用最适条件。
3.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、 纤维素酶。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.固定化酶又叫固相化酶，是指固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。
6.酶的固定化方法由酶的性质和载体特性所决定，主要包括吸附法、载体偶联法、交联法和包埋法。规律方法整合整合一　酶的相关探究实验中的操作提示
1.探究温度对酶活力的影响时，可以选用10 ℃作为温度梯度，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以根据酶的特点，尝试以5 ℃作为温度梯度。
2.探究pH对酶活力的影响时，只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。3.探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活力影响的基础之上的。此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应适宜且保持不变。实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积即可。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。
4.在混合反应物和酶之前，一定要让两者分别达到相应的条件。这样可以避免底物和酶在混合时因条件变化而影响实验结果。
5.将酶加入反应物后，应不时地用玻璃棒搅拌，使酶能更充分地催化反应。6.本课题中的自变量、因变量及注意事项归纳例1　图A表示温度对果胶酶活力的影响，图B表示(一定量)果胶酶在催化苹果泥(足够量)水解为果汁时，温度对果汁积累量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成果汁的总量)。答案解析(1)在图A中，T0表示果胶酶催化反应的 温度。
解析　T0温度时酶活力最高，所以T0为酶反应的最适温度。最适答案解析(2)图A中在Ta和Tb两个温度下，果胶酶催化效率都很低，两者有什么区别？
________________________________________________________________
。Ta温度时温度低，酶活力较弱(酶的空间结构未被破坏)，Tb温度时温度较高，酶活力逐渐降低(酶的空间结构遭受破坏)解析　酶作为生物催化剂，有一个催化作用最强的最适温度，高于或低于这个温度，酶的活力都下降，但本质不同。低温条件下酶催化效率较低，是由于酶的活力受到抑制，当恢复到最适温度时，酶的活力仍可恢复。但高温使部分酶变性失活，酶的整体催化效率降低，即使温度再恢复到最适温度，酶的活性也不能恢复。(3)如果图A中纵坐标表示果汁产生速率，横坐标表示温度，请在图A中画出温度对果汁产生速率的影响曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。答案　如图甲虚线所示解析　果汁的产生速率与果胶酶的催化速率成正比，故其变化的趋势与果胶酶活力变化趋势相同。答案解析(4)请依据图A，在图B中画出T0的位置。答案　如图乙答案解析解析　T0代表酶的最适反应温度，此温度时酶活力最高，果汁累积量的增加速率最快，故在B图中找出增加速率最快的点即为T0。(5)在图B中标上T0后，对图B的曲线加以分段描述并说明。
________________________________________________________________________________________________________________________________
。Ta至T0段随温度升高，酶活力逐渐升高，果汁累积量增加；T0至Tb段随温度升高，酶活力逐渐减弱，但苹果泥仍在分解，果汁累积量增加；Tb至Tc段温度过高，酶失活，果汁累积量不再增加解析　描述图B所示曲线时要结合图A所给的信息，注意果汁累积量与酶活力之间的关系。答案解析整合二　加酶洗衣粉使用时需要注意的问题
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，以免使纤维受到破坏。
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。
4.加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。
5.添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间接触。例2　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 。(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶小分子的肽(氨基酸)答案答案(2)下表为加酶洗衣粉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：_________________________________________
。酶的催化受温度影响，30～50 ℃是洗衣粉中酶的适宜温度范围整合三　从酶到固定化酶的发展过程例3　酶制剂、固定化酶已经广泛地应用于各个领域，下列有关叙述错误的是
A.90 ℃高温会使Taq DNA聚合酶失去催化活性
B.制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等
C.固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D.与游离酶相比，固定化酶与底物和产物容易分离
解析　Taq DNA聚合酶是一种用于PCR技术的耐高温的酶，90 ℃的高温不会让该酶失活。答案解析热点考题集训1.果胶酶在果汁生产中发挥重要作用，下列说法正确的是
A.果胶酶只存在于植物中
B.果胶易溶于水，而不溶于乙醇
C.果胶酶和纤维素酶均能分解果胶
D.果胶酶和纤维素酶一起使用可以除去植物细胞壁
解析　果胶酶广泛存在于植物和微生物中。果胶不溶于水，不溶于乙醇。酶具有专一性，因此只有果胶酶才能分解果胶。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此使用果胶酶和纤维素酶，可以除去植物细胞壁。答案解析√234517891062.下列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，并在各组中加入等量的该溶液
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，搅拌时间可以不同
D.在相同且适宜温度条件下进行实验答案解析√2345178910623451789106解析　由于要探究果胶酶最适用量，故可配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的溶液，A项正确；
该实验中pH为无关变量，故应保持各组中的pH相同而且处于适宜状态，B项正确；
用玻璃棒搅拌加酶的果泥和温度都为无关变量，因此搅拌时间必须相同，温度应相同且适宜，C项错误、D项正确。3.下列进行探究温度对酶活力的影响的实验中，不正确的是
A.实验的自变量是温度
B.无关变量有pH、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适温度
D.温度过低时，酶空间结构改变，果胶酶活力变小，但是不会失活
解析　温度过低时，酶的空间结构正常，但酶活力变小。答案解析√234517891064.为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段(工艺流程如图)。下列叙述中错误的是答案解析23451789106A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B.在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，最好选用适当的包埋剂固定化酶
C.在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D.纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素√23451789106解析　在仿旧和去污中，纤维素酶均作用于衣物，二者作用机理相似，A正确；
由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶，B错误；
改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果，控制仿旧颜色的深浅，C正确；
纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素，D正确。5.下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.本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B.本研究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答案√解析23451789106解析　根据实验目的人为改变的变量是自变量，随着自变量的变化而变化的变量是因变量。加入的洗衣粉不同，温度不同，都会造成洗涤效果的差异，故A正确；
可用污渍的残留量来表示洗涤效果，故B正确；
若纵坐标表示污渍残留量，则加酶洗衣粉的最适温度为t1，普通洗衣粉的最佳使用温度为t2，故C错误；
温度过高，酶的活性降低甚至失活，故D正确。234517891066.多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是
A.补充体内糖类物质的供应
B.防止胃液的消化作用
C.经唾液消化后即可迅速起作用
D.使其中各种酶缓慢地释放答案√234517891067.某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验结果见表(假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同)。实验表明l号试管中淀粉未被水解，你认为最可能的原因是23451789106答案解析23451789106A.实验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性
B.淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触
C.水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解
D.实验程序出现错误，试管中应先加入碘液后保温
解析　由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物质，它不能通过琼脂与酶充分接触，导致淀粉不能被水解而遇碘液呈现蓝色。√8.固定化脂肪酶的方法一般是：将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后，用注射器滴到一定浓度CaCl2溶液中，25 ℃静置固化2 h，过滤洗涤，再加入到戊二醛溶液中25 ℃交联2 h，过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。兴趣小组对固定化酶的性质和其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：纵坐标为酶活力包括酶活性和酶的数量，a为游离酶，b为固定化脂肪酶)，下列分析正确的是2345178910623451789106A.在温度或pH变化时，与游离酶相比固定化酶具有的缺点是稳定性较低
B.本资料中固定化脂肪酶使用的方法有吸附法、包埋法和交联法
C.氯化钙的量太少时酶活力较低原因可能是包埋不完全，包埋在内部的部分
酶会流失
D.海藻酸钠浓度较高时，酶活力较低原因可能是形成的凝胶孔径较大，影响
酶与底物的结合
解析　前两图可以看出，在温度或pH变化时，与游离酶相比固定化酶具有的优点是稳定性较高；此酶应用了包埋法和交联法两种方法相结合，但没有应用吸附法；氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉；海藻酸钠浓度较高时，形成的凝胶孔径较小。答案√解析9.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究：
(1)实验原理： 。
解析　水果变软是细胞壁的支持作用减弱，因此其原理应从细胞壁的成分变化入手来回答。实验假设是未得到证实的结论，可假设放置一段时间的水果中果胶酶含量高。实验步骤中在将两种不同苹果的苹果泥滤液(果汁)分别收集好后，可通过比较滤液的体积和澄清度来判断果胶酶的含量，得到的果汁体积多、澄清度高的滤液中果胶酶含量较多。答案解析23451789106果胶酶能将胞间层的果胶分解，使细胞分散，水果变软(2)实验假设： 。
(3)实验步骤：
①分别将等量的去皮后的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥。
②分别用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液(条件相同)。
③ 。
(4)实验结论： 。
(5)根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？为什么？
。答案23451789106放置一段时间的水果中果胶酶含量高观察比较滤液的体积和澄清度放置一段时间后的水果中，果胶酶含量比新鲜水果高不能。因为水果放置时间过久，维生素C会大量损耗10.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：23451789106(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是 。从功能上讲，这种培养基属于 。乳糖凝固剂选择培养基答案解析23451789106解析　产乳糖酶的微生物L自身可以合成乳糖酶，能催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，供自身利用；不能合成乳糖酶的微生物则无法利用乳糖。据此，可利用乳糖作为唯一碳源的培养基来筛选产生乳糖酶的微生物。这样的培养基从功能上看属于选择培养基。培养基中添加琼脂的作用是作为凝固剂，制作固体培养基。答案(2)培养微生物L前，宜采用 方法对接种环进行灭菌。23451789106解析　接种时要严格做到无菌操作，其中接种环应采用酒精灯灼烧灭菌。灼烧(3)乳糖酶宜采用载体偶联法(共价键结合法)进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的 确定其应用价值。除载体偶联法外，酶的固定化方法还包括 、 、及交联法等。解析　酶的作用是催化生化反应，固定化酶要体现其具体的应用价值，必须要具有较高的酶活性。酶的固定化方法有载体偶联法、包埋法、吸附法及交联法等。活性包埋法吸附法解析课件35张PPT。第5课时　果胶酶的制作方法及作用第2章　酶技术学习导航　
1.阅读教材P28～29内容，认识果胶、果胶酶，掌握果胶酶的制作。
2.结合教材P30～31内容，观察果胶酶对苹果匀浆的作用。
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1.概述果胶酶和果胶的概念。
2.尝试果胶酶的制作。
3.观察果胶酶对苹果匀浆的作用。一、果胶、果胶酶及其应用二、果胶酶的制作及对苹果匀浆的作用内容索引当堂检测一、果胶、果胶酶及其应用基础梳理在生产中，制作果汁时往往出汁率低、耗时长，而且果汁浑浊、易沉淀，人们常使用果胶酶来解决这些问题。
1.果胶
果胶广泛存在于高等植物特别是水果和蔬菜的组织中，是植物_________
的重要成分，在植物的细胞组织中起着 的作用，它的分解会引起细胞的 。细胞胞间层和初生壁黏合离散2.果胶酶
(1)概念：是能够分解果胶的 酶的总称，除了含有 酶外，还含有少量的 等。工业上生产的果胶酶全部是 酶。国产的果胶酶多是利用 菌种，经深层液体培养发酵后制得，含有 3个组分。
(2)分布：广泛存在于 中。
(3)应用：在果蔬汁生产中，使用果胶酶的主要目的是提高果汁 ，降低果汁的 ，有利于果汁的浓缩，同时还可改进果汁的 、可过滤性和稳定性。多种果胶分解纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶黑曲霉复合酯酶、水解酶和裂解酶植物果实和微生物产量黏度透明度3.酶技术
(1)酶技术中的重要内容包括酶的 及大批量生产。酶的提取及分离纯化的基本任务是把酶从生物体中提取出来，并使之达到与使用目的相适应的 。
(2)由于使用的目的、环境不同，对酶的纯度要求差异很大。
①工业上用的酶制剂，用量大，要求纯度 ，如纺织业上的织物退浆、皮革业中的动物皮脱毛等使用粗酶制剂即可。
②食品工业对酶制剂纯度有一定的 。
③在一些特定情况下，如鉴定酶、研究用酶和静脉注射用酶等，需要用
酶。分离提纯纯度不高特殊要求纯化的1.果胶、果胶酶
(1)从果胶是植物细胞胞间层和初生壁的重要成分方面思考，果胶对果汁生产有哪些不利影响？
答案　①果胶会影响出汁率；
②果胶还会使果汁浑浊。
(2)果胶酶是否特指分解果胶的一种酶？该酶的化学本质是什么？
答案　①否，果胶酶是分解果胶的多种酶的总称；
②果胶酶的化学本质是蛋白质。问题探究答案答案(3)分析下图，回答果胶酶的作用原理。答案　果胶酶能分解果胶，瓦解植物细胞胞间层和初生壁，使得浑浊的果汁变得澄清，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。答案2.产生果胶酶的生物
(1)能够产生果胶酶的生物有哪些？
答案　能够产生果胶酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和细菌等。
(2)食品工业生产中需要的果胶酶主要来自什么生物？
答案　食品工业生产中需要的果胶酶主要来自霉菌发酵。可生成果胶酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉等。归纳总结(1)纤维素与果胶的比较(2)果胶与果胶酶的比较拓展应用1.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括
A.纤维素酶 B.果胶分解酶
C.乳糖分解酶 D.淀粉酶
解析　果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶分解酶、淀粉酶，不含有乳糖分解酶。答案解析2.蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是
A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一
B.酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶
C.果胶酶能够分解果胶
D.果胶影响出汁率
解析　果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分。答案解析(1)两位同学用足量的果肉制作果汁，甲同学使用了果胶酶而乙同学没有使用，过了相同的时间后，二位同学制作的果汁有何区别？
答案　在果汁量和果汁澄清度两个方面均有区别，甲同学由于使用了果胶酶，所以果汁量较多且澄清度也较高。
(2)果胶酶可以催化果胶的水解，而纤维素酶不能催化果胶的水解，这体现了酶的何种特性？
答案　酶的专一性。答案二、果胶酶的制作及对苹果匀浆的作用基础梳理果胶酶有着重要的工业用途，我们可以通过下面的实验来提取果胶酶并验证它在果汁生产中的作用。
1.实验原理
(1)在低温下用水或低盐缓冲液从破碎组织匀浆中抽提酶，即让酶溶解在低盐缓冲液中，这样得到的酶液叫做酶的粗提液。果胶酶可被 抽提并激活。由于酶是有活性的蛋白质，其活性受许多因素的影响，所以酶的提取要在 、合适的 下进行。为了提高酶的活性有时还要加入酶的 。
(2)果胶溶于水形成 状液体，新鲜苹果汁由于含果胶而混浊，在 酶的作用下，苹果汁中的果胶会被分解而使果汁变得澄清。NaCl溶液低温pH激活剂黏稠果胶2.果胶酶制作的基本步骤NaCl滤纸或5层纱布离心管不溶物不溶物冰乙酸0～4保证酶的最大活性抑制3.观察果胶酶对苹果匀浆的作用
(1)制作苹果滤液：制匀浆→90 ℃保温→冷却→过滤→滤液。制作的苹果匀浆要在90 ℃水浴条件下保温4 min，目的是_____________________
。
(2)分组编号：取两支试管，编号为试管1和试管2，各加入40 mL滤液。
(3)自变量处理：试管1加入 ，试管2加入 ，振荡摇匀。
(4)观察结果：一段时间后，观察并记录苹果匀浆的 。把苹果匀浆本身的果胶酶灭活适量的酶液煮沸的等量酶液澄清度1.观察果胶酶对苹果匀浆的作用实验中，如果提取的酶浓度较低，而对样品的澄清效果用肉眼观察不明显或澄清时间过长，应如何处理？
答案　可用721分光光度计测波长为660 nm时的透光率，透光率越大，表明澄清度越高。
2.观察果胶酶对苹果匀浆作用时，为什么要设置对照管？对照管与样品管有何区别？
答案　在观察果胶酶对苹果匀浆的作用时，反应体系中除了酶以外，还有许多其他的成分，为了检测苹果匀浆澄清的原因只是由于酶的存在而不是由于其他成分的作用引起的，必须设置对照实验，样品管和对照管除了酶的成分(对照管中的酶是灭活的)以外，其他成分是一样的。问题探究答案归纳总结果胶酶的制作的实验操作要点
(1)选材：选用不含色素或含色素少的新鲜水果蔬菜为材料，因为色素含量多会影响肉眼对经果胶酶处理后的样品透明度的观察。
(2)抽提：取适量的新鲜水果、蔬菜，量的多少关系着酶浓度大小，用剪刀剪碎后，边研磨，边逐次加入抽提液，使酶液溶到抽提液中。
(3)过滤和离心：这两个过程的操作都是为了除去不溶物。
(4)制作的苹果匀浆要在90 ℃水浴条件下保温的目的是把苹果匀浆本身的果胶酶灭活，防止对实验结果的干扰。拓展应用3.果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是
A.果胶是植物细胞胞间层和初生壁的主要组成成分之一
B.果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得混浊的果汁变澄清
C.果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物
D.果胶酶就是果胶分解酶的简称
解析　果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物；
果胶被果胶酶分解后的产物是半乳糖醛酸；
果胶酶是一类酶的总称，是一种复合酶制剂，包括果胶分解酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶等。答案解析4.观察果胶酶对苹果匀浆的作用时，关于对照组的设计不正确的是
A.必须设置对照实验
B.对照组和实验组除了酶的成分以外，其他成分是一样的
C.对照管中的灭活的酶也可以用蒸馏水代替
D.对照管中的灭活的酶不能用蒸馏水代替
解析　为了检测苹果匀浆澄清的原因只是由于酶的存在而不是由于其他成分的作用引起的，必须设置对照实验，样品管和对照管除了酶的成分(对照管中的酶是灭活的)以外，其他成分都是一样的，对照管中的灭活的酶也可以用蒸馏水代替。答案解析对照实验中的变量
(1)变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。
(2)自变量：人为改变的变量称做自变量。
(3)因变量：随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。
(4)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。果胶酶的制作方法及作用果胶酶成分：包括 酶、纤维素酶、 酶、
淀粉酶和蛋白酶等
作用：提高果汁 ，降低果汁 ，增加果汁
的 度、可过滤性和稳定性果胶酶的制作：制匀浆→ → →保存
观察果胶酶的作用：制匀浆→ ℃处理→分组处理→观察
澄清度果胶分解半纤维素产量黏度透明过滤离心90当堂检测1.在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适于除去细胞壁
A.蛋白酶 B.盐酸
C.果胶酶 D.淀粉酶
解析　细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，用果胶酶和纤维素酶可达到目的。2341答案解析√2.酶的水解产物是
A.氨基酸
B.葡萄糖
C.核糖核苷酸
D.氨基酸或核糖核苷酸
解析　从酶的化学本质来分析，绝大多数酶是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸。少数酶的化学本质是RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。答案解析√23413.科学家发现一种RNasep酶，由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明
A.酶是由RNA和蛋白质组成的
B.某些RNA具有催化作用
C.酶的化学本质是蛋白质
D.绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
解析　由题干可知，某些RNA具有催化作用。答案解析2341√4.在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你设计实验验证果胶酶在果汁生产中的作用。
实验材料和用具：苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水，其他用具自选。
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。2341答案2341解析(2)取两个100 mL洁净的烧杯。编为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。注入果胶酶溶液2 mL2341解析　解答这类试题时，首先要明确实验的目的，找出实验的自变量和因变量，并能根据变量做出正确的实验分组。本题的实验目的是验证果胶酶在果汁生产中的作用，自变量是果胶酶的有无；因变量是果汁的体积和澄清度；根据自变量可知，实验应该设置两组。实验设计时还要注意对照、单一变量和等量原则。2341(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较________________________
