專題6-選修1-生物技術(shù)實(shí)踐

PAGE25-溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。專題6選修1生物技術(shù)實(shí)踐1.根據(jù)微生物利用的相關(guān)知識(shí),判斷下列敘述的正誤:【易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)通】(1)穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染。(2021·山東卷,T20) (√)(2)蠶豆瓣可提供微生物生長繁殖所需的碳源和氮源。(2020·天津卷,T9) (√)(3)使用平板劃線法統(tǒng)計(jì)活細(xì)菌總數(shù)。(2020·天津卷,T9) (×)分析:平板劃線法不能用來計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)活細(xì)菌總數(shù)要用稀釋涂布平板法。(4)利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物,而保留利用尿素的微生物。(2020·浙江卷,T19) (×)分析:利用尿素固體培養(yǎng)基,由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生長繁殖,而保留利用尿素的微生物,并非殺死其他微生物。(5)纖維素分解菌菌落周圍的纖維素被降解后,可被剛果紅染成紅色。(2020·江蘇卷,T19) (×)分析:剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。(6)篩選分解淀粉的細(xì)菌時(shí),菌液應(yīng)稀釋后涂布。(2019·北京卷,T3) (√)(7)可采用干熱滅菌法對固體培養(yǎng)基滅菌。 (×)分析:培養(yǎng)基滅菌采用高壓蒸汽滅菌法。(8)在分離以尿素為氮源的微生物時(shí),有脲酶的細(xì)菌菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈。 (×)分析:在分離以尿素為氮源的微生物時(shí),有脲酶的細(xì)菌可以將尿素分解成氨,氨會(huì)使培養(yǎng)基的pH升高,使酚紅變成紅色,有脲酶的細(xì)菌菌落周圍會(huì)出現(xiàn)著色的環(huán)帶,而不是透明圈。(9)當(dāng)超凈臺(tái)處于紫外燈打開狀態(tài)時(shí),人必須離開。 (√)(10)在固體培養(yǎng)基中加入無菌水稀釋,可直接用于擴(kuò)大化培養(yǎng)細(xì)菌。 (×)分析:大量培養(yǎng)細(xì)菌要用液體培養(yǎng)基。(11)劃線分離操作過程,若劃線4次,則接種環(huán)需要灼燒4次。 (×)分析:每次劃線前后均需要對接種環(huán)灼燒,所以若劃線4次,則接種環(huán)需要灼燒5次。(12)可用紫外線照射接種室,以殺死空氣中的所有微生物及芽孢和孢子。 (×)分析:可用紫外線照射接種室進(jìn)行消毒,以殺死空氣中的微生物,但不包括芽孢和孢子。(13)菌落的大小、顏色、有無莢膜、隆起程度等特征都可作為菌種肉眼鑒定的依據(jù)。 (×)分析:菌落的大小、顏色、隆起程度等特征都可作為菌種肉眼鑒定的依據(jù),有無莢膜無法通過肉眼觀察。(14)微生物實(shí)驗(yàn)材料在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理以免污染環(huán)境。 (√)【易混對對碰】易混1A:平板劃線法和稀釋涂布平板法純化培養(yǎng)酵母菌時(shí)接種培養(yǎng)后均可獲得單菌落。 (√)B:平板劃線法和稀釋涂布平板法純化培養(yǎng)酵母菌時(shí)都需要使用接種環(huán)進(jìn)行接種。 (×)易混2A:巴氏消毒法常用于消毒牛奶,可以殺死牛奶中的全部微生物。 (×)B:在接種過程中,試管口、瓶口等都可以通過火焰灼燒進(jìn)行滅菌。 (√)易混3A:對于需要長期保存的菌種,可以采用低溫-4℃保藏的方法。 (×)B:對于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。 (√)易混4A:纖維素水解可能生成許多麥芽糖。 (×)B:分解淀粉與纖維素所需的酶不同。 (√)2.根據(jù)酶應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),判斷下列敘述的正誤:【易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)通】(1)加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶。(2019·江蘇卷,T13)。 (×)分析:加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。(2)加酶洗衣粉中的蛋白酶是相對耐高溫的。(2019·江蘇卷,T13) (√)(3)包埋酵母細(xì)胞的凝膠珠為淡黃色半透明狀,并具有一定的彈性。(2018,江蘇卷,T14) (√)(4)固定化酵母細(xì)胞時(shí),應(yīng)用溫水使海藻酸鈉迅速溶解,待其冷卻到室溫后用于包埋細(xì)胞。(2018·江蘇卷,T14)。 (×)分析:在酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該用小火、間斷加熱的方式使海藻酸鈉緩慢溶解。(5)加酶洗衣粉就是將酶直接加到洗衣粉中。 (×)分析:加酶洗衣粉是用特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶包裹,使其與洗滌劑隔離。(6)固定化酶和固定化細(xì)胞在應(yīng)用上的主要區(qū)別是后者需要一定的營養(yǎng)。 (√)(7)固定化酶技術(shù)可固定系列酶,催化系列化學(xué)反應(yīng)。 (×)分析:固定化細(xì)胞固定的是多酶系統(tǒng)(或一系列酶、多種酶)。(8)將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng),應(yīng)選擇固定化細(xì)胞技術(shù)。 (√)(9)生物酶牙膏能增強(qiáng)口腔細(xì)胞跨膜運(yùn)輸?shù)哪芰?讓您的細(xì)胞充滿活力。 (×)分析:含酶牙膏中的酶可以溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁,分解細(xì)菌,使牙齒亮潔,不能增強(qiáng)口腔細(xì)胞跨膜運(yùn)輸?shù)哪芰Α?10)加酶洗衣粉因?yàn)轭~外添加了酶制劑,比普通洗衣粉更易污染環(huán)境。 (×)分析:用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉,減少了磷對環(huán)境的污染。【易混對對碰】易混1A:用注射器滴加酵母菌和海藻酸鈉混合液時(shí)要快速滴加至CaCl2溶液中。 (×)B:制作固定化酵母細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,海藻酸鈉溶液濃度過高會(huì)導(dǎo)致凝膠珠拖尾現(xiàn)象。 (√)易混2A:固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物。 (√)B:溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素。 (×)易混3A:冷水洗滌衣物加酶洗衣粉的去污效果可能比普通洗衣粉效果更差。 (√)B:相同條件下,加酶洗衣粉的去污效果總比普通洗衣粉好。 (×)3.根據(jù)蛋白質(zhì)提取與分離和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)知識(shí),判斷下列敘述的正誤:【易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)通】(1)葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的。(2021·山東卷,T12) (√)(2)自然發(fā)酵制作葡萄酒時(shí)起主要作用的菌是野生型酵母菌。(2021·山東卷,T12) (√)(3)用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋時(shí),應(yīng)將玻璃瓶用酒精消毒后,裝滿葡萄汁。