精选高考生物 易错点解析 专题18 微生物的利用和生物技术细胞的分子组成精品文档Word文档格式.docx

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第三步：

用______菌将乙醇转化成乙酸，这一过程_______氧气。

（2）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是__________，还有少量的亚硝酸。

对亚硝酸盐的定量测定可以用_________________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N—1—萘基乙二胺盐酸盐偶联成______________色化合物。

进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是__________________________。

【参考答案与解析】

1.【解析】选C。

具体分析如下：

来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

4.【解析】选A、B、C。

所以B错误。

酒精发酵需要的温度在18℃～25℃，4℃时温度太低，将影响发酵的速度，所以D错误。

【名师点睛，易错起源】

易错起源1、微生物的培养、分离及无菌技术

例1．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染，某同学欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。

回答问题：

（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以______为惟一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于________培养基。

（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即____________和______

___________。

（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________________。

（4）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_______________和______________。

无菌技术要求实验操作应在酒精灯____________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。

【名师点睛】

一、微生物的培养

1.培养基的成分

营养物质

概念

作用

主要来源

碳源

凡能提供所需碳元素的物质

构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质

无机化合物：

CO2、

NaHCO3；

有机化合物：

糖类、脂

肪酸、花生粉饼、石油等

氮源

凡能提供所需氮元素的物质

合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物

NH3、铵

盐、硝酸盐；

尿素、牛

肉膏、蛋白胨等

生长

因子

生长必不可少的微量有机物

酶和核酸的组成成分

维生素、氨基酸、

碱基等

水

在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高

不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定

------------

无机

盐

为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素

细胞内的组成成分，生理调节物质,某些化能自养菌的能源，酶的激活剂

-----------------

2.培养基的制备步骤

计算→称量→溶化→灭菌→倒平板（半固体、液体培养基不需倒平板）

3.培养基的种类及应用

分类标准

培养基类型

配制特点

主要应用

物理性质

固体培养基

加入琼脂较多

菌种分离、鉴定、计数

半固体培养基

加入琼脂较少

菌种保存

液体培养基

不加入琼脂

工业生产、连续培养

化学组成

天然培养基

天然成分配制而成，培养基成分不明确

工业生产、降低成本

合成培养基

培养基成分明确，由已知成分配制而成

菌种的分离、鉴定

目的用途

鉴别培养基

添加某种指示剂或化学药剂

菌种鉴别

选择培养基

添加或缺少某种化学成分

菌种分离

1.培养基中各成分的作用

（1）琼脂是一种多糖，一般不能被微生物分解利用，只作为凝固剂，不能作为碳源和能源。

（2）无机碳源只作为碳源，不能作为能源，而有机碳源既能作为碳源，又能作为能源。

微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖，最常用的氮源是铵盐、硝酸盐。

（3）无机氮源除作为氮源外，有的也可以作为能源，如NH3对于硝化细菌来说，既是氮源又是能源；

有机氮源都可作为能源。

（4）生长因子是培养基必需的成分。

（5）培养基配制时目的要明确、营养要协调、pH要适宜。

2.选择培养基的选择作用

普通培养基可生长多种菌株，而选择培养基只能生长一类菌或一种菌株。

因此应用选择培养基可分离出所需要的微生物。

二、无菌技术

1.关键：

防止外来杂菌的入侵

2.无菌技术的内容

（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；

（2）将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，应在酒精灯火焰附近的无菌区进行操作；

（3）操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触，防止二次污染。

3.无菌技术的方法——消毒和灭菌的比较

条件

结果

常用方法

应用范围

消毒

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

煮沸消毒法

日常用品

巴氏消毒法

不耐高温的液体

化学药剂消毒法

用酒精擦拭双手，

用氯气消毒水源

灭菌

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

灼烧灭菌法

接种工具

干热灭菌法

玻璃器皿、金属用具

高压蒸汽灭菌法

培养基及容器的灭菌

【特别提醒】

1.灭菌的原理

利用强烈的理化手段使细菌蛋白质变性，从而达到消灭细菌的目的。

2.化学灭菌法的局限性

化学物质难以透过孢子、活芽孢的坚硬外层而不能进入细胞内，因此用化学方法难以消灭孢子和芽孢。

3.酒精消毒时，70%的酒精杀菌效果最好，原因是浓度过高

，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其中；

浓度过低，杀菌力减弱。

【锦囊妙计，战胜自我】

备考时，重点要注意微生物培养知识的归纳

（1）细菌培养的条件：

①营养条件：

碳源、氮源、无机盐、水分、生长因子;

