高考生物二輪復習 專題15 微生物的培養(yǎng)與應用課件.ppt

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考點49 微生物的培養(yǎng),考點50 微生物的應用,專題15 微生物的培養(yǎng)與應用,高考考法突破,考法1 微生物的培養(yǎng)和分離,應試基礎必備,考點49 微生物的培養(yǎng),考點49 微生物的培養(yǎng),考法2 微生物的篩選與計數(shù),應試基礎必備,1．微生物的培養(yǎng) (1)培養(yǎng)基 ①概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)。 ②成分：一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽，還需滿足不同微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。 ③培養(yǎng)基的制備：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。 (2)無菌技術(shù) ①關(guān)鍵：防止外來雜菌的入侵。 ②方法：實驗室中常用紫外線或化學藥物消毒，如用酒精擦拭雙手；滅菌的方法主要有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。 (3)實驗操作 ①制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 a．步驟：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。 b．倒平板操作時待培養(yǎng)基冷卻至50度左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。 ②純化大腸桿菌 a．原理：在培養(yǎng)基上將細菌稀釋或分散成單個細胞，使其長成單個菌落，這個菌落就是一個純化的細菌菌落。 b．方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。,考點49 微生物的培養(yǎng),應試基礎必備,③菌種的保藏 a．短期保存：固體斜面培養(yǎng)基上4 ℃保存，菌種易被污染或產(chǎn)生變異。 b．長期保存：甘油瓶中－20 ℃冷凍箱中保藏。,2．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) (1)篩選菌株 原理：人為提供有利目的菌生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長。 (2)統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法 ①顯微鏡直接計數(shù)法 a．原理：利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。 b．方法：用計數(shù)板計數(shù)。 c．缺點：不能區(qū)分死菌與活菌。 ②間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法) A．原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能推測出樣品中大約含有多少活菌。 B．計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(CV)M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 C．操作 a．設置重復組，增強實驗的說服力與準確性。 b．為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。 (3)實驗流程：土壤取樣→制備培養(yǎng)基→微生物的培養(yǎng)與觀察→細菌的計數(shù)。,考點49 微生物的培養(yǎng),應試基礎必備,3．培養(yǎng)基對微生物的選擇作用 (1)纖維素酶 纖維素酶是一種復合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，具有催化分解纖維素的作用，其作用過程如下：,(2)纖維素分解菌的篩選原理 以纖維素作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基上，剛果紅＋纖維素→紅色復合物，纖維素分解菌可分泌纖維素酶，分解纖維素使紅色消失，出現(xiàn)透明圈。即：可根據(jù)透明圈來篩選纖維素分解菌。 (3)土壤中纖維素分解菌的篩選流程 土壤取樣(要在富含纖維素的環(huán)境中取樣)→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。,返回考點目錄,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,角度1 對培養(yǎng)基的認識 1．培養(yǎng)基的成分,考法1 微生物的培養(yǎng)和分離,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,2．培養(yǎng)基的分類,考點49 微生物的培養(yǎng),3．培養(yǎng)基的配制原則 (1)目的要明確：根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等選擇原料配制培養(yǎng)基，如培養(yǎng)自養(yǎng)型的微生物就不用加入有機營養(yǎng)物質(zhì)。 (2)營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。 (3)pH要適宜：各種微生物適宜生長的pH范圍不同。,高考考法突破,(4)自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物類型劃分的主要依據(jù)：能否以無機碳作為生長的主要或唯一碳源，而與氮源無關(guān)。自養(yǎng)微生物以CO2或碳酸鹽為碳源進行代謝生長；異養(yǎng)微生物必須以有機物作為碳源進行代謝生長。 (5)營養(yǎng)成分不同,考點49 微生物的培養(yǎng),(6)微生物最常用的碳源和氮源：最常用的碳源是糖類，尤其是葡萄糖；最常用的氮源是銨鹽和硝酸鹽。對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的有機化合物既是碳源，又是氮源。 4．瓊脂的作用：加入培養(yǎng)基中的瓊脂只能起到凝固作用，一般不能被微生物利用。 5．選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的辨析：選擇培養(yǎng)基一般只生長特定的微生物，鑒別培養(yǎng)基可以存在其他微生物，而且能鑒別特定的微生物。