_______________，并记录结果。
如果是________________________________________________________
_________，则说明果胶酶可以提高出汁率和澄清度。答案相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积多，澄清度高课件46张PPT。第6课时　酶活力的测定第2章　酶技术学习导航　
1.阅读教材P33、P35内容，了解酶活力和酶反应速度的关系。
2.结合教材P32～33内容，检测果胶酶的活力。
3.结合教材P34内容，探究果胶酶作用的最佳条件。
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1.解释果胶酶活力测定原理及方法。
2.探究果胶酶作用的最佳条件。一、检测果胶酶的活力二、探究果胶酶作用的最佳条件内容索引当堂检测一、检测果胶酶的活力基础梳理不同条件下，酶的活性是不同的，要定量地比较酶活力的差别就要进行酶活力的测定。结合教材实验，完成下面的探究内容。
1.酶活力单位及其测定方法
(1)酶活力单位是指在一定条件下，1 min内能转化 底物的酶量。测定过程中温度保持在 ℃，其他条件如 和底物浓度等均应采用最适条件。1 μmol25pH(2)测定方法
①一是测定完成一定量反应所需的时间，所需时间越短，说明酶活力
；反之，酶活力 。
②二是测定在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度，酶催化的反应速度越大，说明酶活力 ；反之，酶活力 。越高越低越高越低2.果胶酶活力的测定
(1)实验原理
果胶酶可将果胶水解生成 ，产物可用 法进行定量测定，从而计算出果胶酶的活力。
(2)方法步骤β--半乳糖醛酸次碘酸钠果胶酶蒸馏水3.550最适宜碘量碳酸钠碘碳酸钠β--半乳糖醛酸淡黄淀粉蓝酶促反应碘空白样品硫代硫酸钠β-半乳糖醛酸作用时间总体积反应液1.影响酶促反应速度的外界因素有哪些？它们是否都影响酶活力？请举例说明。
答案　(1)影响酶促反应速度的外界因素有温度、pH、酶抑制剂、酶的用量、底物浓度等。
(2)不一定。例如，温度、pH和酶抑制剂能通过改变酶的结构而影响酶活力，但酶的用量和底物浓度只影响反应速度，并不影响酶活力。问题探究答案2.甲、乙两图是温度、pH对酶活力的影响的数学模型。答案　甲、乙两图B点所对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH。(1)甲、乙两图中B点代表的含义分别是什么？(2)甲、乙两图中A点对应的值对酶活力的影响相同吗？答案　不相同。甲图A点对应的酶活力较低，乙图A点对应的酶已失活。答案答案(3)甲、乙两图中C点对应的值对酶活力的影响相同吗？
答案　相同。两图C点所对应酶均已失活。归纳总结(1)为了得到一种高纯度、高活力的酶制剂，往往要经过一系列复杂的分离纯化过程，而各个过程中采取的手段可能很温和，也可能很激烈，这些手段都或多或少地影响到酶的活性。为了掌握了解每一个过程中的酶活力的损失程度以及所采取的手段是否合适，以决定是否进行下一步操作，就必须在完成了每一步操作后都要对酶活力进行测定。(2)果胶酶可以将果胶水解成β--半乳糖醛酸，而半乳糖醛酸具有还原性糖醛基，可用次碘酸钠法定量测量，其原理如下：碘在碱性溶液中可以生成具有强氧化性的次碘酸盐，次碘酸盐能与醛糖反应，从而使醛糖氧化成糖酸盐。
RCHO＋I2＋3NaOH→RCOONa＋2NaI＋2H2O
醛糖　　　　　　　 糖酸盐
利用过量的碘在碱性条件下氧化醛糖形成糖酸盐，然后用硫代硫酸钠滴定剩余的碘，即可求出半乳糖醛酸的量，以此来表示果胶酶的活性。拓展应用1.下列关于酶活力与酶促反应速率的叙述中，错误的是
A.酶活力是指酶催化某一化学反应的能力
B.酶活力大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度来表示
C.酶催化的反应速度越大，酶的活力越高
D.酶催化的反应速度越大，酶的活力越低
解析　酶活力又叫酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力，酶活力大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度来表示，酶催化的反应速度越大，酶的活力越高；反之，酶的活力越低。答案解析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答案1.酶促反应速率：是用酶做催化剂分解底物的快慢程度。
2.酶活力：是在一定条件(温度、pH)下酶分解底物的能力高低，可以用酶促反应速率的大小来判断酶活性的大小。二、探究果胶酶作用的最佳条件基础梳理酶的活性受多种因素的影响，实际应用中为了最大限度地利用酶，就要先确定酶的最佳作用条件，结合下列实验体会探究酶最佳作用条件的方法。
1.探究温度对果胶酶活性的影响(1)果胶酶的最适温度为45～50 ℃。设置温度梯度时，要以这个范围为 设置，右图实验中的温度梯度为 ℃。
(2)该实验的自变量是 ，根据单一变量原则，应确保各实验组相同的变量有
___________________________________
等。
(3)果胶酶的活性是通过______________
来体现的。中心5果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH相同反应时间内产生的果汁的体积温度2.探究pH对果胶酶活性的影响
(1)果胶酶的最适pH范围为6.0左右。因此设置pH时要以此为 设置pH梯度，如：可设置系列： 、 、6、7、 五组。
(2)本实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥(假定pH的改变对苹果泥成分无影响)，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：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、7、8。
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调到4、5、6、7、8，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。中心458请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由：_________________
______________________________________________________________
。方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始达到实验预设的pH(或“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”)3.探究果胶酶浓度的影响(1)此探究实验是建立在温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是 ，温度和pH都应 。
(2)实验时可以配制 浓度的果胶酶溶液，也可以只配制 浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可，但必须保证反应液的用量 ，否则影响实验结果的准确性。果胶酶的用量保持相同并适宜不同一种相同1.实验方案
(1)当探究温度(或pH)对果胶酶活力的影响时，自变量是什么？无关变量有哪些？
答案　温度(或pH)是自变量。果泥量、果胶酶的用量、水浴时间和pH(或温度)等属于无关变量。
(2)在探究温度或pH对酶活力的影响时，如何设置对照实验？
答案　不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以作为对照，这种对照称为相互对照。问题探究答案2.实验操作
在苹果泥和果胶酶混合之前，为什么要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中用同一恒温处理？
答案　使酶与反应物混合前就分别达到预设的温度，避免混合时改变温度进而导致实验误差。
3.结果分析
(1)为什么可以根据滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活力的高低？
答案　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，因此可以根据滤出的苹果汁的体积判断果胶酶的活力。答案答案(2)除果汁的体积外，根据哪个因变量也能判断果胶酶活力的高低？该因变量与果胶酶活力有何对应关系？
答案　果汁的澄清度。果汁越澄清，表明果胶酶的活力越高。
4.绘制曲线
(1)请绘制温度和pH对果胶酶活力的影响曲线图。答案　答案(2)请绘制不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图(在浓度和体积相同的条件下)。答案　归纳总结 (1)酶相关实验的变量控制
(1)探究温度对酶活力的影响：可以选用10 ℃作为梯度差，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以尝试以5 ℃作为梯度差。
(2)探究pH对酶活力的影响：只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液的pH可以用体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸溶液进行调节。
(3)探究酶的用量：该实验是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的，此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应保持不变。(2)极端条件对酶活性的影响区别拓展应用3.探究温度对果胶酶活力的影响、pH对酶活力的影响、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、酶用量
解析　实验变量又称自变量，指实验中由实验者所操纵的因素和条件，例：探究温度对酶活力的影响时，需要设置不同的温度梯度作为对照，所以温度就是实验变量；同理，探究pH对酶活力影响的自变量为pH，研究果胶酶的用量实验，实验变量为酶用量。答案解析4.下表是某同学探究温度对果胶酶活力影响的实验结果。该结果不能说明答案解析A.温度影响果胶酶的活性
B.40 ℃与60 ℃时酶活力相等
C.50 ℃是该酶的最适温度
D.若温度从10 ℃升高到40 ℃，酶的活性将逐渐增强解析　温度影响酶活力，上表不能说明50 ℃就是该酶的最适温度，只能说明果胶酶的最适温度在40～60 ℃之间。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活力的影响曲线图是钟罩形的，故40 ℃与60 ℃时酶的催化效率相同。(1)请根据本题中表格的实验结果及必修1中的相关知识，描述温度对酶活力的影响。
答案　在一定范围内，随着温度的升高，酶活力逐渐升高；当达到最适温度时，酶活力最高；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活力逐渐降低。
(2)本题中的实验及其结果无法确定果胶酶的最适温度，如何通过实验进一步探究？
答案　可以在40～60 ℃再设置多组实验，将相邻两组的温差缩小，然后通过比较果汁量确定比较适合的温度，再以同样的思路进一步探究，可以探究出酶的最适温度。答案果胶酶用量活力条件当堂检测1.如图表示酶活力与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活力下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活力上升
C.酶活力在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活力在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重2341答案解析√2341解析　在最适宜的温度下，酶活力最高。温度偏高或偏低，酶活力都会明显降低。当反应温度由t1调到最适温度时，酶活力上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0 ℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存。故A、C、D错误。2.下列与酶活力有关的说法，不正确的是
A.酶活力是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B.酶活力是指酶催化一定化学反应的能力
C.酶活力受温度、pH等因素的影响
D.酶活力高低与反应物浓度无关
解析　酶活力是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化作用都有较大影响，反应物浓度与酶活力高低无关。答案解析√23413.下图为某同学根据实验作出的①、②、③、④四种常见酶的催化效率曲线图，不正确的是答案解析2341A.① B.② C.③ D.④解析　酶反应条件温和，有最适温度，在一定温度范围内，随温度升高酶的活性升高，直至最适温度达到最大值，超过最适温度后，随温度的升高而降低。√4.下列是有关酶的应用问题，请分析回答下面的问题：
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。
①将果胶酶与苹果泥
分装于不同试管中，
在10 ℃水浴中恒温处
理10 min(如图A)。
②将步骤①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)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。2341答案2341解析④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：根据上述实验，请分析回答下面的问题：
(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，产物是 。β-半乳糖醛酸2341解析　从实验数据分析可知，在40 ℃附近时，果汁量最多，说明此时的果胶酶催化活性最高。因为底物的量是一定的，所以底物消耗完时，生成物的量达到最大值，其后不再发生变化；增加酶的浓度可以使反应更快地达到平衡点，会更早结束反应，但生成物的总量不会发生变化。2341(2)实验结果表明，当温度在 附近时，果汁量最多，此时果胶酶活力 。
(3)为什么该实验能够通过测定过滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活力的高低？
________________________________________________________________
。答案40 ℃最高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2341(4)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物)，保持温度、pH在最适值，生成物量与反应时间的关系如图。在35 min后曲线变成水平是因为___________
。若增加果胶酶浓度，其他条件不变，请在图中画出生成物量变化的示意曲线。答案底物消耗完毕答案　如图(虚线所示)课件43张PPT。第7课时　酶在食品制作和洗涤方面的应用第2章　酶技术学习导航　
1.阅读教材P36～37内容，了解蛋液发酵饮料的制作原理和方法步骤。
2.结合教材P38～39内容，说出加酶洗衣粉的原理并尝试探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果。
重难点击　
1.了解酶在食品制作中的应用。
2.探究酶在洗涤方面的应用。一、利用乳酸菌制作蛋液发酵饮料二、酶在洗涤方面的应用内容索引当堂检测一、利用乳酸菌制作蛋液发酵饮料基础梳理酶在生产生活中有着广泛的用途，下面我们通过蛋液发酵制作饮料的实验来体会酶在食品制造业中的重要作用。
1.实验原理
(1)鸡蛋是一种高蛋白的营养食品。以新鲜蛋液为原料，经过 ，加入 菌，在一定温度条件下， 菌分泌的酶可以分解蛋液中的蛋白质、脂质等。分解后的产物利于机体吸收利用。
(2)制作过程中需要加入白砂糖和香精，作用分别是_____________________
和 。消毒灭菌乳酸乳酸提高蛋液的热凝固温度除去蛋液中的腥味，避免影响产品的口感2.方法步骤(1)取蛋液：将新鲜鸡蛋洗净，用质量分数为75%的 消毒后，取出蛋液置于消过毒的烧杯内。
(2)加料：加入约蛋液量40%的新鲜 ，缓缓搅拌均匀，以免起泡。再加入蛋液量3%的 ，搅拌均匀。
(3)消毒：将上述蛋液置于恒温水浴锅中， ℃消毒30 min，冷却后，用0.1 mol/L 调节pH至6.5～7.0。
(4)接种培养：取蛋液量10%的乳酸菌接种。置于恒温培养箱中，在40 ℃环境条件下发酵培养18～20 h。
(5)分装：根据发酵后的蛋液酸度，加入适量的糖及各种 ，搅拌均匀后装瓶，在 ℃条件下消毒30 min，冷却后即成蛋液发酵饮料。酒精牛奶白砂糖70～80 冰乙酸70～80香精1.高温能杀菌，消毒时的温度是不是越高越好？能不能在100 ℃条件下进行？
答案　如果温度过高达到100 ℃，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了。
2.接种前将pH调制6.5～7.0的目的是什么？
答案　乳酸菌生存的最佳pH是6.5～7.0，有利于接种后乳酸菌的发酵。
3.在该发酵过程中，蛋液所含的总能量、有机物的种类、营养价值如何变化？
答案　总能量下降，有机物的种类增加，营养价值提高了。问题探究答案答案4.在食品烘焙加工中，酶制剂也有重要的用途，请举例说明。
答案　如利用淀粉酶可以增加面团的体积、改善表皮颜色，松脆面团结构；利用蛋白酶能改变面筋的特性，降低面团的黏度，改进面团的机械性能。归纳总结取蛋液→加料(牛奶、白砂糖)→消毒(70 ℃～80 ℃、调pH)→接种培养(乳酸菌)→分装(加香精、再次消毒)拓展应用1.在蛋液发酵制作饮料的过程中，一般采用的消毒方法是
A.煮沸消毒
B.酒精消毒
C.高压蒸汽消毒
D.70 ℃～80 ℃消毒
解析　如果温度过高达到100 ℃，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了。酒精会影响乳酸菌的繁殖和饮料的口感。答案解析2.在蛋液发酵饮料的制作中，加入蛋液量3%的白砂糖的作用是
A.提高蛋液饮料的甜度
B.为乳酸菌提供碳源
C.提高蛋液的热凝固温度
D.降低蛋液的热凝固温度
解析　在制备蛋液发酵饮料中加入蛋液量3%的白砂糖的作用是提高蛋液的热凝固温度，防止加热消毒过程中蛋白质凝固变性。答案解析(1)鸡蛋发酵饮料与鲜鸡蛋相比，优点是什么？
答案　不仅有与鲜鸡蛋同样丰富的营养成分，而且还增加了B族维生素的含量，具有易于吸收、治疗多种胃肠道疾病的效果。
(2)常用什么有益菌制备鸡蛋发酵饮料？
答案　乳酸菌。答案二、酶在洗涤方面的应用基础梳理在洗涤剂中加入酶可以缩短洗涤时间，提高洗涤效果，结合下面探究实验体会酶在洗涤方面应用时的注意事项。
1.加酶洗衣粉
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：_____
酶、脂肪酶、 酶、纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是
酶。蛋白淀粉碱性蛋白2.探究带有不同污渍衣物的洗净方法
(1)实验原理：酶的作用具有专一性氨基酸和小分子肽脂肪脂肪酸淀粉麦芽糖纤维素葡萄糖(2)实验设计
①在大小、质地均相同的白棉布(3块)上滴加等量的牛奶。
②取大烧杯3只，分别注入500 mL自来水，编号A、B、C，温度均控制在37 ℃。
③在A中加入一定量的添加蛋白酶的洗衣粉，在B中加入等量的添加复合酶的洗衣粉，在C中加入等量的添加脂肪酶的洗衣粉。
④取制好的污染布块分别放入3只烧杯中，用玻璃棒同时充分搅拌。
⑤相同的时间(5 min)后观察洗涤效果。(3)讨论
①上述实验中，洗涤效果最好的是 ，其次是 ，最不好的是 。
②若将实验中的牛奶渍改为油渍，同样的实验条件下，洗涤效果最好的是 ，其次是 ，最不好的是 。
③能用含有碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤羊毛和蚕丝织品吗？为什么？
答案　不能。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)织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。
(4)综上所述，要根据织物的 和 的类型来选择合适的加酶洗衣粉。BACBCA材料污渍3.探究加酶洗衣粉的最佳使用条件(以温度为例)
(1)实验材料：加酶洗衣粉、天平、10 cm×10 cm的白色棉布、1 000 mL烧杯、玻璃棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸。
(2)水温的控制：通常情况下冬、春、秋、夏四季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃。(3)实验步骤
①取10 cm×10 cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。
②取1 000 mL烧杯4个，用天平分别称取0.5 g加酶洗衣粉，依次倒入4个烧杯中。
③将5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃清水各500 mL依次倒入4个烧杯中，用玻璃棒搅拌溶化洗衣粉。
④取水浴缸4个，依次倒入5 000 mL 5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃清水，插入温度计保持恒温。
⑤将4个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20 min。
⑥按相同方式用不同玻璃棒搅拌棉布。
(4)该实验中，自变量是 ，其他因素应保持相同。温度1.实验变量控制
(1)若探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同，应如何控制变量？
答案　实验设计必须以洗衣粉种类为唯一自变量，其余无关变量相同且适宜。
(2)探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实验中应如何设置温度梯度？
答案　①设置温度要围绕常温进行；
②根据当地一年中的实际气温变化来确定常温，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，不同季节对应不同水温设置梯度。问题探究答案(3)若测出在40 ℃时洗涤效果比其他条件下好，应如何设置温度梯度探究最适温度？
答案　可设置温度梯度差更小的实验变量，如35 ℃、36 ℃、37 ℃、38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃、45 ℃，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。答案2.实验过程分析
(1)布料和衣物哪个更适合作为洗涤材料？为什么？
答案　布料更好。因为布料容易控制其大小、颜色以及污渍的量，使其相同。
(2)水的用量和洗衣粉用量与布料的大小有什么关系？
答案　水的用量和洗衣粉用量与布料的大小成正比。
3.实验结果的分析
评判实验结果必须有一个客观标准，使用什么方法和标准判断洗涤效果？
答案　相同时间内比较污渍的洗涤状况，如污渍颜色变浅的程度、面积缩小的范围等；相同污渍时也可比较彻底清除所需要的时间的长短。答案归纳总结使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：
(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，以免使纤维受到破坏。
(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70 ℃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损失。
(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。
(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。拓展应用3.某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究，实验设计如下：
①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35 ℃
③根据污渍去除程度得出结论
这个实验设计中，错误的是
A.① B.①②
C.② D.②③答案解析解析　步骤①的目的主要是分组和操纵自变量，步骤②的目的主要是为了控制无关变量，步骤③是观察实验的结果。由于本实验的目的是研究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，所以操纵自变量时要一组加入加酶洗衣粉，另一组加入普通洗衣粉。(1)如果将本题的实验目的改为“探究水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”，则实验的自变量和因变量又分别是什么？步骤①要做怎样的调整？
答案　修改后的实验自变量是洗涤所用的水质，因变量是污渍的去除程度。步骤①调整成“准备等量的两种不同水质的水”。
(2)将本题中的洗涤温度改为90 ℃，则对实验结果会产生怎样的影响？本实验中的实验结果可以用哪两种描述方法？
