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文檔簡介
人教版高中生物選修一全套教案專題1傳統發(fā)酵技術的應用課題1.1果酒和果醋的制作一、【課題目標】(一)知識與技能1.了解傳統發(fā)酵技術在日常生活中的應用。2.掌握發(fā)酵作用的基本原理和方法。3.學習制作果酒、果醋的實際操作技能。4.設計并安裝簡單的生產果酒及果醋的裝置(二)過程與方法1.引導同學們主動參與探究過程,培養(yǎng)同學們搜集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力以及用簡約科學術語表達問題的能力。2.培養(yǎng)同學們綜合分析能力。3.培養(yǎng)同學們利用已建立的知識解決實際問題的能力。(三)情感、態(tài)度與價值觀.對同學們進行科學方法和科學態(tài)度的教育。.體驗和感受生物技術給人類生活帶來的變化。.培養(yǎng)同學們合作精神。。二、【課題重點】說明果酒和果醋的制作原理,設計制作裝置,制作出果酒和果醋三、【課題難點】制作過程中發(fā)酵條件的控制四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】(一)引入新課俗語“無酒不成席”、“開門五件事、油鹽醬醋茶”。酒和醋是人們日常生活離不開的傳統發(fā)酵產品。從這節(jié)課開始,我們以果酒、果醋等為例學習一些傳統發(fā)酵技術。(二)進行新課(閱讀“果酒制作的原理”,引導考同學們自學基礎知識。)1.基礎知識1.1果酒制作原理(1)利用的微生物是酵母菌,其異化作用類型是兼性厭氧型,明確酵母菌發(fā)酵的反應式:①有氧條件:②無氧條件:(2)影響酒精發(fā)酵的主要環(huán)境條件有溫度、氧氣和pH。酒精發(fā)酵是一般將溫度控制在18~25C。范圍內,在20C。時最適宜。酒精發(fā)酵過程中,要保持缺氧、酸性環(huán)境。(閱讀教材資料,師生討論并完成思考1~4。)〖思考1〗為什么在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”?“通氣”的目的是使酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖。“密封”的目的是使酵母菌進行無氧呼吸產生酒精?!妓伎?〗酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”現象,其原因是什么?酵母菌首先進行有氧呼吸產生了水,然后進行無氧呼吸才產生酒精?!妓伎?〗葡萄酒呈現深紅色的原因?在發(fā)酵過程中葡萄皮的色素進入到發(fā)酵液中?!妓伎?〗酵母菌是如何進行生殖的?酵母菌在環(huán)境適宜時進行出芽生殖,環(huán)境不適宜時產生孢子進入休眠狀態(tài)。(閱讀果醋制作的原理,引導考同學們自學基礎知識)1.2果醋制作原理利用的微生物是醋酸菌,其異化作用類型是需氧型。在氧氣和糖源都充足時,降糖分解形成醋酸;當缺少糖源時可將乙醇轉變成乙醛,并進一步轉變成醋酸。明確醋酸發(fā)酵的反應式。醋酸發(fā)酵的最適宜溫度為30~35C。。(師生討論并完成思考5~6)〖思考5〗影響醋酸發(fā)酵的環(huán)境因素還有哪些?氧氣和pH?!妓伎?〗醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了,在醋和啤酒表面形成一層“白膜”。它是怎樣形成的?醋酸菌大量繁殖形成的。2.實驗設計2.1實驗流程課件展示流程圖(討論并完成思考7,提問)〖思考7〗酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯系:區(qū)別酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物溫度氧氣聯系酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供。(閱讀[資料],同學們討論完成發(fā)酵過程的設計。).2設計發(fā)酵裝置:根據圖1-4a、4b回答在酒精發(fā)酵過程中,每隔一段時間(12h)擰松瓶蓋或打開排氣口,其原因是什么?在發(fā)酵過程中產生CO2,防止瓶內氣壓過高引起爆裂。在醋酸發(fā)酵過程中,需要注意什么?要持續(xù)向發(fā)酵液中補充氧氣。在圖1-4b裝置中:充氣口的作用是在_醋酸發(fā)酵中補充氧氣;排氣口的作用是在發(fā)酵中排出CO2或殘余氣體;出料口的作用是便于取樣檢杳和放出發(fā)酵液;排氣口膠管長而彎曲的作用是防止防止空氣中雜菌感染。?發(fā)酵操作1材料選擇和處理選擇新鮮優(yōu)質的葡萄,然后依次沖洗、除去枝梗和榨汁?!妓伎?〗先沖洗后去枝梗的目的是什么?防止雜菌感染。3.2防止發(fā)酵液被污染為防止發(fā)酵液被雜菌污染,實驗中所用的榨汁機、發(fā)酵裝置等器械講行消毒,并使發(fā)酵裝置處于封閉狀態(tài)?!妓伎?0〗在實際生產中,還要對發(fā)酵液進行煮沸處理,其目的是什么?消滅發(fā)酵液中的雜菌。3控制發(fā)酵條件發(fā)酵液裝瓶后保持丄/的剩余空間。酒精發(fā)酵的溫度要控制在18~25C°范圍內,發(fā)酵時間控制在10~12天左右。醋酸發(fā)酵的溫度要控制在30~35C。范圍內,發(fā)酵時間控制在7~?天左右,并保持不斷充氣。(同學們分組討論并完成思考11~12)〖思考11〗在發(fā)酵液裝瓶后問什么要保持1/3的剩余空間?暫時存儲發(fā)酵產生的CO2,起到緩沖作用?!妓伎?2〗在醋酸發(fā)酵過程中需要向發(fā)酵液中補充氧氣,你認為最經濟實用的方法是向發(fā)酵液中通入無菌空氣。4?結果分析與評價1實驗現象:發(fā)酵酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵氣味和味道氣泡和泡沫發(fā)酵液顏色混濁混濁,液面形成白色菌膜4.2檢驗:酒精發(fā)酵后是否有究竟產生,可用重鉻酸鉀來檢驗。原理:在酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應呈灰綠色?!狙a充】為了控制和了解發(fā)酵進程,不斷進行取樣檢查,其中檢查的項目有原料濃度、產物濃度、發(fā)酵菌含量、溶氧量和pH等。方法:(填表,注意對照原則)操作、亠nn試官甲試管乙發(fā)酵液2mL—蒸餾水3mol/LHSO飽和重鉻酸鉀溶液現象5、相關鏈接為了提高果酒和果醋的產量和品質,抑制其他微生物的生長,還應直接向發(fā)酵液中加入人工培養(yǎng)的優(yōu)良菌種。課堂總結、點評本節(jié)課主要學習了以下幾個問題:?果酒和果醋制作的原理2?制作果酒和果醋的實驗流程3?實驗操作中的注意事項4?實驗結果分析與評價同學們應當重點掌握果酒和果醋制作的原理,并且學會分析操作過程中注意的問題。通過小組討論、聯系生活來提高合作探究的能力,并且增強學習生物學的興趣。實例探究例1?生產果醋用的醋酸菌等細菌都具有的特征是()A?都是異養(yǎng)生物B?僅在有水條件下繁殖C?僅在有氧條件下生長D?生存溫度都超過80C。解析:細菌的生長所必需的營養(yǎng)元素:碳源、氮源、無機鹽、水生長因子,其中碳源、氮源、無機鹽、生長因子因細菌種類的不同,所需的種類也不一樣,而水是所有微生物生長共同所需要的物質。細菌按同化作用可分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種;按異化作用可分為需氧型和厭氧型。答案:B例2?發(fā)酵過程中,不會直接引起pH變化的是A?營養(yǎng)物質的消耗B?微生物呼出的CO2C?微生物細胞數目的增加D?次級代謝產物的積累解析:微生物發(fā)酵過程中,微生物的代謝會消耗大量的營養(yǎng)物質,可能造成酸堿物質消耗不均,從而引起pH的變化;微生物的呼吸作用還會產生大量的CO2引起pH的變化;同時產物的種類也能引起pH的變化。答案:C☆綜合應用例3?在啤酒生產過程中,發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產過程大致如下:將經過滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精濃度漸漸上升,泡沫不斷增多。當糖度下降到一定程度后,結束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質和啤酒。根據上述過程,回答以下問題:TOC\o"1-5"\h\z該過程表明啤酒酵母異化作用的特點是。初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是。酒精主要是啤酒酵母菌進行作用產生的代謝產物。)經測定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其它發(fā)酵產物。其余1.5%則用于。(5)請寫出由麥芽糖-葡萄糖-酒精的反應方程式
