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选择性必修三
探究·实践1：制作传统发酵食品
〔回归教材〕
1.制作泡菜时用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
（“选必三”P5“结果分析与评价T1”）
2.作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低。制作泡菜所利用的菌种是乳酸菌，与
酿造果酒所需菌种相比较，该菌种在细胞结构上的主要特点是没有以核膜为界限的细胞核
( 没有成形的细胞
核
) 。配制的盐水的质量百分比为5%
〜
20%
，盐水要煮沸后冷却。煮沸的两大作用是杀死盐水中的微生物
和去除盐水中的氧气。（“选必三”P6“教材正文”改编）
3.制作泡菜时泡菜坛只能装八成满，其原因是：在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等
较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的
CO
2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。
另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定
的空间，也更方便拿取泡菜。（“选必三”P5“结果分析与评价T2”）
4.制作泡菜过程中，保证坛内乳酸菌发酵所需无氧环境的操作是：装坛时盐水没过全部菜料，向坛盖边沿
的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。（“选必三”P6“教材正文”改编）
5.酿制葡萄酒过程中，将葡萄汁装入发酵瓶中时要留有大约1/3 的空间，其目的主要是：留有一定量的氧气
，
使酵母菌进行有氧呼吸，便于酵母菌繁殖；酒精发酵过程中会产生气体（
CO
2），留有一定空间，防止发
酵液溢出甚至发酵瓶炸裂。（“选必三”P7“方法步骤3”改编）
6.酿制葡萄酒过程中的制酒阶段，每隔12h 左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，此后再拧紧。这样做
的目的是制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀破，不打开
瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入。在发酵过程中要对发酵情况进行监测，应从发酵瓶口取样。（“选必
三”P7“方法步骤4”改编）
7.在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生
C O 2；如果是用紫色葡萄制作
葡萄酒，随着发酵时间的延长，发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色，这是因为由果皮进入发酵液的花青
素会越来越多。和上述果酒制作过程中的变化相比，果醋发酵过程中的变化是：一般不会出现气泡，发酵
完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。（“选必三”P7“结果分析与评价1”改编）
8.制作果酒的过程中，除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。它们会影响酒发酵，其中乳酸菌可能分
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解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。在发酵过程中可以通过调节发酵的温度、果酒的
pH
等来控制该菌的含量。另外，醋酸菌会导致果酒变酸，其原因是：在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成
醋酸；在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
发酵过程中尽量减少（减少、增加）O2含量可抑制该菌的生长繁殖，其原因是醋酸菌在有氧的条件下才能
进行旺盛的代谢活动；另外，通过调节发酵的温度、果酒的
pH
等同样可以控该酸菌的含量。（“选必
三”P7“结果分析与评价2”改编）
9.在果酒酿造过程中，如果因操作不规范而混入了醋酸菌及其他一些微生物，那么混入的醋酸菌不能(能、
不能)将果汁中的糖发酵为醋酸，理由是醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧环境，醋酸菌无法生存。混
入的其他微生物不能(能、不能)生长繁殖，其原因是：在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数其他微生物
都因无法适应这一环境而受到抑制。（“选必三”P7“结果分析与评价2”改编）
10.用带盖的瓶子制作葡萄酒，当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。在葡
萄醋发酵过程中，酵母菌不会（会、不会）继续发酵，其原因是：随着醋酸发酵的进行，发酵液的
pH
、
发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。葡萄醋发酵的菌种的来源是：在我们的实
验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能
繁殖。工业制醋往往速度较快，其原因是在后期醋的发酵过程中人工接种了醋酸菌。我们制作果醋时，若
要缩短制作时间，可采取的措施是：先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中
, 一段时间后在醋的表面会有一层
薄膜
( 实际上是醋酸菌
) ，用这层薄膜进行接种
。（“选必三”P7“结果分析与评价3”改编）
11.果酒搁置时间过久有酸味，其原因是：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。变酸的酒表面会观察到的一层菌膜，该菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。（“选必三”P7“结
果分析与评价3”改编）
〔易错提示〕
1.制作泡菜的注意事项
(1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
(2)用清水和食盐配制质量分数为5%
～
20%
的盐水。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用
量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭
盐水中的其他微生物。
(3)控制严格的厌氧条件的措施：①选择合适的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容
器。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。④泡菜坛用水封口不让空气进入，创
