專題21 微生物分離培養(yǎng)及在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用課件

1、專題21晨背關(guān)鍵語句導(dǎo)練感悟高考熱點(diǎn)透析高考考點(diǎn)一考點(diǎn)二拾遺自主補(bǔ)給沖刺直擊高考考點(diǎn)三請(qǐng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟虒W(xué)實(shí)際和高考要求選用1(2012北京高考)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，在接種時(shí)不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大的一項(xiàng)是 ()A將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中B將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上C將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上D將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上命題立意本題主要考查幾種常見生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的無菌操作要求。知識(shí)依托無菌操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響大小決定于雜菌對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵在于無菌操作，否則將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。解析選 A項(xiàng)，將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中進(jìn)行釀酒時(shí)，在缺氧、酸

2、性環(huán)境下其他雜菌不能生長(zhǎng)，故不嚴(yán)格滅菌對(duì)其影響不大；B項(xiàng)，腐乳制作中將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上，毛霉生長(zhǎng)繁殖快且抗雜菌能力強(qiáng)，故不嚴(yán)格滅菌對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大；C項(xiàng)，進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，植物材料體積小、抗性差，而微生物繁殖快、生長(zhǎng)迅速、會(huì)爭(zhēng)奪培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)，產(chǎn)生的代謝廢物還會(huì)毒害培養(yǎng)材料，故培養(yǎng)材料一旦被微生物(如細(xì)菌)污染，將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；D項(xiàng)，選擇培養(yǎng)基中已經(jīng)加入了某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長(zhǎng)，促進(jìn)所需要的微生物生長(zhǎng)，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上時(shí)不進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大。C2(2012江蘇高考)下列關(guān)

3、于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，合理的是(多選) ()A在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時(shí)間可延長(zhǎng)B條件適宜時(shí)醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸C果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會(huì)逐漸減小D將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時(shí)，底層和近瓶口處需加大 用鹽量命題立意本題主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知識(shí)。知識(shí)依托傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)操作中，要提供適合所用微生物生長(zhǎng)發(fā)育的適宜條件，同時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作，抑制其他雜菌生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)操作過程中減少不安全因素的發(fā)生。解析選 果酒發(fā)酵后期，因營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、pH改變等原因，酵母菌呼吸產(chǎn)生CO2的量變少，所以可延長(zhǎng)擰松瓶蓋的間隔時(shí)間，A項(xiàng)正確；當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸

4、，B項(xiàng)正確；果酒發(fā)酵過程中不斷消耗葡萄糖產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致發(fā)酵液的密度逐漸減小，C項(xiàng)正確。制作腐乳時(shí)，對(duì)長(zhǎng)滿毛霉的豆腐加鹽腌制時(shí)，需逐層加鹽，并隨層數(shù)加高而增加用鹽量，在近瓶口表面要鋪得厚一些，D項(xiàng)錯(cuò)誤。ABC3(2012浙江自選模塊)幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進(jìn)行分離培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)基本步驟如下：請(qǐng)回答：(1)在配制培養(yǎng)基時(shí)，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因?yàn)镠p含有_，它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落周圍會(huì)出現(xiàn)_色環(huán)帶。(2)下列對(duì)尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是_滅菌。A高壓蒸汽 B紫外燈照射 C70%酒精浸泡 D過濾(3)步驟X表

5、示_。在無菌條件下操作時(shí)，先將菌液稀釋，然后將菌液_到培養(yǎng)基平面上。菌液稀釋的目的是為了獲得_菌落。(4)在培養(yǎng)時(shí)，需將培養(yǎng)皿倒置并放在_中。若不倒置培養(yǎng)，將導(dǎo)致_。(5)臨床上用14C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)人體是否感染Hp，其基本原理是Hp能將14C標(biāo)記的_分解為NH3和14CO2。命題立意本題考查微生物的分離與培養(yǎng)的知識(shí)。知識(shí)依托微生物分離是根據(jù)微生物的營(yíng)養(yǎng)需求及生長(zhǎng)條件，人為控制這些條件，適合目的微生物生長(zhǎng)、抑制其他微生物生長(zhǎng)的方法。微生物培養(yǎng)操作過程中要嚴(yán)格無菌操作。運(yùn)用特定的染色或化學(xué)試劑與微生物代謝產(chǎn)物的特定反應(yīng)，檢驗(yàn)或檢測(cè)目的微生物。解析(1)幽門螺桿菌(Hp)含有脲酶，能以尿素為氮源，在

6、加入尿素和酚紅指示劑的培養(yǎng)基中培養(yǎng)Hp，由于尿素經(jīng)脲酶的降解可產(chǎn)生堿性的NH3，NH3能使培養(yǎng)基中的酚紅由紅黃色變成紅色，故菌落周圍會(huì)出現(xiàn)紅色環(huán)帶。(2)由于尿素加熱會(huì)分解，對(duì)尿素溶液進(jìn)行滅菌最好用G6玻璃砂漏斗過濾。(3)微生物的分離和培養(yǎng)步驟是：配制培養(yǎng)基滅菌、倒平板接種培養(yǎng)。為獲得單菌落，接種操作前應(yīng)先將菌液稀釋，然后將菌液涂布到培養(yǎng)基平面上即可。(4)微生物培養(yǎng)時(shí)需將培養(yǎng)皿倒置并放在恒溫培養(yǎng)箱中，若不倒置培養(yǎng)，則無法形成單菌落。(5)幽門螺桿菌能將14C標(biāo)記的尿素分解為NH3和14CO2，故臨床上常用14C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)人體內(nèi)幽門螺桿菌的存在。答案(1)脲酶紅(2)D(3)接種涂布單(4