解析:酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸,在無氧條件下進行無氧呼吸,有氧時酵母菌能通過出芽生殖的方式大量繁殖,種群數量增加很快,無氧時能分解糖類產生酒精,釋放出的能量,大部分儲存在發(fā)酵產物中,極少數用于自身生長發(fā)育。答案:(1)既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸(2)出芽生殖(3)無氧呼吸(4)自身的生長繁殖(5)CHO+H0—2CHOCHO—2CH0H+2C0+能量122211261266126252(五)鞏固練習酶酶1.利用酵母菌發(fā)酵生產酒精時,投放的適宜原料和在生產酒精階段要控制的必要條件分別是()A?玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧C?玉米粉和無氧D.大豆粉和無氧答案:C?嚴格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進行的關鍵,直接關系到是否能得到質量高,產量多的理想產C?pHC?pH控制D?酶的控制A?溫度控制B?溶氧控制答案:D3?生產用菌種的來源主要是(①自然環(huán)境②收集菌株篩選③購置生產用菌種④培養(yǎng)基①②④B.①③④C?②③④D.①②③答案:D4?酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒狀桿菌異化作用的類型依次是()①需氧型②厭氧型③兼性厭氧型A?①②①③B.③②①①C?③②①②D.②②③①答案:B?下列敘述能夠防止發(fā)酵液被污染的是()榨汁機要清洗干凈,并晾干發(fā)酵瓶要清洗干凈,用體積分數為70%的酒精消毒C?裝入葡萄汁后,封閉充氣口D.發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接答案:ABCD?關于酵母菌的敘述,錯誤的是()A?酵母菌代謝類型為異養(yǎng)、兼性厭氧B?酵母菌主要繁殖方式為孢子生殖C?酵母菌只在酒精發(fā)酵中發(fā)揮作用D.酵母菌在含青霉素的培養(yǎng)基中不能生存答案:BCD?在微生物的細胞中,占細胞干重90%以上的化學元素為()A.C、A.C、H、O、NB.C、H、O、N、P、SN、P、S、K、Ca、MgD.C、H、O答案:B?下列條件不是酵母菌快速生長繁殖因素的是()A?含糖量高的培養(yǎng)基B?溫度20C。左右C?Ph=2?5D.pH—6答案:C9?葡萄的糖分是()①乳糖②麥芽糖③葡萄糖④蔗糖⑤果糖A?①②③④⑤B.③④C?①③④⑤D.③⑤答案:D10?關于發(fā)酵的敘述,正確的是()發(fā)酵就是無氧呼吸發(fā)酵就是發(fā)酵工程C?發(fā)酵就是只獲得微生物的代謝產物發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產各種代謝產物的過程答案:D七、【課余作業(yè)】1、查閱資料,自主嘗試利用現有材料釀制果酒2、假如你是一位企業(yè)經理,準備上一條果醋生產線,你覺得應該在生產過程中注意那些安全問題?八、【教學體會】本課題學習的內容和生活聯系比較密切,在教學中應當充分調動同學們的學習興趣,主動探究果酒和果醋的制作流程,并且通過和同學的合作完成相關的實驗設計。有關實驗原理的教學可以聯系必修中微生物的相關內容,注重知識的前后聯系。對于實驗流程的設計則可以通過討論完成。九、【資料袋】葡萄酒的類別葡萄酒若以顏色區(qū)分,可分為白酒、紅酒和玫瑰紅酒,但無論是紅葡萄或白葡萄所壓榨出來的果汁都是沒有顏色的,所以白酒可以用紅葡萄釀造,紅酒是由于在釀造時連葡萄的皮一起發(fā)酵,吸收紅葡萄皮所釋放出來的色素而成為有顏色的紅葡萄酒,如將紅葡萄皮提早分開,讓酒的顏色變淡,即成為玫瑰紅酒。每家酒廠的玫瑰紅酒由于葡萄皮與酒接觸的時間長短不一,故顏色的深淺也不一致。白葡萄皮因沒有色素效果,故釀造時并沒有連皮一起發(fā)酵。葡萄在成熟后便含有果糖、果酸,所謂釀造葡萄酒,簡單來說,只是把葡萄壓榨后的果汁,在發(fā)酵過程中將果糖轉換成酒精,如果果糖全部轉成酒精,則我們稱這些為不甜或乾(dry)的酒,如在轉換個程中,提前終止發(fā)酵,保留多一點糖份,便變成甜酒。葡萄在發(fā)酵過程時,并同時產生熱能和二氧化碳(汽泡),通常一般葡萄酒會讓汽泡跑掉,但如把汽泡保存于葡萄酒中,便成為汽泡葡萄酒(Sparklingwine),香檳便是名聞世界之代表作(只有在法國香檳產區(qū)依規(guī)定釀制之汽泡酒,才能命名香檳,法國其它地區(qū)或世界各地之釀制,只能稱作汽泡酒)。專題1傳統發(fā)酵技術的應用
課題1.2腐乳的制作一、【課題目標】(一)知識與技能說明腐乳制作的原理(二)過程與方法注意實驗流程的操作環(huán)節(jié);動手實踐,體驗其中的變化(三)情感、態(tài)度與價值觀以制作腐乳為例,了解古代勞動人民對發(fā)酵技術的應用;養(yǎng)成細心嚴謹的科學態(tài)度二、【課題重點】說明腐乳制作過程的科學原理,設計并完成腐乳的制作三、【課題難點】在實踐中摸索影響腐乳品質的條件四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】(一)引入新課在人們的餐桌上的飯菜不但與“香”相聯系,而且與“臭”也有牽連:臭豆腐、臭雞蛋、臭蝦醬等等。這些嗅起來“臭”而吃起來“香”的食品也與發(fā)酵有著密切關系。(二)進行新課(閱讀“腐乳制作原理”,完成基礎知識)1.基礎知識1.1腐乳的制作原理腐乳制作過程中發(fā)揮作用的微生物主要是至霉,其屬于真菌,其同化作用類型是異養(yǎng)型。毛霉等微生物產生的蛋白質酶等能將豆腐中蛋白質分解成小分子的多肽和氨基酸;產生的脂肪酶能將豆腐中脂肪水解為甘油和脂肪酸?!妓伎?〗寫出蛋白質和脂肪的水解的反應式:〖思考2〗在日常生活中,人們通常將魚和肉腌制起來長時間保存,其原因是在高濃度鹽水溶液中細菌脫水死亡。?實驗設計閱讀“實驗設計”及有關資料,完成以下問題:〖思考3〗什么樣的豆腐適合于做腐乳?為什么?含水量適中(70%左右)。含水量過高腐乳不易成型。2.1毛霉的生長:毛霉生長的適宜條件:溫度15~18C。,保持一定的濕度?!妓伎?〗自然條件下毛霉來自空氣中的毛霉孢子;在工廠化生產中毛霉來自嚴格無菌條件下的直接接種優(yōu)良菌種。〖思考5〗腐乳表面的“皮”主要是由毛霉的菌絲構成的。.2加鹽腌制:在長滿毛霉的豆腐塊上加鹽的目的是析出豆腐中的水分使之變硬和抑制微生物的牛長避免腐敗變質?!妓伎?〗瓶口處多加鹽的原因是瓶口處容易被雜菌污染?!妓伎?〗加鹽為什么能防止食品腐???高濃度鹽溶液能有效抑制微生物的生長。(3)配制鹵湯:鹵湯的作用是調節(jié)腐乳的色、香、味,并可以抑制微生物的生長?!妓伎?〗鹵湯中的哪些成分具有防腐殺菌作用?酒精和香辛料。?發(fā)酵操作閱讀“操作提示”,完成相關問題。.1控制好材料的用量—是控制好_鹽的用量:過多影響口味,過少容易腐敗變質。二是控制鹵湯中品精含量在12%左右:過高會延長腐乳的成熟,過低可能導致豆腐變質。2?防止雜菌感染防止雜菌感染的措施有:玻璃瓶用戲水消毒;裝瓶過程中操作要迅速小心;裝瓶后用膠帶密封;密封后用酒精燈消滅瓶口雜菌?!妓伎?〗在整個制作過程中,還有哪些防止雜菌感染的措施?加鹽腌制、鹵湯中的酒精和香辛料等?!妓伎?0〗制作腐乳的配方有紅方、槽方和青方等。