（浙江選考）高考生物一輪總復習 第九單元 生物技術實踐 第32講 生物技術在食品加工中的應用、植物的組織培養(yǎng)學案.doc

第32講生物技術在食品加工中的應用、植物的組織培養(yǎng)考試標準必考加試考試標準必考加試1.果酒及果醋的制作3.植物的組織培養(yǎng)2.泡菜的腌制和亞硝酸的測定考點一果酒及果醋的制作1用葡萄制作葡萄酒(1)實驗原理：葡萄酒是酵母利用葡萄糖進行酒精發(fā)酵(乙醇發(fā)酵)的產(chǎn)物。酵母菌只有在無氧條件下才能進行酒精發(fā)酵，即將葡萄糖氧化成乙醇。但是當培養(yǎng)液中乙醇的濃度超過16%時，酵母菌就會死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反應式：c6h12o62co22c2h5oh。(2)實驗步驟：沖洗(用鮮紅紫色的高錳酸鉀溶液浸泡葡萄，用清水沖洗)榨汁制作酵母懸液(干酵母水少許蔗糖)裝入發(fā)酵瓶(裝量不要超過2/3)酒精發(fā)酵(在2530 的條件下放置23天，當發(fā)酵瓶中停止出現(xiàn)氣泡，即表示發(fā)酵完畢)過濾、分裝、保存(用兩層紗布過濾發(fā)酵液)。2用果汁制作果酒(1)實驗原理：用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的體積分數(shù)為8%)，而用果汁制作的果酒，其酒精含量較高(體積分數(shù)約為15%)，含糖量也較高。(2)實驗步驟：選擇材料(最好選擇蘋果)制取果汁配料(200 g蔗糖1 l果汁酵母懸液)發(fā)酵靜置用虹吸法取出。3用果酒制作果醋(1)實驗原理：醋化醋桿菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸，反應式為c2h5oho2ch3coohh2o。(2)實驗步驟：連接發(fā)酵裝置加入醋化醋桿菌發(fā)酵并檢測ph調(diào)節(jié)活塞，控制流量測定ph，監(jiān)控發(fā)酵情況。思考討論1觀察a、b發(fā)酵菌種，掌握它們的區(qū)別，并歸納參與傳統(tǒng)發(fā)酵的微生物。(1)圖中a可表示酒精發(fā)酵菌種的細胞模式圖，該菌種主要來自附著在葡萄皮上的野生型酵母菌，a不同于b最顯著的特征是a具有細胞核。(2)圖中b可表示醋酸發(fā)酵菌種的細胞模式圖，該菌種可從變酸的酒表面的菌膜中獲取，b沒有線粒體(細胞器)，故需氧呼吸的場所是細胞溶膠和細胞膜。2酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物酵母菌醋化醋桿菌溫度2530 /1825 3035 氧氣前期需氧，后期不需氧一直需氧發(fā)酵時間23 d/1012 d78 d聯(lián)系酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供營養(yǎng)物質(zhì)(乙醇)，制作流程如下： 1(2017學軍中學期末)下面是果酒和果醋制作的實驗流程和某同學設計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。下列相關敘述中，錯誤的是()a根據(jù)圖1可知，利用葡萄制作果醋時，必須先進行酒精發(fā)酵然后再進行果醋發(fā)酵b沖洗葡萄時不能次數(shù)過多，否則果酒的制作會失敗c圖2的裝置中排氣口彎曲可防止被空氣中的雜菌污染d制作果酒要關閉充氣口、打開排氣口，制作果醋時充氣口和排氣口都要打開答案a解析圖1中的流程是酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生果酒及醋化醋桿菌利用果酒發(fā)酵產(chǎn)生果醋的過程，但醋化醋桿菌也可以在糖源和氧氣充足的條件下直接利用糖類進行果醋發(fā)酵，a項錯誤；個人用簡易裝置制作果酒時，所利用的酵母菌來自葡萄皮的表面，所以不能將葡萄沖洗次數(shù)過多，以免沖洗掉野生型酵母菌，b項正確；圖2中的排氣口彎曲可避免被空氣中的雜菌污染，c項正確；由于酵母菌在需氧呼吸階段利用的氧氣來自裝置中的空氣，且厭氧呼吸階段需要保持無氧狀態(tài)，所以無需打開充氣口，而發(fā)酵過程中會有二氧化碳產(chǎn)生，所以要打開排氣口；醋化醋桿菌屬于需氧菌，所以要始終將充氣口打開，d項正確。2如圖為果酒和果醋的制作流程，請回答下列問題： (1)清洗葡萄時應特別注意不能反復沖洗，以防止 。(2)從自然菌樣中篩選較理想的醋化醋桿菌進行純化培養(yǎng)，通常采用 (方法)接種，接種之前要對接種工具進行 ，避免接種工具上可能存在的微生物污染培養(yǎng)基。(3)果酒的制作離不開酵母菌，在酵母菌的酒精發(fā)酵過程中，通常將溫度控制在 。由果酒轉(zhuǎn)變成果醋的制作時，需要改變的環(huán)境條件是 和溫度控制在3035 。寫出由果酒釀制成果醋過程的總反應式： 。(4)若果汁中含有醋化醋桿菌，在果酒發(fā)酵旺盛時，醋化醋桿菌 (填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸，理由： 。(5)在用果汁制作果酒的過程中，發(fā)酵瓶溶液中ph的變化是 。a增大 b不變c減小 d先減小后增大答案(1)菌種流失(2)劃線分離法(或涂布分離法)灼燒(滅菌)處理(3)2530 有氧(通入無菌空氣或通入氧氣)c2h5oho2ch3coohh2o(4)不能在果酒發(fā)酵旺盛時，發(fā)酵環(huán)境中無氧(5)c解析(1)果酒制作中利用的酵母菌來自葡萄皮上的野生型酵母菌，清洗葡萄時應特別注意不能反復沖洗，以防止菌種流失。