(2020·江蘇卷,T18) (×)分析:葡萄汁不能裝滿,需裝至玻璃瓶的2/3空間。(4)家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是純種發(fā)酵。(2019·江蘇卷,T9)。 (√)(5)利用乳酸菌制作酸奶過程中,先通氣培養(yǎng),后密封發(fā)酵。(2019·江蘇卷,T9) (×)分析:乳酸菌是一種嚴(yán)格的厭氧菌,有氧氣存在時(shí),其發(fā)酵會(huì)受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的過程中,應(yīng)一直處于密閉狀態(tài),否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵失敗。(6)利用0.9%的NaCl對血紅蛋白溶液透析12小時(shí),可以去除小分子雜質(zhì)。 (×)分析:將血紅蛋白溶液通過透析進(jìn)行粗分離時(shí)應(yīng)該選用磷酸緩沖液。(7)采用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是不同蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量不同,在色譜柱中的移動(dòng)速度不同。 (√)(8)使用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定,以獲得純度很高的血紅蛋白。 (√)(9)泡菜腌制過程中亞硝酸鹽和乳酸的含量都是先增加后減少。 (×)分析:泡菜中亞硝酸鹽含量隨著泡制時(shí)間的增加,亞硝酸鹽含量先升高后降低;乳酸會(huì)隨著時(shí)間的增加先增加后趨于穩(wěn)定。(10)玫瑰精油提取過程中,在乳濁液分層的時(shí)候,為了有利于水和油層的分開,向乳濁液中加無水硫酸鈉。 (×)分析:在玫瑰精油提取時(shí),為了有利于水和油層的分開,向乳濁液中加入氯化鈉。(11)提取玫瑰精油時(shí),蒸餾溫度越高,蒸餾效果越好。 (×)分析:蒸餾溫度高,水和玫瑰油容易揮發(fā),溫度過高,會(huì)影響玫瑰精油的品質(zhì)。(12)萃取胡蘿卜素的效率主要取決于原料顆粒大小和萃取溫度。 (×)分析:萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。(13)用紙層析法可以分離提取胡蘿卜素粗品。 (√)【易混對對碰】易混1A:進(jìn)行電泳時(shí),帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相同的電極移動(dòng)。 (×)B:電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。 (√)易混2A:橘皮壓榨液第二次用單層尼龍布過濾,目的是除去固體Na2SO4。 (×)B:橘皮壓榨液第一次用普通布袋過濾,目的是除去固體物和殘?jiān)?(√)易混3A:泡菜制作加食鹽、白酒等調(diào)味品,可有助于防止雜菌污染。 (√)B:制成的果醋和泡菜需經(jīng)高壓蒸汽滅菌來避免雜菌污染。 (×)易混4A:腌制泡菜時(shí)可通過向泡菜壇沿邊水槽注水保持發(fā)酵所需環(huán)境。 (√)B:制作泡菜時(shí)腌制時(shí)間過長會(huì)引起細(xì)菌大量繁殖。 (×)高頻考點(diǎn)一微生物的利用1.圖解無菌技術(shù)的關(guān)鍵與方法:2.圖解細(xì)菌純化培養(yǎng)的過程:3.圖解微生物分離與計(jì)數(shù)的兩個(gè)實(shí)例:【典例】(2020·全國卷Ⅰ)某種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機(jī)物)難以降解,會(huì)對環(huán)境造成污染,只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照如圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基,甲的組分為無機(jī)鹽、水和S,乙的組分為無機(jī)鹽、水、S和Y。回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是。甲、乙培養(yǎng)基均屬于培養(yǎng)基。