7、)恒溫培養(yǎng)箱無法形成單菌落(5)尿素 1從考查內(nèi)容上看，主要考查微生物的純化培養(yǎng)操作與應(yīng)用、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。 2從考查角度上看，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際考查微生物的計(jì)數(shù)、分離和純化培養(yǎng)；結(jié)合發(fā)酵食品制作過程考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)原理及基本操作。 3從命題趨勢(shì)上看，預(yù)計(jì)2013年高考命題仍以對(duì)微生物培養(yǎng)與應(yīng)用考查為熱點(diǎn)，主要是和生產(chǎn)生活實(shí)際相聯(lián)系或與實(shí)驗(yàn)結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行綜合命題考查。 例1(2012青島調(diào)研)在農(nóng)田土壤的表層自生固氮菌較多，用表層土制成的稀泥漿接種到特制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可將自生固氮菌與其他細(xì)菌分開，對(duì)培養(yǎng)基的要求是() 加抗生素不加抗生素加氮素不加氮素加葡萄糖不加葡萄糖37恒溫箱中培

8、養(yǎng)2830溫度下培養(yǎng) AB C D微生物的營(yíng)養(yǎng) 解析細(xì)菌對(duì)抗生素敏感，故培養(yǎng)基中應(yīng)不加抗生素；自生固氮菌有固氮功能，故培養(yǎng)基中不需要加氮素；自生固氮菌是異養(yǎng)的，應(yīng)該加葡萄糖，其生長(zhǎng)繁殖的適宜溫度是2830。 答案C2培養(yǎng)基的類型及作用劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)半固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類、鑒定固體培養(yǎng)基微生物分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確(用化學(xué)成分已知的化學(xué)物質(zhì)配成)分類、鑒別用途選擇培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)培養(yǎng)、分離出特定

9、微生物，如培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，可在培養(yǎng)基中加入高濃度食鹽鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品鑒別不同種類的微生物，如用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有，菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤)1下表為某培養(yǎng)基的配方，有關(guān)敘述正確的是()成分牛肉膏葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)青霉素瓊脂蒸餾水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1萬單位適量1 000 mLA能在此培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，擬核上有抗青霉素的 基因B此培養(yǎng)液是天然鑒別培養(yǎng)基C此培養(yǎng)基可以用來檢測(cè)自來水中細(xì)菌含量是否符合飲用 水標(biāo)準(zhǔn)D此培養(yǎng)基

10、可以用于選育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌菌種的基因工程 的操作過程中解析：選 此表表示鑒定大腸桿菌的合成培養(yǎng)基；能在此培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其抗性基因位于質(zhì)粒上。D2判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對(duì)照是( )A未接種的選擇培養(yǎng)基B未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基C接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基D接種了的選擇培養(yǎng)基解析：選 將菌液稀釋相同的倍數(shù)后接種，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此應(yīng)以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照。對(duì)照遵循的原則是單一變量原則，所以應(yīng)與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。C 例2 請(qǐng)回答下列有關(guān)微生物的一些問題。 (1)微生物的分布：微生物主要分布在富含_的土壤

11、表層；不同微生物對(duì)pH的要求不同，細(xì)菌常生活在酸堿度_的潮濕土壤中。 (2)微生物的消毒和滅菌：在菊花組織培養(yǎng)中，對(duì)外植體常用酒精和_進(jìn)行消毒。在微生物培養(yǎng)中，對(duì)培養(yǎng)基常用_方法進(jìn)行滅菌。靜止空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能_。如果要檢測(cè)滅菌是否徹底，可以采用的方法是：_。微生物培養(yǎng)的基本技術(shù) (3)微生物的應(yīng)用：在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，運(yùn)用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，請(qǐng)寫出該過程的化學(xué)反應(yīng)式：_。在果醋制作時(shí)，運(yùn)用醋酸菌在_和糖源充足時(shí)，將糖分解成醋酸。 (4)微生物的接種：微生物接種的方法很多，最常用的是_和_。 (5)微生物的計(jì)數(shù)：根據(jù)培養(yǎng)基上