(2)從自然菌樣中篩選較理想的醋化醋桿菌進行純化培養(yǎng)，通常采用劃線分離法或涂布分離法接種，接種之前要對接種工具進行灼燒滅菌處理，避免接種工具上可能存在的微生物污染培養(yǎng)基。(3)果酒的制作離不開酵母菌，在酵母菌的酒精發(fā)酵過程中，通常將溫度控制在2530 ，醋化醋桿菌是需氧菌，因此由果酒轉(zhuǎn)變成果醋的制作時，需要改變的環(huán)境條件是通入氧氣。由果酒釀制成果醋過程的總反應式為：c2h5oho2ch3coohh2o。(4)若果汁中含有醋化醋桿菌，在果酒發(fā)酵旺盛時，醋化醋桿菌不能將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸，因為果酒發(fā)酵是在缺氧環(huán)境中進行的，而醋化醋桿菌是好氧細菌，果酒發(fā)酵的缺氧環(huán)境能抑制醋化醋桿菌生長。(5)在用果汁制作果酒的過程中，由于產(chǎn)生c2h5oh的同時產(chǎn)生co2，因此發(fā)酵瓶溶液中的ph減小。發(fā)酵條件的控制(1)酵母菌的繁殖需大量氧氣，而發(fā)酵過程進行厭氧呼吸，故果酒制作的前期應通入氧氣，而后期應保證嚴格的無氧環(huán)境。(2)果醋制作過程中要求始終通氧，缺氧時醋化醋桿菌的生長、增殖都會受到影響，醋酸的生成也會受到影響。考點二泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定1泡菜的制作(1)菌種：主要是假絲酵母和乳酸菌。(2)原理：在無氧條件下，微生物將蔬菜中的糖和其他營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)酵成有機酸和醇類物質(zhì)等。(3)制作流程2亞硝酸鹽的測定(1)測定原理亞硝酸鹽可與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應，這一產(chǎn)物再與n1萘基乙二胺偶聯(lián)，形成紫紅色產(chǎn)物，可用光電比色法定量測定。(2)亞硝酸鹽的定量測定流程樣品處理：泡菜25 g制勻漿過濾后調(diào)ph到8.0加25 ml硫酸鋅溶液加氫氧化鈉溶液至產(chǎn)生白色沉淀水浴加熱至60 c過濾取濾液和洗滌液定容至500 ml。測定：10 ml樣品溶液4.5 ml氯化銨緩沖液2.5 ml 60%乙酸溶液5 ml顯色液定容至25 ml暗處靜置25 min在550 nm處測定光密度值(以10 ml水為空白對照)。標準曲線的繪制：以亞硝酸鈉質(zhì)量為橫坐標，以光密度值(od值)為縱坐標，繪制標準曲線。計算：公式：x1x1：樣品中亞硝酸鹽含量，單位 mg/kg；m1：樣品質(zhì)量，單位 g；m2：通過標準曲線得到的亞硝酸鹽質(zhì)量，單位 g；v1：樣品處理液總體積；v2：測定用樣品液體積。3泡菜制作的關鍵點(1)防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。(2)氧氣需求泡菜壇要選擇氣密性好的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。泡菜壇內(nèi)要注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境，并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水。(3)溫度：發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可，最好在2636 。溫度過高，則易滋生雜菌；溫度過低，則發(fā)酵時間延長。思考討論1如何營造泡菜制作中的“無氧環(huán)境”？提示(1)選擇的泡菜壇要密封性好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料；(3)蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。2在泡菜制作過程中亞硝酸鹽的含量有怎樣的變化規(guī)律？為什么要測定亞硝酸鹽的含量？提示在泡菜制作過程中，亞硝酸鹽的含量先增加后減少。測定亞硝酸鹽含量的目的是掌握取食泡菜的時機。3熱圖解讀：下表中甲丙為泡菜、果醋、果酒等發(fā)酵食品的制作裝置圖，請據(jù)圖分析：食品主要微生物制作裝置或操作步驟(1)圖中分別是哪種發(fā)酵食品？提示果酒、果醋、泡菜。(2)圖中分別是哪種菌種？分別是真核生物還是原核生物？提示酵母菌、醋化醋桿菌、乳酸菌，其中酵母菌為真核生物，醋化醋桿菌、乳酸菌為原核生物。(3)甲丙裝置或者步驟是否存在缺陷？試具體分析指出。提示甲裝置中排氣管不應插入到發(fā)酵液內(nèi)。(4)說明丙裝置中“放水”的作用。提示裝置中“放水”的作用在于為泡菜壇營造無氧環(huán)境。(5)下圖為丙裝置乳酸菌的數(shù)量、乳酸和亞硝酸鹽的含量隨時間變化的曲線，請將三幅圖分別填上“縱軸標識”?？v軸標識依次為乳酸菌數(shù)量、亞硝酸鹽含量、乳酸含量。1(2017嘉興模擬)家庭中制作泡菜的方法：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于溫度適宜的地方。