（通用版）2019版高考生物二輪復習 專題十一 生物技術實踐 考點31 微生物的利用及在傳統發(fā)酵技術中的應用課件.ppt

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1、第一篇專題十一生物技術實踐,考點31微生物的利用及在傳統發(fā)酵技術中的應用,,直擊考綱 1.微生物的分離和培養(yǎng)。 2.某種微生物數量的測定。 3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。 4.利用微生物進行發(fā)酵來生產特定的產物以及微生物在其他方面的應用。 5.從生物材料中提取某些特定的成分。 6.運用發(fā)酵加工食品的基本方法。 7.DNA的粗提取與鑒定。,靜悟提綱,,核心點撥,,,欄目索引,題組特訓,,,靜悟提綱,,1.微生物的培養(yǎng),(1)無菌技術：主要包括消毒和滅菌。 消毒方法：常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。 常用滅菌方法：灼燒滅菌接種環(huán)、接種針等金屬器具；干熱滅菌主要針對玻璃器皿等；高壓蒸汽滅菌主要針對培養(yǎng)基

2、等。,,核心點撥,,(2)倒平板操作 操作過程如圖所示，操作時要待培養(yǎng)基冷卻至50 左右時，在酒精燈火焰附近進行。 制備固體培養(yǎng)基最后要將平板倒置，其主要目的是防止培養(yǎng)皿皿蓋上的水珠滴入培養(yǎng)基造成污染。,(3)平板劃線操作,(4)稀釋涂布平板法：先將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。如圖所示：,2.某種微生物的分離與計數 (1)分離選擇培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。 培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。 培養(yǎng)基中缺乏

3、氮源時，可以分離得到固氮微生物。 當培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學成分時，也具有分離效果。 改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)能得到耐高溫的微生物。,(2)計數 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 a.篩選菌株：利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基篩選菌株。 b.計數方法：活菌計數法和顯微鏡直接計數法。前者為了增強實驗的說服力和準確性，需設置重復組，一般選擇菌落數在30300的平板進行計數。 c.過程：土壤取樣樣品的稀釋微生物的培養(yǎng)與觀察。,分解纖維素的微生物的分離 a.實驗原理,即：可根據是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。 b.流程：土壤取樣選擇培養(yǎng)梯度

4、稀釋涂布平板挑選菌落。,,,(3)鑒定方法,3.微生物在傳統發(fā)酵技術中的應用,題組一微生物的培養(yǎng)和利用,1,2,3,4,5,1.苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴重危害。某學?？蒲行〗M準備依據如圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選出苯酚高效降解菌株。據圖回答下列問題：,,題組特訓,,,,(1)甲圖中苯酚降解菌的富集培養(yǎng)基應含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有_______________。,蛋白胨、苯酚,答案,解析,1,2,3,4,5,解析微生物培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質以及氧氣的要求。對異

5、養(yǎng)微生物來說，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作為營養(yǎng)要素成分時并不是起單一方面的作用。微生物常見的接種的方法有：平板劃線法：將已經熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種、劃線，在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數逐漸減少，最后可能形成單個菌落；稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經過大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經培養(yǎng)后可形成單個菌落。 培養(yǎng)基成分中的有機物均可以提供碳源，即蛋白胨、苯酚均可以作為碳源。,1,2,3,4,5,(2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應隨轉接次數增加而逐漸__________，以達到獲得苯酚高效降解菌的目的。應采用

6、_____________ 法來進行該菌種的計數與分離，統計的菌落數往往比活菌的實際數目要____。,增加(升高),稀釋涂布平板,小,答案,解析,解析本實驗的目的是篩選苯酚降解菌株，因此將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應隨轉接次數增加而逐漸增加，以達到富集苯酚降解菌的目的。圖甲中采用的是稀釋涂布平板法，以便于菌落計數與分離，用這種方法統計的菌落數往往比活菌的實際數目要小，因為常常有兩個或多個菌體連在一起生長繁殖而形成一個菌落的情況。,1,2,3,4,5,(3)制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、碳源、氮源、無機鹽和特殊營養(yǎng)物質外，還必須添加______________。培養(yǎng)基的滅菌方法為_______

7、_______。,瓊脂(凝固劑),高壓蒸汽滅菌,答案,解析,解析制備的平板培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，除了需要水、碳源、氮源、無機鹽和特殊營養(yǎng)物質外，還必須添加瓊脂作為凝固劑。培養(yǎng)基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法。,1,2,3,4,5,(4)乙圖為連續(xù)劃線法示意圖，在該圖中____(填序號)區(qū)域最易獲得單菌落。如需要長期保存該菌種，應采用甘油管藏的方法，保存溫度為________。,,20 ,答案,解析,解析圖乙為平板劃線法，隨著劃線次數的增加，菌種進一步被稀釋，因此圖中區(qū)域更易獲得單菌落。長期保存該菌種，應采用甘油管藏的方法，保存溫度為20 。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,2.外賣在方便了大