(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長出的菌落數(shù)不超過200個(gè),則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋倍。

(3)在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時(shí),某菌株對S的降解量反而下降,其原因可能是(答出1點(diǎn)即可)。

(4)若要測定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟_________。

(5)上述實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細(xì)菌的生長提供4類營養(yǎng)物質(zhì),即。

關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成已有知識(shí)某種物質(zhì)S為含有C、H、N的有機(jī)物能為降解S物質(zhì)的細(xì)菌提供碳源和氮源用培養(yǎng)基分離能降解S的細(xì)菌培養(yǎng)基濃度過低,不能為微生物的生長提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì);培養(yǎng)基濃度過高,會(huì)使培養(yǎng)的微生物失水過多而死亡,失去培養(yǎng)價(jià)值【解析】本題主要考查培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用、無菌技術(shù)和微生物的分離與計(jì)數(shù)。(1)常用高壓蒸汽滅菌法處理盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶。由圖中③④過程可知,甲為液體培養(yǎng)基,乙為固體培養(yǎng)基,所以乙培養(yǎng)基中需要加入的Y為瓊脂。甲和乙培養(yǎng)基可以用于篩選能降解S的菌株,因此均屬于選擇培養(yǎng)基。(2)若要在每個(gè)平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長出的菌落數(shù)不超過200個(gè),根據(jù)計(jì)算公式:細(xì)菌細(xì)胞數(shù)=(C÷V)×M可知,稀釋倍數(shù)M=2×107×V÷C=2×107÷1000×100÷200=104(倍)。(3)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度后,可能會(huì)抑制菌株的生長,從而造成其對S的降解量下降。(4)要測定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),可以取淤泥加無菌水制成菌懸液,稀釋涂布到乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后進(jìn)行計(jì)數(shù)。(5)甲和乙培養(yǎng)基中均含有水、無機(jī)鹽、碳源、氮源等成分。答案:(1)高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇(2)104(3)S的濃度超過某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的生長(4)取淤泥加入無菌水,涂布(或稀釋涂布)到乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后計(jì)數(shù)(5)水、碳源、氮源和無機(jī)鹽1.(2021·南昌三模)齲齒在成人和兒童中是一種常見的慢性口腔疾病,由多種細(xì)菌、真菌和這些微生物分泌的黏性高分子聚合物組成的牙菌斑,覆蓋于牙齒表面,是齲齒發(fā)生的主要誘因。研究表明,變異鏈球菌是一種重要的口腔致齲細(xì)菌,在蔗糖存在的情況下,變異鏈球菌可以合成一種不溶性胞外多糖,這種多糖可作為牙菌斑擴(kuò)展的支持性框架。乳酸桿菌是口腔微生物群的重要組成部分,與個(gè)體的口腔健康狀況有關(guān)。它們約占可培養(yǎng)口腔微生物群的1%。請回答下列問題:(1)變異鏈球菌合成的不溶性胞外多糖可能含有的單糖是,推測的依據(jù)是

。

(2)為了測試乳酸桿菌是否具有抑制變異鏈球菌生長的能力,研究人員進(jìn)行了相關(guān)的研究,結(jié)果如圖所示。如圖所示的乳酸桿菌接種的方法是。微生物接種技術(shù)的核心是。

(3)根據(jù)圖中不同乳酸桿菌對變異鏈球菌生長的影響,可以得出的結(jié)論是

_。

(4)根據(jù)乳酸桿菌呼吸作用類型,在-20℃長期保存時(shí),推測菌液常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。

【解析】(1)變異鏈球菌合成的不溶性胞外多糖可能含有的單糖是葡萄糖和果糖,推測的依據(jù)是變異鏈球菌是在蔗糖存在的情況下合成的不溶性胞外多糖,而蔗糖可水解為葡萄糖和果糖。(2)從圖中可以看出乳酸桿菌接種的方法是平板劃線法。微生物接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染,保證培養(yǎng)物的純度。(3)根據(jù)圖中不同乳酸桿菌對變異鏈球菌生長的影響,可以得出的結(jié)論是B6和B44乳酸桿菌都對變異鏈球菌的生長有顯著抑制作用,且B44菌株的抑制效果低于菌株B6。(4)在-20℃長期保存時(shí)需要用甘油管藏的方法,因此,推測菌液常需要加入一定量的甘油。答案:(1)葡萄糖和果糖變異鏈球菌是在蔗糖存在的情況下合成的不溶性胞外多糖,而蔗糖可水解為葡萄糖和果糖(2)平板劃線法防止雜菌的污染,保證培養(yǎng)物的純度(3)B6和B44乳酸桿菌都對變異鏈球菌的生長有顯著抑制作用,且B44菌株的抑制效果低于菌株B6(4)甘油2.(新情境挑戰(zhàn)題)瓊脂是一種多糖類物質(zhì),由于很少有微生物能將其降解而成為配制固體培養(yǎng)基時(shí)常用的凝固劑之一。某實(shí)驗(yàn)室在處理一批已進(jìn)行過微生物培養(yǎng)的廢棄固體培養(yǎng)基時(shí)發(fā)現(xiàn),幾乎全部培養(yǎng)基上的微生物都已死亡,但在其中一個(gè)培養(yǎng)基上存在一個(gè)正常生長的菌落。對此,研究人員做出了以下假說:①此培養(yǎng)基內(nèi)的營養(yǎng)未被消耗殆盡:②形成此菌落的為自養(yǎng)型微生物;③形成此菌落的微生物能利用瓊脂。(1)從研究人員所做的假說可以推測①所說的“營養(yǎng)”指的最可能是(填“碳源”“氮源”或“無機(jī)鹽”)。