紅色腐乳是由于制作中利用了紅曲而使腐乳呈現紅色?!狙a充】腐乳發(fā)酵:前期發(fā)酵:一是毛霉生長,分泌以蛋白質酶為主的各種酶,使蛋白質水解成氨基酸;二是毛霉形成菌膜包住豆腐使之成形。后期發(fā)酵:酶與微生物協同參與生化反應。腌制處理:各種輔料及酶的緩慢作用,使腐乳生成香氣。4?結果分析與評價.1用鹽量對腐乳制作有哪些影響?調節(jié)口味、殺菌、脫水等。?2發(fā)酵溫度對腐乳制作有什么影響?溫度過低或過高會影響毛霉的生長和酶的作用,從而影響發(fā)酵的進程和發(fā)酵質量。?3發(fā)酵時間對腐乳制作有什么影響?時間過短,發(fā)酵不充分;時間過程,豆腐會軟化不易成型,從而影響腐乳的口味。(三)課堂總結(四)實例探究例1.以下四種微生物都參與的豆腐的發(fā)酵,從代謝類型上考慮哪一項與其它三項有明顯區(qū)別()A?青霉B?酵母C?曲霉D?毛霉解析:四種生物全為真核生物,同化作用類型都為異養(yǎng)型,不同的是酵母菌的異化作用類型是兼性厭氧型,而其它三項全為需氧型。答案:B例2.葡萄糖在毛霉細胞質內分解至丙酮酸的過程中,下列敘述正確的是()A?在線粒體中進行的無氧呼吸B?需在有氧條件下進行C?不產生CO2D?反應速度不受溫度影響解析:葡萄糖在細胞質基質中分解成兩分子丙酮酸和少量[H]及少量的能量,這一階段也是無氧呼吸的第一階段,因此不需氧的參與。答案:C☆綜合應用例3?腐乳味道鮮,易于消化、吸收,是因為其內主要含有的營養(yǎng)成分是A?無機鹽、水、維生素B?氯化鈉、氨基酸、甘油和脂肪酸C?多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D?蛋白質、脂肪、氯化鈉、水解析:豆腐的主要營養(yǎng)成分是蛋白質和脂肪。在毛霉等多種微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等營養(yǎng)成分答案:C(五)鞏固練習?在豆腐的發(fā)酵過程中,其主要作用的是A?青霉B?酵母C?毛霉D?醋酸菌答案:C?在制作腐乳時,如果沒有加鹽,結果會怎樣A?豆腐腐敗B、腐乳口味不好C?不易酥爛D、發(fā)酵時間延長答案:B?在培養(yǎng)基中加入適量的青霉素,可抑制哪些微生物的生長繁殖A、酵母菌、霉菌B、病毒、酵母菌C、細菌、放線菌D、大腸桿菌、青霉菌答案:C4?蘑菇、硝化細菌、超級細菌、乳酸菌的代謝類型依次是需氧自養(yǎng)型②需氧異養(yǎng)型③厭氧自氧型④厭氧異養(yǎng)型⑤兼性厭氧型⑥既可自養(yǎng)又可異養(yǎng)A、①②③⑤B、②①②④C、②①④②D、①②④⑥答案:B5?以下發(fā)酵產品不屬于微生物代謝產物的是A、味精B、啤酒C、“人造肉”D、人生長激素答案:D6?測定3類細菌對氧的需要,讓它們在3個不同的試管中生長,右圖顯示了細菌的生長層。據此判斷:只能在需氧培養(yǎng)基中繁殖、只能在無氧培養(yǎng)基中繁殖、在有氧和無氧的培養(yǎng)基中都能繁殖的細菌依次是'Sr棉花翳棉花釦棉花鞘-細菌鑒殖妙細菌蟹殖II不同的試管中生長,右圖顯示了細菌的生長層。據此判斷:只能在需氧培養(yǎng)基中繁殖、只能在無氧培養(yǎng)基中繁殖、在有氧和無氧的培養(yǎng)基中都能繁殖的細菌依次是'Sr棉花翳棉花釦棉花鞘-細菌鑒殖妙細菌蟹殖II7IIIA、III、I、IIB、III、II、IC、I、II、IIID、I、III、II答案:A7?下列各項敘述中正確的是A、微生物的遺傳物質都是DNAB、微生物都屬于原核生物C、微生物的遺傳物質是核酸D、微生物的生殖方式是孢子生殖答案:C?豆腐發(fā)酵過程中,毛霉消耗的能量主要來自于哪種物質的分解A?脂肪B?磷脂C?葡萄糖D?蛋白質答案:D?霉菌的細胞滲透壓與X濃度的食鹽水相當,去掉細胞壁后浸在Y濃度食鹽水中破裂,浸在Z濃度食鹽水中收縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次是A?X〉Y〉ZB?Y〉X〉ZC?Z〉Y〉XD.Z〉X〉Y答案:D?若用呼吸抑制劑處理毛霉,則會明顯影響其細胞吸收的物質是A?氧氣、甘油B?脂肪酸、水C?葡萄糖、水D?鉀離子、氨基酸答案:D七、【課余作業(yè)】1、豆腐長白毛是怎么回事?毛霉與醋酸菌在結構上的最明顯區(qū)別是什么?2、查閱資料,了解更多的有關腐乳生產的的背景知識八、【教學體會】本節(jié)課介紹的內容在我國也有悠久的歷史,教師在授課時可以適當引導同學們進行情感教育,然后逐步引入制作腐乳的原理和實驗流程。在講解過程中注意層層設問,激發(fā)同學們的思維,并且通過師生互動,同學們互助等形式得出答案。但是限于時間和條件的限制,本實驗可能無法在短期內使同學們獲得形象的認識。九、【資料袋】家庭風味腐乳的制作大豆營養(yǎng)成分豐富,富含蛋白質,是人體蛋白質的主要來源。以大豆為主要原料,經自然發(fā)酵制成的腐乳基本上保留了大豆所有的成分,而且風味獨特,具有廣泛的市場和發(fā)展前景。一、工藝流程:黃豆浸泡T磨漿T離心去渣T煮漿T過濾T埋花T壓榨去水T切分成型T排乳T自然發(fā)酵T搓毛T腌制T裝瓶T加酒水、辣椒T后發(fā)酵成熟T貼標T成品。二、技術要點:1、黃豆的清洗浸泡。去除病、蟲以及霉變的黃豆,無碎石、鐵塊、木棍混入原料之中。浸泡時間依黃豆品種、天氣不同有所差別,冬季10-14小時,夏季6-8小時,一般浸泡至黃豆豆瓣平面平整為佳。2、磨漿。及時調整磨漿機的間隙達到規(guī)定要求,如磨漿細度不夠影響豆?jié){得率,蛋白質的利用率低。3、離心去渣。利用二級離心機離心去渣,濾網的規(guī)格為80目。4、煮漿。煮漿的原則是一次性將漿煮熟,壓力在0.2mpa煮20分鐘。5、過濾、埋花。將煮熟的豆?jié){經振動篩過濾,除去經第一次離心而殘留的豆渣。待豆?jié){溫度降至80C。左右加酸水,酸水是用冰醋稀釋配制而成的,酸度約0.25-0.30左右,以醋酸計。緩慢攪動豆?jié){,豆?jié){慢慢變清,停止加酸水,并靜止片刻。6、壓榨去水、切分成型。豆腐經壓榨去水的含水量應恰當,勿過干過濕,影響切分成型。用利刀將豆腐切成長、寬為2?40厘米,厚1?25-1?40厘米的小塊。7、排乳、自然發(fā)酵。切分成型的小塊均勻排到發(fā)酵篩,然后放入發(fā)酵房自然發(fā)酵。也可人工接種毛霉,控制好接種量及庫房的溫度28-32C。,濕度88-95%,34小時左右菌絲濃厚。8、搓毛、腌制。經發(fā)酵,將濃厚的菌絲搓掉,用食鹽腌制,使其含鹽量為12個鹽度左右。9、裝瓶、加酒水。鹽坯裝瓶,加酒水,辣椒,麻辣油封住液面,打緊蓋,放入庫中。10、后發(fā)酵成熟。庫溫28-30C放置一個月左右即可發(fā)酵成熟。、貼標、成品。經洗瓶身、換蓋,貼標即為成品。專題1傳統發(fā)酵技術的應用課題1.3制作泡菜并檢驗亞硝酸鹽含量一、【課題目標】(一)知識與技能泡菜制作過程中乳酸菌發(fā)酵的原理;泡菜中亞硝酸鹽含量變化及測定(二)過程與方法乳酸菌發(fā)酵與細胞呼吸的聯系;測定亞硝酸鹽時的化學操作(三)情感、態(tài)度與價值觀認同勞動人民在時間中利用微生物進行泡菜制作的技能;對泡菜中亞硝酸鹽含量的測定,引導同學們關注食品安全,維護身體健康二、【課題重點】制作泡菜并測定泡菜中亞硝酸鹽含量三、【課題難點】泡菜中亞硝酸鹽含量的測定四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】(一)引入新課泡菜不但味美,而且還可以提高人的食欲。泡菜是怎樣制作的?泡菜中含有亞硝酸鹽,亞硝酸鹽有什么危害?怎樣測定泡菜中亞硝酸鹽含量?(二)進行新課閱讀“乳酸菌發(fā)酵”,完成基礎知識學習1.基礎知識.1制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型c在無氧條件下,降糖分解為旦酸。反應式為:.2常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌,牛產酸奶的是乳酸桿菌。〖思考1〗含抗生素牛奶不能生產酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。活動2:閱讀“亞硝酸鹽”,回答下列問題:1.3亞硝酸鹽在食品生產中常用作食品添加劑。