8、家的同時也存在著食品安全隱患，今年濟南將啟動外賣“食安封簽”，同時在餐飲企業(yè)的衛(wèi)生測評指標中增加“微生物控制指數”?；卮鹣铝袉栴}： (1)微生物接種最常用的兩種方法是_____________和稀釋涂布平板法。這兩種方法的所有操作都應在酒精燈火焰附近進行，目的是___________ __________________。用前種方法若要在五個區(qū)域劃線，共需灼燒接種環(huán)____次。,平板劃線法,避免周圍環(huán),境中微生物的污染,6,答案,解析,解析微生物接種最常用的兩種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。兩種方法均可用于菌種的分離純化，但若要對菌液中含有的活菌數進行計數，則只能用稀釋涂布平板法，但這種方

9、法得到的結果往往比實際結果偏低，原因是涂布時可能存在兩個或多個細菌連在一起而形成一個菌落。其計算方法是：單位菌液中含有的細菌數菌落數的平均值涂布菌液的體積稀釋倍數。 微生物接種最常用的兩種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。兩種方法的所有操作都應在酒精燈火焰附近進行，目的是避免周圍環(huán)境中微生物的污染。每次接種前后接種環(huán)都需要灼燒滅菌，因此若要在五個區(qū)域劃線，共需灼燒接種環(huán)6次。,1,2,3,4,5,(2)用稀釋涂布平板法對細菌進行計數時，所統計的菌落數往往會比實際數目偏小，原因是______________________________________________ __________。在

10、5個平板上各接種稀釋倍數為103的菌液樣品0.1 mL，培養(yǎng)一段時間后，平板上的菌落數分別為48、50、52、54、330，則每升原菌液樣品中細菌數為_________個。,當兩個或多個細胞連在一起時，平板上只能觀察到,一個菌落,5.1108,答案,解析,解析用稀釋涂布平板法對細菌進行計數時，當兩個或多個細胞連在一起時，平板上只能觀察到一個菌落，所以統計的菌落數往往比活菌的實際數目小。觀察數據發(fā)現330與其他數值相比明顯偏高，證明此平板已被污染，此數值應該舍棄，其他四個培養(yǎng)基上平均數(48505254)/451，所以每升水樣中活菌數為511030.11035.1108(個)。,1,2,3,4,

11、5,(3)為防止人員感染和污染環(huán)境，實驗人員離開實驗室時，一定要做的事情有________________________、________________________________ ________。,洗手(或用酒精對手消毒等),對使用過的培養(yǎng)基進行滅菌處理后,再丟棄,答案,解析,解析實驗人員離開實驗室時，一定要洗手(用酒精對手消毒等)，以防止被微生物感染，對使用過的培養(yǎng)基丟棄前一定要進行滅菌處理，以免污染環(huán)境。,1,2,3,4,5,解析腐乳制作有多種微生物參與，其中起主要作用的是毛霉。毛霉屬于真核生物，而乳酸菌屬于原核生物，因此毛霉與乳酸菌在結構上的主要區(qū)別是：毛霉有核膜包被的細胞核

12、，而乳酸菌沒有。,題組二傳統發(fā)酵技術的應用 3.腐乳是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種經過微生物發(fā)酵的大豆食品。它“聞著臭，吃著香”且易于消化吸收，深受大眾喜愛，其制作方法廣為流傳。請回答下列有關問題： (1)現代科學研究表明，許多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用的是_____，它與乳酸菌在結構上的主要區(qū)別是____________________ ___________________。,1,2,3,4,5,毛霉,毛霉有核膜包被的細,胞核而乳酸菌沒有,答案,解析,(2)腐乳易被人體吸收是因為豆腐中的成分發(fā)生了如下變化：___________ _______________________

13、_______________________________________ _____________________________。,豆腐中的蛋,白質在蛋白酶的催化下分解成小分子肽和氨基酸，豆腐中的脂肪在脂肪,酶的催化下分解成甘油和脂肪酸,解析腐乳易被人體吸收是因為豆腐中的成分發(fā)生了如下變化：豆腐中的蛋白質在蛋白酶的催化下分解成小分子肽和氨基酸；豆腐中的脂肪在脂肪酶的催化下分解成甘油和脂肪酸。,答案,解析,1,2,3,4,5,(3)在腐乳制作過程中會加鹽腌制，加鹽的作用是____________________ _____________________________________

14、___。 越接近瓶口加鹽量越多的原因是_________________________________。,析出豆腐中的水分使,豆腐變硬，抑制微生物的生長避免豆腐變質,越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大,解析制作腐乳的過程中，加鹽可以析出豆腐中的水分使豆腐塊變硬，在后期的制作過程中不會過早酥爛；同時，鹽能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質。越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大，因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量。,答案,解析,1,2,3,4,5,(4)防止雜菌污染是制作腐乳過程中的一項重要的操作，請再列舉一項防止雜菌污染的操作：________________________。,裝瓶時操作要迅速、