识记关键：

理解微生物培养需要全面的营养成分。

②环境条件：

无菌无毒的环境、适宜的温度、渗透压、pH等培养条件。

（2）作为遗传学材料的原因：

体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短。

类比果蝇作为摩尔根实验材料的优点。

（3）培养后的注意问题：

因培养物易突变，难预测其变异的利与害，因此，实验后一定要注意灭菌处理后才能丢弃，以防止造成环境、生态污染。

生物实验后通常都要对材料进行严格的无害化处理。

（4）灭菌、消毒对象的选择：

环境、培养器具、培养基选择用合适方法灭菌，实验操作者的衣物、双手要消毒。

微生物培养时要注意各个环境均避免污染。

（5）分离方法与原理：

微生物分离的方法有平板划线法、

稀释涂布平板法，可以使菌株充分分散，培养得到由单一菌株形成的菌落，以利于选种、鉴定、计数。

菌落鉴定的依据是菌落特征。

细胞生活环境要求适宜的条件。

易错起源2、果酒、果醋及腐乳的制作原理

例2．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是_________________。

（2）该微生物通过无（厌）氧呼吸可分解_____________，产生的终产物是__________和__________。

（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。

发酵过程中，每隔一段时间需排气一次。

据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__________，导致发酵中出现的主要异常现象是_____________。

丙同学的错误是_________，导致发酵中出现的主要异常现象是_________。

上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_____、____、______。

（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是________________。

一、果酒、果醋的制

作

1.原理

（1）果酒制作的原理：

酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，在无氧条件下，能通过无（厌）氧呼吸产生酒精。

反应式：

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2OC6H12O6

2C2H5OH+2CO2

（2）果醋制作的原理：

①当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

C6H12O6

3CH3COOH

②当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇氧化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

反应式:

2C2H5OH+O2

2CH3CHO+2H2O

2CH3CHO+O2

2CH3COOH

2.步骤比较

制果酒

制果醋

相同

过程

①选材和材料处理：

选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物后，再去枝梗

②制作发酵液，防止杂菌污染

③发酵：

将葡萄汁注入发酵瓶，注意液体量不要超过发酵瓶总

体积的2/3

不

同

过

程

④将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10d～12d左右。

发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂

⑤检测指标：

7d～10d以后，可以开始进行取样检测工作。

例如，可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量，进行酵母菌的镜检、测定pH等工作

④将温度严格控制在30℃～35℃，并注意适时通过充气口充气

果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定。

还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定

控制好发酵条件是实验成败的关键

（1）果酒：

①温度:

20℃左右，最适合繁殖：

18℃～25℃，酒精发酵。

②氧气:

前期通O2，然后控制无O2。

（2）果醋：

①温度：

30℃～35℃。

②氧气：

氧气充足。

二、腐乳的制作

1.腐乳制作的原理、条件

菌种

反应

发酵条件

操作提示

毛霉等需氧型微生物

蛋白质→小分子的肽→氨基酸

脂肪→甘油、脂肪酸

温度为15℃～18℃，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长

防止杂菌污染；

控制盐、酒、香辛料的用量；

控制前、后期的发酵条件

2.实验设计流程

让豆腐坯上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

3.操作过程的控制

（1）水的控制：

含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。

（2）盐的控制：

盐浓度过高会影响腐乳的口味，浓度过低会导致豆腐腐败变质。

（3）酒精的控制：

卤汤中酒的含量，一般控制在12%左右。

酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用增大，使腐乳成熟期过长；

酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆

腐易腐败，难以成块。

（4）温度的控制：

温度15℃～18℃，适合毛霉生长。

发酵时间宜控制在6个月左右。

1

.影响腐乳品质的条件

（1）卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。

（2）防止杂菌污染。

2.防止杂菌污染的措施

（1）用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。

（2）装瓶时，操作要迅速小心。

加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。

封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

备考策略：

（1）明确发酵的菌种来源和条件：

菌种来源

温度

氧气

果酒制作

空气中的酵母菌

20℃左右

无氧

果醋制作

空气中的醋酸菌

30℃～35℃

连续通空气

（2）注意事项：

在实验操作中装置的选择、装置的组装及原理、装置的共性与差异性、正确使用方法等都应是考查和复习的重点，错误选择仪器的确认、错误组装的辨析纠错、操作不当引起的不良后果分析等，也是需要注意的。