(2)配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的步驟包括:計(jì)算、、、滅菌、倒平板。倒平板所用的培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基所用的滅菌方法依次是和。

(3)為了檢驗(yàn)上述假說①是否正確,研究人員分別使用兩種培養(yǎng)基對上述微生物進(jìn)行培養(yǎng),其中一種為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基a,則另一種培養(yǎng)基b中不能加入下列的(填字母)。

A.牛肉膏B.蛋白胨C.氯化鈉D.瓊脂(4)用上述a、b培養(yǎng)足夠時(shí)間,菌落生長情況為時(shí),則排除了假說②③,證明假說①正確。

(5)若上述實(shí)驗(yàn)否定了假說①,為進(jìn)一步檢驗(yàn)假說②和③,研究人員想要配制一種新的培養(yǎng)基c,并通過b與c上是否出現(xiàn)菌落作為觀察指標(biāo),則與b相比,c的成分需要做出的變化是。

【解析】(1)從三個(gè)假說所指向的微生物來看,其差別主要在于所需碳源不同。(2)培養(yǎng)基配制的基本步驟是計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→倒平板,培養(yǎng)皿等玻璃器皿一般采用干熱滅菌,而培養(yǎng)基往往采用高壓蒸汽滅菌。(3)A、B可以為絕大多數(shù)微生物提供碳源,而從實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?b培養(yǎng)基應(yīng)該要排除依靠此類碳源生活的微生物,故選A、B。(4)a培養(yǎng)基上長出菌落,b培養(yǎng)基上不長菌落說明該微生物只能利用常規(guī)碳源生活,也就說明假說①更可靠。(5)要出現(xiàn)菌落,需要用固體培養(yǎng)基,由題干提示,瓊脂是配制固體培養(yǎng)基時(shí)常用的凝固劑之一,因此較為簡單的做法是將瓊脂換用其他凝固劑,這樣就可以通過b和c的對比來確定該微生物能否利用瓊脂作為碳源。答案:(1)碳源(2)稱量溶化干熱滅菌高壓蒸汽滅菌(3)A、B(4)a培養(yǎng)基上長出菌落,b培養(yǎng)基上不長菌落(5)將瓊脂換用其他凝固劑高頻考點(diǎn)二酶的應(yīng)用與蛋白質(zhì)的分離1.圖解酶的應(yīng)用與固定化:2.圖解血紅蛋白的提取和分離:(1)樣品處理與粗分離:(2)純化與純度鑒定:【典例】(2020·全國卷Ⅱ)研究人員從海底微生物中分離到一種在低溫下有催化活性的α-淀粉酶A3,并對其進(jìn)行了研究。回答下列問題:(1)在以淀粉為底物測定A3酶活性時(shí),既可檢測淀粉的減少,檢測應(yīng)采用的試劑是,也可采用斐林試劑檢測的增加。

(2)在A3的分離過程中可采用聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測其純度,通常會(huì)在凝膠中添加SDS,SDS的作用是和。

(3)本實(shí)驗(yàn)中,研究人員在確定A3的最適pH時(shí)使用了三種組分不同的緩沖系統(tǒng),結(jié)果如圖所示。某同學(xué)據(jù)圖判斷,緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響,其判斷依據(jù)是