15、小心,解析在腐乳制作過程中為防止雜菌污染，用來腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干凈后要用沸水消毒，除此之外，裝瓶時操作要迅速、小心；整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封；封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。,答案,解析,1,2,3,4,5,(5)在腐乳制作過程中會遇到許多問題，請你提出一個科學合理且可供研究的課題。 ________________________。,探究制作腐乳的最佳濕度,解析在腐乳制作過程中，鹽的濃度、溫度、濕度等都會影響腐乳的品質，因此可供研究的課題有：探究制作腐乳的最佳濕度、探究制作腐乳的最佳溫度等。,答案,解析,1,2,3,4,5,4.用百香果作材料制

16、成的果醋具有緩解壓力、消除疲勞、延緩衰老、預防動脈硬化、養(yǎng)顏美容的功效。如圖為百香果醋的制作流程圖，請回答下列相關問題：,1,2,3,4,5,(1)過程的釀造原理是先使酵母菌進行__________，以增加酵母菌的數量，然后通過___________獲得果酒。,有氧呼吸,無氧呼吸,解析在果酒發(fā)酵過程中首先讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，再進行無氧呼吸產生酒精。,答案,解析,(2)釀制百香果酒時，并不需要對百香果進行嚴格的消毒處理，這是因為在_______________的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物因無法適應這一環(huán)境而受到抑制。過程往往不能長時間密封，原因是________

17、_____________________________________。,缺氧、呈酸性,酵母菌無氧呼吸產生CO2，會使得裝置氣壓增大,答案,解析,1,2,3,4,5,解析釀制百香果酒時，在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物因無法適應這一環(huán)境而受到抑制，所以不需要對百香果進行嚴格的消毒處理。酵母菌無氧呼吸產生酒精和CO2，CO2會使裝置氣壓增大，應及時放氣。,1,2,3,4,5,(3)過程適宜的溫度為__________。溫度過高時，醋酸菌代謝減慢甚至死亡，根本原因是_________________________。,3035 ,溫度過高，影響酶的活性,解析醋

18、酸菌的最適生長溫度為3035 ，溫度主要影響酶的活性。,答案,解析,1,2,3,4,5,(4)過程轉入過程前，除改變溫度外，還需調整的發(fā)酵條件是_______________。要鑒定百香果醋是否釀制成功，除可以通過觀察菌膜、嘗、嗅之外，還可以通過檢測和比較____________________做進一步的鑒定。,通入無菌空氣,醋酸發(fā)酵前后的pH,解析醋酸菌是需氧型細菌，發(fā)酵時需要通入無菌空氣。可以通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH來進一步鑒定果醋是否釀制成功。,答案,解析,1,2,3,4,5,5.泡菜制作簡單，易于儲存，開胃提神，醒酒去膩，老少適宜，是家喻戶曉的一種佐餐菜肴。以下是有關泡菜制作的

19、一些問題，請分析回答： (1)制備泡菜的鹽水中鹽與清水的質量比約為______，鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是_____________________________________________ ___________________________________。,1,2,3,4,5,解析制備泡菜的鹽水中鹽與清水的質量比約為14，鹽水加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了避免高溫殺死乳酸菌，保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。,答案,解析,14,加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響,(2)在泡菜腌制過程中經常向壇口邊緣的水槽中補充水

20、分，目的是提供______環(huán)境。在發(fā)酵初期會有氣泡從壇沿水槽內的水中間歇性溢出，這些氣泡來源于_____________________________________________。,無氧,微生物呼吸作用產生的氣體和泡菜壇中剩余的空氣,解析在泡菜腌制過程中向壇口邊緣的水槽中補充水分的目的是隔絕空氣，提供乳酸菌發(fā)酵的無氧環(huán)境。在發(fā)酵初期微生物呼吸作用產生的二氧化碳和泡菜壇中剩余的空氣由于發(fā)酵壇內溫度升高會從壇沿水槽內的水中溢出。,答案,解析,1,2,3,4,5,(3)發(fā)酵后期，乳酸含量繼續(xù)增加，當達到1.2%以上時，發(fā)酵速率漸漸變緩甚至停止，主要原因是____________________

21、______。,pH過低抑制了乳酸菌的生長,解析發(fā)酵后期，當乳酸含量達到1.2%以上時，pH過低會抑制乳酸菌的生長，導致發(fā)酵速率漸漸變緩甚至停止。,答案,解析,1,2,3,4,5,(4)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_____________________ _____。,鹽過多抑制了乳酸菌,發(fā)酵,解析鹽過多會抑制乳酸菌發(fā)酵，會導致制作的泡菜“咸而不酸”。,答案,解析,1,2,3,4,5,(5)發(fā)酵過程中會產生亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在特定條件下會轉變成致癌物_______，所以在發(fā)酵過程中應定期測定亞硝酸鹽的含量，以把握取食泡菜的最佳時機。檢測亞硝酸鹽含量的方法是________，在檢測泡菜中亞硝酸鹽含量的實驗中，必須先制備已知濃度的____________，將顯色反應后的樣品與其進行比對。,亞硝胺,比色法,標準顯色液,解析亞硝酸鹽在特定條件下會轉變成亞硝胺，可引起基因突變導致癌癥。檢測泡菜中亞硝酸鹽含量的方法是比色法，檢測時必須先制備已知亞硝酸鹽濃度的標準顯色液。,答案,解析,1,2,3,4,5,