【易错练兵，虎口脱险】

1．下列关于微生物培养的叙述，不正确的是（）

A．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵

B．高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子、芽孢

C．划线分离可在培养基上获得均匀分布的单菌落

D．稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目

2．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10－3～10－5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

3．组氨酸缺陷型沙门氏菌是由野生菌种突变形成的，自身不能合成组氨酸。

将其接种在缺乏组氨酸的平板培养基上进行培养，有极少量菌落形成。

2氨基芴是一种致突变剂，将沾有2氨基芴的滤纸片放到上述平板培养基中，再接种组氨酸缺陷型沙门氏菌进行培养，会有较多菌落出现。

以下叙述不正确的是（）

A．在接种前，2氨基芴和滤纸片须进行灭菌处理

B．若用划线法接种可以根据菌落数计算活菌数量

C．基因突变的可逆性与是否存在致突变剂无关

D．此方法可以用于检测环境中

的化学致突变剂

4．用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程，下列有关的叙述中，错误的是（）

A．制作果酒和果醋的连续过程中要保

持温度恒定

B．制作葡萄酒的过程中，要定时拧松瓶盖放出CO2

C．葡萄酒的自然发酵中，起主要作用的是野生型酵母菌

D．变酸的酒表面常有一层由醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜

6．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌（）

A．接种环、手、培养基B

．高压锅、手、接种环

C．培养基、手、接种环D．接种环、手、高压锅

7．通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关的叙

述中，不正确的是（）

A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取104、105倍的土壤稀释液0.1mL，分别涂布于各组平板上

C．将培养皿倒置，37℃恒温培养24～48小时

D．选择菌落数在300个以上的培养皿进行计数

8．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是（）

A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数

B．接种时

连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落

C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌

D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少

9．下列关于微生物的培养和分离的叙述中，不正确的是（）

A．细菌能在液体培养基中以二分裂方式迅速扩增

B．噬菌体或大肠杆菌可在蛋白胨培养基中增殖

．灭菌的目的是消灭与培养菌竞争的杂菌

D．稀释涂布法分散细菌得到单菌落的效果更好

10．果酒、果醋和腐乳等发酵食品已经深入到人们的日常生活当中，关于其制备过程的描述正确的是（）

A．制备上述发酵食品的主要微生物的生命活动所需能量都主要由其线粒体提供

B．腐乳制备过程中毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶属于胞外酶

C．三种发酵过程中都可以通过控制发酵温度实现对微生物类型的控制

D．果酒、果醋发酵在无氧环境下进行，腐乳发酵在有氧条件下进行

（3）一般对配制的培养基采用高压灭菌，其

中“高压”是为了____________________。

在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。

图中的曲线①表示酶在各种温

度下酶活性相对最高酶活性的百分比。

将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数

据，即图中的曲线②。

（4）根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是________。

A．40℃～50℃B．50℃～60℃

C．60℃～70℃D．70℃～80℃

（5）据图判断下列叙述错误的是_____

___。

A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性

B．曲线②35℃数据点是在80℃时测得的

C．曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度

D．曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降

（2）如果要对培养的菌落进行纯化，在培养基上划线操作中，操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环，

目的是对接种环进行________，灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是__________________________________________

______________________________。

（3）下面是两种培养基的配方：

表1：

A培养基配方

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·

7H2O

葡萄糖

尿素

琼脂

H2O

1.4g

2.1g

0.2g

10.0g

1.0g

15.0g

1000mL

表2：

B培养基配方

纤维

素粉

NaNO3

Na2HPO4·

KCl

酵母浸膏

5g

1g

1.2g

0.9g

0.5g

①配制培养基的操作步骤________（用字母顺序回答）。

a．倒平板　b．计算　c．溶化　d．称量　e．灭菌

②通常培养基采用________

________法灭菌，在制备固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒置，目的是____________________________。

③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择上述________（A、B）配方的培养基，在该培养基中加入________指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。

④据B培养基的成分，所培养微生物的同化作用类型是________。

（4）如果进一步从尿素分解菌中提取出DNA，利用PCR技术扩增，则每次循环复制可分为________________三步。

而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成________，该物质被提取出后的纯化方法通常是________。

13．利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久、惠及民生。

请分析回答下列问题

：

（1）腐乳制作的流程是：

让豆腐上长出________→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。

用盐腌制时，应注意控制________；

配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。

（2）制作泡菜的原理是_______________________________________________。

（3）蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。

在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。

将显色反应后的

样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是：

___________________________________________________

________________________________________________________________________。