1.4國家規(guī)定肉制品中不超過30mg/kg?醬腌菜中不超過20mg/kg,嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。.5亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外■但在適宜pH、溫度和—定微生物作用下形成致癌物質亞硝胺?!妓伎?〗日常生活中不宜食用放置時間過長和變質蔬菜的原因是什么?亞硝酸鹽含量較高。?實驗設計.1實驗流程:填寫流程圖?!妓伎?〗在哪些操作過程中會感染乳酸菌?原料加工和裝瓶。2.2泡菜的制作將新鮮蔬菜預先處理成條狀或片狀。泡菜鹽水按清水和鹽為4:1質量比配制煮沸冷卻備用。預處理的新鮮蔬菜裝至半壇時放入蒜瓣、生姜、香辛料等佐料,并繼續(xù)裝至八成滿。倒入配制好的鹽水,使鹽水浸沒全部菜料。蓋上泡菜壇蓋子,并用衛(wèi)密封發(fā)酵。發(fā)酵時間受到溫度影響?!妓伎?〗泡菜壇內的“白膜”是怎樣形成的?產膜酵母繁殖。.3測定亞硝酸鹽含量的原理在.鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)牛重氮化反應后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料,與已知濃度的標準顯色液目測比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。?發(fā)酵操作.1泡菜壇的選擇標準是火候好、無裂紋、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合好,否則容易引起蔬菜腐爛。.2腌制時要控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量?!妓伎?〗導致細菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加的因素有食鹽用量不足10%和腌制時間過長?!阍陔缰蒲旌髞喯跛猁}含量開始降低。4?結果分析與評價4.1測定亞硝酸鹽的含量需要配制的溶液有:對氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液、亞硝酸鈉溶液、提取劑、氫氧化鋁乳液和氫氧化鈉溶液。〖思考6〗哪些溶液需要避光保存?提取劑的成分有哪些?對氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液;氯化鎘和氯化鋇。(2)配制標準顯色液的基本步驟是:用刻度移液管吸取體積0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL的亞硝酸鈉溶液分別置于比色管中.另取1支比色管為空白對照。向各管加入2.0mL對氨基苯磺酸溶液混勻靜置3一5分鐘。向各管加入1.0mLN-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液。⑷最后用蒸餾水定容到50mL。活動9:閱讀“制備樣品處理液”,討論并回答下列問題:(3)制備樣品處理液的步驟是:稱取0.4kg泡菜,粉碎榨汁,過濾得約200mL汁液。取100mL汁液倒入500mL容量瓶,添加200mL蒸餾水和100mL提取劑,搖床振蕩1h,再加40mL氫氧化鈉溶液,最后用蒸餾水定容到500mL并立刻過濾獲得濾液。將濾液60mL移入100mL容量瓶.用氫氧化鋁乳液定容后過濾.獲得無色透明的濾液?;顒?0:閱讀“比色”,討論并回答下列問題:(4)比色的步驟是:將40mL濾液移入50mL比色管中,并編號。分別依次加入2.0mL的對氨基苯磺酸溶液和1.0mL的N-1-萘基乙二胺鹽酸溶液,并定容到50mL,混勻靜置15min。觀察顏色變化,并與標準顯色液比較,記錄亞硝酸鹽含量。計算樣品濾液(40mL)中亞硝酸鹽含量。計算公式是:〖思考7〗經測定某樣品濾液中亞硝酸鹽含量為5.0g,40mL濾液的質量為41.3g,則泡菜中亞硝酸鹽含量為0.12mg/kg。4.2制作的泡菜一般在10天之后食用最好,原因是亞硝酸鹽含量明顯降低?!妓伎?〗在酸奶制作過程_會(不會、會)產生亞硝酸鹽。(三)課堂總結、點評(四)實例探究例1?以下不屬于發(fā)酵的是A、利用需氧型青霉菌生產青霉素B、缺氧時人的組織細胞產生乳酸C、利用酵母菌的無氧呼吸獲得酒精D、利用乳酸菌制作泡菜解析:解答該題首先要理解發(fā)酵的概念,發(fā)酵是指在生產實際中,人們通過微生物的培養(yǎng),大量生產各種代謝產物的過程。這里有3個要點,一是用于生產,二是培養(yǎng)微生物,三是生產代謝產物。根據概念可知,生產代謝產物青霉素有一個培養(yǎng)青霉菌的過程;生產酒精有一個培養(yǎng)酵母菌的過程;制作泡菜實質是培養(yǎng)乳酸菌,使其利用菜中的營養(yǎng)物質生產代謝產物乳酸的過程。因此,A、C、D都符合發(fā)酵的概念。而B項中雖有代謝產物乳酸,但不是微生物所為,也不存在培養(yǎng)微生物的過程,更不是用于生產,因此不屬于發(fā)酵。答案:B例2?將等量萌發(fā)的種子和煮沸自然冷卻后的種子分別放入甲、乙兩個試管中,如下圖所示本實驗中石蠟油短期內不影響生物的生長)。兩試管中均無空氣存在。據圖分析回答:(1)甲試管放置幾個小時后,管內頂部出現氣泡,其中的氣體成分主要是;將該氣體引入溶液中,可使該溶液變混濁。(2)甲試管中產生氣泡的現象是種子進行造成的,寫出表示這一過程的反應式⑶乙試管在與甲試管同樣的時間內,試管內頂部未出現氣泡,原因(4)乙試管繼續(xù)放置幾天,一些微生物開始繁殖,導致試管內頂部也出現少量氣體,這是這些微生物從試管中的獲得了所需要的營養(yǎng)物質進行新陳代謝的結果。一般來說,微生物所需要的營養(yǎng)要素可歸納成、、、和五大類。(5)這些微生物可能的來源是(答出兩個來源即可。)—解析:根據題意,試管中無空氣,所以甲試管頂部的氣體是種子進行無氧呼吸產生的CO2,CO2能使Ca(OH)2溶液變混濁。被煮沸過的種子已死亡,新陳代謝已停止,不能進行呼吸作用。微生物需要的營養(yǎng)物質包括碳源、氮源、生長因子、無機鹽和水,死亡的種子可以為微生物的生長提供所需要的營養(yǎng)物質。乙試管中微生物可能的來源有:未滅菌的試管內壁的菌類、操作過程中帶入的菌類、石蠟油中的菌類、鐵絲網上的菌類、種子表面耐高溫的沒有被殺死的菌類等。答案:(1)CO2、Ca(OH)2(2)無氧呼吸C6HO6範t2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量⑶被煮沸過的種子已經死亡,不能進行呼吸作用(4)死亡種子中、碳源、氮源、生長因子、無機鹽、水5)未滅菌的試管內壁的菌類、操作過程中帶入的菌類、石蠟油中菌類、鐵絲網上的菌類、種子表面耐高溫的沒有被殺死的菌類?!罹C合應用例3?腐乳味道鮮,易于消化、吸收,是因為其內主要含有的營養(yǎng)成分是A?無機鹽、水、維生素B?氯化鈉、氨基酸、甘油和脂肪酸C?多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D?蛋白質、脂肪、氯化鈉、水解析:豆腐的主要營養(yǎng)成分是蛋白質和脂肪。在毛霉等多種微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等營養(yǎng)成分答案:C鞏固練習?某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不當泡菜腐爛。下列原因中正確的是罐口密閉缺氧,抑制了乳酸菌的生長繁殖②罐口封閉不嚴,氧氣抑制了乳酸菌的生長繁殖③罐口封閉不嚴,氧氣抑制了其他腐生菌的生長和繁殖④罐口封閉不嚴促進了需氧腐生菌的生長和繁殖A、①③B、②④C、②③D、①④答案:B?乳酸菌培養(yǎng)液中常含有一定濃度的葡萄糖,但當葡萄糖濃度過高時,反而抑制微生物的生長,原因是A、碳源供應太充足B、細胞會發(fā)生質壁分離C、改變了乳酸菌的pH值D、葡萄糖不是乳酸菌的原料答案:B?夏天,煮沸過的肉湯很快就會腐爛變質,主要原因是A、蛋白質被破壞B、細菌大量繁殖C、肉湯中水分過多D、空氣使肉氧化分解答案:B4?細菌細胞壁與植物細胞壁的區(qū)別是A、功能不同B、細菌細胞壁具流動性C、組成不同D、細菌可形成芽孢答案:C5?