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1、选修 1 专题 1、2,生物技术实践 传统发酵技术的应用、,微生物的培养与应用,一、传统发酵技术的应用,1.制作果酒,无氧,20 ,酸性,榨汁,(1)原理：酵母菌在_的条件下进行酒精发酵。 (2)发酵条件：温度控制在 18 25 ，最适为_ 左右；pH 呈_。 (3)制作流程：挑选水果冲洗_酒精发酵 果酒。,2.制作果醋,有氧,30 35 ,糖源,(1)原理：醋酸菌在_的条件下进行醋酸发酵。 (2)发酵条件：最适温度为_；适时通气；控,制_供应。,酒精发酵,肽和氨基酸,(3)制作流程：挑选水果冲洗榨汁_醋 酸发酵果醋。,3.制作腐乳,甘油和脂肪酸,(1)原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶、肽酶将豆
2、腐中的蛋 白质分解成小分子的_；脂肪酶可将脂肪水解为 _。,(2)制作流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加_,装瓶密封。,卤汤,(3)影响腐乳品质的因素：豆腐含水量、盐的用量、卤汤中 酒的含量等。,4.制作泡菜,乳酸菌,(1)原理：利用_在无氧条件下将葡萄糖分解成, _。,乳酸,(2)制作流程图,(3)影响泡菜品质的因素：泡菜坛的选择，腌制的条件(如腌,制时间、_、食盐用量等)。 (4)测定亚硝酸盐含量的操作流程,比色,配制溶液制备标准显色液制备样品处理液_。 1.果醋制作时如果糖源缺少，空气(氧气)充足时，醋酸,菌可将酒精转化为乙醇，进而转化为乙酸，而产生果醋。(,),2果酒的制作中要通气一段时
3、间后再密封或预留发酵容器,的1/3 空间。(,),温度,二、微生物的培养与应用 1.微生物培养的基本技术 (1)配制培养基,称量混合溶化调 pH分装包扎。 (2)灭菌,高压灭菌锅加水将培养基放入锅内密封排冷气维,持压力取出倒平板(或搁置斜面)。,(3)接种,1)接种过程：洗净双手点燃酒精灯接种贴标签。,2)接种工具：包括_。 3)接种方法：_法、_法。,(4)培养：接种后的培养皿放入恒温箱内培养。,平板划线,1.接种要在无菌环境中进行。(,),2接种后要进行灭菌处理。(,),2.土壤中分解尿素细菌的分离与计数,(1)菌种筛选,选择培养基,尿素,1)培养基：_。 2)特点：_是唯一氮源。,接种环
4、、涂布器,稀释涂布平板,(2)统计菌落数目的方法 _； (3)设置对照的主要目的,_。,排除实验组中,_对实验结果的影响。,分离分解尿素的细菌的实验设计原则包括重复原则和,对照原则。(,),非测试因素,稀释涂布平板法,显微镜直接计数法,3.分解纤维素的微生物的分离纤维素分解菌的筛选 (1)实验原理 1)纤维素酶的催化原理,2)筛选纤维素分解菌的原理,透明圈,即：可根据是否产生,_来筛选纤维素分解菌。,(2)过程,纤维素,土壤取样：选择富含,_的环境中的土壤。, 选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的数量。 ,梯度稀释,微生物,倒平板,挑选产生透明圈的菌落,纤维素分解菌的选择培养基为液
5、体培养基，而用刚果红 染色法所用的培养基为固体培养基。( ),发酵产生纤维素酶,葡萄糖,考点,与传统发酵有关的几种微生物的比较,【典例1】下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的,描述，正确的是(,),A.根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物 B.接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累有毒素 C.培养液中溶氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代 谢途径 D.用 32P 标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都 能检测到 32P,解题思路本题考察了几种微生物的营养代谢和生长繁殖 的问题。A 中根瘤菌通过生物固氮不能制造含碳有机物；B 中 接种到培养基上的青霉菌，进入稳定期能大量
6、积累毒素；C 中 酵母菌是兼性厌氧型生物，故溶氧量的变化，会影响酵母菌的 生长繁殖和代谢途径，C 正确；D 中用32P 标记的噬菌体感染细 菌，在新形成的噬菌体中只有部分噬菌体能检测到32P。,答案C,考点对应练 1(2011 年江苏)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，,正确的是(,),D,A.腐乳制作所需要的适宜温度最高 B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA 解析：无论是真菌还是细菌，都具有细胞壁、核糖体、DNA 和RNA。,考点,微生物的实验室培养,1微生物的营养物质及功能 微生物的营养物
7、质主要有碳源、氮源、生长因子、无机盐 和水这五大类。,微生物最常利用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利,用的氮源是铵盐、硝酸盐。,对异养微生物来说，含C、H、O、N 的化合物既是碳源,又是氮源、能源。,微生物之所以需要补充生长因子，往往是由于缺乏合成,这些物质所需要的酶或合成能力有限。,2培养基的种类,续表,加入培养基中的凝固剂(如琼脂)，一般不能被微生物利,用，只起到凝固作用。,选择培养基一般只生长具有特定目的的微生物，鉴别培 养基可以存在其他微生物，而且能鉴别特定的微生物。,3消毒与灭菌,(1)消毒与灭菌的比较,(2)高温加热灭菌原理：使细菌体内蛋白质变性，从而达到,杀灭细菌的目的。,(3
8、)化学药剂消毒原理：使细菌体内蛋白质变性，但是化学 物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内，因此化学方 法难以消灭孢子和芽孢。,(4)体积分数为 70%的乙醇杀菌效果最的原因：浓度过低， 杀菌力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜， 乙醇分子不能渗入其内，影响杀菌效果。对刚洗刷后未干的器 皿，可选择 75%的酒精进行消毒。,4.微生物培养中的注意事项 (1)倒平板,培养基灭菌后，需冷却至 50 左右才能倒平板。 整个操作过程需在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。 平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝水落入培,养基，造成污染。,(2)平板划线操作,第一次划线及每次划线之前都需灼