,角度2 無菌技術(shù)操作的方法 1．滅菌的方法與原理,高考考法突破,(3)酒精燈灼燒法：適用于操作時試管口及接種環(huán)的滅菌。 以上三種高溫滅菌的原理是使細菌體內(nèi)蛋白質(zhì)變性而達到殺滅細菌的目的。 2．消毒的方法 (1)煮沸消毒法：100 ℃煮沸5～6 min，可以殺死微生物細胞，可用于飲水和餐具的消毒。 (2)巴氏消毒法：80 ℃煮15 min或70～75 ℃煮30 min，實際生產(chǎn)中常用于鮮奶的消毒。 (3)70%酒精消毒法：70%酒精殺菌能力最強，常用于實驗時操作者手的消毒。體積分數(shù)為70%的酒精殺菌效果最好的原因是如果濃度過高，使菌體表面蛋白質(zhì)凝固成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其中；濃度過低，則殺菌能力減弱。,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,3．消毒和滅菌的比較,考點49 微生物的培養(yǎng),角度3 平板劃線法和稀釋涂布平板法對大腸桿菌的純化的比較,高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),角度4 分離微生物的方法 (1)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，如培養(yǎng)基中缺乏氮源時，可以分離固氮微生物。 (2)當培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學成分時，如石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達到分離出能消除石油污染的微生物的目的。 (3)當培養(yǎng)基中加入抗生素時，如加入青霉素、鏈霉素，可以抑制細菌的生存，從而分離出真菌等真核微生物。 角度5 關(guān)于透明圈 1．抗生素與透明圈的關(guān)系：抗生素是由真菌產(chǎn)生的、可以抑制細菌的生長、繁殖甚至殺死細菌的一類物質(zhì)。用含抗生素的濾紙片均勻置于平板培養(yǎng)基上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，某種細菌形成的透明圈越大，說明該細菌對該抗生素越敏感，抑菌能力越強。若不出現(xiàn)透明圈，說明該細菌對該抗生素不敏感。 2．分解圈(或透明圈)的大小與降解能力的關(guān)系：在固體培養(yǎng)基中滲入溶解性差、可被特定菌利用的營養(yǎng)成分，造成渾濁、不透明的培養(yǎng)基背景。接種培養(yǎng)后待篩選的菌落周圍就會形成分解圈(或透明圈)，分解圈(或透明圈)的大小反映了菌落利用此物質(zhì)的能力。常作為初步篩選菌落的快速方法。如在培養(yǎng)基中摻入可溶性淀粉、酪素或原油可以分別用于檢測菌株產(chǎn)淀粉酶、產(chǎn)蛋白酶或降解原油能力的大小。,,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),1．檢測培養(yǎng)基是否被污染的方法：將未接種的培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)，若培養(yǎng)基上有菌落說明培養(yǎng)基被污染，無菌落說明未被污染。 2．兩種常用剛果紅(CR)染色法的比較,考法2 微生物的篩選與計數(shù),高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),3．菌株篩選原理的比較,4.正確的取樣方法：搖勻培養(yǎng)液再取樣。 5．計數(shù)時數(shù)據(jù)誤差較大的原因：一是未搖勻培養(yǎng)液，吸管在上部取樣，則數(shù)據(jù)偏小，在下部取樣，則數(shù)據(jù)偏大；二是應統(tǒng)計這一區(qū)間的活菌個體數(shù)，若把死亡個體算進來，數(shù)據(jù)會偏高。 6．影響微生物數(shù)量變化的因素：養(yǎng)分、空間、溫度、pH值變化和有毒排泄物等都是影響微生物數(shù)量持續(xù)增長的限制因素，因而也影響K值(環(huán)境容納量)的大小。,,本考點結(jié)束,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,應試基礎必備,考點50 微生物的應用,考點50 微生物的應用,考法3 果酒和果醋的制作方法及應用,考法4 腐乳的制作及條件控制,考法5 泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測定,應試基礎必備,1．果酒與果醋的制作,考點50 微生物的應用,應試基礎必備,2．腐乳的制作 (1)原理：毛霉等微生物能產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：,考點50 微生物的應用,(2)腐乳的制作流程,(3)影響腐乳品質(zhì)的因素 ①鹽：a.濃度過低，不足以抑制微生物生長，豆腐易腐敗變質(zhì)。b.濃度過高，會影響腐乳口味。 ②酒的含量：一般控制在12%左右。 ③香辛料：具調(diào)味、殺菌作用。 (4)溫度：15～18 ℃。 3．泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定 (1)作用菌種：乳酸菌和假絲酵母。 (2)原料：白菜、洋白菜等。 (3)原理：在無氧的條件下，微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵，乳酸菌將糖分轉(zhuǎn)化為乳酸，這時需氧菌的活動被抑制；當乳酸增加到一定程度時，乳酸菌的活動受到抑制，發(fā)酵活動逐漸變緩甚至停止。 (4)制作步驟,應試基礎必備,返回考點目錄,(5)亞硝酸鹽含量的測定 ①危害：當攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。在特定條件下，亞硝酸鹽可以轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺。 ②原理：亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應，這一產(chǎn)物再與N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色產(chǎn)物，通過目測比較，大致估算其含量。 ③檢測步驟：配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色。 4．與發(fā)酵有關(guān)的微生物,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 微生物種類與產(chǎn)物的關(guān)系 1．