答案　90 ℃下酶会失活，使得加酶洗衣粉中的酶制剂失去作用，则达不到实验目的。本实验的结果可以用“相同时间内达到的清洁程度”或“达到相同清洁程度所用的时间”来进行描述。答案4.某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。请分析回答相关问题：
Ⅰ.实验一：(1)该实验的目的是探究 。
解析　实验一中有两个变量：温度和洗衣粉的种类。可以探究同一温度下不同种类洗衣粉的洗涤效果，也可探究不同温度对同一种洗衣粉洗涤效果的影响。不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化答案解析(2)上述实验结果可以得出的结论是________________________________
、 。
解析　根据单一变量原则，可以得出结论：相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高；使用加酶洗衣粉的适宜温度为45 ℃左右。答案解析相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高使用加酶洗衣粉的适宜温度为45 ℃左右(合理即可)Ⅱ.实验二：探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。实验设计如下：(3)该实验设计中有一处明显的错误，请指出：_______________________
。对照组设计错误，应设计复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照答案解析解析　探究复合酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，实验变量应为复合酶洗衣粉和普通洗衣粉。(4)修改后的实验最可能的实验结果是_______________________________
。解析　复合酶洗衣粉中的酶具有高效性，洗涤效果好于普通洗衣粉。答案解析使用复合酶洗衣粉的去污程度大于普通洗衣粉的去污程度答案解析(5)若要洗涤特别脏的衣服，请根据上述两个实验的研究结果，提出两项提高洗涤效果的措施：
① 。
② 。
解析　根据实验可知，加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉，但其活性的发挥需要适宜的温度。
(6)推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保护生态环境，这是因为 。
解析　酶具有高效性且易分解，可避免水体富营养化。用相应的加酶洗衣粉用适宜的温度酶可被分解，避免水体富营养化(1)“实验一”中探究不同温度下加酶洗衣粉去污力时，可否先加酶后调整温度？并说明理由。
答案　不能，因为加酶洗衣粉中的酶在不同温度时会分解部分污渍。
(2)“实验二”中控制“洗衣粉用量、洗涤时间、洗涤方式”等相同，为什么这样做？
答案　避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。答案接种消毒纤维素温度酶制剂当堂检测1.下列关于酶和加酶洗衣粉的描述，正确的是
A.洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤中含有蛋白质
B.加酶洗衣粉中的酶变性失活后，其洗涤效果也比普通洗衣粉好
C.加酶洗衣粉中的酶是从植物、霉菌、酵母菌、细菌等生物体内提取出
来的
D.加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境23451答案解析√23451解析　根据酶的专一性，蛋白酶能水解蛋白质，因此对皮肤有损失，A项正确；
加酶洗衣粉中由于降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，因此若酶变性失活后，其洗涤效果比普通洗衣粉差，B项错误；
加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产的，C项错误；
加酶洗衣粉中降低了磷含量，且酶易分解，因此与普通洗衣粉相比，不易污染环境，D项错误。2.加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是
A.通过基因工程生产出的特殊酶
B.用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离
C.加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中获得的
D.加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐高温
解析　加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出来的特殊酶，不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中直接获得的。答案解析√234513.下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是
A.加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好
B.加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响
C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D.加酶洗衣粉相比普通洗衣粉更有利于环保
解析　加酶洗衣粉中含有的酶制剂，可以将污物中的大分子、不易溶于水的物质(如蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素等)水解成小分子的易溶于水的物质，所以加酶洗衣粉的洗涤效果一般要优于普通洗衣粉。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。答案解析23451√4.某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择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 ℃时的洗涤效果最好，由此得出
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
D.不能确定该酶的最适温度
解析　该同学设计的温度梯度差为10 ℃，在30～50 ℃之间还有很多温度，这些温度条件下的酶活性与40 ℃的酶活性的高低没有进行比较，故不能确定40 ℃是该酶的最适温度。答案23451√解析5.某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验，下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表，请依据表中数据作答：23451(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适温度范围是 。
(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的 的洗涤效果最佳，对________
的洗涤效果最差，其原因是______________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
(3)羊毛、蚕丝等织物 (填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为_____
______________________________________________________________________
_____________。
解析　由题表数据可知，加酶洗衣粉在50～60 ℃条件下洗涤效果最好；加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。50～60 ℃奶渍蓝墨水奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，但很难使蓝墨水中的成分水解不能羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏23451答案解析课件32张PPT。第8课时　固定化酶的制备和应用第2章　酶技术学习导航　
1.阅读教材P42内容，了解固定化酶的常用方法。
2.结合教材P40～41内容，学习固定化乳糖酶的制备。
3.结合教材P42～43内容，检测牛奶中乳糖的分解。
重难点击　
1.尝试制备固定化乳糖酶。
2.利用固定化酶检测乳糖的分解产物。一、固定化酶及其制备二、固定化酶的应用内容索引当堂检测一、固定化酶及其制备基础梳理由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模使用。利用固定化酶技术可以解决这些难题。
1.固定化酶
(1)概念：固定化酶又叫 酶，是指固定在载体上并在___________
内进行催化反应的酶。酶的固定化过程是通过 的手段，将酶束缚在 内，固定酶分子在此区间内进行 作用。一定的空间固相化范围化学或物理一定的区间催化(2)酶的固定方法：根据酶的 和载体 需要采用不同的方法，有时还需要将几种方法联合使用：①是 法：是将酶吸附到载体表面。
②是 法：是将酶通过共价键结合到载体的表面。
③是 法：通过把酶交互连接、相互结合从而将酶固定。
④是 法：是将酶或者细胞包埋在细微的网格里。性质特性吸附载体偶联交联包埋(3)固定化酶技术的优缺点
①优点： 性好，而且与 容易分离。
②缺点：一次只能固定一种酶，不利于催化一系列的反应。稳定底物和产物2.固定化乳糖酶的制备
(1)实验原理
①乳糖酶学名为 酶，是工业中应用相当广泛的一种酶，较多地应用于乳制品加工中。很多人小肠黏膜内的乳糖酶活性严重降低，导致 症。用乳糖酶处理部分乳糖，分解为 ，可以减少这种症状。
②固定乳糖酶用的是凝胶包埋法：凝胶是由 (Arc)和___________
(Bis)形成的三维网状结构的 化合物，将酶和凝胶混合，酶即包埋在凝胶内部的 中，从而将酶固定。β-D-半乳糖苷水解乳糖不耐葡萄糖和半乳糖丙烯酰胺N，N－甲叉双丙烯酰胺高聚微孔(2)方法步骤
①乳糖酶的溶解：准确称取乳糖酶100 mg，然后将其溶解在pH 的磷酸缓冲液中，其中单体 浓度为质量分数20%，交联剂 浓度为质量分数5%。
②聚合：将含有0.6 mL N，N，N′，N′－四甲基乙二胺和200 mg_____
的4 mL磷酸缓冲液迅速倒入乳糖酶的溶解液中，缓慢搅拌混匀，
℃条件下进行 反应30 min。
③漂洗：聚合反应完成后形成 ，用小刀切成小块，用 洗涤4～6次， ℃保存备用。7.3ArcBis过硫酸铵4聚合缓冲液凝胶0～41.固定化酶依据的原理与其优点分别是什么？
答案　将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。
2.固定化乳糖酶的制备
(1)制备固定化乳糖酶时为什么要用缓冲液配制凝胶单体？
答案　酶活性易受温度和酸碱度的影响，用缓冲液配制凝胶单体能保持溶液中pH的相对稳定，从而保证实验过程中酶的活性。
(2)漂洗凝胶的目的是什么？
答案　将凝胶表面没有固定的乳糖酶冲洗干净。问题探究答案归纳总结固定化酶及其制备的2点总结
(1)固定化酶的优点
①同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；
②固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤；
③稳定性显著提高；
④可长期使用，并可预测衰变的速度；
⑤提供了研究酶动力学的良好模型。(2)固定化乳糖酶时的注意事项
①乳糖酶溶解时为了保持酶的活性，需使用磷酸缓冲液。
②缓冲液反复冲洗一方面针对形成凝胶后表面还有一些酶没有包埋在凝胶内部的微孔中被冲洗掉，另一方面维持酶的活性。
③Arc和Bis都是神经性毒剂，操作过程中注意不要沾到皮肤上和吸入体内，一旦沾到皮肤上要立即用水冲洗。
④聚合反应和试剂的质量有很大的关系，如果在教材规定的时间内还没有聚合完成，可以适当延长聚合时间。拓展应用1.下列关于固定化乳糖酶的制备的说法，不正确的是
A.在乳糖酶的溶解中加入磷酸缓冲液是为了维持pH相对稳定，保证乳糖
酶的活性
B.聚合过程中应将混有各种物质的磷酸缓冲液迅速倒入乳糖酶的溶解液中，
缓慢搅拌混匀
C.聚合过程中各种物质就放在40 ℃进行聚合反应30 min
D.漂洗过程中用磷酸缓冲液洗涤4～6次，将其表面没有固定的酶冲洗掉，
0～4 ℃保存备用答案解析解析　固定化乳糖酶的制备过程中始终都应该是用缓冲液来维持pH的相对稳定，以保证酶不会变性失活，而对于聚合反应形成凝胶的过程中应该在温度为4 ℃条件下进行，而不是40 ℃。2.下列属于固定化酶应用特点的是
①可以被反复利用　②有利于酶与产物分离 ③能自由出入载体　
④一种固定化酶只催化一种酶促反应　⑤酶多用包埋法固定化
A.①②③ B.③⑤
C.①②④ D.①②⑤
解析　酶被固定后可与产物分离，故可反复使用，但不能自由出入依附的载体。通常情况下固定化酶种类单一，所以不能催化一系列酶促反应，只催化一种或一类酶促反应。酶分子较小，不适合采用包埋法进行固定化。答案解析(1)在实际生产中，固定化酶技术能节约成本的原因是什么？答案答案　固定化酶能被反复利用。(2)写出如图所示固定化酶的方法。答案　①是交联法，②是吸附法，③是包埋法。二、固定化酶的应用基础梳理固定化酶在工业生产和医学等方面有着重要的用途，下面我们就利用固定化酶来检测牛奶中乳糖的分解。
1.实验原理
乳糖酶可以将牛奶中的乳糖分解为 ，还原糖可和 试剂反应产生 色化合物，根据化合物颜色的深浅变化，可以了解乳糖酶的作用活性。
2.方法步骤
(1)鲜牛奶的处理：取新鲜牛奶0.5 kg放入1 000 mL干净烧杯中， ℃巴氏灭菌。将灭完菌后的牛奶冷却至 ℃， 后平均分为两部分，一部分放入A烧杯，另一部分放到B烧杯内作对照。半乳糖和葡萄糖斐林砖红85～9045～50过滤(2)加酶分解：向A烧杯内加入适量的 制剂， ℃条件下保温45 min，保温过程中要用预先灭过菌的玻璃棒每隔一段时间轻轻搅拌。
(3)检测乳糖的分解：保温到时后，将牛奶 。用移液管分别取A烧杯和B烧杯内的牛奶滤液各2 mL，放到两支试管中，用移液管取 试剂各2 mL分别放入被检试管中，然后把试管放入装有 的烧杯中，摇动试管，观察试管中溶液颜色的变化。
(4)固定化酶的回收：实验完成后，用 反复洗涤固定化酶，再用体积分数为0.05%的 洗涤，然后于 ℃下保存。固定化酶45～50过滤斐林热水缓冲液双氧水0～43.实验现象
两只试管中，砖红色较深的是 ，说明固定的乳糖酶能分解乳糖，产生
糖。
4.固定化酶应用的常见方式
(1)间歇式：每次反应完后，经 法收回的酶可以重复
使用。
(2)连续式：用固定化酶制成的 进行不间断的重复使用，
如图为固定化葡萄糖异构酶的反应柱示意图。
图中①是反应柱，②是固定化酶，③是分布着小孔的筛板，
不允许酶颗粒通过，而反应液可以自由流出。A还原离心或过滤反应柱1.写出乳糖的组成及特点。
答案　乳糖是一种由半乳糖和葡萄糖通过β-1,4糖苷键构成的二糖，它的甜度在甜味糖中最小，溶解度也最低。
2.利用斐林试剂检测还原糖的原理是什么？
答案　还原糖与斐林试剂沸水浴会出现砖红色沉淀。
3.为什么固定化酶要回收？
答案　因为固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用。问题探究答案归纳总结检测牛奶中乳糖的分解实验的注意事项
(1)检测乳糖酶对牛奶的分解时，为了使实验现象更明显，可以适当减少底物鲜牛奶的量或增加固定化酶的含量，或适当延长保温时间。
(2)加酶分解时，温度不宜过高或过低，否则酶变性失活或活性太低，得不到实验结果或不明显。
(3)酶回收要用缓冲液反复洗涤固定化酶，维持酶的活性；再用体积分数为0.05%的双氧水洗涤，达到消毒目的，以防固定化酶被微生物污染；然后于0～4 ℃下保存，以备下次再使用。拓展应用3.下列关于检测牛奶中乳糖的分解实验的相关叙述，错误的是
A.乳糖酶可以将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖
B.还原糖可与双缩脲试剂反应产生砖红色沉淀
C.根据化合物颜色的深浅变化，可以了解乳糖酶的作用活性
D.实验步骤：鲜牛奶处理→加酶分解→检测乳糖的分解→固定化酶的回收
解析　牛奶中乳糖分解的检测原理是乳糖酶可以将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖；还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀；根据化合物颜色的深浅变化，可以了解乳糖酶的作用活性。实验步骤：鲜牛奶处理→加酶分解→检测乳糖的分解→固定化酶的回收。答案解析(1)斐林试剂的组成成分？
答案　斐林试剂是由质量分数为10%的氢氧化钠溶液和质量分数为5%的硫酸铜溶液配制而成的。
(2)斐林试剂的使用特点？
答案　现配现用、混合使用。答案吸附载体偶联交联包埋凝胶微孔聚合检测回收漂洗当堂检测1.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.利用固定化酵母菌细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物2341答案解析√2341解析　A项中，固定化细胞技术由于保留了细胞内原有的多酶系统，多步连续催化反应的优势非常明显；
B项中，酶的催化受温度、pH的影响，不受氧浓度的影响；
C项中，酶的降解作用不需各种营养条件；
D项中，糖类的作用不只是作为反应底物，还能维持酵母菌细胞的渗透压，防止酵母菌细胞过多地吸水或失水。2.下列关于固定化酶技术的说法，正确的是
A.固定化酶技术就是固定反应物，并将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内的技术答案解析√23412341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以重复利用，缺点是无法同时催化一系列酶促反应；在固定过程中，固定的是酶而不是反应物，因此A、B、C均错误。3.酶的固定方法不包括
A.将酶吸附在载体表面上
B.将酶相互连接起来
C.将酶包埋在细微网格里
D.将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
解析　加酶洗衣粉中的酶没有固定，不可重复利用。答案解析2341√23414.如图表示某同学进行的澄清苹果汁生产实验，
下列相关叙述正确的是
A.生产过程中不需考虑温度和pH
B.为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后应瞬间
高温灭菌
C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应
充分进行
D.固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前应重新填装反应柱答案√课件37张PPT。章末整合提升第3章　食品加工技术知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建冲洗醋酸发酵毛霉蛋白前期装瓶腌渍后期盐和酒精杂菌的感染压榨溶剂浸提蒸馏蒸馏计算无氧发酵显色剂红色1.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。
2.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。
3.鲁氏毛霉或根霉可分泌蛋白酶、谷氨酰胺酶等多种酶系，这些酶使豆腐中的蛋白质缓慢水解成多种氨基酸。
4.加盐既可析出豆腐中的水分，又能抑制微生物的生长。
卤汤是由酒和香辛料配制而成的，既能防腐杀菌，又能调味。5.橘皮芳香油常用的提取方法有压榨法、溶剂浸提法和蒸馏法。
6.亚硝酸盐在盐酸酸化的条件下能与显色剂反应生成红色化合物，通过分光光度计测定待测液的吸光度(OD值)，再和标准浓度溶液的吸光度进行对比，计算样品中亚硝酸盐的含量。
7.在腌渍泡菜过程中要保证乳酸菌所需的无氧环境。在发酵过程中，亚硝酸盐含量是先增加后减少。规律方法整合整合一　四种传统发酵技术的比较
例1　在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时，关于发酵过程对氧气的需求，有关叙述正确的是
A.四个过程均需氧气参与，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.腐乳制作时密封发酵进行的是无氧发酵答案解析解析　果酒制作的原理是利用酵母菌的无氧发酵，但在最初阶段需提供一定氧气，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，毛坯腌渍后装瓶发酵，是利用了毛霉菌丝中的蛋白酶、脂肪酶等的催化作用，充分使毛坯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。几种发酵技术对氧气的要求
(1)果酒制作过程：酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行无氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的厌氧环境。
(2)果醋制作过程：要求始终通氧，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，醋酸的生成也会受到影响。
(3)泡菜制作过程：乳酸菌是严格的厌氧菌，在制作泡菜时，应将装置密封。若密封不严，则很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味。整合二　发酵食品制作过程中防止杂菌污染的措施
1.果酒和果醋制作
(1)材料的选取与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前应先将葡萄冲洗再去枝梗。
(2)防止发酵液被污染。
①榨汁机要清洗干净，并晾干。
②发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒。
③装入葡萄汁后要封闭充气口。
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。
(3)发酵液的无氧、酸性环境不利于杂菌生长。2.腐乳制作
(1)将腌渍腐乳的玻璃瓶洗刷干净后，还要用沸水消毒。
(2)酒、盐、香辛料都有杀菌作用，接种、封瓶时都要进行无菌操作。
(3)装瓶时要迅速小心，装瓶后要用胶条密封，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染，进而影响腐乳风味。3.泡菜制作
(1)将泡菜坛洗净，并用热水清洗坛内壁两次，起到消毒作用。
(2)用水封闭坛口可以将坛内与坛外空气隔绝，如不封闭则有许多好氧菌生长，蔬菜会腐烂。
(3)食盐、蒜、生姜、香辛料起到杀菌作用，食盐用量不足10%，容易造成细菌大量繁殖。
(4)泡菜坛内的无氧、酸性环境不利于杂菌生长。例2　在果酒、果醋和腐乳制作中，都要防止微生物污染，有关叙述正确的是
A.果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入
B.腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的酒精以抑制细菌的增殖
C.利用自然菌种发酵制作果酒时，将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压灭菌
D.将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口部分的盐要铺薄一些
解析　醋酸菌为好氧型细菌，不能封闭发酵；将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口部分的盐要铺厚一些，避免豆腐块腐败变质；利用自然菌种发酵制作果酒时，将封有葡萄汁的发酵瓶温度控制在25～30 ℃。答案解析热点考题集训1.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试验(如图)，其恰当的做法是
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀b通气
C.一直打开阀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　酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵，产生酒精，果酒的制作即应用了此原理。4 ℃的环境不利于酵母菌进行发酵，所以A项正确，B、C、D项错误。答案解析23451789106√2.将接种有醋酸菌的葡萄汁100 mL(4份)和接种有酵母菌的葡萄汁100 mL(4份)分别装在100 mL、200 mL、300 mL、400 mL的烧瓶中，将口密封时，置于适宜温度下培养，24小时后产生的醋酸和酒精最多的烧瓶分别是
A.100 mL　100 mL B.400 mL　400 mL
C.100 mL　400 mL D.400 mL　100 mL
解析　酵母菌只有在无氧条件下进行无氧呼吸时产生酒精；而醋酸菌只有在氧气充足条件下产生醋酸，所以醋酸菌和酵母菌分别在400 mL、100 mL的瓶内发酵效果最好。答案解析√234517891063.下列关于腐乳的制作原理，有关叙述不正确的是
A.腐乳发酵是多种微生物共同参与完成的
B.发酵过程分为前期发酵和后期发酵
C.发酵后期，蛋白质被蛋白酶分解成小分子的肽和氨基酸
D.传统工艺生产豆腐乳需要接种菌种
解析　传统工艺生产腐乳时，所用菌种来源于空气中的毛霉孢子，不需要接种。答案解析√234517891064.在腐乳制作过程中，豆腐含水量、盐的用量、发酵温度和酒的用量等均会影响腐乳的风味和质量。下列相关叙述正确的是
A.豆腐含水量过高，腐乳不易成形
B.加盐量过多，腐乳硬度会减小
C.前期发酵温度过低，不影响腐乳“皮”的形成
D.酒的用量过多，后期成熟时间缩短答案解析23451789106√23451789106解析　豆腐含水量过高，腐乳不易成形，A项正确；
加盐量过多，会使腐乳失水，硬度会增加，同时影响腐乳的风味，B项错误；
前期发酵温度过低，会影响腐乳“皮”的形成，C项错误；