下列與此過程相關的敘述，不正確的是()a用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒b加入“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌種c制作泡菜的過程中，有機物的干重和種類將減少d若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食鹽抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程答案c解析用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒，a正確；“陳泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌種，制作泡菜時加入“陳泡菜水”可以實現(xiàn)接種乳酸菌菌種的目的，b正確；制作泡菜的過程中，由于呼吸作用的消耗，有機物的干重將減少，但壇內(nèi)有機物的種類將增加，c錯誤；若放入的食鹽過多，抑制了乳酸菌的發(fā)酵，就會使制作的泡菜“咸而不酸”，d正確。2(2017寧波模擬)下圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)制作泡菜時加入已腌制過的泡菜汁的目的是 。(2)泡菜在腌制時，抑制有害菌繁殖是關鍵。下列與此無關的敘述是()a白菜在開水中浸1 min，熱水洗壇內(nèi)壁兩次b加入適量糖和調(diào)味品c壇口用水封好，防止空氣進入d加入適量的鹽水、白酒(3)亞硝酸鹽與顯色劑會生成 色產(chǎn)物。對亞硝酸鹽的定量測定可以用 法測出光密度值，利用預先建立的 估算出樣品中的亞硝酸鹽含量。在進行樣品測定時，要取等量水進行同樣的測定，目的是 。分析下圖的曲線可知，食用泡菜的最佳時間是 點。(4)若要分離出變質(zhì)泡菜中的細菌，下列敘述錯誤的是()a取變質(zhì)泡菜汁用無菌水配制成懸液b用劃線分離法更易獲得單菌落c需要配制合適的培養(yǎng)基d培養(yǎng)用具、培養(yǎng)基必須是無菌的答案(1)接種已經(jīng)擴增的發(fā)酵菌，加速發(fā)酵過程(2)b(3)紫紅光電比色標準曲線作為空白對照c(4)b1泡菜腌制的注意事項(1)材料的選擇及用量蔬菜應新鮮，若放置時間過長，亞硝酸鹽含量增多。清水和鹽的質(zhì)量比為41，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用，一是除去水中的o2，二是殺滅鹽水中的其他微生物。(2)防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。(3)o2需求：泡菜壇要選擇透氣性差的容器，泡菜壇壇蓋邊緣的凹槽內(nèi)注滿水，在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。(4)溫度：發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可，溫度過高易滋生雜菌，溫度過低會使發(fā)酵時間延長。2泡菜腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化發(fā)酵時期乳酸菌數(shù)量乳酸含量亞硝酸鹽含量發(fā)酵初期少(有o2，乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌的活動)積累、增多、ph下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)積累，ph繼續(xù)下降，抑制乳酸菌的活動)繼續(xù)增多，ph繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)考點三植物的組織培養(yǎng)1組織培養(yǎng)的概念取一部分植物組織，在無菌的條件下接種在三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上，給予一定的溫度和光照，使之產(chǎn)生愈傷組織，或進而生根發(fā)芽。2組織培養(yǎng)的原理植物細胞的全能性。3培養(yǎng)基中加入的激素(1)激素種類：生長素和細胞分裂素，兩者的摩爾濃度比決定組織是生根，還是生芽。(2)激素的使用比例比例結(jié)果細胞分裂素和生長素的比例高誘導芽的生成細胞分裂素和生長素的比例大致相等愈傷組織繼續(xù)生長而不分化細胞分裂素和生長素的比例低會趨于長根4.實驗中使用的激素人工合成的萘乙酸(naa)代替生長素，人工合成的芐基腺嘌呤(ba)代替細胞分裂素。5菊花的組織培養(yǎng)的實驗內(nèi)容(1)發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基的比較發(fā)芽培養(yǎng)基：細胞分裂素摩爾濃度大于生長素摩爾濃度的培養(yǎng)基。生根培養(yǎng)基：生長素摩爾濃度大于細胞分裂素摩爾濃度的培養(yǎng)基。(2)實驗內(nèi)容以菊花為材料進行組織培養(yǎng)，首先，用細胞分裂素相對較多和生長素相對較少的培養(yǎng)基(發(fā)芽培養(yǎng)基)進行培養(yǎng)，使其長出較多的叢狀苗；然后將叢狀苗分株培養(yǎng)。