造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
(4)控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
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(5)控制发酵时间：一般在腌制10 天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方
面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
3.果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施
(1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。
(2)清洗葡萄时要先冲洗后去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机
会。
(3)用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12h 左右排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。
探究·实践2：酵母菌的纯培养
〔回归教材〕
1.下图为制备马铃薯琼脂培养基时倒平板的操作过程示意图，请用图中序号和箭头写出正确的操作流程：
丙→乙→甲→丁。整个操作应待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行。甲、乙、丙中的灭菌
方法是灼烧灭菌。丁的操作是：将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上，该操作中需要注意的是要等
待平板冷却凝固后才能进行。进行丁操作的原因是：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。（“选必三”P12“教材图”改编）
2.平板划线操作中，在操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
；
每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的
菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得
到菌落。划线结束后需要（需要、不需要）灼烧接种环，其原因是：。（“选必三”P13“教材图”改
编）
3.平板划线操作中，在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，其原因是：避免接种环温度
太高，杀死菌种。（“选必三”P13“教材图”改编）
4.平板划线操作中，在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，这
是因为划线后，线条末端菌体的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使菌体的
数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个菌体繁殖而来的菌落。（“选必三”P13“教
材图”改编）
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5.在培养酵母菌的过程中，在未接种的培养基表面应该没有（有、没有）菌落生长，如果有（ 有、没有），
说明培养基被杂菌污染。（“选必三”P13“结果分析与评价1”）
6.在培养酵母菌的过程中，如果在接种酵母菌的培养基上，观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种
不纯或者无菌操作不规范 等原因引起的。（“选必三”P13“结果分析与评价2”）
〔易错提示〕
1.配制培养基的注意事项
(1)如果需要调节培养基的
pH
，应该在定容完成后，灭菌之前进行操作。
(2)培养基灭菌后要冷却到50℃左右时开始倒平板。其原因是琼脂是一种多糖，在
98℃
以上熔化，在
44℃
以下凝固，倒平板时高于
50℃
会烫手，低于
50℃
时，若不及时操作，琼脂会凝固
。
(3)倒平板时，要使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
(4)平板冷却凝固后，要将平板倒置。
(5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生
物，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
2.平板划线法接种菌种时，可防止杂菌污染的操作
(1)接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
(2)划线操作在酒精灯火焰旁进行。
(3)接种环蘸取菌液前后，要将试管口通过火焰。
(4)划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划线，划线后及时盖上皿盖。
3.实验结果的分析
(1)培养未接种的培养基的目的是检测培养基是否被杂菌污染
( 或检查培养基制备是否合格
)。未接种的培养
基表面若有菌落生长，则说明培养基被污染，应该重新制备；若无菌落生长，则说明未被污染。
(2)在接种酵母菌的培养基上可观察到独立的菌落，这些菌落在颜色、形状和大小（菌落特征）上相似，酵
母菌菌落一般表面光滑，多呈乳白色。
(3)若在培养基中观察到不同形态的菌落，原因可能是菌液不纯，混入其他杂菌，或在实验操作过程中被杂
菌污染。
探究·实践3：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
〔回归教材〕
1.如果要将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，应设计一种选择培养基,用尿素 作为唯一氮源。该培
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养基与普通培养基的共同点和不同点是：
这种培养基只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分
基本相同 。（“选必三”P16“思考•讨论”讨论1、2）
2.下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的结果图，获得图A、图B 的接种方法依次是稀
释涂布平板法、平板划线法 。接种操作一定要在火焰附近进行，原因是火焰附近存在着无菌区域。某同
学在用图B 对应接种方法纯化土壤中分解尿素的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可能的原因
是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌 ；要避免这种现象的发生，应采取的措施
是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。（“选必三”P17“教材”、P30“复习与提高T2