酒的用量过多，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长，D项错误。5.泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是
A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B.因腌渍过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C.发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；
气体为空气答案√解析23451789106解析　蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，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，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。234517891066.使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，是因为玫瑰精油
A.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
B.化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏
C.化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸馏
D.化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸馏
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√23451789106解析7.如图表示氧气浓度对培养液中的醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影响，试分析呼吸曲线a、b、c分别代表
A.酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
B.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌
C.乳酸菌、酵母菌、醋酸菌
D.醋酸菌、乳酸菌、酵母菌23451789106答案解析√23451789106解析　酵母菌、醋酸菌、乳酸菌分别为兼性厌氧菌、好氧菌和厌氧菌。兼性厌氧菌随氧气浓度增大无氧呼吸逐渐受到抑制，有氧呼吸逐渐增强，导致总的呼吸强度先下降，后上升；好氧菌随氧气浓度的增大，有氧呼吸逐渐增强；厌氧菌随氧气浓度的增大无氧呼吸逐渐被抑制。8.如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图。下列说法错误的是23451789106A.制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们的亚硝酸盐含量低
B.发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是发酵不同时期亚硝酸盐
的含量会发生变化
C.发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，以把握食用泡菜的最佳时机
D.测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法答案解析√23451789106解析　泡菜制作成功的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要选用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱的变化而发生变化，所以应及时检测泡菜中亚硝酸盐的含量，而检测亚硝酸盐含量一般采用比色法。9.天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。答案23451789106请回答下列问题：
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶______________
。
(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高 的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。在最适温度条件下催化能力最强酵母菌(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下：
①发酵过程中，定期取样测定醋酸菌密度变化，趋势如图。答案23451789106据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸菌在颠倒后，密度变化的特点是 。由此推测，影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是
。先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH答案23451789106②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中
层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的 ，淘汰了部分乳酸菌种类。颠倒前的B层和颠倒后的A(或下)种间竞争(或竞争)10.某校同学在实验室开展生物技术实践活动。请回答下列问题：
(1)A组同学制作泡菜。在泡菜腌渍的过程中，要注意控制腌渍的时间、
和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，这一操作的目的是 。
解析　泡菜制作过程中，由于腌渍的时间、温度、盐的用量等都会影响泡菜的品质，因此在制作过程中，要注意控制腌渍的时间、温度、盐的用量等；向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。23451789106答案解析温度保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境(2)B组同学制作腐乳。在制作腐乳过程中，在腐乳表面往往会有一层致密的“皮”，这层“皮”实际上是微生物的 ，对人体无害；加盐的作用是 ，避免豆腐块变质。
解析　在腐乳的制作过程中，毛霉等的匍匐菌丝在豆腐块的表面形成一层皮，使腐乳成形；加盐的作用是析出豆腐中的水分使其变硬，防止腐乳酥烂，同时抑制微生物的生长，避免豆腐块变质。23451789106答案解析匍匐菌丝析出豆腐中的水分使其变硬，同时抑制微生物生长(3)C组同学制作蓝莓果酒与果醋。
①某同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气，该同学是在制备蓝莓
(填“果酒”或“果醋”)。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，通入无菌空气的目的是 。
解析　由题意知，该同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气，说明菌种进行有氧呼吸，因此是果醋的制作过程；利用酵母菌酿酒时，先通入一段时间的无菌空气使酵母菌迅速繁殖，数量增加。23451789106答案解析果醋有氧条件下，酵母菌迅速繁殖，增加数量答案②在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒表面观察到的菌膜是由 大量繁殖形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为 ，然后变为醋酸。
解析　果酒制作过程中，如果果酒接触空气，醋酸菌会增殖，在果酒表面形成一层菌膜，在缺少糖源时醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，然后将乙醛变为醋酸。23451789106解析醋酸菌乙醛课件40张PPT。第10课时　豆腐乳的制作第3章　食品加工技术学习导航　
1.阅读教材P52、P54内容，了解腐乳制作的原理、种类及优点。
2.结合教材P52～53内容，掌握腐乳制作的过程，分析影响腐乳品质的条件。
重难点击　
1.了解腐乳制作的原理。
2.学会制作豆腐乳的方法。一、豆腐乳制作的原理二、豆腐乳制作的过程内容索引当堂检测一、豆腐乳制作的原理基础梳理同果酒、果醋的制作一样，腐乳的制作也离不开微生物的作用，其中起主要作用的微生物是毛霉。
1.毛霉(1)毛霉是丝状 类生物，生殖方式以 生殖为主。
(2)毛霉是 细胞生物，菌丝和假根是___________
形成的结构。
(3)发霉的馒头上长满了毛霉，由此推断毛霉的代谢类型是 型。真菌孢子单细胞膜突起异养需氧2.腐乳制作的原理
(1)鲁氏毛霉或根霉可分泌 酶、 酶等多种酶系，这些酶与调料中的酶或微生物等协同作用，使豆腐中的 缓慢水解，生成多种氨基酸。另外，微生物代谢产生的各种 与调料中的醇类作用生成酯，从而制成细腻、味香的豆腐乳。
(2)腐乳发酵采用固体发酵，分为两个阶段：前期发酵： 菌分泌蛋白酶，分解豆腐中的蛋白质
后期发酵： 菌协同作用，形成独特的风味蛋白谷氨酰胺蛋白质有机酸好氧霉厌氧3.腐乳的种类
腐乳的种类取决于调料(香辛料)，不同的调味料制成的腐乳风味不同
(1)红方：添加 ，因红曲霉产生 ，使腐乳呈现红色。
(2)白方：添加 、 等，呈现白色。
(3)青方：只加 ，不加其他辅料，表面呈青色，也就是我们说的
。
4.豆腐发酵为腐乳的过程中，豆腐中的有机物质量 ，有机物的
种类 ，所含的能量 。红曲红色色素黄酒米酒盐臭豆腐减少增加减少1.毛霉的特点问题探究答案(1)从细胞结构上分析毛霉有什么特点？
答案　毛霉具有以核膜为界限的细胞核，属于真核生物。答案(2)豆腐上长的白毛与毛霉有何关系？腐乳外部致密的“皮”又与毛霉有何关系？
答案　豆腐上长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝，它能使腐乳成形。
(3)毛霉是参与豆腐发酵的唯一微生物吗？
答案　不是。多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中毛霉起主要作用。答案2.腐乳发酵的原理
(1)王致和做腐乳时，为什么要撒许多盐将长毛的豆腐腌起来？
答案　加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。
(2)腐乳为什么“闻着臭，吃着香”？
答案　豆腐在微生物的作用下可形成具有芳香气味的物质，以及NH3和少量的H2S，前者使腐乳“吃着香”，后者是腐乳“闻着臭”的主要原因。归纳总结腐乳的制作原理拓展应用1.下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是
A.腐乳制作的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
B.腐乳发酵中起作用的微生物多为异养真菌
C.腐乳制作的过程中，不能有细菌参与，因此必须严格灭菌
D.家庭自制腐乳时，一般不需要单独接种菌种答案解析解析　在腐乳制作过程中，起作用的微生物有毛霉、酵母、曲霉、青霉等，但是以毛霉为主；这些微生物多营腐生生活，为异养真菌，广泛分布在空气中，因此家庭制作腐乳，一般不需特别灭菌和单独接种菌种。腐乳的制作过程，就是在适宜条件下，微生物合成的蛋白酶等将不易吸收的大分子蛋白质、脂质等分解为易吸收的小分子有机物的过程。2.腐乳自然发酵中毛霉起主要作用的原因是
A.在毛霉、青霉、曲霉和酵母中只有毛霉为孢子生殖，孢子繁殖速度快
B.毛霉的孢子小，数量多，适于在豆腐上繁殖
C.毛霉分布广泛，且生长迅速
D.只有毛霉的蛋白酶活性高且数量比其他的多
解析　在自然发酵中，毛霉起主要作用的原因是毛霉有发达的直立菌丝和匍匐菌丝，生长速度快，能在短时间内形成优势种群，迅速占据空间。答案解析传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别二、豆腐乳制作的过程基础梳理1.完成豆腐乳制作的过程并分析
(1)晾制豆腐块：将豆腐切成约2 cm×2 cm×l cm的小块，均匀 放在灭
菌的笼屉内，摊晾5～6 h。
↓
(2)接种：将制备好的 悬液用喷壶均匀地喷洒在豆腐块上。
↓
(3)前期发酵：将笼屉置于 ℃左右培养44～48 h，使豆腐块表面长满
_____。20竖毛霉孢子菌丝↓
(4)装瓶：用手指轻轻揩涂，使豆腐块表面形成一层 ，沿瓶壁呈
方式一层一层向内侧摆放。
↓
(5)腌渍：装瓶时，每摆一层撒一层 ，腌渍3～4 d。然后加一定浓度
的盐水 表面。整个腌渍周期冬季13 d，夏季8 d。
↓
(6)后期发酵(后熟期)：将腌渍好的豆腐块沥干，稍有收缩后，装瓶，根据
红方、青方或白方的需要加入不同的 ，_____
，在常温下贮藏2～4个月。菌膜同心圆食盐淹没辅料加盖密封2.操作提示
(1)控制盐的用量：①加盐的目的是一方面使豆腐块 ，利于成形，另一方面能抑制 的繁殖。②要控制好盐的用量：盐的浓度过低，不能抑制其他微生物的生长，可能导致豆腐 ；盐的浓度过高，会影响腐乳的 。
(2)控制酒的用量：酒的用量要控制在12%，原因是酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用 ，使腐乳成熟期 ；酒精含量过低，蛋白酶的活性 ，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易 。失水杂菌腐败变质口味越大延长高腐败(3)防止杂菌污染：用来腌渍腐乳的容器洗刷干净后要用 消毒；放好豆腐后加入卤汤，最好将瓶口通过 ，再将瓶口 。
(4)掌握好发酵温度和时间：毛霉的最适生长温度为15～18 ℃，保持其生长温度适宜，可缩短发酵时间。温度过低或过高会影响毛霉的 和____
，从而影响发酵的进程和发酵质量；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 。
3.腐乳的外面有一层致密的“皮”，使腐乳保持规则外形，这层“皮”是怎样形成的？对人体有害吗？
答案　“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。沸水酒精灯的火焰密封生长酶的作用腐乳的口味1.温度的控制
从温度的角度考虑，盛夏制作腐乳会有什么不利影响？
答案　毛霉适宜生长的温度是15～18 ℃，若盛夏制作腐乳，此时气温较高，容易导致豆腐腐败变质。
2.盐的用量及作用
(1)加盐的时候为什么随着层数的加高而增加盐的用量，且接近瓶口表面的盐要铺厚些？
答案　因为越靠近瓶口微生物越多，故随着层数加高应增加盐量。在接近瓶口表面的杂菌最多，盐要铺厚一些，以防止杂菌污染。问题探究答案(2)试分析在腐乳制作中盐具有哪些方面的作用。
答案　①抑菌；②调味；③降低豆腐含水量，使豆腐块变硬。
3.酒的用量和作用
(1)酒在腐乳制作中有哪些作用？
答案　①具有杀菌、抑菌的作用。②影响腐乳的风味。③影响酶的活性，进而影响腐乳成熟的时间。
(2)卤汤中酒的含量一般控制在多少为宜？酒精含量过高时，腐乳成熟的时间为何会延长？
答案　酒的含量一般控制在12%左右。酒精可抑制蛋白酶的活性，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用越大，从而使腐乳成熟时间延长。答案4.在腐乳制作时腐败变质的可能原因有哪些？
答案　(1)加入的盐、酒或香辛料过少，它们都对微生物的生长具有抑制作用；
(2)在加入豆腐的过程中动作不迅速或没有在酒精灯火焰附近进行；
(3)发酵瓶密封不严。答案归纳总结影响腐乳品质的主要因素
(1)菌种和杂菌：菌种是生产发酵的关键，如果菌种退化会影响品质。如果有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。
(2)温度：温度影响菌丝的生长和代谢。温度过低会延长发酵时间，温度过高易使杂菌生长。
(3)豆腐中的含水量：以70%为宜，含水量过高的豆腐不易成形，含水量过低会影响毛霉的生长。
(4)盐的用量：随豆腐块层数的增加而加大用盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚些。盐浓度过低，腐乳易腐败变质；盐浓度过高，会影响腐乳的口味。
(5)卤汤中的酒量：一般控制在12%左右，过少不足以抑制杂菌，过多会抑制酶的活性而影响后期发酵。
(6)香辛料：加入的香辛料的种类和数量会影响腐乳的风味和质量。拓展应用3.回答下列关于腐乳制作的问题：
(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为　　　　 　 和　　 ；
其产生的　　　 能将豆腐中的脂肪水解为　 和 。
解析　发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。小分子的肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸答案解析答案解析(2)发酵完成后需加盐腌渍，加盐还可以抑制　　　　生长。
解析　发酵过程中加盐腌渍，不仅可以调制风味，而且能够抑制微生物的生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的　　　　　 　。
解析　腐乳制作后期加入卤汤，卤汤不仅可以防腐，还可以使腐乳具有独特的风味(或香味)。微生物风味(其他合理答案也可)(1)题中卤汤的成分主要有哪些？
答案　它是由酒及各种香辛料配制而成的。
(2)题中腐乳发酵过程中以哪种微生物为主？它属于哪类微生物？
答案　腐乳发酵过程中以毛霉为主，它属于真菌。答案4.腐乳制作过程中，影响腐乳风味和质量的是
①盐的用量　 ②酒的种类和用量　
③发酵温度　 ④发酵时间　
⑤豆腐含水量　 ⑥盛豆腐的容器的大小
A.①④⑥ B.①③⑤⑥
C.①②③④⑤ D.①②③④答案解析解析　卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤由酒和各种香辛料组成，酒的种类和用量均可影响腐乳的品质。盐的用量也关系到腐乳的风味和质量，盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长；盐浓度过高，则影响腐乳口味。豆腐含水量超过70%时，腐乳不易成形，而且影响毛霉的呼吸。发酵温度的高低直接影响微生物的生长和发酵时间。(1)发酵瓶的大小不影响腐乳的质量，但如果选择的容器有裂缝，会对腐乳的制作造成怎样的影响？
答案　如果容器有裂缝，相当于密封不严，会被杂菌污染，导致豆腐腐败变质。
(2)温度为什么会影响腐乳的制作？
答案　腐乳制作的原理是利用微生物(主要是毛霉)产生的蛋白酶和脂肪酶等的作用，而酶的活性受温度的影响，所以温度会影响腐乳的制作。答案毛霉氨基酸前期装瓶腌渍后期盐和酒精杂菌的感染当堂检测1.吃腐乳时，腐乳外部有一层致密的“毛”，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　豆腐坯在一定温度、湿度条件下，毛霉与根霉生长繁殖于腐乳表面，形成大量的菌丝，便形成一层韧而细致的皮膜。对人体无害，皮膜可防止腐乳变质。2341答案解析√2.下列关于腐乳制作的叙述，错误的是
A.毛霉可利用其体内的酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸
B.卤汤中酒的含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐越易腐败
C.用盐腌渍腐乳的过程中，要控制盐的用量，过低则难以抑制杂菌的
生长，导致豆腐腐败
D.其制作过程可以表示为：晾制豆腐块→接种→前期发酵→装瓶→
腌渍→后期发酵答案解析√23412341解析　选项A，豆类中含量最多的有机物是蛋白质，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肽和氨基酸；
选项B，卤汤中酒的含量过高，会使腐乳成熟的时间延长；
选项C，若盐的含量过低，则难以抑制杂菌的生长，使杂菌繁殖加快，进而导致豆腐腐败；
选项D，腐乳的制作过程为：晾制豆腐块→接种→前期发酵→装瓶→腌渍→后期发酵。3.下列关于腐乳制作过程中的操作，不正确的是
A.先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，保持温度在15～18 ℃，并保持一
定的湿度
B.将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚
一些
C.卤汤中酒的含量一般控制在12%左右
D.卤汤中香辛料的作用仅仅是调制风味，且越多越好
解析　香辛料可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用。含量多少可根据自己的口味来配制，但并不是越多越好。答案解析2341√23414.腐乳是我国民间传统发酵食品。滋味鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题。
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的生物是　　　，它与乳酸菌在结构上的主要区别是什么？　　　　　　　　　　。答案毛霉毛霉有成形的细胞核解析2341解析　毛霉是真核生物，有细胞核，乳酸菌是原核生物，没有细胞核。在腐乳发酵过程中，毛霉菌丝中的蛋白酶、脂肪酶被食盐浸提而出，分别将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，将脂肪分解为甘油和脂肪酸。腐乳制作过程必须加食盐，因为食盐在发酵过程中的作用是能抑制其他微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；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。盐的浓度过低，不足以抑制其他微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。2341(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有　　　　　　　　　　　　 　。参与这些物质变化的酶有　　　　　　　　。
(3)在腐乳制作过程的实验中需加盐腌渍，那么用盐腌渍的目的是________
________________________________________________________________
，为何要控制盐的用量？
________________________________________________________________
。答案蛋白质→多肽→氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶和脂肪酶①盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；②加盐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盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味2341(4)腐乳的品种很多，风味各异，你知道红方腐乳、糟方腐乳和青方腐乳在辅料上的区别是_______________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。答案红方腐乳因加入红曲而呈深红色；糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成课件40张PPT。第11课时　天然食品添加剂的制备第3章　食品加工技术学习导航　
1.阅读教材P55内容，了解食品添加剂的作用和种类。
2.阅读教材P58内容，掌握芳香油的性质和提取方法。
3.结合教材P56～57内容，掌握橘皮芳香油的提取方法及过程。
重难点击　
1.食品添加剂的作用和种类。
2.芳香油的性质和提取方法。
3.学会使用蒸馏法提取芳香油。一、食品添加剂的种类和芳香油的提取方法二、用蒸馏法从柑橘皮中提取芳香油内容索引当堂检测一、食品添加剂的种类和芳香油的提取方法基础梳理食品添加剂的种类多种多样，不同的食品添加剂的提取方法不同。
1.食品添加剂
(1)作用：保护了 ，延长了食品的储存时间；改善了食品的
等感官性状和质量。食品的营养色、香、味(2)种类安全人工合成齐全没有特殊的要求有一定的要求食品污染2.芳香油
(1)理化性质：是一种植物 代谢产物，相对分子质量较小，可随水蒸气蒸出，在常温下为 体，有特殊强烈的气味，易 ；密度一般比水小，易溶于 等极性小的有机溶剂，不溶于 ；对______
及温度较敏感，易分解。
(2)分布：主要存在于 体内，其中 植物的果皮、叶、花朵都可以用来提取芳香油，出油率高，因此该类植物成为提取芳香油常用的材料。次级液挥发石油醚水空气、日光芳香植物柑橘类(3)橘皮芳香油：橘皮芳香油主要成分为 ，因其易被氧化，在储存过程中必须注意 。橘皮芳香油具有诱人的橘香味，是生产食品香精、化妆品香精和医药香精的优质原料。
3.橘皮芳香油的提取方法
常用的方法有 法、 法和 法。柠檬烯避光、防热、防潮压榨溶剂浸提蒸馏1.选择植物芳香油提取方法的依据是什么？
答案　要根据植物原料的特点来确定。
2.某植物芳香油易溶于有机溶剂，分析可用什么方法提取，如何操作？
答案　溶剂浸提法。先将粉碎、干燥的原料用有机溶剂浸泡，溶解芳香油，然后蒸发出有机溶剂，获得纯净的植物芳香油。问题探究答案归纳总结植物芳香油的提取方法拓展应用1.下列属于植物芳香油理化性质的是
①具有较强的挥发性　 ②易溶于水　
③易溶于有机溶剂 ④具有特殊的植物香味
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析　植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特点是有特殊的植物香味和较强的挥发性，且不溶于水，易溶于有机溶剂。答案解析2.溶剂浸提法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发出某种物质，就可以得到纯净的植物芳香油。蒸发出的物质是
A.有机溶剂 B.芳香油
C.有机溶剂中的杂质 D.芳香油中的杂质