下列有關細菌的敘述中正確的是A、細菌只能進行分裂生殖B、分裂生殖時大型環(huán)狀DNA平均分配C、分裂生殖時細胞質平均分配D、分裂生殖時DNA平均分配答案:C6?關于微生物的敘述中,正確的是A、所有的微生物都是形體微小、結構簡單、對人類有害的B、微生物包含了除動物界、植物界以外的一切生物C、所有微生物均屬于原核生物界、真菌界、原生生物界D、細菌、放線菌、酵母菌都屬于原核生物答案:B7?耐熱性最強的細菌結構是A、質粒B、芽孢C、細胞質D、核糖體答案:B8?下列有關細菌代謝的敘述中,正確的是A、細菌沒有細胞器,只能進行無氧呼吸B、細菌的蛋白質合成在自身的核糖體上進行C、細菌的代謝終產物也是CO2和H2OD、細菌的儲藏性顆粒是蛋白質,淀粉,脂肪答案:B9?下列細胞中不能合成蛋白質的是A?乳酸菌B?醋酸菌C?成熟紅細胞D?酵母菌答案:C10?葡萄糖是細胞進行有氧呼吸最常利用的物質,實驗過程中提供叫,則18O2進入酵母菌細胞后,最先出現的放射性化合物是A?丙酮酸B?乳酸C?二氧化碳D?水答案:D七、【課余作業(yè)】?從形態(tài)上來看,乳酸菌呈短桿狀;從結構上來看,乳酸菌為_原核細胞。?根據你的理解,匯出泡菜中亞硝酸鹽含量隨發(fā)酵時間的變化趨勢曲線,并分析回答:亞硝酸鹽含量在第丄天達到最高峰(2)亞硝酸鹽含量升高的原因是蔬菜組織和細菌內的硝酸還原酶的活性增強■將硝酸鹽還原為亞硝酸。⑶亞硝酸鹽含量隆低的原因是蔬菜組織和細菌內的硝酸還原酶的活性減弱■硝酸鹽還原減少。八、【教學體會】課題背景通過日常生活中人們喜愛的泡菜食品,引入主題,引導同學們關注食品安全,維護身體健康。在教學過程中,可以讓同學們列舉一些自己喜歡的泡菜,以充分調動同學們的興趣,激發(fā)同學們求知欲,從而順利進入本課題的研究。九、【資料袋】泡菜的歷史和功效《三國史記》記載,神文王于683年娶王妃時下令準備的聘禮中包括醬油、大醬、醬汁類等食品,說明發(fā)酵食品當時已非常普及。即,泡菜類早已從3000年前開始在中國以(菹)為名出現,三國時代傳至我國,經過統一新羅時代、高麗時代,其制作方法不斷改變。在當時,泡菜可能是以蘿卜為主原料的泡蘿卜、咸菜、醬菜為主。據估計,今天的以整稞白菜和辣椒面為主原料的泡菜類是隨著朝鮮時代中期以后白菜和辣椒傳到我國時開始普及的。泡菜隨著發(fā)酵,產生抗菌作用。有害菌的作用在發(fā)酵過程中產生的乳酸菌的作用下得到抑制,且在隨著發(fā)酵的成熟產生酸味的乳酸菌,不僅使泡菜更具美味,還能抑制腸內的其他菌,防止不正常的發(fā)酵,抑制病菌。另外,泡菜還能預防過分攝取肉類或酸性食品時,因血液的酸性化導致的酸中毒。在泡菜中使用的主材料均含有許多水分。因此,營養(yǎng)素的成分顯得比較少,但乳酸菌具有抑制腸內有害菌的繁殖,凈化腸胃的作用。泡菜還有助于成人病的預防,對肥胖、高血壓、糖尿病、消化系統癌癥的預防也有效果。此外泡菜類因蔬菜類的液汁和食鹽等的復合作而有凈化胃腸的作用。泡菜促進胃腸內的蛋白質分解酶-胃蛋白酶的分泌,并使腸內微生物的分布趨于正?;?。專題2微生物的培養(yǎng)與應用
課題2.1微生物的實驗室培養(yǎng)一、【課題目標】(一)知識與技能了解有關培養(yǎng)基的基礎知識;掌握培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術(二)過程與方法分析實驗思路的確定和形成的原因,分析實驗流程,對比前面的實驗設計,歸納共性,分析差異,增加印象(三)情感、態(tài)度與價值觀形成勇于實踐、嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神二、【課題重點】無菌技術的操作三、【課題難點】無菌技術的操作四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】引入新課在傳統發(fā)酵技術的應用中,都利用了微生物的發(fā)酵作用,其中的微生物來自于制作過程中的自然感染。而在工業(yè)化生產中,為了提高發(fā)酵的質量,需要獲得優(yōu)良菌種,并保持發(fā)酵菌種的純度。這就要涉及到微生物的培養(yǎng)、分離、鑒別等基本技術?,F在我們開始學習微生物的培養(yǎng)和應用專題。進行新課1.基礎知識1培養(yǎng)基的種類包括固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基等?!妓伎?〗瓊脂是從紅藻中提取的二糖,在配制培養(yǎng)基中用作為凝固劑?!狙a充】培養(yǎng)基的類型及其應用:標準培養(yǎng)基類型配制特點主要應用物理性質固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離,鑒定,計數半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少菌種保存液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產,連續(xù)培養(yǎng)化學組成合成培養(yǎng)基由已知成分配制而成,培養(yǎng)基成分明確菌種分類、鑒定天然培養(yǎng)基由天然成分配制而成,培養(yǎng)基成分不明確工業(yè)生,產降低成本1.2培養(yǎng)目的用途卞基的化學成分時舌水添力無機種指示劑或化學藥劑源四類$善養(yǎng)成分種的鑒別〗從細胞的化基學元素組添加(或缺養(yǎng)基某種什學成含有這些營養(yǎng)成菌種的分離C、H、0、N、P、S是構成細胞原生質的基本元素,約占原生質總量的97%以上?!狙a充】碳源:如CO2、糖類、脂肪酸等有機物,構成微生物的結構物質和分泌物,并提供能量。氮源:如N2、氨鹽、硝酸鹽、牛肉膏、蛋白胨等,主要用來合成蛋白質、核酸及含氮代謝物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作為碳源,又可以作為氮源,如氨基酸等。.3培養(yǎng)基除滿足微生物生長的血、特殊營養(yǎng)物質和氧氣等要求。【補充】生長因子:某些微生物正常生長代謝過程中必須從培養(yǎng)基中吸收的微量有機小分子,如某些氨基酸、堿基、維生素等?!妓伎?〗牛肉膏和蛋白胨主要為微生物提供糖、維生素和有機氮等營養(yǎng)物質。〖思考4〗培養(yǎng)乳酸桿菌時需要添力L維生素,培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基pH調節(jié)為酸性,培養(yǎng)細菌時需要將pH調節(jié)為中性或微堿性?;顒?:閱讀“無菌技術”,討論回答下列問題:1.4獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止外來雜菌的入侵。1.5無菌技術包括:對實驗操作空間、操作者的衣著和手講行清潔和消毒;將培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具講行滅菌;為避免周圍微生物污染,實驗操作應在酒精燈火焰附近旁講行;避免已滅菌處理的材料用具與周圍物品相接觸。1.6比較消毒和滅菌(填表)比較項理化因素的作用強度消滅微生物的數量芽孢和孢子能否被消滅消毒較為溫和部分生活狀態(tài)的微生物不能思考菌〗無菌技術強烈防止培養(yǎng)!勿被污染外微生物有的目的是防止感染實驗操作者1.7消毒方法:(1)日常生活經常用到的是煮沸消毒法;(2)對一些不耐高溫的液體,則使用_巴氏消毒法(作簡要介紹);(3)對接種室、接種箱或超凈工作臺首先噴灑石炭酸或煤酚皂等溶液以增強消毒效果,然后使用紫外線進行物理消毒。(4)實驗操作者的雙手使用酒精進行消毒;(5)飲水水源用氯氣進行消毒。1.8滅菌方法:(1)接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法;(2)玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法,所用器械是干熱滅菌箱;(3)培養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法,所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋。(4)表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法,所用器械是紫外燈。〖思考6〗對接種環(huán)滅菌時要用酒精燈的_充分燃燒層火焰灼燒可能伸入試管或培養(yǎng)皿的部位。〖思考7〗利用干熱滅菌箱對玻璃器皿滅菌時物品不能擺得太擠,目的是避免妨礙熱空氣流通。〖思考8〗物品裝入高壓蒸汽滅菌鍋滅菌后,要首先打開排氣閥,煮沸并排除鍋內冷空氣,其目的是有利干鍋內溫度升高;隨后關閉排氣閥繼續(xù)加熱,氣壓升至100kPa,溫度為121C。,并維持15~30min;最后切斷熱源,使溫度自然降溫,氣壓務必隆至零時打開鍋蓋.其目的是防止容器中的液體暴沸。【補充】培養(yǎng)基的配制原則:目的要明確:根據培養(yǎng)的微生物種類、培養(yǎng)的目的等確定培養(yǎng)基的類型和配制量。營養(yǎng)要協調:培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質的濃度和比例要適宜。例如:碳氮比4:1時,谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖而產生谷氨酸少;碳氮比為3:1時,菌體繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。pH要適宜:細菌培養(yǎng)基pH中性或偏堿性,霉菌培養(yǎng)基呈酸性。實驗操作.1計算:根據配方比例,計算100mL培養(yǎng)基各成分用量。2.2稱量:準確稱取各成分。稱取牛肉膏和蛋白胨時動作要迅速,目的是防止牛肉膏吸收空氣中水分。2.3溶化:①加水加熱熔化牛肉膏;②加入蛋白胨和氯化鈉繼續(xù)加熱;③加入瓊脂;④用蒸餾水定容到100mL。整個過程不斷用玻棒攪拌,目的是防止瓊脂糊底而導致燒杯破裂。2.4調pH:用1mol/LNaOH溶液調節(jié)pH至偏堿性。2.5滅菌:將配制好的培養(yǎng)基轉移到錐形瓶中,加塞包扎后用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌;所用培養(yǎng)皿用報紙包扎后用干熱滅菌箱滅菌。2.6倒平板:待培養(yǎng)基冷卻至50C左右時在酒精燈火焰附近操作進行。其過程是:在火焰旁右手拿錐形瓶,左手拔出棉塞;右手拿錐形瓶,使錐形瓶的瓶口迅速通過火焰;左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙,右手將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿,立刻蓋上皿蓋。待平板冷卻凝固后,將平板倒過來放置。〖思考1〗錐形瓶的瓶口通過火焰的目的是消滅瓶口的雜菌,防止雜菌感染培養(yǎng)基。〖思考2〗倒平板的目的是防止培養(yǎng)基冷卻過程中形成的水滴落到培養(yǎng)基表面?!妓伎?〗若皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基,則該平板能否培養(yǎng)微生物?為什么?不能??諝庵须s菌會在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖,并污染皿內培養(yǎng)基?!妓伎?〗配制斜面培養(yǎng)基中,試管要加塞棉塞的目的是保持通氣并防止雜菌感染?!妓伎?〗試管培養(yǎng)基形成斜面的作用是增大接種面積。.7接種2.7.1微生物接種的最常用方法是平板劃線法和稀釋涂布法,另外還有穿刺接種和斜面接種等。2.7.2平板劃線法:通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。其操作步驟是:將接種環(huán)在酒精燈火焰上灼燒直至燒紅。在酒精燈火焰旁冷卻接種環(huán),并打開大腸桿菌的菌種試管的棉塞。將菌種試管口通過火焰達到消滅試管口雜菌的目的。將冷卻的接種環(huán)伸入到菌液中取出一環(huán)菌種。將菌種試管口再次通過火焰后塞上棉塞。將皿蓋打開一條縫隙,把接種環(huán)伸入平板內劃3~5條平行線,蓋上皿蓋,不要劃破培養(yǎng)基。灼燒接種環(huán),冷卻后從第一區(qū)劃線末端開始向第二區(qū)域內劃線。重復上述過程,完成三、四、五區(qū)域內劃線。注意不要將第五區(qū)的劃線與第一區(qū)劃線相連。將平板倒置放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)?!妓伎?〗取菌種前灼燒接種環(huán)的目的是消滅接種環(huán)上的微生物;除第一次劃線外,其余劃線前都要灼燒接種環(huán)的目的是消滅接種環(huán)上殘留菌種;取菌種和劃線前都要求接種環(huán)冷卻后進行,其目的是防止高溫殺死菌種;最后灼燒接種環(huán)的目的是防止細菌污染環(huán)境和操作者?!妓伎?〗在第1次劃線后都從上次劃線末端開始的目的是獲得由單個細菌形成的標準菌落。2.7.3稀釋涂布平板法:將菌液進行一系列梯度稀釋,并將不同稀釋度菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基上講行培養(yǎng)。當稀釋倍數足夠高時,即可獲得單個細菌形成的標準菌落。2.7.4系列稀釋操作:取盛有9mL水的無菌試管6支,編號101、102、103、104、105、106。用灼燒冷卻的移液管吸取1mL菌液注入編號為101試管中,并吹打3次,使之混勻。從101倍液中吸取1mL菌液注入到編號為102試管內吹打均勻,獲得102倍液。依此類推?!妓伎?〗操作中試管口和移液管應在離火焰1~2cm處。整個操作過程中使用了1支移液管。3?結果分析與評價.1培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對照,若有菌落形成,說明培養(yǎng)基滅菌不徹底。.2在肉湯培養(yǎng)基上,大腸桿菌菌落呈白色,為圓形,光滑有光澤,邊緣整齊。.3培養(yǎng)12h和24h后的菌落大小丕同(相同、不同);菌落分布位置相同(相同、不同)。原因是時間越長,菌落中細菌繁殖越多,菌落體積越大;菌落的位置不動,但菌落數增多?!妓伎?〗在某培養(yǎng)基上出現了3種特征不同的菌落,原因有培養(yǎng)基滅菌不徹底或雜菌感染等?!妓伎?0〗頻繁使用的菌種利用臨時保藏法保存,長期保存菌種的方法是甘油管藏法。前者利用固體斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)后,保存在4C。冰箱中,每3~6個月轉種培養(yǎng)一次,缺點是保存時間較短,容易發(fā)生污染和變異;后者將菌種與無菌體積等量混合后保存在-20C冷凍箱中。(三)課堂總結、點評
實例探究例1.關微生物營養(yǎng)物質的敘述中,正確的是是碳源的物質不可能同時是氮源B.凡碳源都提供能量C.除水以外的無機物只提供無機鹽D.無機氮源也能提供能量解析:不同的微生物,所需營養(yǎng)物質有較大差別,要針對微生物的具體情況分析。對于A、B選項,它的表達是不完整的。有的碳源只能是碳源,如二氧化碳;有的碳源可同時是氮源,女onh4hco3;有的碳源同時是能源,如葡萄糖;有的碳源同時是氮源,也是能源,如蛋白胨。對于C選項,除水以外的無機物種類繁多,功能也多樣。如二氧化碳,可作為自養(yǎng)型微生物的碳源;NaHCO3,可作為自養(yǎng)型微生物的碳源和無機鹽;而NaCl則只能提供無機鹽。對于D選項,無機氮源提供能量的情況還是存在的,如NH3可為硝化細菌提供能量和氮源。答案:D例2.下面對發(fā)酵工程中滅菌的理解不正確的是A.防止雜菌污染B.消滅雜菌C.培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須滅菌D.滅菌必須在接種前解析:滅菌是微生物發(fā)酵過程的一個重要環(huán)節(jié)。A說的是滅菌的目的,因為發(fā)酵所用的菌種大多是單—的純種,整個發(fā)酵過程不能混入其他微生物(雜菌),所以是正確的;B是錯誤的,因為滅菌的目的是防止雜菌污染,但實際操作中不可能只消滅雜菌,而是消滅全部微生物。