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第十四单元 生物技术实践知识主线 思维串联
高压蒸汽灭菌法
平板划线
尿素
碳源、氮源、水和无机盐
稀释涂布平板法
灭菌
接种
乳酸菌
醋酸菌微专题1 微生物的培养与应用
1.培养基制备与微生物纯化技术
称量 灭菌
接种环
梯度稀释提醒：①为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随
机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是
否有菌落生成。
②平板划线法只适用于微生物的纯化，不适合进行计数，并且在最后一次划线的
末端处的菌种最纯 。
末端可分离得到一个单独的细菌细胞2.微生物分离与计数的两个实例
接种环灭菌
试管口灭菌 划线
接种 37 ℃恒温箱
37 ℃恒温箱
平板冷却凝固
接种
环 分区划线
酚红
变红题型一 微生物的培养和无菌技术
1.做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是( )
A.高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
解析 本题考查微生物的分离与培养的相关知识。高压灭菌加热结束时，需先
切断电源，让灭菌锅内温度降至100 °C以下，压力表的指针回到零时，再打开
锅盖，A错误；倒平板时，不能将培养皿盖完全打开，以防污染，B错误；接种
环经火焰灭菌后需待冷却后挑取菌落，C错误。
答案 D题型二 分离特定微生物及计数
2.(2019·四川成都七中模拟)下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实
验”的叙述，正确的是( )
A.分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制
取土壤稀释液
B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀
释度范围不同
C.测定土壤样品中的活菌数目，常用显微镜直接计数法
D.接种土壤微生物稀释液时，平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物
均匀分布解析 分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，其中的微
生物全部死亡，不能得到尿素分解菌，A错误；土壤中各类微生物的数量不同，
为了获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，可见，测定土
壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释度范围也
不同，B正确；测定土壤样品中的活菌数目，常用菌落计数法，一般不用显微
镜直接计数法，C错误；接种土壤微生物稀释液时，可借助平板划线法，通过
接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到
培养基的表面，但并不是使微生物均匀分布，D错误。
答案 B题型三 微生物的分离培养与测定
3.(2019·全国卷Ⅰ，37)[生物——选修1：生物技术实践]
已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组
用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。
Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。
Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。
Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。
回答下列问题。
(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是________________。Ⅱ、Ⅲ号培养
基中为微生物提供碳源的有机物是________________。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌
比例会____________，其原因是________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌
并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________。
(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，
则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供____________和____________。解析 (1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源，而Ⅱ
号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有
机物是X。(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X，相当于是选择培养基，只有能降
解X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落
进行计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细
菌的有氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。
答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 X
(2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖
(3)稀释涂布平板法
(4)能量 合成其他物质的原料微专题2 传统发酵技术的应用
1.理清“3”种传统发酵食品的制作技术
食品 菌种 呼吸类型 原理 控制条件
___________ 有氧呼吸大量繁殖，无氧 18～25 ℃前期
果酒 酵母菌
有氧、无氧
_ 呼吸产生酒精 有氧，后期无氧
糖→醋酸； 30～35 ℃ 严
有氧
果醋 醋酸菌 _______
酒精→乙醛→醋酸 格有氧
无氧 18～20 ℃为宜
泡菜 乳酸菌 _______ 无氧呼吸产生乳酸
严格无氧2.把握控制杂菌的“四大措施”
(1)通过发酵条件控制杂菌。
①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。
(2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。
(3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。3.理解乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量(含量)随时间变化的曲线题型一 果酒、果醋的制作
1.(2019·江苏卷，9改编)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是( )
A.利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
D.果酒发酵、果醋发酵温度分别控制在30 ℃、20 ℃解析 乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下，将葡萄糖分解成乳酸，因此，利
用乳酸菌制作酸奶的过程中，应该密封发酵，A错误；家庭制作果酒、果醋和
腐乳的过程中存在多种微生物，通常都不是纯种发酵，B正确；醋酸菌在氧气
