專題21生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用、淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù),特色梳理,題型演練,選考提升,1.果酒、果醋和泡菜的制作,特色梳理,題型演練,選考提升,特色梳理,題型演練,選考提升,2.亞硝酸鹽含量的測(cè)定 (1)實(shí)驗(yàn)原理 亞硝酸鹽可與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),這一產(chǎn)物再與N-1-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。 (2)亞硝酸鹽測(cè)定過程,特色梳理,題型演練,選考提升,題型一 果酒、果醋的制作 典例精析1某研究小組以紫葡萄為原料制作葡萄酒的基本流程和裝置示意圖如下。,特色梳理,題型演練,選考提升,請(qǐng)回答下列問題。 (1)制作葡萄漿前,對(duì)葡萄進(jìn)行清洗和用色的高錳酸鉀溶液浸泡。制作酵母懸液時(shí),在干酵母中加入少量溫水和極少量蔗糖,待酵母懸液中出現(xiàn)即可。 (2)裝瓶后開始的一段時(shí)間,發(fā)酵瓶中溶解氧的含量變化是。發(fā)酵過程中,發(fā)酵瓶中乙醇的含量變化是。 (3)下列關(guān)于裝置中有水彎管作用的敘述,錯(cuò)誤的是。 A.隔絕氣體出入 B.使發(fā)酵瓶?jī)?nèi)外的壓強(qiáng)基本平衡 C.減少雜菌污染 D.有利于發(fā)酵瓶?jī)?nèi)形成缺氧環(huán)境,特色梳理,題型演練,選考提升,(4)實(shí)驗(yàn)中,判斷發(fā)酵完畢的依據(jù)是。 A.發(fā)酵瓶中pH開始下降 B.發(fā)酵瓶中停止出現(xiàn)氣泡 C.發(fā)酵瓶中乙醇濃度達(dá)到30% D.發(fā)酵瓶中酵母菌數(shù)量急劇減少 (5)欲利用葡萄酒制作果醋,發(fā)酵瓶中應(yīng)加入的菌種是,該菌種在條件下能將乙醇氧化為醋酸。,答案:(1)紅(紫)氣泡(2)減少增加(3)A (4)B(5)醋化醋桿菌有氧,特色梳理,題型演練,選考提升,解析:(1)制作葡萄漿前,需對(duì)葡萄進(jìn)行清洗和消毒,消毒常采用紅色(或紫色)的高錳酸鉀溶液浸泡。制作酵母懸液時(shí),在干酵母中加入少量溫水和極少量的蔗糖,放置片刻,懸液中出現(xiàn)氣泡即可。(2)葡萄漿與酵母菌懸液裝瓶后,剛開始的一段時(shí)間,由于瓶中仍殘存有O2,酵母菌會(huì)進(jìn)行需氧呼吸消耗O2,發(fā)酵瓶中溶解氧的含量逐漸減少,當(dāng)O2濃度較低時(shí),酵母菌進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇,整個(gè)發(fā)酵過程中,發(fā)酵瓶中乙醇含量逐漸增加。(3)酒精發(fā)酵時(shí),發(fā)酵瓶口彎曲水管可以防止外界氣體進(jìn)入,有利于發(fā)酵瓶?jī)?nèi)形成缺氧環(huán)境,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過高時(shí),瓶?jī)?nèi)CO2通過水管排出,使發(fā)酵瓶?jī)?nèi)外的壓強(qiáng)基本平衡;由于水對(duì)瓶口的密封作用,能夠有效減少雜菌對(duì)發(fā)酵過程的污染。(4)酒精發(fā)酵過程中,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,酒精的含量逐漸增加,pH逐漸下降,當(dāng)瓶?jī)?nèi)停止產(chǎn)生氣泡時(shí),說明發(fā)酵完畢。(5)果醋制作采用的菌種為醋化醋桿菌,在有氧的環(huán)境下,醋化醋桿菌將乙醇氧化為醋酸。,特色梳理,題型演練,選考提升,易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)清洗葡萄時(shí)要先清洗后去除枝梗,以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。 (2)利用葡萄勻漿制作的葡萄酒不含糖,酒精的含量也低(平均體積分?jǐn)?shù)為8%);利用果汁制備的果酒(加入了蔗糖和酵母懸液),酒精含量較高(體積分?jǐn)?shù)約為15%),糖含量也較高。 (3)用果汁制作果酒發(fā)酵速度相對(duì)較快,發(fā)酵開始時(shí),由于微生物的需氧呼吸,會(huì)使瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。果酒制備完畢,采用虹吸法取出。 (4)制作果酒過程中,由于CO2的溶解,發(fā)酵液的pH會(huì)有所降低;果醋發(fā)酵時(shí),由于醋酸的生成,發(fā)酵液pH也會(huì)降低。 (5)當(dāng)培養(yǎng)液中乙醇濃度為16%時(shí),酵母菌會(huì)死亡;醋化醋桿菌所產(chǎn)生的醋酸可使培養(yǎng)液中醋酸的含量高達(dá)13%。 (6)果醋制作時(shí),通氣管中塞入脫脂棉球,過濾空氣;醋化醋桿菌培養(yǎng)物與酒水混合物混勻后先將pH調(diào)至7.0,然后倒入發(fā)酵瓶。,特色梳理,題型演練,選考提升,【熱點(diǎn)變式】釀酒和制醋是最古老的生物技術(shù),下面是利用桑果制作桑果酒和桑果醋的問題,請(qǐng)回答下列問題。,(1)與用葡萄制作的葡萄酒相比,果汁制作的果酒中的含量往往較高。欲利用桑果汁制作桑果酒,現(xiàn)有如圖1的三種裝置,其中裝置更合理。,特色梳理,題型演練,選考提升,(2)桑果酒發(fā)酵開始時(shí),發(fā)酵瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)負(fù)壓的原因是。 A.發(fā)酵瓶?jī)?nèi)溫度變化B.發(fā)酵瓶?jī)?nèi)液體增加 C.酵母菌的需氧呼吸D.酵母菌的厭氧呼吸 (3)若發(fā)酵3 d之后還看不到,必須加入更多酵母菌。靜置較長(zhǎng)時(shí)間后得到的上清液即為桑果酒,常用法取出。 (4)桑果醋的發(fā)酵裝置需要依次連接圖2中的ac瓶,其中b瓶為瓶。,特色梳理,題型演練,選考提升,(5)下列關(guān)于制備桑果酒和桑果醋的敘述,正確的是。 A.制酒時(shí)最適宜的溫度條件是3035 B.制備桑果醋時(shí),c瓶應(yīng)靜置在同一水平桌面 C.將醋化醋桿菌培養(yǎng)物加在酒水混合物中混勻后倒入b瓶,再將pH調(diào)至7.0 D.當(dāng)流出液pH不再減少或a瓶中的液體全部進(jìn)入b瓶時(shí),可終止桑果醋發(fā)酵,答案:(1)酒精和糖乙(2)C(3)氣泡冒出虹吸(4)發(fā)酵(5)D,特色梳理,題型演練,選考提升,解析:(1)利用果汁制作果酒,果酒中糖和酒精含量相對(duì)較高。制作果酒時(shí),果汁裝瓶不可超過瓶體的2/3,由于整個(gè)過程為厭氧呼吸,因此需能關(guān)閉進(jìn)氣口,并能適時(shí)放氣,相比較而言,乙裝置更合理。(2)發(fā)酵開始時(shí),由于酵母菌的需氧呼吸,通常會(huì)造成發(fā)酵瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。(3)若發(fā)酵3 d之后還看不到氣泡冒出,必須加入更多酵母菌。靜置較長(zhǎng)時(shí)間后得到的上清液即為桑果酒,常用虹吸法取出。(4)醋酸發(fā)酵裝置中,a瓶為儲(chǔ)液瓶,b瓶為發(fā)酵瓶,c瓶為集液瓶(儲(chǔ)存醋酸)。(5)制酒時(shí)最適宜的溫度條件是2530 ;制備桑果醋時(shí),c瓶應(yīng)靜置在不同高度,以利于液體的流出;醋酸發(fā)酵時(shí),需將醋化醋桿菌培養(yǎng)物加在酒水混合物中混勻,需將pH調(diào)至7.0后倒入b瓶(均勻地撒在鋸末上,利于醋化醋桿菌的附著);當(dāng)流出液pH不再減少或a瓶中的液體全部進(jìn)入b瓶時(shí),可終止桑果醋發(fā)酵。,特色梳理,題型演練,選考提升,題型二 亞硝酸鹽含量測(cè)定及實(shí)踐應(yīng)用 典例精析2(2017浙江4月選考,32節(jié)選)回答與泡菜腌制和亞硝酸鹽測(cè)定有關(guān)的問題。 (1)制作泡菜時(shí),為縮短發(fā)酵周期,腌制前可加入乳酸菌。取適量酸奶,用無(wú)菌蒸餾水稀釋后,再用蘸取少量的稀釋液,在MRS乳酸菌專用培養(yǎng)基的平板上劃線,以獲得乳酸菌單菌落。下圖所示的劃線分離操作,正確的是。,特色梳理,題型演練,選考提升,(2)泡菜腌制過程中,會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸、醇類和亞硝酸鹽,其中醇類是由進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生。