分株后，再移入含有較多生長素的培養(yǎng)基(生根培養(yǎng)基)中，使其生根；將生根的苗從三角瓶中移至草炭土或蛭石中繼續(xù)生長，23天后打開玻璃罩逐漸降低濕度進行鍛煉，直到將罩全部打開處于自然濕度下為止；苗健壯后再移至土中。6菊花的組織培養(yǎng)的實驗步驟(1)配制ms培養(yǎng)基：由大量元素、微量元素和有機成分組成。(2)取外植體：在超凈臺上將無菌培養(yǎng)的菊花幼苗切段，每段至少有1張葉片。(3)生芽培養(yǎng)：在生芽培養(yǎng)基中放入23段幼莖切段，日光燈下保持1825 的溫度培養(yǎng)，每天的光照時間不少于14.5 h。(4)生根培養(yǎng)：23周后，將生長健壯的叢狀苗在無菌條件下轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，在上述條件下繼續(xù)培養(yǎng)。(5)適應鍛煉：將苗移至草炭土或蛭石中，用玻璃罩或塑料布保持80%以上的濕度，23天后打開玻璃罩逐漸降低濕度進行鍛煉，直至將罩全部打開處于自然濕度下為止。(6)定植：將苗轉(zhuǎn)移到土中培養(yǎng)。(7)自然生長的莖進行組織培養(yǎng)的步驟：可取一段莖在70%乙醇中浸泡10 min，再放入5%次氯酸鈉溶液中浸泡5 min，然后用另一5%次氯酸鈉溶液浸泡5 min，最后在超凈臺中用無菌水清洗，將莖的切段培養(yǎng)在生芽培養(yǎng)基中。思考討論1生長素和細胞分裂素在植物組織培養(yǎng)中的作用使用順序不同，結(jié)果不同：使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先加生長素，后加細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先加細胞分裂素，后加生長素細胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高2.熱圖解讀：圖甲是植物組織培養(yǎng)過程示意圖，圖乙是植物激素對愈傷組織分化影響的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。(2)在圖甲a過程中，為了有利于嫩枝組織細胞啟動細胞分裂形成愈傷組織，常常需要在配制好的培養(yǎng)基中添加植物激素。嫩枝組織細胞接種后25 d時，若發(fā)現(xiàn)其邊緣局部污染，原因可能是嫩枝組織細胞消毒不徹底。(3)在圖甲過程b中，若愈傷組織沒有形成根，但分化出了芽，其原因可能是培養(yǎng)基中生長素較少，細胞分裂素較多；若要獲得更多的愈傷組織，培養(yǎng)基中兩種激素的含量應該是細胞分裂素的量中等，生長素較少。(4)切取若干經(jīng)光照一段時間后的幼苗芽尖處的組織塊，消毒后，接種到誘導再分化的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該培養(yǎng)基中兩種植物激素濃度相同。從理論上分析，分化的結(jié)果是生根；原因是培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素的濃度相等，而經(jīng)光照后的幼苗芽尖處組織塊中含較多生長素，因此組織塊處的細胞分裂素相對較少，生長素相對較多，故誘導生根。3在植物組織培養(yǎng)再分化階段中，逐漸改變培養(yǎng)基中植物激素x和植物激素y的濃度比，細胞群的變化情況如下圖所示。若培養(yǎng)基中植物激素x的濃度為a、植物激素y的濃度為a0.2，則細胞群分化的結(jié)果最可能是c試管，分析圖可知，植物激素x的濃度小于植物激素y的濃度時，有利于根的分化。1為了探究6ba和iaa對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在ms培養(yǎng)基中加入6ba和iaa，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表。培養(yǎng)基編號濃度/mgl1m/%n/個6baiaa10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0請回答下列問題：(1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為 和 兩類。上述培養(yǎng)基中，6ba屬于 類生長調(diào)節(jié)劑。(2)在該實驗中，自變量是 ，因變量是 ，自變量的取值范圍是 。(3)從實驗結(jié)果可知，誘導叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是 號培養(yǎng)基。(4)為了誘導該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入 (填“6ba”或“iaa”)。答案(1)大量元素微量元素細胞分裂素(2)iaa濃度再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)00.5 mgl1(3)1 (4)6ba解析植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的主要成分有無機鹽(大量元素和微量元素)、有機物，常常還需要添加植物激素。