。

(4)在制備A3的固定化酶時(shí),一般不宜采用包埋法,原因是(答出1點(diǎn)即可)。

關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成已有知識(shí)有催化活性的α-淀粉酶A3α-淀粉酶能催化淀粉水解,使其水解為還原糖聚丙烯酰胺凝膠電泳蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移速率取決于其所帶靜電荷的多少和分子大小等因素SDS的作用消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移速率的影響,并能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性【解析】本題主要考查化合物的檢測、蛋白質(zhì)的分離、pH對酶活性的影響以及固定化酶技術(shù)。(1)α-淀粉酶A3催化淀粉水解生成葡萄糖,可用碘液檢測淀粉的減少量,也可采用斐林試劑檢測還原糖的生成量。(2)蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中遷移的速率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。為了消除凈電荷對遷移速率的影響,加入SDS,還能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。(3)在pH分別為7.5和9.0時(shí),不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性都不同。(4)細(xì)胞多采用包埋法固定化,而酶分子體積小,容易從包埋材料中漏出,更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化。答案:(1)碘液還原糖(或葡萄糖)(2)消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響使蛋白質(zhì)發(fā)生變性(3)在pH相同時(shí),不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同(4)酶分子體積小,容易從包埋材料中漏出1.果膠酶廣泛應(yīng)用于果品加工工業(yè),果膠酶活性對加工后成品的影響很大,因此在生產(chǎn)實(shí)踐中測定果膠酶活性顯得尤為重要。(1)果膠酶在果品加工中的主要作用是榨汁時(shí)降低果漿的,提高(寫出兩點(diǎn))(2)黑曲霉、蘋果青霉等微生物可用于生產(chǎn)果膠酶,擴(kuò)大培養(yǎng)菌體的培養(yǎng)基可用添加的豆芽汁配制。

(3)測定果膠酶活性的一種方法是,將水解果膠得到的半乳糖醛酸與3,5-二硝基水楊酸(簡稱DNS)共熱,生成棕紅色氨基化合物,然后用法測定。從原理分析,DNS起到作用。運(yùn)用該方法測定果膠酶活性,需要先配制標(biāo)準(zhǔn)溶液用于制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

(4)為提高果膠酶的穩(wěn)定性?？梢詫⒚赣梦锢砘蚧瘜W(xué)方法在某種介質(zhì)上,使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。

【解析】(1)果膠酶用于果汁生產(chǎn)中,可以解決兩個(gè)問題,一是榨取的果汁渾濁、黏度高,容易發(fā)生沉淀;二是果肉的出汁率低,耗時(shí)長。(2)培養(yǎng)霉菌,一般會(huì)在培養(yǎng)基中加入蔗糖作為碳源。(3)半乳糖醛酸含有醛基,具有一定的氧化性,可以與DNS反應(yīng)生成棕紅色物質(zhì),該物質(zhì)可以吸收特定波長的光,吸收的光的值與半乳糖醛酸的濃度有關(guān),所以可用光電比色法測定果膠酶的活性。其中DNS起到顯色劑的作用。具體實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先配制不同濃度的半乳糖醛酸溶液,與DNS反應(yīng)測得半乳糖醛酸濃度與吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)曲線。將果膠酶處理后的溶液與DNS反應(yīng),根據(jù)吸光度值和標(biāo)準(zhǔn)曲線對比,得出半乳糖醛酸的濃度,進(jìn)而得出果膠酶的活性。(4)果膠酶溶于水,且不便重復(fù)使用,將其用物理或化學(xué)方法固定在某種介質(zhì)上,得到固定化果膠酶,使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。答案:(1)黏稠度(或黏性)出汁率、(果汁)澄清度(2)蔗糖(3)光電比色顯色劑半乳糖醛酸(4)固定2.(新情境挑戰(zhàn)題)果膠酶廣泛應(yīng)用于果汁和果酒的加工工業(yè),研究人員利用海藻酸鈉和CaCl2固定化果膠酶產(chǎn)生菌——黑曲霉菌,研究了固定化黑曲霉菌隨著使用次數(shù)的增加對蘋果汁出汁率的影響,每組測定了蘋果原漿的質(zhì)量(m1)和離心后蘋果渣的質(zhì)量(m2),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。回答下列問題:(1)果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,其中包括(答出三個(gè))。

(2)根據(jù)測定結(jié)果,各組的出汁率可以用表示,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是;固定化黑曲霉菌使用第10次時(shí),果膠酶對果膠(填“有”或“沒有”)分解作用。

