专题06 生物技术与工程相关实验-【实验攻略】备战2024年高考生物教材实验梳理与突破

专题06 生物技术与工程相关实验实验概览 目录索引 实验一：制作传统发酵食品 实验二：酵母菌的纯培养 实验三：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 实验四：菊花的组织培养 实验五：DNA的粗提取与鉴定 实验六：DNA片段的扩增及电泳鉴定 核心知识回顾 核心知识辨析 深化拓展提能 题组专项训练（高考真题感知+针对训练） 实验一 制作传统发酵食品 · 核心知识回顾 一、制作果酒和果醋 1．制作原理：许多新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在它们的作用下，水果可以发酵成果酒。在有氧条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。 2．方法步骤 器具消毒—将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。止污染发酵液 冲洗葡萄—取新鲜葡萄，用清水冲洗1~2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染发酵液 榨汁——用榨汁机榨取葡萄汁，并装入发酵瓶中，留有大约1/3的空间，盖好瓶盖 防止发酵液溢出，并且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖 酒精发酵—发酵温度控制在18~30℃,时间控制在10~12d,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次 创造无氧环境进行酒精发酵，并可以防止好氧型微生物污染发酵液 醋酸发酵—葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度为30~35 ℃,时间为7~8 d 创造有氧环境进行醋酸发酵 3.发酵反应式 果酒制作 果醋制作 4．结果分析与评价 (1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？ 项目 酒精发酵 醋酸发酵 气味和味道 酒味 酸味 气泡和泡沫 有 无 发酵液颜色 颜色加深变成深红色(以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成白色菌膜 (2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变发酵的温度、果酒的pH等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少氧气含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。 5．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。 装置图 结构 作用 充气口 ①乙酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气； ②制果酒时关闭充气口 排气口 用来排出CO2 长而弯曲的胶管 防止空气中微生物的污染 出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况 二、制作泡菜 1．制作原理 利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵。发酵期间，乳酸不断积累。当乳酸的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜品质、口味最佳。 2．方法步骤 配制盐水 ↓ 原料加工 ↓ 装坛 ↓ 封坛发酵 ↓ 　成品 【核心归纳】 (1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的： ①盐的作用：调味、抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。 ②煮沸的目的：杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)。 ③冷却的目的：为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。 （2）泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况 发酵时期 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量 初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多 开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解) 后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，最后保持稳定 继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 曲线 3．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。 (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，