充足、糖源充足时，能将果汁中的糖分解成醋酸，在缺少糖源时，醋酸菌将乙
醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，从而使发酵液中的pH逐渐降低；而在果酒制
作过程中，酵母菌在细胞呼吸过程中会生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳
酸，也会使发酵液中的pH逐渐降低，C错误；果酒发酵温度控制在18～25 ℃，
果醋发酵温度控制在30～35 ℃，D错误。
答案 B题型二 利用乳酸菌发酵制作泡菜和酸奶
2.(2016·全国卷Ⅲ，39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分
离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培
养基中的碳酸钙。回答下列问题：
(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯
度稀释的理由是_______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。
分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏
水”、“甘油”或“碳酸钙”)。解析 (1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释；
进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被
分散成单个，从而能在培养基表面形成单个的菌落。(2)在分离纯化所用的培
养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌
的识别和分离；分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时应使用甘油管藏法，故菌液中常需要加入一定
量的甘油。
答案 (1)无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落
(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸) 具有透明圈 (3)甘油微专题3 酶的应用与生物有效成分的提取
减少量
增加量
水蒸气
酶的抑制剂
压榨法
多聚半乳糖醛酸酶 萃取
纸层析
细胞壁和胞间层
理化性质
脂肪酶
电泳
固定化细胞题型一 酶活性的影响因素与酶的应用
1.(2019·吉林市第三次调研)酶是细胞合成的生物催化剂，已经从实验室走进人们的生
产、生活。请结合酶在食品、医药方面的应用来回答下列问题：
(1)腐乳又称豆腐乳，是我国流传数千年的特色传统民间美食，其营养丰富、易于消
化吸收的原因是_毛__霉__ _等微生物富含_蛋__白__酶__和__脂__肪__
酶，能将豆腐中的蛋白质和脂肪
分解为小分子物质。
解析 腐乳的制作主要是利用了毛霉等微生物，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，
将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子物质。(2)需要用_凝__胶__色__谱__ _法去除相对分子质量大的杂质蛋白，以纯化酶；利用__ 电 __ 泳 __ ( _ 或 __
_琼__脂__糖__凝__胶__电__泳__法__或__聚__丙__烯__酰__胺__凝__胶__电__泳__法__或__ S _ D __ S _－__聚__丙__烯__酰__胺__凝__胶__电__泳__法__ ) 法对酶
进行纯度鉴定。
解析 化学本质是蛋白质的酶，可用凝胶色谱法和电泳法进行分离和纯度鉴定。凝
胶色谱法对蛋白质进行纯化利用的是蛋白质相对分子质量的大小，相对分子质量大
的蛋白质先洗脱，从而达到分离的目的；而电泳法利用的是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，因此可以利用电泳法对蛋白质进行纯度鉴定。(3)“探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”实验的自变量为__ 温 __ 度 __ (或 __ 不 __ 同 __ 温 __ 度 __ 、 __ _
_系__列__温__度__梯__度__ ) _。
解析 由实验题目“探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”可知，实验的自变量
为温度。实验时需要设置一系列温度梯度，比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果。题型二 植物有效成分的提取
2.(2017·全国Ⅲ，37)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有
机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→
振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成
品。回答下列问题：
(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是__晾__干__ (填“高温烘干”“晾干”或
“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_高__温__烘__干__过__程__中__，__植__物__甲__中__的__物__质__ W _
_易__被__破__坏__；__新__鲜__的__植__物__甲__含__水__量__高__，__用__于__提__取__的__极__性__有__机__溶__剂__会__被__水__稀__释__，__进__而__降__低_
_对__物__质__ W __的__提__取__效__果__
。解析 因高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，
用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果。所以在提取
物质W时，最好应选用的原料是晾干的植物甲，而不选用高温烘干或新鲜的植物甲。
(2)提取物质W时，振荡的作用是_使__原__料__和__溶__剂__充__分__混__匀__
。
解析 提取物质W时，振荡的作用是使原料和溶剂充分混匀。
(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是
_去__除__提__取__液__中__的__色__素__
。
解析 活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是
去除提取液中的色素。(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮
作为提取剂，理由是_
丙
__
酮
__
沸
__
点
__
低
__
于
__
乙
__
醇
__
，
__
蒸
__
馏
__
时
__
物
__
质
__
W
__
分
__
解
__
较
__
少
__ 。
解析 丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，由于丙酮沸点相对较低，而温
度过高会导致物质W分解，所以在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。
(5)该实验操作过程中应注意的事项是_
在
__
温
__
度
__
较
__
低
__
的
___
情
__
况
__
下
__
操
__
作
__
；
__
防
__
火
__ (答出两点即可)。
解析 该实验操作过程中应注意的事项包括在温度较低的情况下操作，防火，控制处
理的时间等。