解析　溶剂浸提法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，然后再把有机溶剂蒸发，从而得到芳香油的方法。答案解析植物芳香油提取方法的选择原则
植物芳香油提取方法的选择主要根据植物原料的性质确定：
(1)挥发性强、热稳定性高的芳香油可以用水蒸气蒸馏法提取。
(2)植物芳香油含量高的材料一般采用压榨法提取。
(3)易溶于有机溶剂的植物芳香油可以采用溶剂浸提法提取。二、用蒸馏法从柑橘皮中提取芳香油基础梳理下面我们以橘皮芳香油的提取为例，学习蒸馏法的基本程序和注意事项。
1.实验原理：橘皮芳香油存在于柑橘类果皮的油细胞中，有一定的 性，且 低于水的沸点。在蒸馏时，因温度的升高和水分的侵入，果皮油细胞涨破，芳香油便随水蒸气蒸馏出来。蒸汽通过 ，经导管流入收集瓶，由于 轻 重，静置后 便浮在水面，再经分离即可得到芳香油。挥发沸点冷凝器油水油2.实验装置(1)图中的A是 ，作用是 ；B是直形冷凝管，其中C是 ，D是 。温度计控制烧瓶内的蒸馏温度出水口进水口(2)安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序，请结合下图把下列的安装步骤进行排序(提示：温度计易在安装中损坏，可以最后安装)：
。
a.连接冷凝管　b.连接接液管(或称尾接管)　c.安装蒸馏头　d.固定酒精灯　e.安装接收瓶　f.固定蒸馏瓶　g.将温度计固定在蒸馏头上d→f→c→a→b→e→g3.方法步骤
(1)准备材料：将新鲜或晾干的柑橘皮洗净， 。
(2)称量加水：称量一定量的柑橘皮，放入蒸馏瓶内 。
(3)蒸馏：连接 ，加热蒸馏，收集 。
(4)油水分离：静置分层，用 小心将 层油状物移入小量筒，静置后，测量油状物体积。
(5)计算：出油率＝ 。剪碎加水冷凝器蒸馏液移液管上芳香油体积(mL)/柑橘皮重(g)×100%1.将柑橘皮粉碎的目的是什么？橘皮的大小与出油率的关系怎样？
答案　(1)将柑橘皮粉碎的目的是增大材料的相对表面积，有利于提高出油率。
(2)随着实验材料颗粒的减小或实验材料破碎率的增加，实验材料的表面积增加，与水接触更加充分，出油率会显著提高。但如果实验材料过小，成粉末状，出油率反而会降低，这是因为过细的实验材料在水中不能充分分散开，即“冲团”现象，反而影响了实验材料和水的接触。问题探究答案2.收集液体积和出油率有何关系？请在下图中用曲线表示，并加以解释。答案答案随着收集液体积的增加，出油率有一定的增加。在实验材料和蒸馏速度一定的情况下，随着收集液体积的增加，蒸馏时间越长，橘皮油细胞破碎更完全，芳香油蒸出更充分。3.提高出油率的方法有哪些？
答案　由影响出油率的影响因素可以得知：通过加大实验材料的破碎度，增加蒸馏时间、控制蒸馏速度、增加浸泡时间、增加一定浓度的盐均可以提高出油率。答案归纳总结(1)用蒸馏法从柑橘皮中提取芳香油的实验过程中要注意以下事项：
①实验装置安装时，注意连接处要严密。
②保证实验过程中打开冷凝系统。
③蒸馏瓶中的加水量注意不能超过瓶体积的三分之二。
④实验过程中注意蒸馏不要将水蒸干，否则实验材料焦化，会有一些分解的成分，影响芳香油的质量。
⑤蒸馏结束后一定要等实验装置冷却后再拆洗实验用具。(2)蒸馏法的影响因素：蒸馏法的影响因素较多，蒸馏的加热方式、蒸汽速度、破碎度、浸泡度、加入添加剂、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响。但不同植物的主要影响因素不同，如山苍籽油的出油率主要随蒸馏方式的不同而不同，橘皮芳香油的出油率随破碎度的不同而有较大差别。研究结果表明，破碎后出油率比不破碎提高50%。拓展应用3.在蒸馏过程中，要提高产品质量，应该采取的措施是
A.提高蒸馏温度，延长蒸馏时间
B.提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间
C.降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间
D.严控蒸馏温度，延长蒸馏时间
解析　用蒸馏法分离植物有效成分时，温度会影响其性质，如果温度过高则破坏其结构，温度过低则分离不出其有效成分。如果在一定温度范围内延长蒸馏时间，就可以得到较多的植物有效成分。答案解析答案解析4.下列说法不正确的是
A.加热方式、蒸汽速度、破碎度等因素对出油率均有影响
B.加入添加剂、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响
C.不同植物的主要影响因素相同
D.破碎后出油率比不破碎提高50%
解析　不同植物的芳香油性质不一定相同，因此主要的影响因素也不完全相同。为什么易挥发、难溶于水、化学性质稳定的植物芳香油适合用蒸馏法提取？
答案　易挥发的物质能够与水蒸气一同蒸馏出来；难溶于水的物质易与水分离；化学性质稳定的物质不会在蒸馏时被破坏。答案天然人工合成压榨溶剂浸提蒸馏橘皮蒸馏计算当堂检测1.下列有关食品添加剂的叙述中，不正确的是
A.食品添加剂能保护食品的营养，延长食品的储存时间
B.食品添加剂能改善食品的色、香、味等感官性状和质量
C.食品添加剂都是安全无毒的
D.人工合成的食品添加剂的使用剂量有严格要求
解析　食品添加剂有多种作用，能保护食品的营养，延长食品的储存时间；改善食品的色、香、味等感官性状和质量。天然的食品添加剂一般是安全无毒的，人工合成的添加剂有些具有慢性毒性，人工合成的食品添加剂的使用剂量有严格要求，滥用会污染食物。23451答案解析√2.植物有效成分的提取通常不使用下列哪种方法
A.蒸馏法 B.压榨法
C.电泳法 D.溶剂浸提法
解析　电泳法常用于带电离子(或分子)的分离，植物有效成分如芳香油等均不带电，故不使用此法。答案解析√234513.下列关于橘皮芳香油的特点，说法错误的是
A.具有诱人的橘香味
B.生产食品香精的优质原料
C.不能做化妆品香精的原料
D.可以用做医药香精的优质原料
解析　橘皮芳香油具有诱人的橘香味，是生产食品香精、化妆品香精和医药香精的优质原料。答案解析23451√4.提取茉莉精油的正确步骤是
A.鲜茉莉花＋清水―→水蒸气蒸馏―→除水―→分离油层―→茉莉油
B.鲜茉莉花＋清水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物―→分离油层―→除水
―→ 茉莉油
C.鲜茉莉花＋清水―→除水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物―→分离油层
―→ 茉莉油
D.鲜茉莉花＋清水―→分离油层―→除水―→水蒸气蒸馏―→茉莉油答案23451解析√23451解析　用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油时，应先将新鲜的茉莉花与清水共沸进行蒸馏，然后在得到的油水混合物中加入氯化钠使之分层，然后进行分液，为除去茉莉油中仍存在的水分，可加入无水硫酸钠，过滤后可以得到较纯的茉莉油。5.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。23451(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法和 法，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有_________________________的优点。
解析　应根据原料特点来选择提取方法。玫瑰精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏法，而玫瑰精油也不溶于水，易溶于有机溶剂，故对于玫瑰花还可以用溶剂浸提法提取。23451答案解析溶剂浸提设备简单、成本低、易操作(2)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油，请你指出该装置中的两处错误，并予以改正。23451答案①错误1： 。
改正：__________________________________________。
②错误2： 。
改正： 。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，与水蒸气流向相反23451解析23451解析　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，与水蒸气流向相反。课件50张PPT。第12课时　食品加工过程中产生的有害物质的测定第3章　食品加工技术学习导航　
1.阅读教材P60、P63内容，掌握乳酸菌及亚硝酸盐的相关知识。
2.结合教材P60～62内容，学习制作泡菜并测定亚硝酸盐含量的变化。
3.结合教材P62～63内容，概述比色法的测定原理及亚硝酸盐标准曲线的制作方法。
重难点击　
1.分析泡菜制作过程中产生亚硝酸盐的原因及亚硝酸盐含量变化的影响因素。
2.概述比色法的测定原理及亚硝酸盐标准曲线的制作方法。一、乳酸菌的特点和亚硝酸盐的性质当堂检测二、泡菜制作的实验设计内容索引三、检测亚硝酸盐的含量一、乳酸菌的特点和亚硝酸盐的性质基础梳理泡菜的制作离不开乳酸菌的作用，泡菜制作中会产生有害的亚硝酸盐，因此要先了解二者的特点。
1.乳酸菌
(1)生物学特征①单细胞的 生物。
②种类：乳酸菌不是一种生物，而是一类生物，其中
常见的有乳酸链球菌和 菌。
③增殖方式： 生殖。
④分布：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等。原核乳酸杆分裂(2)代谢特点
①代谢类型是 ，在 条件下，能分解葡萄糖为 ，可用来生产泡菜和酸奶。
②反应式：C6H12O6―→ (乳酸)。异养厌氧型乳酸无氧2C3H6O32.亚硝酸盐
(1)理化特性：为白色粉末，易溶于水。
(2)应用：在食品生产中用作 。
(3)腌菜中亚硝酸盐的来源：生产中使用化肥不当使 在蔬菜体内积累，在腌渍蔬菜的过程中有害微生物将其 为亚硝酸盐。
(4)亚硝酸盐的危害
①诱发 症。
②在一定条件下，亚硝酸盐与微生物对蔬菜和肉类食物中的蛋白质、多肽、氨基酸的降解作用会产生胺类物质，在一定条件下与亚硝酸盐合成较强致癌物质 。食品添加剂硝酸盐还原高铁血红蛋白亚硝胺1.泡菜制作过程中乳酸菌的来源？
答案　蔬菜自然带入。
2.蔬菜带有大肠杆菌等一些有害微生物，泡菜制作过程中，哪些因素可以抑制有害细菌的生长？
答案　加入一定浓度的食盐可以抑制有害微生物的生长，乳酸菌的繁殖产生的乳酸进一步抑制有害细菌的生长。
3.为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
答案　因为酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。问题探究答案归纳总结有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。拓展应用1.下列关于乳酸菌的叙述中，不正确的是
A.乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌
B.它在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有
C.一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群
D.乳酸菌是严格厌氧微生物
解析　乳酸菌种类繁多，常见种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌，除此之外还有50多种，在自然界的分布非常广泛，但所有乳酸菌都有一个共同特征，即在厌氧条件下将糖类转化为乳酸。一个泡菜坛里的乳酸菌不一定是同种，所以不能构成一个种群。答案解析
2.下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是
A.亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水
B.亚硝酸盐分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg/kg
C.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg/kg以上，所以尽量少吃咸菜
D.亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多
加些以延长食品的保质期
解析　亚硝酸盐具有防腐作用。但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.6 g时，会中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡。答案解析当人体摄入亚硝酸盐总量达到 g时，会引起中毒；当摄入总量达到 g时，会引起死亡。答案0.3～0.63二、泡菜制作的实验设计基础梳理请根据泡菜制作的流程分析：1.实验原理
泡菜主要是利用蔬菜自然带入的乳酸菌，在 条件下进行乳酸发酵制成的。在泡菜制作过程中加入一定浓度的 可以抑制有害微生物的生长。发酵中，产生的 会进一步抑制有害细菌的生长繁殖。厌氧食盐乳酸2.材料准备
(1)选择泡菜坛：标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好，否则容易引起蔬菜腐烂。
(2)选择原料：质地鲜嫩、无虫咬、无烂痕斑点。3.制作过程(1)冲盐卤：取一定量的清水，加入适量的食盐和_____
(清水和盐质量比约为 4∶1)，并将盐水 备用。
(2)原料处理：将新鲜蔬菜预先清洗、晾晒，然后切成
，晾干。
(3)装坛：将预处理的新鲜蔬菜混匀后装入坛中至满，加盐卤至 。同时加入适量的香辛料调味。
(4)封坛发酵：盖上泡菜坛盖子，在坛盖边沿的 中注满 进行密封发酵。将封好的坛子，放在室温环境约15天，便可制成爽口的泡菜。白糖煮开后冷却块状淹没蔬菜水槽水阅读下列材料，探究问题：
泡菜发酵过程中，乳酸菌、杂菌及乳酸含量的变化规律
材料1　发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。
材料2　发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，这时乳酸的积累量可以达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香。问题探究材料3　发酵后期：乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高，风味不协调。
1.泡菜发酵原理
(1)试写出泡菜发酵过程反应式。
答案　C6H12O6―→ 2C3H6O3＋能量。
(2)发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析气泡产生的原因。为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？
答案　气泡的产生是由于酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生的CO2。形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。答案2.发酵条件的控制
(1)为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？
答案　制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。
(2)如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？
答案　①选择的泡菜坛要有很好的气密性；②加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
(3)制作泡菜往往要加入一些白酒，加入白酒有什么作用？
答案　白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。答案泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化归纳总结拓展应用3.泡菜制作过程中，下列对不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述，正确的是
A.制作泡菜初期并无乳酸菌的存在
B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰，然后下降
C.腌制后期乳酸菌含量会急剧下降
D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变，活性不同
解析　泡菜的制作是利用蔬菜表面的乳酸菌的代谢，将糖类转化成乳酸，因此发酵初期就有乳酸菌存在；由于发酵条件的变化，乳酸菌大量繁殖，达到一定量后由于酸度过大，乳酸菌数量会下降。答案解析4.在泡菜的制作过程中，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
C.盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D.在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
解析　泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸；制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。答案解析发酵过程中杂菌的控制方法
(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。
(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。
(3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。
(4)调味料也具有抑菌的作用。
(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。三、检测亚硝酸盐的含量基础梳理亚硝酸盐含量超标的泡菜对人体是有害的，因此在制作泡菜时要检测亚硝酸盐的含量。
1.实验原理
亚硝酸盐在盐酸酸化的条件下能与显色液(质量分数为0.33%的_________
溶液和质量分数为0.05%的 溶液按 的体积比混合)反应生成 色化合物，通过 测定待测液的吸光度(OD值)，再和 溶液的吸光度进行对比，计算样品中亚硝酸盐的含量。对氨基苯磺酸α－萘胺1∶1红分光光度计标准浓度2.操作过程
(1)绘制标准曲线
①10 mmol/L亚硝酸钠溶液：精确称取0.69 g亚硝酸钠，用蒸馏水在容量瓶内定容到1 000 mL。
②分别取10 mmol/L亚硝酸钠溶液2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、12 mL、16 mL，用蒸馏水在容量瓶内定容到1 000 mL，分别得到20 μmol/L、
μmol/L、60 μmol/L、 μmol/L、120 μmol/L、 μmol/L标准亚硝酸钠溶液。
③利用分光光度计，在 nm的波长下测定上述各浓度溶液的OD值，以浓度为 坐标，以OD值为 坐标，绘制标准曲线。4080160540横纵(2)测定泡菜内亚硝酸盐的含量
①自发酵之日起，连续10天取菜叶 g，测 ，再将菜叶洗净后用研钵研碎，加入 mL蒸馏水，取 ，测定OD值。
②根据 换算亚硝酸盐含量，记录实验数据。100pH10上清液标准曲线3.结果分析
(1)亚硝酸盐的含量与发酵时间的关系如图，请分析：①AB段：坛内环境有利于 菌的繁殖，将硝酸盐还原为_____
，曲线上升。
②BC段：由于乳酸菌的大量繁殖，产生 ，对 菌产生抑制作用，同时形成的 又被分解，曲线下降。硝酸盐还原亚硝酸盐乳酸硝酸盐还原亚硝酸盐(2)请在下图中画出pH随发酵时间的变化曲线，并分析原因。答案　如图所示原因：乳酸菌发酵过程中产生乳酸，使发酵液的pH下降。1.亚硝酸盐含量的变化
某同学在泡菜腌制过程中每3～4天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)问题探究(1)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。答案答案　如图所示(2)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。
答案　泡菜在开始腌渍时，坛内环境有利于杂菌的繁殖(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。但随着腌渍时间的延长，乳酸菌大量繁殖，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，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。
(3)日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是什么？
答案　存放时间长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用，同时对动物具有致畸和致突变作用。答案2.亚硝酸盐含量的测定
(1)硝酸盐含量和食盐浓度有何关系？
答案　亚硝酸盐含量和食盐浓度的关系：食盐浓度低，对硝酸还原菌的抑制作用小，硝酸还原菌的生长快，亚硝酸盐生成速度快且生成量大，出现的亚硝酸盐峰值的时间早且峰值高；食盐浓度大，对硝酸还原菌的抑制作用大，硝酸还原菌的生长慢，亚硝酸盐生成速度慢且生成量小。
(2)亚硝酸盐的含量和pH有何关系？
答案　pH直接反映的是乳酸菌的繁殖生长情况。pH很快降下来说明乳酸菌生长旺盛，产生的乳酸多，酸性环境形成的早，对硝酸还原菌的抑制作用大，硝酸还原菌的生长慢，亚硝酸盐生成速度慢且生成量小。反之，则亚硝酸盐生成速度快且生成量大。答案归纳总结(1)正确腌渍、食用泡菜的方法
①保证腌渍蔬菜和所用用具的干净，减少其他微生物的污染。
②合理选用腌渍温度、糖度、酸度、盐度和厌氧程度控制有利于乳酸菌的生长环境。
(2)安全食用泡菜的方法
①避开亚硝酸盐高峰期食用。
②适量食用，不与热肉制品同时食用或混合烹调食用。
③在食用泡菜时，适量增加新鲜蔬菜和水果的摄取。拓展应用5.关于亚硝酸盐的测定，下列说法不正确的是
A.可以用亚硝酸钠配制标准浓度溶液
B.不同浓度的溶液OD值不同
C.发酵过程中，发酵液的pH开始时下降的越快，说明乳酸菌的活性越弱
D.发酵过程中，亚硝酸盐的含量先上升后下降
解析　发酵过程中，发酵液的pH开始时下降的越快，说明乳酸产生的越多，乳酸菌的活性越强。答案解析6.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显色液比色，可大致估算出样
品液中亚硝酸盐的含量
解析　显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐能与显色液反应生成红色化合物，所以理化性质发生了改变，故A项正确，B项错误。
不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同，因此可以通过与标准显色液比较，大致估算待测液中亚硝酸盐的含量，故C、D项正确。答案解析分光光度计的测定原理是什么？
答案　当一束波长一定的平行单色光，通过液层厚度一定的均匀有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度呈正比关系。答案检测过程中应注意的问题
(1)标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。
(2)测定亚硝酸盐含量的操作中，注意每次取样要用洗净的筷子、小匙，专人专用，专人清洗。取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。
(3)在实验过程中，应比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。
(4)比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。无氧乳酸发酵显色剂当堂检测1.要使泡菜制作成功，最主要的条件是
A.无氧环境 B.有氧环境
C.加盐 D.加香辛料
解析　泡菜制作过程的发酵主要是乳酸菌进行的无氧发酵，产生的乳酸使得泡菜清香脆嫩，酸咸可口，所以关键是创造一个无氧条件。√23451答案解析62.关于泡菜的腌渍和食用的叙述不正确的是
A.食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期
B.发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量
C.发酵过程中，只有高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖
D.发酵过程中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水答案解析234516√解析　食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期，以减少危害；
发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量，让乳酸菌快速繁殖产生乳酸抑制有害微生物；
发酵过程中，一方面高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖，另一方面，乳酸菌产生的乳酸也能抑制微生物的繁殖；
发酵中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水，以提供发酵需要的无氧环境。2345163.下列关于发酵产物的说法中，错误的是
A.果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检测
B.检测醋酸产生的简单易行的方法是闻气味
C.泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用显色液进行检测
D.检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝
解析　发酵产物的鉴定不可以用品尝的方法，以防有毒。检验乳酸的方法是用pH试纸检测。√答案解析2345164.如图为泡菜腌渍过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是答案解析234516√解析　自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌渍的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐，在腌渍几天后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰，但随着腌渍时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。2345165.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法正确的是
A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出
B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用
C.亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质
D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
解析　研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，当人体摄入量达到某一数值后才会致病。亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外，其本身无致癌作用，但在特定条件下会转变成致癌物质。答案解析234516√答案6.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。请回答下面的问题：
(1)制作泡菜的原理是 ，制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是 。
解析　泡菜制作原理是在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸；与储存时间较久的蔬菜相比，新鲜蔬菜亚硝酸盐含量较低，故制作泡菜时宜选择新鲜蔬菜。234516无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸亚硝酸盐的含量低解析答案(2)如图是该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。
根据此实验结果，你认为制作泡菜比较适合的食盐浓度为 ；原因是_____________
_________________________________________________________________________________________________。234516解析5%食盐质量分数为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11 d后亚硝酸盐含量降到最低值解析　图中曲线显示食盐质量分数为5%的泡菜中乳酸菌代谢活动最强，且亚硝酸盐含量下降最快。答案(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因_____________________________________________________
。
解析　乳酸菌为厌氧型微生物，若泡菜坛密封不严或杂菌污染均会导致泡菜腐烂变质。234516解析泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生，导致泡菜变质课件43张PPT。第9课时　果酒和果醋的制作第3章　食品加工技术学习导航　
1.阅读教材P48、P51内容，了解制作果酒和果醋的原理。
2.结合教材P49～50内容，学会利用果汁发酵制作酒和醋。
重难点击　
1.简述制作果酒和果醋的原理。
2.学会利用果汁发酵制作酒和醋。一、果酒和果醋制作的原理二、利用发酵法以果汁制作酒和醋内容索引当堂检测一、果酒和果醋制作的原理基础梳理发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中要用到酵母菌，酿造果醋需要醋酸菌。
1.果酒制作的原理
(1)菌种： 。
①菌种来源：主要是附着在葡萄皮上的 。
②生物类型：单细胞真核生物。
③代谢类型： 。
④繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行 ，繁殖速度快。
⑤分布场所：分布广泛，尤其种植水果类的土壤中。酵母菌野生型酵母菌异养兼性厌氧型出芽生殖(2)发酵原理C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2OC6H12O6 2C2H5OH＋2CO2(3)发酵所需条件
①环境条件： 、pH呈 。
②温度：一般控制在 。缺氧酸性25～30 ℃2.果醋制作的原理
(1)菌种： 。
①菌种来源：人工接种醋酸菌。
②生物类型：单细胞原核生物。
③代谢类型：异养需氧型，对 的含量特别敏感。
④繁殖方式： 。醋酸菌氧气二分裂(2)发酵原理
①氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 。
②氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将 变为乙醛，再将乙醛变为 。反应式如下：
。(3)发酵所需条件
①环境条件： 充足。
②温度：一般控制在 。氧气25～30 ℃糖醋酸乙醇醋酸3.传统的醋酸发酵常利用 发酵，现代工艺多采用人工接种、液体深层发酵，但要保证充足的 。固体自然通气1.发酵菌种
观察下面酵母菌与醋酸菌结构模式图，比较回答：问题探究(1)酵母菌和醋酸菌在细胞结构方面的主要区别是什么？
答案　酵母菌属于真核生物，醋酸菌属于原核生物，酵母菌中有以核膜为界限的细胞核而醋酸菌没有。
(2)酵母菌和醋酸菌的主要细胞分裂方式分别是哪种？
答案　酵母菌主要进行出芽生殖和孢子生殖，醋酸菌主要进行二分裂。
(3)酵母菌和醋酸菌发酵场所有何不同？
答案　酵母菌的有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸场所是细胞质基质。醋酸菌是原核生物，只进行有氧呼吸，全过程均在细胞质中进行。答案2.发酵原理
(1)在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”，为什么？
答案　通气的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；
密封的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？
答案　酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。
(3)为什么果酒搁置时间过久会有酸味，而且表面常有一层菌膜？
答案　醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。答案(4)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。
答案　醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。答案归纳总结 (1)发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程，包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)，发酵不等于无氧呼吸。
(2)果酒的发酵过程分两个阶段——有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段，有氧呼吸阶段的目的是使酵母菌大量繁殖，无氧呼吸阶段是产生酒精的时期。制作过程中产生的酒精更不利于杂菌生长。
(3)醋酸菌是异养需氧菌，对氧气的含量非常敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌的死亡。醋酸菌能氧化多种有机碳源，其氧化能力随菌种而异。
(4)在糖源供应不足的情况下，可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋。开瓶后的葡萄酒如果密封不严，很快变酸也是这一原因。拓展应用1.下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中，正确的是
A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌
B.制作果酒或果醋，都需要不断充入氧气
C.果酒和果醋制作过程中都有气体产生
D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵答案解析解析　果酒制作需要的微生物是酵母菌，果醋制作需要的微生物是醋酸菌，A错误；
由于酵母菌要在无氧状态下才能产生酒精，所以在酒精发酵阶段不能通入氧气，B错误；
酵母菌在发酵过程中始终有气体产生，而醋酸菌在缺少糖源时的发酵过程中无气体产生，C错误；
酵母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精，醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化为醋酸，D正确。2.酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖悬浊液中通入空气。在短时间内发生的变化是
①乙醇的产量增加　 ②乙醇的产量降低　
③葡萄糖消耗下降　 ④葡萄糖消耗明显增加
A.②③ B.②④
C.①③ D.①④
解析　在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O，乙醇的产量降低，而酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。答案解析二、利用发酵法以果汁制作酒和醋基础梳理在实验室中，我们可以利用简易的装置，以果汁为原料制作果酒和果醋，简易装置如下图，请结合教材实验内容进行探究：1.该实验装置中，A是 口， B是 口。判断的依据是___________
。进气出气瓶内的进气管长，要浸入液面以下2.果酒的制备
(1)果汁制备：挑选成熟的葡萄进行榨汁。
(2)补糖加抑菌剂：用 检测果汁中糖的浓度，加白糖调整其质量分数为 %；加入 ，使其最终的质量分数为0.15%，以抑制杂菌生长。
(3)接种发酵：将果汁倒入 的发酵装置内，接入10%的____________
溶液，盖好塞子，保持止水夹m ，止水夹n ，在 ℃条件下，厌氧发酵3～5 d。
(4)取样：将 管连接加氧器，从 管取样。当糖消耗到 %以上时，分瓶、密封一年或者更长时间，获得果酒。折射糖度计24H2SO3灭菌啤酒酵母菌关闭关闭25 ℃～30排气进气203.果醋的制备
(1)接种：当制备果酒的果汁发酵液中糖的消耗量在10%左右时，用移液管接入10%已培养好的醋酸菌溶液。
(2)发酵：止水夹m打开，n打开，进气管连接加氧器，在 ℃条件下，发酵3～4 d。
(3)取样：利用压差取样，测定醋酸的浓度。
(4)过滤、灭菌：当醋酸浓度达到质量分数 时，加入少量 ，用 过滤，滤液用 ℃的水浴杀菌10～15 min后，完成果醋的制作。25 ℃～304%～5%食盐双层纱布90 ℃～951.材料的选择与处理
(1)冲洗时先去梗还是先冲洗葡萄？为什么？
答案　应该先冲洗葡萄再去梗，防止先去梗时损伤葡萄，再冲洗时增加被杂菌污染的机会。
(2)为什么冲洗葡萄的次数不能过多？
答案　以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。问题探究答案2.发酵条件的控制
(1)葡萄汁充入发酵瓶后，为什么不能超过发酵瓶总体积的2/3?
答案　因为有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气，保留1/3的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气，还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。
(2)为防止杂菌污染，实验中采取了哪些措施？
答案　需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，①先冲洗葡萄再去梗；②清洗榨汁机和发酵瓶并用体积分数为70%的酒精消毒；③果酒发酵过程中拧松瓶盖，而不是拧开瓶盖。答案3.实验结果分析与评价
(1)试分析在果酒制作过程中酵母菌数量、酒精浓度及发酵液的pH分别有何变化。
答案　酵母菌数量、酒精浓度先增加后稳定，发酵液的pH先下降后稳定。
(2)制作果酒时经检测发酵液中酵母菌数量适宜，但是没有产生酒精，试分析可能的原因是什么。
答案　酒精发酵为无氧发酵，可能是发酵瓶密封不严。
(3)试分析在制作果醋时发酵液中醋酸菌的数量、发酵液的pH有何变化。
答案　醋酸菌数量先增加后稳定，发酵液pH先下降后稳定。答案(4)制作果醋时，醋酸菌不能大量繁殖，试分析最可能的原因是什么。
答案　最可能是氧气不足造成的。醋酸菌是严格的好氧细菌，短时间缺氧就会大量死亡。答案归纳总结果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制拓展应用3.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。
答案解析下列相关叙述中，错误的是
A.根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵，然后再进行
果醋发酵
B.冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败
C.图2中的装置中排气管长而弯曲的目的是防止被杂菌污染
D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要
打开解析　图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A错误。
个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉葡萄皮上的野生酵母菌，B正确。
图2中的排气管长而弯曲的目的是防止发酵液被杂菌污染，C正确。
由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于好氧菌，所以要始终将充气口和排气口打开，D正确。答案解析4.下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，错误的是
A.通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定
B.通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂进行鉴定
C.通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定
D.通过检测果醋发酵前后发酵液的酸碱度变化进行鉴定
解析　发酵成功，微生物的数量会增加，A正确。
酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色，B正确。
果醋发酵过程中醋酸菌产生醋酸，发酵液pH会下降，D正确。果酒制作果醋制作酵母菌繁殖酒精发酵糖类醋酸乙醛当堂检测1.下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是
A.两者的正常繁殖都离不开氧气
B.在无氧条件下，酵母菌可以生产酒精，醋酸菌则不能生产醋酸
C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖
D.醋酸菌可以以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸23451答案解析√23451解析　醋酸菌是好氧型生物，在氧气充足的环境中才能完成其正常的生命现象；酵母菌属于兼性厌氧型生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，不能满足其繁殖对能量的需求，所以两者的正常繁殖都离不开氧气，A、B正确；
醋酸菌在缺乏糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C错误、D正确。2.在酿制果醋的过程中，下列相关说法正确的是
A.果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间
氧气后密封
B.在发酵过程中，温度控制在18 ℃～25 ℃时，发酵效果最好
C.当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸而酿制成
果醋
D.醋酸菌对氧气特别敏感，但仅在深层发酵时缺氧影响其代谢活动答案解析√2345123451解析　果醋制作利用醋酸菌发酵，它属于需氧型细菌，所以要始终通入氧气，A错误；
果醋制作的适宜温度是25 ℃～30 ℃，B错误；
糖源和O2充足时醋酸菌可将糖分解为醋酸，C正确；
醋酸菌对氧气特别敏感，所以在制作果醋过程中要始终通入氧气，D错误。3.下列哪种条件下，醋酸菌可以将葡萄汁中的糖分分解成醋酸
A.氧气、糖源充足
B.氧气充足、缺少糖源
C.缺少氧气、糖源充足
D.氧气、糖源都缺
解析　醋酸菌是一种好氧细菌，当氧气、糖源都充足时，可将葡萄汁中的糖分分解成醋酸，A项正确，B、C、D三项均错误。答案解析23451√4.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图，请据图判断下列说法正确的是答案23451解析A.制作果酒时，先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B.榨汁前，榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为30%的盐酸消毒
C.A过程是酒精发酵，A过程完成后，只需要提高一定的温度就能进行果醋
发酵
D.根据流程图可知导致发酵产物不同的重要因素是温度、时间、菌种等√23451解析　制作果酒，用清水冲洗时不能除去葡萄皮表面上的白色杂菌；榨汁前要将榨汁机清洗晾干，发酵瓶需要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒；A过程是酒精发酵，A过程完成后，需要打开充气口并适当提高温度才能进行果醋发酵。5.某果酒厂的果酒滞销，预计将生产的部分果酒“转变”为果醋。研究人员设置了如图所示的装置，其中乙瓶为发酵瓶。请回答下列问题：23451(1)大规模工业化生产果酒时，需要向果汁中接种纯净的 菌种，整个生产过程需要在 条件下进行。
解析　大规模工业化生产果酒时，为了提高果酒的品质，需要向果汁中接种纯净的酵母菌菌种，整个生产过程需要在无菌条件下进行。酵母菌无菌答案解析(2)在乙瓶中，当缺少糖源时，醋酸菌先将酒精变为 ，最后变为醋酸。在果醋发酵过程中，需要不断向乙瓶中通入无菌空气，原因是__________
；温度应控制在 。23451答案解析解析　醋酸菌为好氧细菌，当缺少糖源时，醋酸菌在有氧条件下将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。发酵温度应控制在25 ℃～30 ℃。乙醛醋酸菌为好氧细菌25 ℃～30 ℃(3)可以用 来检验丙瓶中是否含有酒精。在酸性条件下，该物质与酒精反应使溶液呈 色。
解析　在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应使溶液呈现灰绿色。23451答案解析重铬酸钾灰绿课件36张PPT。章末整合提升第4章　现代生物技术知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建全能性脱分化植物激素MS接种带电性质大小匀浆电泳染色引物复性延伸琼脂糖凝胶电泳1.植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，最终诱导产生愈伤组织、丛芽或完整植株的技术。
2.植物组织培养中常用的基本培养基有MS培养基、怀特培养基、N6培养基等。其中N6培养基常用于花药的组织培养。
3.电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。4.同工酶是指催化相同的化学反应而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
5.DNA片段的PCR扩增可以利用PCR热循环仪完成，而产物的检测则利用琼脂糖凝胶电泳进行。
6.PCR原理：DNA热变性原理，PCR每次循环都包括变性、复性和延伸三步。规律方法整合整合一　组织培养中污染的预防
1.污染有两种类型
(1)细菌污染。菌斑呈黏液状，界限比较明显，一般接种后1～2天即能发现。主要是大肠杆菌和链球菌，一般是由接种人员造成的。
(2)真菌污染。菌斑呈绒毛状、絮状，界限不明显，伴有不同颜色的孢子，接种后3～10天才能发现。主要是霉菌污染，可能是植物材料灭菌不当造成的。2.预防措施
(1)防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春秋为宜，优先选择地上部分作为外植体，阴雨天勿采，晴天下午采，采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格消毒。
(2)保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时，注射器勿与瓶接触，培养基勿粘瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
(3)操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装，操作过程中不说话等。
(4)保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒、防止高温。例1　关于接种时应注意的事项，全部正确的为
①接种室要消毒　 ②无菌操作　
③接种时可以谈话　 ④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基　
⑤接种时要防止交叉污染　 ⑥接种完立刻盖好瓶口
A.①②③④ B.①②③④⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②⑤⑥
解析　整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生污染。因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和光照条件。答案解析整合二　PCR技术、蛋白质分离之间的比较例2　如图是PCR技术示意图，请据图回答下列问题：答案(1)标准的PCR过程一般分为 、 、
三大步骤。
(2)引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上来说，引物是一小段 。
(3)将双链DNA ，使之变性，从而导致 。
(4)引物延伸需提供 作为原料。变性复性延伸单链DNA或RNA加热到94 ℃双链DNA解开形成两条单链四种脱氧核苷酸整合三　DNA体内复制与体外复制(PCR)的比较
PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，与细胞内DNA复制的过程相比既有相同点又有不同点，通过列表比较的方法准确掌握两者的异同，是防止此类问题出错的重要措施。细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)的比较：例3　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过程需要的引物一般是人工合成的单链DNA
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答案解析解析　PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：
(1)PCR过程需要的引物一般是人工合成的单链DNA，长度通常为20～30个核苷酸。
(2)PCR过程中，DNA解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。热点考题集训1.对于操作后出现培养物被污染的情况，正确的叙述是
①可立即打开培养瓶，进行清洗　
②先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶，进行清洗　
③按要求操作一定不出现培养物被污染　
④细菌污染可能是由接种人员未戴口罩、接种时说话等引起的　
⑤真菌污染可能是植物材料灭菌不当引起的
A.②③⑤ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.②④⑤答案解析23451789106√23451789106解析　引起污染的细菌可能是由接种人员未戴口罩、接种时说话等引起的，真菌污染可能是植物材料灭菌不当引起的。为了避免再次污染，应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶，进行清洗。2.在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶中外植体正常生长，有的瓶中外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是
A.接种时培养基灭菌不彻底
B.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
C.培养时每日用日光灯照12 h
D.培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的
比例
解析　菊花的组织培养过程中需每日用日光灯照12 h，这不会造成外植体死亡。答案解析23451789106√3.菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法不正确的是