亞硝酸鹽對(duì)人體有害,為測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量,從泡菜中提取亞硝酸鹽,與發(fā)生重氮化反應(yīng),再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產(chǎn)物。然后用光程為1 cm的,在550 nm光波下測(cè)定光密度值,與由已知濃度梯度亞硝酸鈉制作的比對(duì),計(jì)算樣品中亞硝酸鹽的含量。 (3)已知乳酸菌中的亞硝酸還原酶能降解亞硝酸鹽。在一定的腌制時(shí)間內(nèi),隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng),泡菜中亞硝酸鹽含量逐漸降低,是由于在厭氧和環(huán)境下亞硝酸鹽被亞硝酸還原酶降解。,答案:(1)接種環(huán)B(2)假絲酵母對(duì)氨基苯磺酸比色杯標(biāo)準(zhǔn)曲線(3)酸性,特色梳理,題型演練,選考提升,【熱點(diǎn)變式】(2017浙江11月選考,32節(jié)選)回答與釀酒和制醋有關(guān)的問題。 (1)為了獲得優(yōu)良的釀酒紅曲霉菌株,將原菌株的孢子誘變處理后制成較稀濃度的單孢子懸液,這樣做的目的是在培養(yǎng)時(shí)有利于獲得。 (2)大米經(jīng)蒸煮、紅曲霉菌糖化后,用某釀酒酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵,發(fā)酵完畢后得到新鮮紅曲酒,酒中乙醇濃度不超過15%。其主要原因是當(dāng)發(fā)酵液中的乙醇濃度接近15%時(shí),(A.乙醇氧化逐漸增強(qiáng)直至平衡B.葡萄糖分解逐漸增強(qiáng)直至平衡C.乙醇氧化逐漸減弱直至停止D.葡萄糖分解逐漸減弱直至停止)。,特色梳理,題型演練,選考提升,(3)已知葡萄糖與蒽酮試劑反應(yīng)能產(chǎn)生顏色,采用光電比色法測(cè)定紅曲酒中的葡萄糖含量的步驟如下:第一步,標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。用蒸餾水配制,與蒽酮試劑反應(yīng)后,用比色計(jì)測(cè)定,并制作以的標(biāo)準(zhǔn)曲線。第二步,樣品處理。將待測(cè)酒樣品通過活性炭脫色,其目的是。第三步,樣品測(cè)定與計(jì)算。 (4)影響紅曲酒風(fēng)味的主要因素,除了溫度、pH、氧氣等環(huán)境因素外,還有(答出2點(diǎn)即可)。 (5)在紅曲醋生產(chǎn)工藝中,將適量的紅曲酒、水、醋化醋桿菌等混合。再添加一定量谷殼糠等制成松散的發(fā)酵料,其目的是,以利于醋酸發(fā)酵。,答案:(1)單菌落(2)D(3)一系列濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液葡萄糖濃度與光密度值關(guān)系排除原有顏色的干擾(4)不同的菌株、不同的原料(5)增加通氣性,特色梳理,題型演練,選考提升,解析:(1)將孢子稀釋制成成一定濃度懸液,能夠便于采用相應(yīng)分離方法獲得單菌落。(2)利用相應(yīng)原料進(jìn)行酒精發(fā)酵,一般乙醇濃度不會(huì)超過15%,主要原因是乙醇濃度過高會(huì)殺死酵母菌,最終使葡萄糖的分解減弱直至停止。(3)采用光電比色法測(cè)定某物質(zhì)的含量,一般需要配置一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液,本題中采用蒸餾水配置一系列濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后將其與檢測(cè)試劑發(fā)生反應(yīng),然后準(zhǔn)備葡萄糖濃度與OD值(光密度值)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,用于比對(duì)分析。樣品處理時(shí),將待測(cè)酒樣品采用活性炭脫色處理,主要目的是防止葡萄糖酒中原有的色素(或顏色)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生干擾。(4)菌種不同,制作的果酒風(fēng)味存在差異,當(dāng)然,選用的制備果酒的原料、溫度等差異,也會(huì)造成果酒風(fēng)味的差異。