第2 小题”改编）
3.统计样品中活菌的数目常用的方法是稀释涂布平板法，但用此方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目
低 。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 。除了这种活菌计数法外，
显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。（“选必三”P18“教材”改编）
4.在进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，需准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基，将
菌液稀释相同的倍数，牛肉膏蛋白胨培养基作为对照 ，如果在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应
明显多于选择培养基上的数目 ，则说明选择培养基起到了选择作用。（“选必三”P19“结果分析与评
价”、P44“教师教学用书”改编）
5.当你第一次做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的时候，可以将稀释的范围放宽一点。这样
做的目的是保证能从中选择出菌落数在
30
～
300
间的平板进行计数
。在统计菌落数目时，应选取菌落数
目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足 而导致遗漏菌落的数目。（“选必三”P19“资
料二”改编）
〔易错提示〕
1.为了保证结果准确，一般选择菌落数在30
～
300
的平板进行计数。
2.恰当的稀释度是成功统计菌落数目的关键。
3.为增强实验说服力与准确性，设计实验时，需要涂布至少三个平板作为重复组，目的是排除实验中偶然
因素对实验结果的影响。
4.分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。
5.为防止培养时间不足导致菌落遗漏，在菌落计数时，每隔24h 统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时
的记录作为结果。
6.统计的菌落数目往往比活菌实际数目低。
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探究·实践4：DNA 的粗提取与鉴定
〔回归教材〕
1.以新鲜洋葱为材料进行DNA 粗提取实验，通过充分研磨达到破碎细胞的目的，若利用动物细胞提取
DNA，则应加入一定量的蒸馏水，让细胞直接吸水涨破 达到破碎细胞的目的。不能（能、不能）选用哺
乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核核、线粒体，所以几乎不含
DNA
，很难提取到
DNA
。（“选必三”P74“教材正文”改编）
2.DNA 粗提取实验中加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，搅拌时还要注意让玻璃棒沿一个方向搅拌，
其目的是以免加剧
DNA
分子的断裂，导致
DNA
分子不能形成絮状沉淀
。（“选必三”P74“教材正文”
改编）
3.DNA 粗提取实验中提纯DNA 时，选用体积分数为95%的冷酒精的原因是：体积分数为
95%
的冷酒精提
纯效果更佳。（P“选必三”74“教材正文”改编）
4.对DNA 粗提取实验结果的分析与评价，可以从DNA
的纯度、
DNA
的颜色、二苯胺试剂显色的深浅
等
方面进行。（“选必三”P75“结果分析与评价T3”）
〔易错提示〕
1.实验中研磨要充分，但时间不能太长。实验中如果选择的是菜花等一些硬度较高的实验材料，容易出现
研磨不充分的情况，需要延长研磨的时间，而如果研磨时间太长，研磨时产生的热量可能会影响DNA 的
提取量，此时，可以在材料处理的过程中加入纤维素酶，这样研磨的效果较好。
2．加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA 分子的断裂，导致DNA 分子不能形成絮状
沉淀。
3.在将待鉴定的提取物加入2molL
的
NaCI
溶液中溶解时，需要不断搅拌以增加溶解的
DNA
的量
,建议搅
拌3min 以上。
4.二苯胺试剂要现配现用，以保证实验效果。同时，加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5min 以上，
且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应。
探究·实践5：DNA 片段的扩增及电流鉴定
〔回归教材〕
1.琼脂糖凝胶电泳：DNA 分子具有可解离的基团，在一定的pH 下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在
电场 的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳 。PCR 的产物一般
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通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度 、DNA 分子的大小和构象等
有关。凝胶中的DNA 分子通过染色，可以在波长为300nm 的紫外灯下被检测出来。
2.结果分析与评价（“选必三”P85“结果分析与评价”）
（1）可以通过在紫外灯下直接观察DNA 条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果。
（2）如果扩增不成功，可能的原因有：漏加了
PCR
的反应成分，各反应成分的用量不当，
PCR
程序设
置不当 等。如果扩增结果不止一条条带，可能的原因有：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性
或容易聚合形成二聚体；退火温度过低；
DNA
聚合酶的质量不好
等。
〔易错提示〕
1.实验操作中应注意的问题
（1）为避免外源DNA 等因素的污染，PCR 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行
高压灭菌处理。
（2）缓冲液和酶应分装成小份，并在－
20℃
储存。使用前将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。
（3）在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。
2.实验异常结果分析
（1）未出现扩增条带的主要原因：①TaqDNA
聚合酶失活
。②引物出现质量问题。③Mg
2 ＋ 浓度过低
。④
变性时的温度低，变性时间短。
(2)出现非特异性扩增条带的主要原因：①模板
DNA
出现污染
。②引物特异性不强或形成引物二聚体。
③Mg
2 ＋ 浓度过高
。④复性时的温度过低等。
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