C是正確的,因為與發(fā)酵有關的所有設備和物質都要滅菌;發(fā)酵所用的微生物是滅菌后專門接種的,滅菌必須在接種前,如果接種后再滅菌就會把所接菌種也殺死。答案:B☆綜合應用編號成分含量①粉狀硫10g②叫SO240.4g③KHPO244.0g④MgSO49.25g⑤FeSO40.5g⑥CaCl20.5g⑦HO2100ml1)右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型例3?1)右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中。如不想浪費此培養(yǎng)基,可再加用于培養(yǎng)若除去成分②,加入(CH2O),該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)TOC\o"1-5"\h\z表中營養(yǎng)成分共有類。不論何種培養(yǎng)基,在各種成分都溶化6)右表中各成分重量確定的原則后分裝前,要進行的是6)右表中各成分重量確定的原則(7)若右表培養(yǎng)基用于菌種鑒定,應該增加的成分。解析:對于—個培養(yǎng)基,它能培養(yǎng)何種微生物,要看它的化學成分。當然這只適用于合成培養(yǎng)基,如果是—個天然培養(yǎng)基就不能從培養(yǎng)基的成分上區(qū)分它是培養(yǎng)何種微生物的。分析化學成分要從營養(yǎng)物質的類型出發(fā)。右表中的營養(yǎng)物質有水、無機鹽、氮源三類,缺乏碳源和特殊營養(yǎng)物質。對特殊營養(yǎng)物質,有的微生物是不需要的,但沒有微生物是不需要碳源的。該培養(yǎng)基中沒有碳源,說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中獲得碳源的,即可培養(yǎng)的微生物就是自養(yǎng)型微生物了。該培養(yǎng)基中加入了過量食鹽,就可以成為金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基,但金黃色葡萄球菌是異養(yǎng)型微生物,這個培養(yǎng)基就還需要加入有機碳源。該培養(yǎng)基若加入(CH2O),培養(yǎng)基中就有了碳源,但除去成分②,卻使培養(yǎng)基中沒有了氮源,這時就只能用于培養(yǎng)固氮微生物了2。對于菌種鑒定,往往用的是固體培養(yǎng)基,而表中沒有凝固劑,需要加入常見的凝固劑——瓊
答案:⑴自養(yǎng)型微生物⑵含碳有機物答案:⑴自養(yǎng)型微生物⑵含碳有機物⑸調整pH⑹依微生物的生長需要確定鞏固練習1.不可能作為異養(yǎng)微生物碳源的是A?牛肉膏B?含碳有機物2.根瘤菌能利用的營養(yǎng)物質的組別是A?NH,(CHO),NaClC?銨鹽,CO2,NaCl3?配制培養(yǎng)基的敘述中正確的是A?制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂金黃色葡萄球菌⑶固氮微生物⑷3⑺瓊脂(或凝固劑)C?石油D?含碳無機物B?N,(CHO),CaCl2D.NO,CO,CaCl222B?加入青霉素可得到放線菌C?培養(yǎng)自生固氮菌不需氮源D?發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基4?自養(yǎng)型微生物與異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基的主要差別是A?碳源B?氮源C?無機鹽D?特殊營養(yǎng)物質C?酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌C?酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌D?硝化細菌、根瘤菌5?下表是有關4種生物的能源、碳源、氮源和代謝類型的概述。其中正確的是()生物硝化細菌根瘤菌酵母菌谷氨酸棒狀桿菌能源氧化nh3N2的固定分解糖類等有機物光能碳源C02糖類糖類糖類氮源NH3N2NH+、NO-43尿素代謝類型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型自養(yǎng)需氧型A?根瘤菌、谷氨酸棒狀桿菌B?硝化細菌、酵母菌?甲、乙、丙是三種微生物,下表是用來培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在III種正常生長繁殖;甲能在丨中正常生長繁殖,而乙和丙都不能;乙能在II中正常生長繁殖,甲、丙都不能。下列說法正確的是()粉狀硫10gKHPO244gFeSO40.5g蔗糖10g(NH)SO'V240.4gHO2100mlMgSO49.25gCaCl20.5gI++++—+++II+++—++++III++++++++A、甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物B、甲、乙、丙都是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物C、甲是固氮微生物、乙是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物D、甲是異養(yǎng)微生物、乙是固氮微生物、丙是自養(yǎng)微生物?微生物(除病毒外)需要從外界吸收營養(yǎng)物質并通過代謝來維持正常的生長和繁殖。下列有關微生物營養(yǎng)的說法正確的是A?乳酸菌與硝化細菌所利用的碳源物質是相同的B?微生物生長中不可缺少的一些微量的無機物稱為生長因子C?培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質濃度越高對微生物的增殖越有利D?生長因子一般是酶或核酸的組成成分,微生物本身合成這些生長因子的能力往往不足。?某一種細菌株要從環(huán)境中提取現成的亮氨酸(20種氨基酸中的一種)才能生長,此菌株對鏈霉素敏感。實驗者用誘變劑處理此菌株,想篩選出表中細菌菌株類型。根據實驗年目的,選用的培養(yǎng)基類型是()注:L—亮氨酸S—鏈霉素"+”一加入"一”一不加入如:L—:不加亮氨酸S+:加入鏈霉素選項篩選出抗鏈霉素的菌株篩的菌株i篩選屮不需要亮氨酸歩的耳】牛屮不不需要亮氨酸歩的十抗彳鏈霉師選出不需要亮氨酸的菌株J選出不而要亮氨酸的抗鏈霉素AL+S+L—S—L+S-BL-S—L+S+L—S+CL—S+L+S+L—S—DL+S—1—S—L+S+9?要將從土壤中提取的自生固氮菌與其他的細菌分離出來,應將它們接種在A?加入氮源和殺菌劑的培養(yǎng)基上B?不加入氮源和不加殺菌劑的培養(yǎng)基上C?加入氮源,不加殺菌劑的培養(yǎng)基上D?不含氮源和殺菌劑的培養(yǎng)基上10?酵母菌培養(yǎng)液中常含有一定濃度的葡萄糖,但當葡萄糖濃度過高時,反而抑制微生物的生長,原因是A?碳源供應太充足B?細胞會發(fā)生質壁分離C?改變了酵母菌的pH值D?葡萄糖不是酵母菌的原料答案:DACACCDBBB七、【課余作業(yè)】1、收集生活中與微生物有關的實例,并通過所學知識對其進行解釋2、我們打針輸液時,首先要用酒精擦拭針刺處,為什么?八、【教學體會】本節(jié)課可以通過生產實例導入,使同學們認識在微生物的培養(yǎng)過程中,保持培養(yǎng)物純凈的重要性。在課堂上可以跳出教材,充分發(fā)揮同學們的主動性,讓同學們收集列舉更多的生產生活中的實例,從中體會培養(yǎng)物純凈的重要性。當時由于微生物的微觀性和危害性,一定要教育同學們培養(yǎng)良好的衛(wèi)生習慣。九、【資料袋】微生物的特點個體微小,結構簡單在形態(tài)上,個體微小,肉眼看不見,需用顯微鏡觀察,細胞大小以微米和納米計量。繁殖快生長繁殖快,在實驗室培養(yǎng)條件下細菌幾十分鐘至幾小時可以繁殖一代。代謝類型多,活性強。分布廣泛有高等生物的地方均有微生物生活,動植物不能生活的極端環(huán)境也有微生物存在。數量多在局部環(huán)境中數量眾多,如每克土壤含微生物幾千萬至幾億個。6.