根據(jù)實驗結(jié)果可知，本實驗所用培養(yǎng)基中加入的6ba屬于細胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑。根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果可知，本實驗自變量是iaa濃度，其取值范圍是00.5 mgl1，因變量是再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)。當生長素用量與細胞分裂素用量的比值高時，有利于根的分化，所以為了誘導菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入6ba。2(2017溫州選考模擬)鐵皮石斛是一種名貴的中藥材，有生津養(yǎng)胃、降血糖和增強免疫力等作用，有效成分為石斛多糖、石斛堿等，溫州雁蕩山素有“中國鐵皮石斛之鄉(xiāng)”的美譽。請回答下列問題：(1)用優(yōu)良品種自然生長的莖快速繁殖鐵皮石斛時，給莖消毒時無需使用的是 (a.乙醇b無菌水c甘露醇d次氯酸鈉)。在細胞分裂素相對較多和生長素相對較少的培養(yǎng)基中培養(yǎng)莖的切段，待長出較多的 ，將其進行 (處理)后再轉(zhuǎn)入 培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，直至長成幼苗。這種通過組織培養(yǎng)技術快速繁殖植物的方法，也稱為 。(2)研究發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛的生長發(fā)育與其體內(nèi)的內(nèi)生菌密切相關。為進一步研究內(nèi)生菌的作用，需要大量內(nèi)生菌進行相關實驗。分離內(nèi)生菌時最好采用 (a.g6玻璃砂漏斗過濾法b血細胞計數(shù)法c劃線分離法d涂布分離法)，再將純化的內(nèi)生菌轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基中進行 。(3)研究發(fā)現(xiàn)，200 mg/l濃度的卡那霉素能有效抑制鐵皮石斛細胞的增殖與分化?？茖W家欲利用卡那霉素，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法對現(xiàn)有鐵皮石斛品種進行基因改良。在基因工程操作中，導入受體細胞的 分子應同時帶有目的基因和 基因，這樣才能利用含有卡那霉素的培養(yǎng)基將成功導入目的基因的受體細胞篩選出來。(4)鑒定鐵皮石斛的品質(zhì)，可通過苯酚濃硫酸法測定石斛多糖的含量。其原理是：石斛多糖水解成單糖并脫水生成糖醛衍生物后，與苯酚縮合生成橙黃色化合物，在490 nm處測定光密度值，以不同濃度的葡萄糖溶液為標準溶液建立標準曲線，便可知道樣品的石斛多糖含量。這種方法類似于泡菜汁中 含量的測定，稱之為 法。(5)為高效提取石斛多糖，可在提取液中加入 ，以提高鐵皮石斛的出汁率。答案(1)c叢狀苗分株/分株培養(yǎng)生根植物克隆(2)d擴大培養(yǎng)(3)重組dna/重組質(zhì)?？敲顾乜剐?抗卡那霉素(4)亞硝酸鹽光電比色(5)果膠酶/果膠酶和果膠甲酯酶/果膠酶和纖維素酶/果膠酶、果膠甲酯酶和纖維素酶解析(1)植物組織培養(yǎng)需要使用乙醇、次氯酸鈉和無菌水。細胞分裂素比例偏高，有利于生芽，將其分株后轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基。這種快速繁殖植物的方法，稱為植物克隆。(3)重組dna分子應具有目的基因和標記基因，標記基因據(jù)題意是卡那霉素抗性基因。(5)為高效提取石斛多糖，可在提取液中加入纖維素酶和果膠酶，分解細胞壁，以提高出汁率。模擬演練1. 某同學設計了如圖所示的發(fā)酵裝置來制作果酒、果醋，下列有關敘述錯誤的是()a甲用來制作果酒，乙用來制作果醋b乙裝置需要的溫度條件高于甲c該裝置便于發(fā)酵中產(chǎn)生氣體的排出d甲、乙裝置中排液管排出液體的ph都下降答案c解析甲裝置密閉，可用來進行酵母菌的發(fā)酵制作果酒，酒精進入乙裝置中，在有氧條件下，可用來制作果醋，a項正確；酵母菌的發(fā)酵溫度一般為2530 ，而醋化醋桿菌的最適生長溫度為3035 ，b項正確；甲到乙、乙到丙流入的都是發(fā)酵液，甲裝置中沒有氣體的排出口，該裝置不便于發(fā)酵中產(chǎn)生氣體的排出，c項錯誤；甲裝置中產(chǎn)生酒精和co2，導致排出液體的ph下降；乙裝置將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿?，導致排出液體的ph也下降，d項正確。2下列關于植物組織培養(yǎng)中植物激素使用的說法，不正確的是()a植物組織培養(yǎng)中的關鍵性激素是生長素和細胞分裂素b先使用生長素，后使用細胞分裂素，有利于細胞分裂和分化c先使用細胞分裂素，后使用生長素，細胞既分裂又分化d同時使用生長素和細胞分裂素時，兩者摩爾濃度的比例影響植物細胞的發(fā)育方向答案b解析用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除營養(yǎng)成分外，還需添加植物激素，一般包括生長素和細胞分裂素；外植體脫分化、再分化的誘導方向取決于二者的比例。先使用生長素，后使用細胞分裂素，有利于細胞分裂，但細胞不分化；先使用細胞分裂素，后使用生長素，對細胞的分裂和分化均有利。