12、出現(xiàn)的菌落數(shù)目和稀釋倍數(shù)計(jì)算得出細(xì)菌數(shù)目往往比實(shí)際的數(shù)目低，原因是_。 (6)微生物的鑒定：為檢測(cè)尿素分解菌的存在與否，在以尿素為唯一氮源的_(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基中加入_指示劑，如果存在尿素分解菌，則指示劑將變_色。1微生物培養(yǎng)技術(shù)中的消毒和滅菌消毒滅菌區(qū)別使用手段較為溫和的物理或化學(xué)方法強(qiáng)烈的理化因素結(jié)果殺死表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)殺死包括芽孢和孢子在內(nèi)的所有微生物常用方法煮沸消毒法、化學(xué)藥劑消毒法、巴氏消毒法、紫外線消毒法等灼燒滅菌法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法等聯(lián)系都借助理化性質(zhì)，營(yíng)造微生物難以生存的不良環(huán)境；作用實(shí)質(zhì)都是通過使蛋白質(zhì)變性來抑制微生物生命活動(dòng)或

13、殺死微生物 (3)稀釋涂布平板法：先將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋后涂布平板，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散到培養(yǎng)基的表面，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。如下圖：3某學(xué)者欲研究被石油污染過的土壤中細(xì)菌數(shù)量，并從中篩選出能分解石油的細(xì)菌。下列操作錯(cuò)誤的是()A利用平板劃線法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)B以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選C采用稀釋涂布平板法分離菌種D稱取和稀釋土壤時(shí)應(yīng)在火焰旁解析：選 平板劃線法能對(duì)細(xì)菌分離純化，但不能對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，而稀釋涂布平板法可以分離菌種并進(jìn)行計(jì)數(shù)。A4下圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)圖甲是利用_法進(jìn)行微生物接種，圖乙是利用_法進(jìn)行微

14、生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是_和_；對(duì)這兩種接種工具進(jìn)行滅菌和消毒的方法依次是_和酒精消毒。(2)接種操作為什么一定要在火焰附近進(jìn)行？_。(3)下圖是采用上述接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，其接種方法是_(填“圖甲”或“圖乙”)。解析：圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰附近存在著無菌區(qū)域，因此接種常在火焰附近進(jìn)行。在微生物培養(yǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生水，對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成影響，故需要倒置培養(yǎng)。答案：(1)平板劃線稀釋涂布平板接種環(huán)涂布器灼燒滅菌(2)火焰附近存在著無菌區(qū)域(3)圖乙 例3 (2012海南高考)回答下列關(guān)于腐乳

15、制作的問題： (1)腐乳是豆腐經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是_，其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為_和_；其產(chǎn)生的_能將豆腐中的脂肪水解為_和_。 (2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制，加鹽還可以抑制_生長(zhǎng)。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配置而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨(dú)特的_。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 解析(1)腐乳制作發(fā)酵過程中起作用的微生物有多種，如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸，產(chǎn)生的脂肪酶能夠?qū)⒍垢械闹舅鉃楦视秃椭舅帷?(2)發(fā)酵過程

16、中加鹽腌制，不僅可以調(diào)制風(fēng)味，而且能夠抑制雜菌等其他微生物的生長(zhǎng)。 (3)腐乳制作后期加入鹵湯，鹵湯不僅可以防腐，還可以使腐乳具有獨(dú)特的風(fēng)味(或香味)。 答案(1)毛霉(多)肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸 (2)微生物 (3)風(fēng)味微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?nèi)容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量原料選擇新鮮、無爛籽粒葡萄(或蘋果)豆腐大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜實(shí)驗(yàn)流程挑選葡萄沖洗榨汁 酒精發(fā)酵 果酒醋酸發(fā)酵 果醋豆腐上長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制制泡菜：選材配制鹽水裝壇發(fā)酵成品測(cè)亞硝酸鹽含量：配制溶液制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液制備樣品處理液比色操作注意事項(xiàng)材料選擇與處理防止發(fā)酵液污

17、染，控制好發(fā)酵條件材料用量防止雜菌污染控制溫度及酒精含量泡菜壇的選擇腌制條件(無氧)測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作共同點(diǎn)都是天然的發(fā)酵，利用了微生物新陳代謝過程中代謝產(chǎn)物的作用或直接獲取代謝產(chǎn)物5小李嘗試制作果酒，他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如右圖)，恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?)A加入適量的醋酸菌B一直打開閥b通氣C一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘D把發(fā)酵裝置放到4冰箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)解析：選 在該發(fā)酵裝置中有發(fā)酵底物(葡萄糖)，但沒有發(fā)酵生物(酵母菌)，故應(yīng)在裝置中放入適量的酵母菌。將閥a一直關(guān)緊是為了防止氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置；偶爾打開閥b幾秒鐘，是為了排出發(fā)酵產(chǎn)生的過多二氧化碳。如果一直打開閥b通氣，則可使氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置而影響發(fā)酵。酵母菌發(fā)酵需要的最適溫度在1825，4時(shí)溫度太低，將影響發(fā)酵的速率。C6下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是()A腐乳制作所需要的適宜溫度最高B果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵C使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D使用的菌種都具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA 和 RNA解析：選 果醋制作所需要的適宜溫度最高，為3035；果醋制作所用的菌種(醋酸菌)為好氧細(xì)菌，只進(jìn)行有氧呼吸；腐乳制作所用的菌種主要是毛霉；酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌種都具有細(xì)胞壁，都既有DNA又有RN