9、烧接种环灭菌，划线 操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的见下表：,灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太,高杀死菌种。,划线时最后一区域不要与第一区域相连。,(3)稀释涂布平板,稀释操作：每支试管及其中 9 mL 水、移液管均需灭菌；,操作时，试管口和移液管应在离火焰 12 cm 处。,涂布平板,a.涂布器用 70%酒精消毒，取出时多余酒精在烧杯中滴尽， 沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃后冷却。 b.不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃,其中的酒精。,【典例2】稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的,接种方法。下列相关叙述错误的是(,),A.操作中需要将菌液进行
10、一系列的浓度梯度稀释 B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面 C.不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落 D.操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理 解题思路只有适宜浓度的菌液才可在培养基表面形成单 个的菌落，如果浓度太高，则出现菌落重叠的现象。 答案C,考点对应练,2分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是(,),A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 B.富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少,C.经稀释培养后，用刚果红染色,A,D.对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上 解析：经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别 纤维素
11、分解菌的培养基上；设置对照能证明经富集培养的确得 到了欲分离的微生物。,考点,微生物的分离与计数,1土壤中分解尿素的细菌的分离与分解纤维素的微生物的 分离的比较,2.统计菌落数目的方法 (1)稀释涂布平板法,原理：当样品的稀释浓度足够高时，培养基表面生长的 一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上 的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。,续表,操作,a设置重复组，增强实验的说服力与准确性。,b为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30300 的平板,进行计数。,计算公式：每克样品中的菌株数(C/V)M，其中 C 代 表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代表涂布平板时 所
12、用的稀释液的体积(mL)，M 代表稀释倍数。,(2)显微镜直接计数法,原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜,下计算一定容积的样品中微生物的数量。,方法：用计数板计数。,缺点：不能区分死菌与活菌。,【典例3】(2011 年长沙模拟)下表是用于从土壤中分离纯化,土壤细菌的培养基的配方。下列分析不正确的是(,),A.上述培养基配方中能充当碳源的成分是牛肉膏和蛋白胨 B分离纯化微生物最常使用的接种方法是平板划线法和稀 释涂布平板法,C加 CR 的培养基为选择培养基，只以尿素为唯一氮源的,培养基为鉴别培养基,D使用纤维素酶处理比化学方法更高效率、反应条件温,和、不污染环境,解题思路牛肉膏和蛋
13、白胨能提供碳源和氮源；加 CR 的培 养基为鉴别培养基，只以尿素为唯一氮源的培养基为选择培养 基。,答案C,考点对应练,3在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是(,),C,A.分解尿素的细菌 C.分解纤维素的细菌,B硝化细菌 D乳酸菌,解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红纤维素 的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心 的透明圈。,1(2012 年汕头统考)下列关于果醋制作的叙述中，错误的,是 (,),B,A制作过程中需要通入氧气 B温度一般要控制在 50 左右 C醋酸菌能将果酒变成果醋 D当氧气、糖充足时，醋酸菌可将果汁中的糖分解成醋酸 解析：醋酸菌的最适温度在30
14、50 。,2(2011 年揭阳会考双选)下图是实验室使用某种接种方法 在各种营养条件适宜的培养基上培养某种微生物的结果，相关,叙述不正确的是(,),BD,A该图最可能是用平板划线法进行接种 B该种微生物有可能是 H5N1 病毒 C操作者的衣着和手，需进行消毒 D该接种方法常用来准确统计样品中活菌的数目 解析：病毒营寄生生活，只能用活细胞进行培养；该方法 是一种常见的分离方法。,3(2011 年佛山二模双选)三个培养皿中分别加入 10 mL 不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养 36 小时后，,计算菌落数，结果如下表。下列选项正确的是(,),BD,A.该实验采用的是液体培养基 B该实验
15、采用稀释涂布平板法接种 C和对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子 D和对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类 解析：有琼脂一定不是液体培养基；和有两个自变量， 不能说明问题。,4(2010 年广东双选)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入,已灭菌的发酵装置中进行试验(见下图)，恰当的做法是(,),A.加入适量的酵母菌,AC,B.一直打开阀 b 通气 C.一直关紧阀 a，偶尔打开阀 b 几秒钟 D.把发酵装置放到 4冰箱中进行试验 解析：果酒的制备过程中先让酵母菌在有氧条件下迅速扩 增，再让酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精。,5(2011 年深圳二模)下列是对土壤微生物开展探究活动的,三个案例，请在相应的空白处作答。,(1)案例：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂,(分解)。,设计思路：,对实验组土壤应该进行_处理，尽可能排除_,的作用。,灭菌,土壤微生物,(2)案例：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。 实验步骤： 将取自农田的土