A.对培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间
C.用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦感染
杂菌则前功尽弃
D.将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染
解析　将菊花茎段插入时，要注意形态学上端朝上，而不应倒插，是因为生长素的运输为极性运输，倒插的菊花茎段不能形成愈伤组织，而不是为了防止杂菌污染。答案解析√234517891064.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如右图所示。下列叙述正确的是
A.将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在
袋内，则分子甲也保留在袋内
B.若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快
C.将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分
子丙也存在于沉淀中
D.若五种物质为蛋白质，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近答案解析23451789106√23451789106解析　透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜，相对分子质量大的物质不能透过，乙保留在袋内，甲则不一定保留在袋内；凝胶色谱柱分离时，相对分子质量小的物质路程长、移动慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则乙、丁、丙均已沉淀；用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时，电泳迁移率取决于分子大小。5.仔细观察下图，所带负电荷最少的球蛋白是答案解析23451789106A.α1－球蛋白 B.α2－球蛋白
C.β－球蛋白 D.γ－球蛋白
解析　对于几种球蛋白来说直径相差不大，引起泳动速度的差异主要来自于所带电荷多少，由图可知球蛋白由右向左泳动，因右侧为负极。且γ－球蛋白距点样处最近，所以γ－球蛋白所带负电荷最少。√6.下图a、b、c均为PCR扩增的DNA片段，下列有关说法正确的是答案23451789106解析A.片段a、b、c的长度均相同
B.片段a、b只是第一次循环的产物
C.片段c最早出现在第二次循环的产物中
D.经过30次循环后，片段c的数量为230√23451789106解析　图中片段a、b只有一种引物， 是由原始DNA链为模板复制而来，其长度比片段c长，A项错误。
由于原始模板在每次循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b，B项错误。
由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有两种引物，则最早出现在第二次循环，C项正确。
经过30次循环后，得到的DNA片段总数为230，这包括图中的片段a、b，故D项错误。7.下列关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法中，正确的是
A.以DNA为模板，使DNA子链从5′端延伸到3′端的一种酶
B.Taq DNA聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加
C.DNA聚合酶能特异性地复制整个DNA的全部序列
D.Taq DNA聚合酶是从深海中的某种菌体内发现的
解析　DNA聚合酶不能从头开始催化合成DNA，引物的5′端与母链发生碱基互补配对，然后从引物的3′端延伸子链，所以，整条子链的合成是从5′端延伸到3′端；Taq DNA聚合酶能耐高温，所以在反应体系中可反复利用，无需另外再添加；PCR扩增的是引物之间的固定长度的DNA序列；Taq DNA聚合酶是1966年从美国黄石公园的一个热泉内的某种菌体内发现的。23451789106答案解析√8.如图表示PCR技术扩增DNA分子的过程中，DNA聚合酶作用的底物，据图分析正确的是23451789106A.图中A为引物，是一种单链RNA分子
B.图中B为DNA模板链，F端为3′末端
C.PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解旋和结合
D.DNA聚合酶无需引物也能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段答案解析√23451789106解析　PCR技术中，DNA聚合酶需要引物，才能够将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，该技术中引物通常为单链DNA，即题图中的A；图中B为DNA模板链，F端为5′末端；PCR技术中通过高温和降温来实现DNA双链的解旋和结合。9.辣椒素作为一种生物碱广泛应用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图，据图回答下列问题：答案23451789106(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的 和_______
过程。
解析　由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。对脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，其又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。脱分化(或去分化)再分化解析(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是 。培养基中的生长素用量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 。答案23451789106琼脂低高压蒸汽灭菌解析　培养基中常用的凝固剂是琼脂。使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比值影响植物细胞的发育方向。生长素用量和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化；比值高时，有利于根的分化；比值适中时，促进愈伤组织的形成。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。解析答案23451789106(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是 。解析　外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。70%解析10.H7N9型禽流感是全球首次发现的新亚型RNA流感病毒引起的，目前最为快速有效的检测手段是RT－PCR核酸检测。RT－PCR的过程包括逆转录作用从RNA合成cDNA，再以cDNA为模板进行扩增，过程如下图所示。据此分析下列问题：23451789106(1)传统PCR技术的原理是 ，过程中低温复性的含义是_______
。23451789106答案DNA复制引物与模板链互补配对(2)在RT－PCR中每一步都有酶的参与，下图中过程1中的关键酶是______
；PCR中的关键酶是 ，该酶的作用特点是 、 。23451789106答案逆转录酶Taq DNA聚合酶(DNA聚合酶)耐高温不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链答案(3)在对病毒核酸进行检测时，主要通过RT－PCR扩增其关键的基因序列，这时引物的设计就非常关键，根据下图分析，请你选择合适的引物：
。23451789106引物Ⅰ和引物Ⅱ课件49张PPT。第13课时　植物的组织培养第4章　现代生物技术学习导航　
1.阅读教材P68、P72内容，了解植物组织培养的基本过程、影响因素和在生产实践中的应用。
2.结合教材P68～71内容，尝试胡萝卜的组织培养。
重难点击　
1.理解植物激素对脱分化和再分化过程的影响。
2.归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。一、植物组织培养的基本过程和影响因素二、胡萝卜的组织培养内容索引当堂检测一、植物组织培养的基本过程和影响因素基础梳理我们在必修一中已经学习过一些植物组织培养的知识，请结合探究内容，掌握组织培养的过程。1.原理
理论基础：细胞的全能性。
(1)概念：已经 的细胞，仍然具有发育成 的潜能。
(2)原因：具有该种生物全套 。分化完整个体遗传信息2.植物组织培养的过程
植物组织培养就是在无菌和 条件下，将离体的植物___________
，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，最终诱导产生 、丛芽或完整植株的技术。
上图中：
(1)B是 组织，其特点是：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(2)A过程是 ，是指由高度分化的植物组织或细胞产生 的过程，又叫去分化。人工控制器官、组织、细胞愈伤组织愈伤脱分化愈伤组织(3)C过程是 ，是指 重新分化成根或芽等器官的过程。
(4)植物组织培养的过程反映了植物细胞的 ，证明分化的植物细胞仍具有形成完整植株所需要的 。
3.植物组织培养的影响因素
(1)培养基：植物组织培养中常用的基本培养基有 培养基、 培养基、 培养基等。其中 培养基常用于植物花药的组织培养。再分化愈伤组织全能性全部基因MS怀特N6N6(2)植物生长调节剂对植物组织培养的影响
①植物生长调节剂的作用吲哚乙酸生根茎愈伤组织植物形态的发生丛芽分裂伸长②植物激素用量比例的影响(3)其他因素的影响： 、温度、 等条件也对植物组织培养有重要的影响。诱导植物组织脱分化和根原基的形成诱导植物组织再分化和芽原基的形成pH光照1.植物组织培养的理论基础
(1)为什么高度分化的植物细胞还具有全能性？
答案　因为高度分化的植物细胞中含有该物种的全套遗传物质。
(2)高度分化的植物细胞发育成完整的植株需要哪些条件？
答案　①离体条件；②充足的营养条件；③恰当的激素种类及浓度配比；④适宜的环境条件；⑤无菌条件。问题探究答案答案2.植物组织培养的一般过程分析
(1)你认为植物组织培养的核心环节是什么？
答案　植物组织培养的核心环节为脱分化和再分化。
(2)你认为菊花的组织培养的再分化应先诱导生芽还是先诱导生根？
答案　应先诱导生芽，再诱导生根。
(3)植物组织培养的实验操作主要有哪几个步骤？
答案　主要有6个步骤：①制备MS固体培养基；②外植体消毒；③接种；④培养；⑤移栽；⑥栽培。
(4)在配制培养基的过程中，pH的调节是在分瓶前还是分瓶后？
答案　在分瓶前调节pH。答案3.植物组织培养中应尽量选择什么样的材料？为什么？
答案　应尽量选择幼嫩的植物组织或器官。因为植物组织或器官年龄越小，分化程度越低，组织培养的成功率就越高。归纳总结植物组织培养的过程分析拓展应用1.关于植物组织培养技术的叙述正确的是
A.用于培养的材料不一定需要离体
B.植物可通过光合作用合成有机物，培养基中不需要加入含碳有机物
C.愈伤组织可制造成人工种子
D.脱分化和再分化都需要培养基中生长素和细胞分裂素刺激、诱导答案解析解析　用于培养的材料一定需要离体，否则基因选择性表达会形成组织和器官，A项错误；
植物组织培养基中需加入含碳有机物，提供碳源和能源，而完整植株才能进行光合作用，B项错误；
胚状体可制成人工种子，C项错误；
不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，可诱导培养物进行分裂和分化，D项正确。2.如图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：答案解析(1)图中A和B分别表示 和 。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是 。
解析　离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。脱分化再分化植物细胞具有全能性答案解析(2)菊花的组织培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是 。试管苗形成过程中要给予一定光照，其原因是 。
解析　离体的植物组织和细胞，常用MS培养基培养，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素，如Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Co、I；有机物以及蔗糖等。在试管苗形成过程中要每日给予光照12 h，其原因是试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物。N、S、P、K、Ca、Mg试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物答案解析(3)脱分化是指__________________________________________________
。脱分化和再分化这两个过程的进行，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证 ，否则植物组织培养就不能成功。
解析　脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证无菌，原因是杂菌产生的毒素等物质会影响或阻碍植物组织脱分化形成愈伤组织或再分化为根和芽，且杂菌的繁殖能力很强，会与植物组织争夺培养基中的营养物质，使植物得不到营养，同时杂菌还会侵染植株，使之受到伤害。高度分化的植物组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织无菌的过程答案解析(4)这样培养成的试管苗的基因型为 。
解析　由于植物组织培养过程中细胞进行有丝分裂，所以培养成的试管苗的基因型为AaBb。AaBb植物组织培养的两点误区警示
(1)细胞全能性表达的理解
①细胞全能性的表达是由单个细胞发育成完整个体，发育的终点是完整个体，若发育为某个器官或组织不属于细胞全能性的表达。
②细胞全能性的大小是自然条件下的，在适宜外界条件下，植物的体细胞培养比生殖细胞的培养更容易。
(2)对愈伤组织特点的理解：愈伤组织的细胞是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，具有旺盛的分裂能力，无中央大液泡。二、胡萝卜的组织培养基础梳理下面我们以胡萝卜的肉质茎为材料，体验植物组织培养的基本过程和方法。
1.配制培养基
(1)配制MS培养基
①预先配制成储备液，储存在4 ℃的冰箱中备用。储备液一般包括10倍的_____
元素、100倍的 元素、100倍的 成分、100倍的Fe盐和0.1 mg/mL的____
。蔗糖的用量大多为3%， 用量一般为0.5%～1.0%。
②取少量蒸馏水，按比例加入各种 和药剂。
③用0.1mol/L的 调整pH到 ，定容到设计的最终体积。
④加入 ，加热溶解后分装到试管或锥形瓶中。
⑤ ℃高压灭菌20 min。大量微量生长有机激素琼脂母液NaOH或HCl5.8琼脂121(2)以MS基本培养基为基础配制所需各种培养基
①诱导培养基(MS培养基＋ mg/L 2,4－D)。
②继代培养基(MS培养基＋ mg/L 2,4－D)。
③分化培养基(不添加植物生长调节剂)。
④生根培养基( MS培养基＋0.5 mg/L IBA)。1.00.51/22.获取培养用胡萝卜组织块
(1)将胡萝卜的根用 充分洗净，切段。
(2)在超净工作台上将胡萝卜段用体积分数为70%的 消毒30 s后，立即用无菌水冲洗2～3次。再用体积分数为20%的 溶液浸泡30 min后，立即用无菌水清洗2～3次。
(3)用无菌的滤纸吸去表面水分，选取有 的部位将胡萝卜段切成 左右的小块。洗涤剂酒精次氯酸钠形成层2 mm×2 mm×2 mm3.接种培养
(1)将组织块接种到无菌的 培养基上，封紧瓶口，标记。23 ℃～26 ℃恒温 培养，定期观察记录，计算 。30 d左右后，将愈伤组织分切成小块，然后转接到 培养基上培养。
(2)将愈伤组织转接到 培养基上，23 ℃～26 ℃恒温 培养，每天光照12 h持续14d后，统计计算 。
(3)将分化出的幼苗转接到 培养基上，培养14 d后，统计并计算出
率。
4.移栽：将试管苗移栽到大田栽培。诱导避光出愈率继代分化光照分化率生根生根1.营养物质对组织培养的作用
(1)MS培养基中各种营养物质有什么作用？
答案　①大量元素和微量元素：提供植物细胞生活所必需的无机盐。
②蔗糖：提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压。
③甘氨酸、维生素等有机物：主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。问题探究答案(2)植物是自养生物，为什么用于植物组织培养的MS培养基中需要加入有机物作为碳源？
答案　通常植物体本身进行光合作用产生糖类，不需要外部供给糖，但植物组织培养利用的是离体组织或细胞，在其脱分化过程中不能进行光合作用合成糖类，因此必须在培养基中添加糖类，作为碳源和能源物质，同时维持培养基的渗透压。答案2.在植物组织培养过程中是如何实现无菌操作的？
答案　(1)对于培养基：用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(2)对于外植体：用酒精和次氯酸钠溶液消毒，放到无菌箱中培养，移栽到消过毒的环境中生活一段时间。
3.植物组织培养技术有哪些用途？
答案　优良品种的快速繁殖、培育脱毒作物、人工种子、单倍体育种、工厂化生产细胞产物等。答案归纳总结试管苗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，先诱导生根，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，出瓶后一定要保温、保湿。
(4)试管苗光合作用能力低，在移栽前给予较强光照闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。(5)无菌技术是植物组织培养成功的关键。植物组织培养不同于扦插、压条等常规的无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。若不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃，因此实验过程始终贯穿着灭菌消毒。对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官都要区别对待。拓展应用3.生物工程的研究成果已经广泛应用于各个领域，目前科学家利用植物的茎尖和叶片、茎段等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使之发育成完整的植株。下图是运用该技术培养兰花植株的示意图。下列关于这种生物工程技术的叙述，错误的是A.这种技术叫做植物组织培养，可以克隆生物体
B.④过程的单细胞细胞质丰富，液泡小而细胞核大
C.用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达不充分的材料
D.这种技术可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种答案解析问题导析问题导析　(1)植物组织培养过程中，细胞中的遗传物质一般 (填“会”或“不会”)发生改变，所以该项技术属于一种克隆技术。
(2)通过基因工程将目的基因导入植物细胞后，必须采用_____________
技术将植物细胞培养成植株。返回上页答案不会植物组织培养解析　④过程的单细胞细胞质丰富，液泡小而细胞核大，这是胚性细胞(类似胚胎细胞)的特征，在适宜的培养基中，这种单细胞可发育成胚状体。要获得植物克隆的成功，应尽量选择优良、细胞全能性表达充分的材料。随着科技的发展，植物组织培养可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种。返回上页答案解析4.下列关于MS培养基与微生物培养基的配方相比的不同之处，说法错误的是
A.MS培养基中常常添加植物激素，微生物培养基中不需要
B.MS培养基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培养基中的碳源和能源主要
是葡萄糖
C.MS培养基中需提供植物生长必需的大量元素和微量元素
D.MS培养基中不需加维生素，微生物培养基中要加维生素作生长因子解析　MS培养基中需要加入甘氨酸、维生素等物质，主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基与MS培养基配方的不同
微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养、无机盐混合物包括植物生长必需的大量元素和微量元素两大类。全能性脱分化再分化植物激素MS固体消毒接种当堂检测1.1958年，美国科学家斯蒂尔德应用植物组织培养技术，将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株。下列关于这一科学事实的叙述中，错误的是
①该实验证明了植物细胞具有全能性
②此种生殖产生的后代有广泛的变异
③韧皮部细胞通过减数分裂增加细胞数目
④此种生殖产生的后代能保持亲本的性状
A.①② B.②③
C.②④ D.③④23451答案解析√23451解析　体细胞组织培养属于无性繁殖，其后代能保持亲本的性状，变异性小；体细胞不能进行减数分裂。2.下面为植物组织培养过程图解，以下相关叙述错误的是答案解析23451A.b过程发生了脱分化，在此过程中植物激素不发挥作用
B.c过程发生了再分化，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.d过程是在胚状结构外包裹人工胚乳和人工种皮制成人工种子
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等
问题√23451解析　在植物脱分化的b过程中，利用植物生长素、细胞分裂素等植物激素可以诱导植物细胞脱分化，因此在此过程中植物激素发挥重要作用。3.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激素的使用　
④消毒　⑤温度、pH、光照
A.①②③④⑤ B.①②③
C.①②③④ D.①②③⑤
解析　植物组织培养过程受多种外界因素的影响，其中包括温度、光照、pH等，而培养基的成分、外植体的选取和消毒是否严格等也影响组织培养。答案解析23451√4.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是
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形成和分化
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组成
相同答案23451解析√23451解析　在植物组织培养过程中，蔗糖是最常用的碳源和能源物质，蔗糖还可以调节培养基的渗透压，从而维持细胞正常的形态和功能；愈伤组织的分化常受细胞分裂素及生长素用量比例的调节，当这一用量比值高时，可诱导芽的形成，反之则有促进生根的趋势；对于同一株绿色开花植物来说，花粉是通过减数分裂形成的，离体培养获得的愈伤组织细胞和体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因组成并不完全一样，假定该植株基因型为Aa，花粉培养获得的愈伤组织细胞基因型为A或a，而体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因型为Aa，二者不一样。5.下图表示菊花的茎尖细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：23451(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括
和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和 两类植物激素。答案解析无机物生长素23451解析　植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和细胞分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。(2)此过程依据的原理是 。A和B阶段主要进行的分裂方式是 ，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞 等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对 进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是 。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因
的结果。23451答案细胞的全能性有丝分裂分化培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件选择性表达课件30张PPT。第14课时　蛋白质的提取和分离第4章　现代生物技术学习导航　
1.阅读教材P74～75内容，理解电泳、同工酶和蛋白质组学。
2.结合教材P73～75内容，进行乳酸脱氢酶同工酶的提取和电泳分离。
3.结合教材P73～75内容，总结在琼脂糖凝胶电泳中影响蛋白质迁移率的因素。
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1.进行乳酸脱氢酶同工酶的提取和电泳分离。
2.总结在琼脂糖凝胶电泳中影响蛋白质迁移率的因素。一、电泳、同工酶和蛋白质组学二、乳酸脱氢酶同工酶的提取和分离内容索引当堂检测一、电泳、同工酶和蛋白质组学基础梳理带电荷的物质在电场中的趋向运动称为电泳。电泳的种类多，应用非常广泛，它已成为分子生物学技术中分离生物大分子的重要手段。