酵母菌與果酒的關(guān)系：酵母菌有氧呼吸時，產(chǎn)生能量多，產(chǎn)物為二氧化碳和水，可大量繁殖；無氧呼吸時，產(chǎn)生能量少，產(chǎn)物為酒精和二氧化碳，僅能滿足自身代謝，基本不繁殖，所以用酵母菌進行工業(yè)生產(chǎn)果酒時先進行通氣，再密閉。 2．醋酸菌與果醋的關(guān)系：制作果醋的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動。當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷?角度2 制作果酒的材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失以及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，不要太干凈，以防洗去野生酵母菌。 角度3 防止發(fā)酵液被污染的措施 (1)榨汁機要清洗干凈并晾干。 (2)發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分數(shù)為70%的酒精消毒。 (3)裝入葡萄汁后要封閉充氣口。,考法3 果酒和果醋的制作方法及應用,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度4 發(fā)酵條件的控制及酒精的檢測 (1)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3的空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 (2)嚴格控制溫度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵；30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 (3)充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。 (4)果酒發(fā)酵要定時排氣的原因：操作過程中由于產(chǎn)生二氧化碳使瓶內(nèi)氣壓增大，如果不及時排氣，導致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開甚至爆炸。 (5)檢驗酒精的常用方法：重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應呈灰綠色。 角度5 果酒和果醋的制作步驟的比較,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度6 制作果酒和果醋的裝置圖分析 (1)各部位的作用 ①充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣。,②排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2；與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可有效阻止空氣中微生物的進入，避免來自空氣的污染。 ③出料口：用來取樣。 (2)該裝置的使用方法 使用該裝置制酒時，應該關(guān)閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接充氣泵，輸入氧氣。,考點50 微生物的應用,,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 鹽和鹵湯的作用 1．發(fā)酵過程中加鹽的作用：不僅可以調(diào)制風味，而且能夠抑制雜菌等其他微生物的繁殖。 2．鹵湯的作用：除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨特的風味。 角度2 防止雜菌感染的措施 (1)用來腌制腐乳的玻璃瓶洗干凈后要用沸水消毒滅菌。 (2)裝瓶時操作要迅速小心，裝瓶后要用膠條密封，且最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染，進而影響腐乳風味。 角度3 影響因素 1．溫度：溫度影響菌絲的生長和代謝，如溫度過低，則菌絲生長緩慢，不能進入豆腐塊的深層；溫度高，菌絲易老化和死亡，影響腐乳的品質(zhì)。 2．發(fā)酵時間：發(fā)酵時間影響生化反應速度及生化產(chǎn)物的量。 角度4 腐乳味道鮮美、易于消化吸收的原因 毛霉產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為多肽和氨基酸；其產(chǎn)生的脂肪酶能將豆腐中的脂肪水解為甘油和脂肪酸。,考法4 腐乳的制作及條件控制,考點50 微生物的應用,,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 材料的選擇及用量 (1)蔬菜應新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 (2)清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用：一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。 角度2 條件控制 (1)泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。 (2)泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內(nèi)注滿水，以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境，并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水。 (3)發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可。溫度過高則易滋生雜菌，溫度過低則發(fā)酵時間延長。 角度3 亞硝酸鹽含量的測定 (1)測定亞硝酸鹽含量的方法：比色法。 (2)在泡菜腌制過程中定期測定亞硝酸鹽含量的目的：把握取食的最佳時間。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素：溫度、腌制時間、食鹽用量等。溫度高、時間短、食鹽用量低都會造成雜菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。,考法5 泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測定,考點50 微生物的應用,,本考點結(jié)束,考點50 微生物的應用,