3(2017紹興模擬)某研究小組用梨釀制醋酸，具體流程如圖所示，請回答下列問題：(1)圖中乙過程可加入 酶，為證明該酶的效果，可分別取等量渾濁的梨汁和澄清的梨汁，各加入等量的 ，預計后者出現(xiàn)的沉淀物比較少。(2)適宜條件下進行酒精發(fā)酵，發(fā)酵完畢的標志是 ，待沉淀后，可用 (方法)將上清液(即果酒)取出。若培養(yǎng)液酒精濃度超過 時，酵母菌會死亡。(3)用適宜方法獲得優(yōu)質(zhì)醋化醋桿菌的菌種，若要擴大培養(yǎng)，適宜的培養(yǎng)基是()ams培養(yǎng)基b添加蔗糖的豆芽汁c含蛋白胨、酵母提取物、nacl及其他適宜添加物的培養(yǎng)液d尿素、葡萄糖、k2hpo4、nacl、酚紅、瓊脂糖配制的培養(yǎng)基(4)下圖表示不同醋化醋桿菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關系，據(jù)圖判斷，下列敘述中錯誤的是()a發(fā)酵液中的醋化醋桿菌進行需氧呼吸b培養(yǎng)時間越長，培養(yǎng)液的ph越低c接種后20 h，接種量為5%的醋酸產(chǎn)量最少，主要是因為發(fā)酵速度較慢d接種后70 h，接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少，與菌體生長繁殖消耗較多營養(yǎng)物質(zhì)有關答案(1)果膠95%乙醇(2)停止產(chǎn)生氣泡虹吸法16%(3)c(4)b解析(1)圖中乙過程可以用果膠酶分解果膠，有利于生產(chǎn)果汁?？煞謩e取等量渾濁的梨汁和澄清梨汁，各加入等量的95%乙醇，溶解有機物。(2)酒精發(fā)酵，可以產(chǎn)生二氧化碳和酒精，因此發(fā)酵完畢的標志是停止產(chǎn)生氣泡。待沉淀后，可用虹吸法將果酒取出，培養(yǎng)液酒精濃度超過16%時，酒精濃度太高，酵母菌會死亡。(3)醋化醋桿菌屬于異養(yǎng)好氧菌，因此培養(yǎng)基中需要有有機碳源、有機氮源和無機鹽，要用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)該微生物。(4)醋化醋桿菌屬于需氧型細菌，a正確；隨著培養(yǎng)時間的延長，醋酸含量越來越高，會抑制醋化醋桿菌的活性，最終醋酸含量保持不變，培養(yǎng)液的ph保持不變，b錯誤；接種量為5%的醋酸，繁殖速度慢，因此發(fā)酵速度較慢，c正確；接種量為15%的醋酸，其發(fā)酵速度快，營養(yǎng)物質(zhì)消耗快，因此接種后70 h，接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少，d正確。4(2017浙大附中全真模擬)我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，由于收獲的季節(jié)性強，易造成積壓，腐爛變質(zhì)，為了解決上述問題且滿足不同人群的需求，可以將水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生產(chǎn)中要用到果膠酶，某生物研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進行了如下實驗：實驗方法：按如圖所示的順序進行操作。實驗結(jié)果：對照組與實驗組進行了相同時間的實驗，結(jié)果如下圖所示：(1)圖2中自變量是溫度，除此之外還可用 來表示。a酶的濃度 b蘋果泥的量c水的加入量 dph圖中的縱坐標還可用 來表示。實驗小組改變了實驗條件后重復做以上實驗，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點對應的橫坐標是同一位置的原因是 。步驟b中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中，恒溫的目的是 。(2)甲、乙兩位同學將水果榨成汁后分別裝入相應的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進行發(fā)酵，如下圖所示。在排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連是為了 。請找出圖中實驗操作的錯誤：甲圖中的錯誤是 ，乙圖中的錯誤是 。(3)用酵母菌使葡萄汁產(chǎn)生葡萄酒，當酒精含量達到12%16%時，發(fā)酵就停止了。下列有關敘述不正確的是()a酒精對酵母菌有毒害作用，后期細胞生命活動減弱b產(chǎn)生酒精的同時也有co2生成，所以發(fā)酵過程中需適時擰松瓶蓋放氣c產(chǎn)物積累使ph值下降，同時營養(yǎng)物質(zhì)減少，種群數(shù)量下降d氧氣過少導致其無法呼吸，細胞中無法合成atp答案(1)d蘋果汁的體積同一種酶的最適溫度是一定的，不會因酶的濃度、底物的量的不同而改變保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免底物和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性(2)防止空氣中的微生物污染發(fā)酵瓶未夾住發(fā)酵瓶的進氣管瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口(3)d解析(1)果膠酶的活性受溫度、ph等條件的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒有關系。