1.电泳
(1)概念：带电粒子在 的作用下发生 的过程。
(2)原理
①带电粒子：许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有 的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。电场迁移可解离正电或负电②迁移动力与方向：在电场的作用下，带电分子会向着与其_________
的电极移动。
③分离依据：电泳利用了待分离样品中各种分子 以及分子本身的 、 的不同，使带电分子产生 ，从而实现样品中各种分子的分离。所带电荷相反带电性质的差异大小形状不同的迁移速度(3)常用的电泳方法
①琼脂糖凝胶电泳：在电泳缓冲液和凝胶中加入琼脂糖，蛋白质分子的迁移速率主要取决于其所带 以及分子的 等因素。
②变性胶电泳：在电泳缓冲液和凝胶中加入十二烷基硫酸钠(SDS)变性剂，蛋白质都变为 形，SDS带有大量的 电荷，掩盖了不同蛋白质的电荷差异，因此变性胶电泳中影响蛋白质的迁移速率的主要因素是蛋白质分子的 。净电荷大小和形状椭圆负大小2.同工酶
同工酶是指催化相同的化学反应而酶蛋白的分子 、 乃至
性质不同的一组酶。乳酸脱氢酶一般含有 种同工酶，其相对分子质量 ，但所带电荷 。
3.蛋白质组学
蛋白质组学指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的____
分析、 研究和蛋白质的 等。由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识。蛋白质组学的研究不仅能分析生物体内蛋白质的 ，还可以揭示各种蛋白质在生物体内的 。结构理化性质免疫学5相同不同氨基酸组成立体结构人工合成组成相互作用与联系1.从电荷方面思考，适合电泳法分离的各种分子需具备什么条件？
答案　各种分子应带有不同种类和不同量的电荷。
2.变性胶电泳分离蛋白质是否依据蛋白质所带电荷的差异？为什么？
答案　否。因为SDS能与蛋白质结合，形成蛋白质－SDS复合物，SDS所带负电荷的量远大于蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全由蛋白质分子的大小决定。问题探究答案归纳总结琼脂糖凝胶电泳和变性胶电泳的两点区别
(1)分离原理不同
①琼脂糖凝胶电泳依据分子所带电荷的差异和分子大小、形状等。
②变性胶电泳则完全取决于分子大小，而非电荷性质和分子形状。
(2)用途不同
①琼脂糖凝胶电泳广泛应用于核酸的研究中，用于分离大分子核酸。
②变性胶电泳则广泛应用于分离蛋白质和相对分子质量较小的核酸。拓展应用1.带电荷的蛋白质在电场中移动的速度主要取决于
A.所带的电荷多少
B.蛋白质的分子大小
C.蛋白质的相对分子质量
D.蛋白质的分子大小和所带的电荷多少答案2.下列说法中，不正确的是
A.同工酶催化的化学反应相同，但结构不完全相同
B.同工酶的相对分子质量一定不同
C.蛋白质的多样性决定了其功能的多样性
D.蛋白质组学是21世纪生命科学研究领域新的前沿
解析　同工酶催化的化学反应相同，但结构不完全相同，乳酸脱氢酶的5种同工酶的相对分子质量是相同的。答案解析同工酶存在于生物的同一种属或同一个体的不同组织、甚至同一组织或细胞中。产生同工酶的主要原因是在进化过程中基因发生变异，而其变异程度尚不足以成为一个新酶。二、乳酸脱氢酶同工酶的提取和分离基础梳理下面我们以乳酸脱氢酶同工酶的提取和分离为例，体验蛋白质的提取和分离技术。
1.乳酸脱氢酶同工酶的提取
(1)取5 g新鲜的动物心脏， 干净后 到预冷的玻璃匀浆器中，加入25 mL 液，然后 成匀浆(如图1)。漂洗剪碎磷酸提取缓冲冰浴研磨(2)将匀浆收集到冰浴的 管中，在 ℃条件下12 000 rpm离心10 min。
吸取 ，然后在 ℃条件下保存备用(如图2)。离心4上清液42.琼脂糖凝胶电泳分离
(1)制备琼脂糖凝胶：用 液配制质量分数为1%的琼脂糖凝胶，
后混匀，缓慢倒入胶床中，插入适当的梳子，室温冷却至凝胶凝固。拔出梳子，将凝胶放入电泳槽中，然后向电泳槽中加入适量_____
液(如图3)。TBE电泳缓冲加热溶解TBE电泳缓冲(2)加样：取适量同工酶提取液与等量 液(质量分数40%的蔗糖溶液、0.25%溴酚蓝)混匀，然后取20 μL加入 内。
(3)电泳： V条件下进行电泳约30 min。
(4)染色：当溴酚蓝指示剂电泳到 时切断电源，取出胶板浸入
中，37 ℃染色15～30 min，水洗后观察电泳结果。载样缓冲样品孔100凝胶底部染色液3.结果分析由图中电泳结果可以看出：
(1)每个器官形成了 个条带说明 。
(2)LDH2在 中含量最高，在 中含量最低，说明_____________
。
(3)骨骼肌中含量最高的是 ，含量最低的是 ，说明________
。5乳酸脱氢酶有5种同工酶心脏骨骼肌不同的器官同一种同工酶的含量不同LDH5LDH1同一器官不同的同工酶含量不同1.提取和分离乳酸脱氢酶同工酶过程中为什么要保持酶的活性？
答案　酶作为一类特殊的蛋白质(具有生物催化活性)，在其提取和分离过程中必须保持其生物活性，这样分离出的酶才有可能用来研究其生化性质及相关功能。
2.制备乳酸脱氢酶同工酶提取液的过程中，哪些是为了保持酶活性而采取的措施？
答案　①提供必要的缓冲系统，以维持pH的相对稳定，防止破坏其活性；②保持低温环境，如将玻璃匀浆器和离心管预冷，低温离心；③避免引入其他杂质或变性剂，导致酶变性，如对材料进行漂洗。问题探究答案3.溴酚蓝为什么能作为乳酸脱氢酶同工酶的指示剂？
答案　溴酚蓝能和乳酸脱氢酶同工酶发生特定的反应，形成特殊的蓝紫色产物。答案归纳总结 (1)实验步骤概括：取材→剪碎→漂洗→匀浆→离心→制凝胶→加样
→电泳→染色→冲洗→观察。
(2)实验操作要点
①所有提取乳酸脱氢酶同工酶用到的器具最好都提前在冰箱中预冷处理，这样能更好地保持酶的活性。
②蛋白质样品在上样之前，要与等量载体缓冲液混匀。载样缓冲液中的蔗糖可增加蛋白质样品的比重，防止加样时发生“漂样”现象；溴酚蓝作为一种电泳前沿指示剂，判断电泳的进行程度。
③将蛋白质样品加在电泳槽的负极段的加样孔，因为在碱性缓冲液中带负电荷的蛋白质在外加电场作用下会向正极移动。3.在乳酸脱氢酶同工酶分离过程中，使用缓冲液的作用是
A.维持溶液浓度不变
B.维持溶液酸碱度不变
C.催化蛋白质分离过程顺利完成
D.无实际意义
解析　分离蛋白质时加入缓冲液，其原因是缓冲液在一定范围内能抵制外界酸和碱对反应溶液pH的影响，保持pH基本不变。答案解析拓展应用4.下列说法不正确的是
A.在酶的提取和分离过程中必须保持其生物活性
B.将心脏研磨成匀浆时要在冰浴下进行，是为了保证酶的活性
C.载样缓冲液中的溴酚蓝是一种酸碱缓冲物质，维持pH稳定
D.电泳结果出现了5个条带，说明乳酸脱氢酶有5种同工酶
解析　酶提取之后要进行一系列活性条件下的研究，因此在酶的提取和分离过程中必须保持其生物活性，将心脏研磨成匀浆时要在冰浴下进行，就是为了保证酶的活性。载样缓冲液中的溴酚蓝是一种指示剂，指示酶的迁移位置；电泳结果出现了5个条带说明乳酸脱氢酶有5种同工酶。答案解析琼脂糖凝胶电泳的优点
(1)琼脂糖含液体量大，近似自由电泳。
(2)琼脂糖作为支持体有均匀、区带整齐、分辨率高、重复性好等优点。
(3)电泳速度快。
(4)区带易染色，样品易回收，有利于制备。
(5)操作简单、快速、灵敏。带电性质大小匀浆电泳染色当堂检测1.下列有关同工酶的概念，描述正确的是
A.催化相同的化学反应，酶蛋白的分子结构、理化性质不同，电泳行为
不同
B.催化不同的化学反应
C.催化不同的化学反应，酶蛋白的分子结构、理化性质相同，电泳行为
相同
D.催化相似的化学反应
解析　同工酶是指催化相同的化学反应而酶蛋白的分子结构、理化性质以及免疫学性质不同的一组酶。2341答案解析√2.乳酸脱氢酶有几种同工酶
A.2 B.3
C.4 D.5
解析　乳酸脱氢酶的同工酶共有5种。答案解析2341√3.下列各项中，除哪项外均为电泳使样品中各分子分离的原因
A.分子带电性质的差异
B.分子的大小
C.分子的形状
D.分子的变性温度
解析　电泳是指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。样品分子的带电性质不同、分子的大小和形状不同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度，与分子的变性温度无关，故选D项。答案解析2341√23414.科学家发现蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者的重视。分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的 、大小及形状不同，在电场中的______
不同而实现的分离。
解析　电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。答案解析电荷(带电情况)迁移速度课件49张PPT。第15课时　聚合酶链式反应技术第4章　现代生物技术学习导航　
1.阅读教材P77～78内容，掌握PCR技术原理。
2.结合教材P79～80内容，了解PCR技术的基本操作过程，讨论PCR技术的影响因素。
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1.简述PCR的原理。
2.了解PCR技术的基本操作过程并讨论PCR技术的影响因素。一、PCR的原理二、DNA片段的PCR扩增和产物检测内容索引当堂检测一、PCR的原理基础梳理聚合酶链式反应简称PCR，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，这项技术中DNA复制的过程和细胞内DNA复制的过程是类似的，请结合已学习的DNA分子结构和复制的相关知识，分析PCR的原理。
1.DNA的平面结构示意图(1)写出各个标号的名称
① ； ② ；
③ ； ④ ；
⑤ ； ⑥ ；
⑦ ；
⑧ ； ⑨ ；
⑩ 。胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤核糖胸腺嘧啶脱氧核糖磷酸基团胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸氢键碱基对一条脱氧核糖核苷酸链(2)DNA的两条链是反向平行的，为了明确表示DNA链的方向，通常将羟基末端称为3′端；将磷酸基团的末端称为5′端，按此原则在图上方框内标出两条链的方向。
答案　左链上5′端，下3′端；右链上3′端，下5′端。2.细胞内DNA复制条件分析脱氧核糖核苷酸两DNA双螺旋合成DNA子链ATP3′端3.PCR原理与反应过程
(1)PCR概念：是一种 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。体外酶促合成特定DNA片段(2)条件及作用合成DNA时所需要的特异引物原料耐热TaqDNA聚合酶缓冲溶液(3)反应过程
①变性温度上升到 ℃时，目的DNA双链 为单链模板。②复性温度下降到 ℃左右，两种引物通过 与两条单链DNA结合。94～98变性解旋40～60碱基互补配对③延伸温度上升到 ℃左右，溶液中的 在耐热的________
的作用下。根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
④循环：继续上述的3个过程，DNA片段被不断的扩增。若开始加入了
N个DNA模板片段，理论上，循环n次后能获得 个DNA片段。72四种脱氧核糖核苷酸TaqDNAN·2n聚合酶1.PCR原理
PCR反应与体内DNA复制的引物在化学本质上是否相同？请分析原因。
答案　不相同。体内DNA复制所需引物为RNA聚合酶合成的一小段RNA，但PCR反应时所用引物一般是人工合成的单链DNA片段。问题探究答案答案2.PCR反应过程
(1)PCR反应中需要解旋酶和DNA聚合酶吗？若需要，则与细胞内DNA复制有何区别？
答案　PCR反应不需要解旋酶，但需要DNA聚合酶。由于PCR反应中需要高温使DNA解旋，因此PCR所需的DNA聚合酶需耐高温。
(2)PCR的每次循环中应如何控制温度？请分析原因。
答案　每次循环中先高温解旋，再低温使引物与模板结合，最后适当升温有利于Taq DNA聚合酶发挥作用。(3)结合下图分析PCR过程中DNA复制的方向是怎样的？答案　DNA的羟基(—OH)末端为3′端，磷酸基团的末端为5′端。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PCR扩增与DNA复制的异同归纳总结拓展应用1.下列关于DNA复制和PCR技术的描述中，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.PCR扩增的对象是氨基酸序列
解析　DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，故DNA复制需要引物；
DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，而不能从5′端延伸DNA链；
引物通过碱基互补配对原则与DNA母链相结合；
PCR扩增的对象是DNA，不是氨基酸序列。答案解析2.PCR技术有效地解决了因为样品中DNA含量太低难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，与细胞内的DNA复制相比，PCR可以快速扩增所需的DNA片段，请分析回答下列有关问题：
(1)体内DNA复制过程中用解旋酶打开双链DNA，而PCR技术中的解旋原理是 。
解析　PCR技术中用高温使DNA分子中的氢键打开，从而解旋，其原理是DNA的热变性原理。答案解析DNA的热变性原理(2)此过程需要一种Taq DNA聚合酶，该酶是从 中分离的。
解析　Taq DNA聚合酶是从水生耐热细菌Taq中提取的。
(3)与普通DNA聚合酶相比，Taq DNA聚合酶具有的特性是 。
解析　与普通DNA聚合酶相比，Taq DNA聚合酶在90 ℃以上的环境中不变性，具有耐高温的特性。
(4)与体内DNA复制相比较，PCR反应要在 中才能进行，并且要严格控制 条件。
解析　PCR反应需要适宜的温度和pH，因此PCR反应要在一定的缓冲溶液中进行，并需严格控制好温度条件。答案解析水生耐热细菌Taq耐高温一定的缓冲溶液温度(5)PCR中加入的引物有 种，加入引物的作用是 。
解析　PCR需要两种引物，引物的识别位点决定了PCR扩增的DNA片段。PCR中加入的引物一般是一小段单链DNA，作用是引导DNA复制，可以使游离的脱氧核苷酸与之结合形成磷酸二酯键，成为DNA复制的起点。答案解析2作为DNA复制的起点细胞内的DNA复制需要适宜的温度和pH吗？若需要，是如何实现的？
答案　需要。细胞内的适宜温度和pH与内环境的稳态有关，低等生物与环境因素有关。答案与PCR原理有关的三个易错点
(1)酶的作用位点：解旋酶的作用是使DNA两条链之间的氢键断开；DNA聚合酶与DNA连接酶的作用都是催化形成磷酸二酯键。不要误认为解旋酶也作用于磷酸二酯键。
(2)DNA聚合酶和DNA连接酶：DNA聚合酶是将单个核苷酸连接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。
(3)PCR中的解旋过程：PCR过程中不需要解旋酶，需要升高温度才能打开氢键，但此时的温度不会破坏磷酸二酯键，因此，DNA加热变性后变为单链，并未分解成单体。二、DNA片段的PCR扩增和产物检测基础梳理DNA片段的PCR扩增可以利用PCR热循环仪完成，而产物的检测则利用琼脂糖凝胶电泳进行。阅读教材，完善下列内容：
1.DNA片段的PCR扩增
：按照PCR反应体系的配方将所需试剂摆放于实验桌上
↓
：用微量移液器按照配方在微量离心管中依次加入各组成成分
↓
：盖严离心管口的盖子，用手指轻轻弹击管壁准备移液混合 ↓
：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
离心管底部
↓
：将离心管放入PCR仪中，设置程序进行反应
(1)加入离心管中的物质应包括： 、 酶、4种_____
、2种 、缓冲液。
(2)离心管中要加入少量石蜡油，目的是 。离心反应模板DNATaqDNA聚合三磷酸脱氧核苷酸引物防止反应溶液的挥发(3)热循环仪的反应程序应设定为：94944072(4)影响因素：在PCR实验中，需要扩增的DNA片段的大小决定延伸的时间，片段越大，中温延伸的时间 ；引物的碱基数量和组成则决定着复性温度的选择，如果引物越短，A、T含量越多，复性温度就 ，反之引物越长，G、C含量越多，复性温度就 ，这是因为G、C之间是由___个氢键连接，A、T之间是由 个氢键连接。
(5)PCR过程中，循环次数是不是越多越好？
答案　不是。TaqDNA聚合酶在PCR扩增过程中存在1×10－5的出错几率，而且随着循环次数的增加，其活性也会逐渐降低。因此，PCR过程中，循环次数并非越多越好，一般控制在25～35个循环。越长越低越高322.扩增产物的检测
(1)原理：琼脂糖凝胶具有大小一致的刚性滤孔，带有大量负电荷的DNA分子在外加电场的作用下可以通过这些滤孔向正极泳动。DNA片段在凝胶中的泳动速率主要取决于其分子的大小，因此大小一致的DNA分子会在凝胶的一定位置形成DNA条带。
(2)过程
配制质量分数为1%的琼脂糖凝胶，制作成电泳胶板
　　　　　 ↓
在DNA样品中加入0.2倍体积的 混匀
　　　　　 ↓载样缓冲液取20 μL加入 内
　　　　　↓
V稳压电泳20～40 min
　　　　　↓
当 指示剂电泳到凝胶底部时，切断电源
　　　　　↓
将胶板浸入 溶液染色5～10 min
　　　　　↓
在 上观察电泳条带样品孔80溴酚蓝溴化乙锭紫外透射仪问题探究答案1.实验过程分析
(1)离心的目的是什么？在离心的过程中，微量离心管的盖子为什么一定要盖严？
答案　离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效率。微量离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢。
(2)在离心前要用手轻轻弹击管的侧壁，目的是什么？
答案　离心前用手轻轻弹击管的侧壁目的是使反应液混合均匀。(3)PCR实验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蒸汽灭菌，为什么这样操作？还有哪些操作与此目的相同？
答案　为避免外源DNA等的污染。在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。
2.结果检测
(1)实验中为什么要测定DNA的含量？
答案　实际操作过程中会有许多因素影响DNA含量，所以需要对DNA含量进行测定。答案(2)如何判断DNA扩增成功？
答案　①可以通过计算DNA含量来评价扩增的效果。
②电泳检测的方法，可以通过在紫外线下直接观察DNA带的分布及粗细程度来评价扩增的效果。
(3)PCR扩增过程可能会出现哪些异常结果？
答案　样品产物少，或产生新的DNA。答案归纳总结PCR扩增DNA片段的操作要点
(1)避免外源DNA的干扰，所用仪器、缓冲液、蒸馏水等都需要在使用前高压灭菌。
(2)缓冲液、酶、DNA引物和DNA模板等如果长期保存，需要在－20 ℃冰箱内保存。其中，DNA引物和DNA模板要避免反复冻融，否则容易造成DNA的降解。
(3)在用微量移液管混合PCR反应体系的各种成分时，一定注意避免各种溶液之间的相互污染，需遵循每吸取一种溶液就要更换一个枪头的原则。(4)为防止DNA引物与模板DNA在室温非特异性结合进行PCR反应，需在冰盒上混合PCR扩增体系的各种组分。
(5)为避免反应过程中高温使EP管中的水蒸气溢出管外而导致PCR过程中各种成分的浓度发生变化，须在PCR反应过程中加入无菌的石蜡油防止溶液的挥发。拓展应用3.使用PCR仪具体实验操作顺序应为
①设计好PCR仪的循环程序　②按配方准备好各组分③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分　④进行PCR反应　⑤离心使反应液集中在离心管底部
A.②③⑤④① B.①⑤③②④
C.②③⑤①④ D.④②⑤③①
解析　PCR反应的操作步骤一般分为准备(包括配制配方及将各配方放于实验台上)→移液→混合→离心→反应。PCR仪是一种自动控制温度的仪器，设计好循环程序就可以进行反应了。答案解析4.近20年来，PCR技术(聚合酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在短时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)加热使DNA双链间的 键完全打开，称为 ；而在细胞中是在 酶的作用下进行的。
(2)如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入 种特定的引物。当温度降低至40 ℃时，引物与两条“舒展”的模板链的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的 端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是 。
(3)PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的 和 ，前者由 自动调控，后者则靠 来维持。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，如果将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是 。答案解析问题导析氢解旋解旋两3′从子链的5′端向3′端延伸温度酸碱度PCR仪缓冲液1/8问题导析　(1)解旋是使DNA双链间的氢键断裂，PCR技术是利用DNA的 原理，细胞内是在 酶的作用下解旋。
(2)DNA分子不论复制几次，含有15N标记的DNA分子都只有 个。返回上页答案热变性解旋2解析　(1)PCR技术利用热变性原理使DNA双链之间的氢键断裂，称为解旋，而在细胞内是在解旋酶的作用下使氢键断裂。
(2)PCR分为三个基本反应步骤：变性(94～98 ℃)、复性(40～60 ℃)、延伸(72 ℃)，其特异性依赖于与靶序列互补的引物，引物是两段与待扩增DNA序列互补的片段，两引物之间的距离决定扩增片段的长度。由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，则DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
(3)PCR技术与细胞内的DNA复制不完全相同，除了需要模板、原料、酶以外，至少还需要液体环境(稳定的缓冲溶液)，每一个步骤需要适宜的温度和酸碱度等。
(4)一个DNA分子连续复制四次之后，形成16个DNA分子，15N标记的DNA分子有2个，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为1/8。返回上页引物复性延伸PCR仪琼脂糖凝胶电泳当堂检测1.用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，是一小段
A.DNA
B.RNA
C.单链DNA或RNA
D.双链DNA23451答案√2.符合PCR反应条件的一项是
①稳定的缓冲液环境　②DNA模板　③合成引物　④四种脱氧核苷酸　⑤DNA聚合酶　⑥DNA解旋酶　⑦限制性内切酶　⑧温控设备
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧
D.①②③④⑤⑧
解析　PCR反应模拟的是生物细胞内DNA复制的条件，只是无需解旋酶(可热变性)，也不需要基因工程的工具酶(限制性内切酶)。答案解析23451√3.下列关于PCR的描述中，正确的是
①PCR是一种酶促反应　 ②引物决定了扩增的特异性　
③扩增DNA利用了热变性的原理　④扩增的对象是氨基酸序列
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
解析　PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，在高温条件下，把DNA的双链打开，缓慢冷却后，又重新结合，需要耐高温的DNA聚合酶，同时，还需要引物，从引物的3′端连接脱氧核苷酸。答案解析23451√4.下图所示为PCR扩增的产物，请分析此产物是哪次循环的产物答案23451解析A.第一次循环 B.第二次循环
C.第三次循环 D.第四次循环√23451解析　在PCR反应中，以引物为标记，第一次循环时，以加入的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DNA中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的DNA分子又可作为模板参与反应，所以会形成DNA分子两端均含引物的情况，如下图所示，因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。5.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列问题：
(1)DNA的两条链是反向平行的，通常将 的末端称为5′端，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 开始延伸DNA链。
解析　一条脱氧核苷酸链一端是游离的羟基，另一端是游离的磷酸基团，含羟基的一端是3′端，含磷酸基团的是5′端。引物的5′端与模板链的3′端结合，然后沿着引物的3′端延伸。耐高温的Taq DNA聚合酶的发现是实现PCR的关键，该酶可以利用选择培养基从一些微生物中分离出来。PCR一次循环要经历变性、复性和延伸三个阶段。23451磷酸基团3′端答案解析(2)PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离到 ，它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫 。
(3)PCR的每次循环可以分为 三步。假设在PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有___个这样的DNA片段。
(4)简述PCR技术的主要应用：______________________________________
(要求至少答两项)。23451答案耐高温的Taq DNA聚合酶选择培养基变性、复性和延伸32遗传疾病的临床诊断、法医鉴定、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等