(3)固定化黑曲霉菌不宜采用物理吸附法或化學(xué)結(jié)合法,原因是;固定過程中溶化海藻酸鈉時(shí)應(yīng)采用的方法,以防止焦糊。

(4)制備固定化黑曲霉菌時(shí),海藻酸鈉能和CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生海藻酸鈣,而檸檬酸鈉能與海藻酸鈣反應(yīng),使其溶解。請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定某凝膠珠中黑曲霉菌的活菌數(shù),簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路:

。

【解析】(1)果膠酶是一種復(fù)合酶,至少包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等,能將果膠分解成半乳糖醛酸。(2)蘋果原漿的質(zhì)量(m1)和離心后蘋果渣的質(zhì)量(m2)的差值(m1-m2)代表出汁量,所以出汁率為(m1-m2)/m1×100%。通過對曲線圖的分析,可以得出:隨著固定化黑曲霉菌使用次數(shù)的增多,蘋果果汁的出汁率逐漸降低。因?yàn)榈?0次使用固定化黑曲霉菌的出汁率約為30%,高于未使用固定化黑曲霉菌的出汁率18%,所以果膠酶對果膠仍有分解作用。(3)物理吸附法或化學(xué)結(jié)合法適用于相對分子質(zhì)量較小的酶,而黑曲霉菌是真核細(xì)胞,體積較大,適用于包埋法。為了防止海藻酸鈉受熱不勻,溶化時(shí)要用小火或間斷加熱,并不斷攪拌,以防止焦糊。(4)根據(jù)“檸檬酸鈉能與海藻酸鈣反應(yīng),使其溶解”的特性,可先將固定化黑曲霉菌形成的凝膠珠用檸檬酸鈉溶液溶解再用無菌水稀釋,使固定化黑曲霉菌釋放出來,然后再采用稀釋涂布平板法對其進(jìn)行計(jì)數(shù)。答案:(1)多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶(2)(m1-m2)/m1×100%隨著固定化黑曲霉菌使用次數(shù)的增多,蘋果果汁的出汁率降低有(3)細(xì)胞體積大,難以被吸附或結(jié)合小火或間斷加熱(4)將凝膠珠用檸檬酸鈉溶液溶解后用無菌水稀釋,再用稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)高頻考點(diǎn)三傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與植物有效成分的提取1.表解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù):食品菌種呼吸類型原理溫度果酒酵母菌無氧無氧呼吸產(chǎn)生酒精18～25℃果醋醋酸菌有氧糖(酒精)→醋酸30～35℃腐乳毛霉等有氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白質(zhì)、脂肪15～18℃2.圖解植物有效成分的提取實(shí)例:(1)玫瑰精油的提取:①加入NaCl的目的是增加水層的密度,有利于玫瑰油與水分層;②加入無水Na2SO4的目的是吸收精油中殘留的水分。(2)橘皮精油的提取:①為了提高出油率,需要將柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡,浸泡時(shí)間為10h以上。②橘皮要浸透,這樣壓榨時(shí)不會(huì)滑脫,且出油率高,壓榨液的黏稠度不會(huì)太高,過濾時(shí)不會(huì)堵塞篩眼。(3)胡蘿卜素的提取與鑒定:在萃取前,要先將胡蘿卜進(jìn)行粉碎和干燥,使之與萃取劑充分接觸,提高溶解度?！镜淅?2021·全國乙卷)工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下?；卮鹣铝袉栴}:(1)米曲霉發(fā)酵過程中,加入大豆、小麥和麥麩可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物質(zhì),大豆中的可為米曲霉的生長提供氮源,小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供。

(2)米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖,大量分泌制作醬油過程所需的酶類,這些酶中的、能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分,如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和。米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌,由此可以判斷米曲霉屬于(填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”)微生物。

(3)在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是;在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素,據(jù)圖分析該階段中可以抑制雜菌生長的物質(zhì)是(答出1點(diǎn)即可)。