衡量實驗結(jié)果的指標有兩種：一是果汁的量，另一個是果汁的澄清度。每一種酶都有一個最適溫度和最適ph值且該值恒定，因此改變了實驗條件后蘋果汁的澄清度最高點對應的橫坐標是同一位置。為了保證實驗在相應溫度下進行，必須使酶和底物分別保溫達到要求后再混合。(2)在排氣口通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連是為了防止空氣中的微生物污染發(fā)酵瓶。由圖可知，甲圖沒有夾住發(fā)酵瓶的進氣口，乙圖瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管管口，無法排氣。課時訓練一、選擇題1下圖為某同學設計的釀制蘋果醋的基本流程圖和發(fā)酵裝置示意圖。下列相關分析正確的是()a過程要先切塊后清洗，以減少雜菌的污染b過程加入果膠酶可以提高蘋果的出汁率c過程發(fā)酵所用酵母菌無具膜結(jié)構(gòu)的細胞器d過程需要將發(fā)酵裝置中的充氣口開關關閉答案b解析過程要先清洗后切塊，以減少雜菌的污染，a項錯誤；植物細胞有細胞壁的保護，破壞細胞壁需要纖維素酶和果膠酶，b項正確；酵母菌是真核生物，含有具膜細胞器，如線粒體等，c項錯誤；醋化醋桿菌是好氧菌，因此發(fā)酵裝置中的充氣口開關應開啟，d項錯誤。2用酵母菌釀酒的主要階段為：加料、接種、通氣培養(yǎng)、密封發(fā)酵。從接種后到密封前這一階段，酵母菌種群數(shù)量變化的曲線為()答案c解析接種后進行通氣培養(yǎng)，酵母菌在有氧條件下大量繁殖，密封發(fā)酵后酵母菌開始進行厭氧呼吸產(chǎn)生酒精，隨著酒精和二氧化碳等代謝產(chǎn)物的積累，酵母菌種群數(shù)量增長緩慢，故從接種后到密封前這段時間內(nèi)酵母菌種群數(shù)量呈邏輯斯諦增長，c正確。3(2016溫州中學期末測試)亞硝酸鹽可與對氨基苯磺酸反應，再與n1萘基乙二胺偶聯(lián)，其產(chǎn)物顏色是()a紅黃色 b橙黃色c紫紅色 d藍色答案c解析在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，與n1萘基乙二胺偶聯(lián)形成紫紅色產(chǎn)物。4某愈傷組織在如圖甲所示的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后得到如圖乙所示的結(jié)構(gòu)。經(jīng)分析可知該培養(yǎng)基中()a細胞分裂素多，生長素少b細胞分裂素少，生長素多c細胞分裂素和生長素的用量相等d只有生長素答案b解析從圖乙中可以看出，該培養(yǎng)基有利于生根且抑制芽的形成，所以可推斷該培養(yǎng)基中生長素多，細胞分裂素少。二、非選擇題5已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學設計了一個實驗，實驗材料、試劑及用具包括：刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等。請回答相關問題：(1)請完善下列實驗步驟。標準管的制備：用 和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管。樣品管的制備：用刻度移液管分別吸取一定量的 ，加到不同的比色管中，然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進行顯色，得到樣品管。將每個 分別與系列標準管進行比較，找出與樣品管顏色深淺 的標準管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。(2)下圖表示的是泡菜中 含量變化趨勢。(3)泡菜制作過程中產(chǎn)酸的細菌主要是 (填“醋化醋桿菌”或“乳酸菌”)。(4)三壇泡菜分別在腌制過程中的第3、5、7、9、11、13天分別對食鹽濃度為4%、6%、8%的泡菜做了亞硝酸鹽含量的檢測，得到以下數(shù)據(jù)：食鹽濃度發(fā)酵天數(shù)1號壇4%2號壇6%3號壇8%第3天1.61.20.5第5天3.25.52第7天3.84.01.8第9天3.51.81.6第11天3.41.21.5第13天3.21.21.2發(fā)酵溫度：1315 單位：mg/kg請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，對泡菜的制作提出兩條建議： 。答案(1)不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液不同泡制天數(shù)的泡菜濾液樣品管相同(相近)(2)亞硝酸鹽(3)乳酸菌(4)泡菜腌制時間最好長于13天；適當?shù)卦黾邮雏}的濃度6天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味，其生產(chǎn)工藝流程如下圖。 請回答下列問題：(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度，這是因為酶 。(2)在酒精發(fā)酵階段，需添加酵母菌。在操作過程中，發(fā)酵罐先通氣，后密閉。