(5)果醋發(fā)酵需要有氧的環(huán)境,進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)利用一定量的殼糠等制成松散的發(fā)酵料,主要目的是增加發(fā)酵基質(zhì)的透氣性,利于醋化醋桿菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵。,特色梳理,題型演練,選考提升,1.果酒、果醋發(fā)酵裝置的比較,特色梳理,題型演練,選考提升,特色梳理,題型演練,選考提升,2.泡菜制作過程中不同材料的作用,特色梳理,題型演練,選考提升,3.亞硝酸鹽含量測(cè)定的注意事項(xiàng) 亞硝酸鹽含量測(cè)定時(shí),主要分為四步,每一步都有一些細(xì)節(jié)需要注意。 (1)樣品處理 均漿機(jī)中將泡菜打成勻漿,過濾后獲得濾液,殘?jiān)残枰礈?然后合并濾液。 濾液用NaOH調(diào)節(jié)pH至8.0,再加硫酸鋅溶液,若不出現(xiàn)白色沉淀,需要再加入NaOH直到出現(xiàn)白色沉淀。 將沉淀過濾后對(duì)濾液進(jìn)行定容。,特色梳理,題型演練,選考提升,(2)測(cè)定 測(cè)定之前,樣品液需要和氯化銨緩沖液、60%乙酸溶液及顯色液混合,定容后待用。 測(cè)定時(shí),一般選擇光程為1 cm的比色杯在550 nm處測(cè)定光密度值(OD值),以相應(yīng)體積的水為空白對(duì)照。 (3)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 需取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定光密度值,然后以該光密度值為縱坐標(biāo),以相應(yīng)的亞硝酸鹽質(zhì)量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 (4)計(jì)算:根據(jù)相應(yīng)公式進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算,求出待測(cè)樣品中亞硝酸鹽含量。,特色梳理,題型演練,選考提升,淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù) 1.植物組織培養(yǎng)的原理與流程分析,特色梳理,題型演練,選考提升,2.菊花的組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)步驟 (1)配制MS培養(yǎng)基:由大量元素、微量元素和有機(jī)成分組成。 (2)取外植體:超凈臺(tái)上將無(wú)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(shí)間不少于14.5 h。 (4)生根培養(yǎng):23周后,將叢狀苗在無(wú)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(yīng)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 d后打開玻璃罩逐漸降低濕度進(jìn)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)。,特色梳理,題型演練,選考提升,(7)自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)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(tái)中用無(wú)菌水清洗,將莖的切段培養(yǎng)在生芽培養(yǎng)基中。,特色梳理,題型演練,選考提升,題型 植物組織培養(yǎng)的實(shí)踐操作 典例精析請(qǐng)回答黃花蒿植物組織培養(yǎng)的有關(guān)問題。 (1)黃花蒿的植物組織培養(yǎng)研究在我國(guó)已有數(shù)年歷史。選取黃花蒿的莖段后,通常用70%乙醇等藥品對(duì)莖段進(jìn)行,然后再放入溶液中浸泡,最后用無(wú)菌水沖冼。若外植體不慎被細(xì)菌感染,采用劃線分離法純化細(xì)菌,在4個(gè)區(qū)域內(nèi)劃線需要將接種環(huán)灼燒滅菌次。 (2)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基可采用滅菌。形成愈傷組織的過程中,除需無(wú)菌、營(yíng)養(yǎng)和激素外, 等外界條件也很重要。 (3)23周后將生長(zhǎng)健壯的叢狀苗在(A.LB培養(yǎng)基+適宜濃度BAB.LB培養(yǎng)基+適宜濃度NAAC.MS培養(yǎng)基+適宜濃度BAD.MS培養(yǎng)基+適宜濃度NAA)上繼續(xù)生根,形成完整植株。定植前,還需逐漸進(jìn)行煉苗。,特色梳理,題型演練,選考提升,解析:(1)消毒5%次氯酸鈉5(2)高壓蒸汽滅菌法光照、溫度(任寫一個(gè)即可)(3)D降低濕度,易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)植物組織培養(yǎng)過程中的無(wú)菌技術(shù)包括培養(yǎng)環(huán)境、培養(yǎng)基、培養(yǎng)器械的滅菌、植物材料(外植體)的消毒。對(duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí),一方面要考慮藥劑的消毒效果;另一方面要考慮植物材料的耐受力。不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待。 (2)愈傷組織培養(yǎng),最初避光培養(yǎng),后期見光培養(yǎng)。 (3)試管苗培養(yǎng):要先進(jìn)行生芽培養(yǎng),再進(jìn)行生根培養(yǎng),試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進(jìn)行。,特色梳理,題型演練,選考提升,【熱點(diǎn)變式】下圖甲是植物組織培養(yǎng)過程示意圖,圖乙是植物激素對(duì)愈傷組織分化影響的示意圖。據(jù)圖回答下列問題。,特色梳理,題型演練,選考提升,(1)植物組織培養(yǎng)的原理是。 (2)為了保證植物的正常生長(zhǎng),容器內(nèi)裝有的培養(yǎng)基中除小分子有機(jī)物和水外,還需要含有植物生長(zhǎng)所需要的。 (3)在A過程中,為了有利于嫩枝組織細(xì)胞啟動(dòng)細(xì)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。嫩枝組織細(xì)胞接種后25d時(shí),若發(fā)現(xiàn)其邊緣局部污染,原因可能是。 (4)在過程B中,若愈傷組織沒有形成根,但分化出了芽,其原因可能是;若要獲得更多的愈傷組織,培養(yǎng)基中兩種激素的含量應(yīng)該是。 (5)切取一段光照處理后的幼苗芽尖處的組織塊,消毒后,接種到誘導(dǎo)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;原因是。,特色梳理,題型演練,選考提升,答案:(1)植物細(xì)胞具有全能性(2)各種無(wú)機(jī)鹽(3)植物激素(或生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)嫩枝組織細(xì)胞消毒不徹底(4)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素較少,細(xì)胞分裂素較多細(xì)胞分裂素中等,生長(zhǎng)素少(5)生根培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度是相等的,而經(jīng)光照后的幼苗芽尖處組織塊含較多生長(zhǎng)素,因此組織塊處的細(xì)胞分裂素少,生長(zhǎng)素多,故誘導(dǎo)生根,特色梳理,題型演練,選考提升,解析:(1)植物細(xì)胞具有全能性,這是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。(2)為了保證植物的正常生長(zhǎng),培養(yǎng)基中一定要添加各種無(wú)機(jī)鹽。(3)植物組織培養(yǎng)過程中,啟動(dòng)細(xì)胞分裂和愈傷組織的分化都離不開植物激素。培養(yǎng)的嫩枝組織細(xì)胞周圍發(fā)生局部污染,可能是嫩枝組織細(xì)胞消毒不徹底。(5)從圖乙可知,植物激素的種類及其濃度配比都會(huì)影響愈傷組織分化的方向,培養(yǎng)基中兩種激素濃度相等時(shí),光照處理的芽尖組織會(huì)產(chǎn)生生長(zhǎng)素,這樣,生長(zhǎng)素濃度會(huì)高于細(xì)胞分裂素濃度,因此結(jié)果是誘導(dǎo)生根。,特色梳理,題型演練,選考提升,植物組織培養(yǎng)技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)的主要區(qū)別,