關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成已有知識(shí)碳源、氮源能提供碳元素的物質(zhì)稱為碳源;能提供氮元素的物質(zhì)稱為氮源分解蛋白質(zhì)和脂肪依據(jù)酶的專一性,分解蛋白質(zhì)的酶是蛋白酶、分解脂肪的酶是脂肪酶乳酸菌乳酸菌又稱乳酸桿菌,沒有成形的細(xì)胞核,屬于原核生物【解析】本題主要考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用。(1)米曲霉發(fā)酵過程中,大豆中的蛋白質(zhì)含有氮元素,可為米曲霉的生長提供氮源,小麥中的淀粉是糖類,可為米曲霉的生長提供碳源。(2)米曲霉發(fā)酵過程中,蛋白酶和脂肪酶能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分,比如蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸。因?yàn)榘l(fā)酵過程需要為米曲霉提供營養(yǎng)物質(zhì),所以米曲霉屬于異養(yǎng)微生物;需要通入空氣并攪拌,所以米曲霉屬于好氧微生物。(3)乳酸菌屬于原核生物;酵母菌在無氧條件下將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳;發(fā)酵過程中抑制雜菌生長的物質(zhì)可以是酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的酒精、乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸或加入的食鹽。答案:(1)蛋白質(zhì)碳源(2)蛋白酶脂肪酶氨基酸異養(yǎng)好氧(3)原核生物酒精和二氧化碳酒精(或乳酸或食鹽)1.(2021·滄州二模)藍(lán)莓果實(shí)有強(qiáng)的藥用價(jià)值及保健功能,其維生素E的含量比蘋果高幾倍。藍(lán)莓果實(shí)可用于生產(chǎn)藍(lán)莓酒和藍(lán)莓醋。某興趣小組的同學(xué)以鮮藍(lán)莓為原料,通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作藍(lán)莓酒和藍(lán)莓醋,制作過程如圖所示。請回答下列問題:(1)發(fā)酵前要先處理材料,處理材料時(shí)要沖洗之后除去藍(lán)莓枝梗,其目的是。在藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中,發(fā)酵液不易被雜菌污染的原因是

。

(2)過程③中,藍(lán)莓汁在充足的條件下可直接發(fā)酵為藍(lán)莓醋。過程④產(chǎn)生的酒精可通過在酸性條件下,加入(試劑)進(jìn)行檢測。過程⑤中,酒精可為醋酸菌提供,該過程應(yīng)將溫度控制在℃。

(3)藍(lán)莓酒如果暴露在空氣中,酒味會(huì)逐漸消失而散發(fā)出酸味,在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由大量繁殖形成的,特別是炎熱的夏天更是如此,原因是。

【解析】(1)榨汁前需將新鮮的藍(lán)莓進(jìn)行沖洗,然后除去枝梗,以避免被雜菌污染。因酵母菌為異養(yǎng)兼性厭氧微生物,發(fā)酵過程中要控制為無氧環(huán)境,且其代謝產(chǎn)物為酒精和CO2,在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,絕大多數(shù)其他微生物無法適應(yīng)這一環(huán)境,生長受到抑制。(2)過程③是果醋發(fā)酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧氣、糖源充足條件下可直接將藍(lán)莓汁發(fā)酵為藍(lán)莓醋;在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。在缺少糖源的情況下,醋酸菌可以把酒精轉(zhuǎn)化為醋酸,即酒精可為醋酸菌提供碳源和能量。醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃,過程⑤為果醋的制作,故應(yīng)將溫度控制在30～35℃。(3)在藍(lán)莓果酒的制作過程中,如果果酒接觸到空氣,醋酸菌就會(huì)增殖,進(jìn)而在果酒表面形成一層菌膜,導(dǎo)致果酒變酸。有氧條件能夠抑制酵母菌的無氧發(fā)酵,而醋酸菌是好氧細(xì)菌,在炎熱的夏天,較高溫度下更有利于其生長繁殖。答案:(1)防止雜菌污染