通氣能提高 的數(shù)量，有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。(3)在醋酸發(fā)酵階段，獨流老醋采用獨特的分層固體發(fā)酵法，發(fā)酵30天。工藝如下：發(fā)酵過程中，定期取樣測定醋化醋桿菌密度變化，趨勢如下圖。據(jù)圖分析，與顛倒前相比，b層醋化醋桿菌在顛倒前后密度變化的特點是 ，由此推測，影響醋化醋桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是 。乳酸含量高是獨流老醋風味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中，發(fā)酵缸中 層的醋醅有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少，主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的變化，加劇了不同種類乳酸菌的 ，淘汰了部分乳酸菌種類。答案(1)在最適溫度條件下催化能力最強(2)酵母菌(3)先快速增長后趨于穩(wěn)定氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、ph顛倒前的b層和顛倒后的a(或不翻動，或下)種間競爭(或競爭)解析(1)酶的活性受溫度影響，最適溫度下，酶的活性最高。(2)通氣會促進酵母菌需氧呼吸，促進酵母菌的繁殖，有利于密閉時獲得更多酒精產(chǎn)物。(3)據(jù)圖，b層醋化醋桿菌為邏輯斯諦增長，變化趨勢為先快速增長后保持穩(wěn)定。影響b層的主要環(huán)境因素為氧氣、ph和營養(yǎng)條件。乳酸菌為厭氧菌，應該是下層有利于其繁殖，如a、b層顛倒前發(fā)酵缸的b層，a、b層顛倒后發(fā)酵缸中的a層。不同種類乳酸菌之間為競爭關系。7(2017慈溪中學質(zhì)檢)當今能源緊缺，污染嚴重，酒精成為備受關注的“綠色能源”。利用玉米等植物秸稈生產(chǎn)燃料酒精已成為大勢所趨。請回答下列問題：(1)利用植物組織培養(yǎng)可實現(xiàn)玉米的大規(guī)?？焖俜敝?，圖解如下。由外植體通過植物組織培養(yǎng)技術培育成完整植株，這項技術利用了 的原理。圖中a、b代表 、 ；過程、分別表示 和 。(2)在植物組織培養(yǎng)中關于消毒和滅菌操作的敘述，正確的是 。a只要不碰外植體，操作者的雙手可以不消毒b離體幼莖可以用酒精消毒c鑷子等器械需用酒精滅菌d接種后培養(yǎng)基需用高壓蒸汽滅菌(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：第一步：野生菌液體培養(yǎng)一段時間后接受紫外線照射誘變處理。第二步：制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎上，還需 ，加瓊脂后滅菌，制成固體平板。第三步：將紫外線照射后的菌液稀釋涂布平板。第四步：根據(jù) 篩選出突變菌。(4)隨著生物技術的發(fā)展，生物學家可以“創(chuàng)造”出某些特定的、以前從未自然存在過的生物體。有科學家將其他生物組織的基因植入細菌，設計并造出一種獨特的大腸桿菌，能夠?qū)⒄崽寝D(zhuǎn)化為石油燃料，這種可遺傳變異來源于 。答案(1)植物細胞全能性愈傷組織胚狀體脫分化再分化(2)b(3)添加高濃度蔗糖(或葡萄糖)、調(diào)低ph(加酸)是否能在該培養(yǎng)基上生長(4)基因重組解析植物組織培養(yǎng)過程中要求一系列的消毒、滅菌處理，并且進行無菌操作，外植體可以用70%的酒精消毒；操作者的雙手必須用酒精消毒；鑷子等器械需用火焰灼燒滅菌；接種后的培養(yǎng)基不能再用高壓蒸汽滅菌，否則接種的組織細胞會死亡。8(2017舟山中學高三期中)微生物與人類的生活有著密切的聯(lián)系，請回答下列有關問題：(1)在果醋、泡菜和果酒的制作過程中，均利用相應微生物的代謝特點進行條件控制，其中始終需要提供氧氣的是 制作；在楊梅酒的制備過程中，為了提高楊梅的出汁率，在壓榨前可加入一定濃度的淀粉酶和果膠酶，其中果膠酶可來自 ；泡菜腌制過程中 和乳酸菌等主要微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵。(2)根據(jù)微生物的特點，可以利用相應的培養(yǎng)基進行分離或培養(yǎng)，例如用僅以尿素為氮源的培養(yǎng)基可分離能產(chǎn)生 酶的微生物，在配制培養(yǎng)基時，要加入尿素和酚紅指示劑，其中尿素用 滅菌，經(jīng)培養(yǎng)后菌落周圍會出現(xiàn) 色環(huán)帶。(3)與lb全營養(yǎng)培養(yǎng)基中的菌落相比，以尿素為氮源的培養(yǎng)基中的菌落數(shù) 。a多 b少c相等 d幾乎為零(4)利用固體培養(yǎng)基可以進行微生物培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)，兩者的培養(yǎng)基明顯不同的是后者 。a需要添加瓊脂 b需要添加有機物c需要添加激素 d需要滅菌處理答案(1)果醋黑曲霉(或蘋果青霉)假絲酵母(2)脲g6玻璃砂漏斗紅(3)b(4)c解析(1)由于醋化醋桿菌是需氧型生物，因此其中始終需要提供氧氣的是果醋的制作；在楊梅酒的制備過程中，為了提高楊梅的出汁率，在壓榨前可加入一定濃度的淀粉酶和果膠酶，其中果膠酶可來自黑曲霉(或蘋果青霉