易變異相對于高等生物而言,較容易發(fā)生變異。在所有生物類群中,已知微生物種類的數量僅次于被子植物和昆蟲。微生物種內的遺傳多樣性非常豐富。所以微生物是很好的研究對象,具有廣泛的用途。專題2微生物的培養(yǎng)與應用課題2.2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數、【課題目標】(一)知識與技能利用選擇培養(yǎng)基分離細菌,運用相關技術解決生產生活中有關微生物的計數(二)過程與方法分析研究思路的形成過程,找出共性和差異性(三)情感、態(tài)度與價值觀形成無菌不在的概念,養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習慣二、【課題重點】對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制三、【課題難點】對分解尿素的細菌的計數四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】(一)引入新課上節(jié)課我們學習了培養(yǎng)基的配置以及接種技術。下面我們來學習如何進行細菌的分離,獲得所需要的目的微生物。(二)進行新課1.基礎知識1.1尿素是一種重要的氮肥,農作物丕能(能,不能)直接吸收利用,而是首先通過土壤中的細菌將尿素分解為氨和co2,汶是因為細菌能合成脲酶。.2科學家能從熱泉中把耐熱細菌篩選出來是因為熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數微生物■汶「樣也適用于實驗室中微生物的篩選,原理是人為提供有利干目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、PH等).同時抑制或阻止其他微生物生長。點評:生物適應一定環(huán)境,環(huán)境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物?!妓伎?〗在該培養(yǎng)基配方中,為微生物的生長提供碳源的是^萄糖,提供氮源的的是豆素,瓊脂的作用是凝固劑?!核伎?〗該培養(yǎng)基對微生物具有(具有,不具有)選擇作用。如果具有,其選擇機制是只有能夠以尿素作為氮源的微牛物才能在該培養(yǎng)基上牛長。?3在統計菌落數目時,常用來統計樣品中活菌數目的方法是稀釋涂布平板法。除此之外,顯微鏡直接計數也是測定微生物數量的常用方法?!狙a充】顯微鏡直接計數是測定微生物的方法。公式:觀察到的紅細胞平均數:觀察到的細菌平均數二紅細胞含量:細菌含量1.4采用稀釋涂布平板法統計菌落數目時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中一個活菌。通過統計平板.上的菌落數,就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結果準確,一般選擇菌落數在30~300的平板進行計數?!妓伎?〗從平板上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數的計算方法是(平均菌落數「涂布的稀釋液體積)x稀釋倍數?!妓伎?〗利用稀釋涂布平板法成功統計菌落數目的關鍵是恰當的稀釋度?!妓伎?〗第二位同學的結果接近真實值。你認為這兩位同學的實驗需要改進的操作是第二位同學需設置重復實驗組;第二位同學統計的三個菌落數相差太大.說明操作有誤.需重新實驗。.5統計的菌落數比活菌的實際數目征。這是因為當兩個或多個細胞在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。因此,統計結果一般用菌落數來表示。1.6設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響,提高實驗結果的可信度。.7對照實驗是指除了被測試的條件外?其他條件都相同的實驗。滿足該條件的稱為對照組,未滿足該條件的稱為實驗組?!妓伎?〗請設計本實驗的對照實驗組:方案1:其他同學用A同學的土樣進行實驗。方案2:A同學以不接種的培養(yǎng)基作為空白對照。實驗設計.1實驗設計的內容包括實驗方案、材料用具、實施步驟和時間安排等。.2根據圖示2-7填寫以下實驗流程:配制土壤溶液―>系列稀釋—>涂布平板與培養(yǎng)—?菌落計數2.3土壤微生物主要分布在距地表3~8cm的近中性土壤中,約70%~80%為細菌。.4分離不同的微生物采用不同的稀釋度,其原因是不同微生物在土壤中含量不同,其目的是保證獲得菌落數在30~300之間、適干計數的平板。細菌稀釋度為104、105、106,放線菌稀釋度為103、104、105,真菌稀釋度為102、103、104。2.5培養(yǎng)不同微生物往往需要不同培養(yǎng)溫度。細菌一般在30~37C。培養(yǎng)1~2d,放線菌一般在25~28C。培養(yǎng)5~7d,霉菌一般在25~28C的溫度下培養(yǎng)3~4d。2.6在菌落計數時,每隔里h統計一次菌落數目。選取菌落數目穩(wěn)定時的記錄作為結果,以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數目。點評:菌種中有些菌體增殖快,有些菌體增值慢,所以培養(yǎng)時間要充足,使得每個菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。2.7菌落的特征包括形狀、大小、隆起程度、顏色等方面?!妓伎?〗土壤微生物種類最多、數量最大的原因是什么?土壤中營養(yǎng)物質含量豐富,環(huán)境條件適宜等。2.9實驗過程1)取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。2)應在火焰旁稱取土壤皿g。將稱好的土樣倒入盛有90mL無菌水的錐形瓶中,塞好棉塞。3)在稀釋土壤溶液的過程中,每一步都要在火焰旁進行。4實驗時要對培養(yǎng)皿作好標記。注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時間、稀釋度、培養(yǎng)物等。5)為了提高效率,在操作時更加有條不紊,應當事先規(guī)劃時間?!妓伎?〗在研究未知微生物時務必規(guī)范操作,以防被致病微生物感染,實驗后一定要洗手。3?結果分析與評價.1對分離的菌種作進一步的鑒定,還需要借助生物化學的方法。.2在細菌分解尿素的化學反應中,細菌合成的脲酶將尿素分解成了氨。氨會使培養(yǎng)基的堿性增強,PH升高。因此,我們可以通過檢測培養(yǎng)基皿變化來判斷該化學反應是否發(fā)生。.3在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。培養(yǎng)某種細菌后,如果PH升高,指示劑將變紅?說明該細菌能夠分解尿素?!妓伎?0〗測定飲水中大腸桿菌數量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后,將濾膜放至謹紅美藍培養(yǎng)基上培養(yǎng),大腸桿菌菌落呈現黑色,通過記述得出水樣中大腸桿菌的數量。你認為在該實驗中至少應取_三個水樣。(三)課堂總結、點評(四)實例探究例1?對細菌群體生長規(guī)律測定的正確的表述是A?在液體培養(yǎng)基上進行B?至少接種一種細菌C?接種一個細菌D?及時補充消耗的營養(yǎng)物質解析:細菌群體生長規(guī)律的測定是人們在一定條件下進行的。這些條件是:一種細菌、恒定容積的培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基、定時測定細菌總數。在這些條件下,才能測定出細菌的生長規(guī)律。測定時只能用一種細菌的子細胞群體的變化規(guī)律表達微生物的生長;恒定容積是給微生物提供一定的生存環(huán)境;液體培養(yǎng)基才能通過樣品推測細菌總數。若接種多種細菌,則會發(fā)生種間斗爭而不能測定一種微生物的生長規(guī)律。在接種時,要保證一定的接種量。答案:A例2?在微生物群體生長規(guī)律的測定中,種內斗爭最顯著最激烈的時期是A?調整期B?對數期C?穩(wěn)定期D?衰亡期解析:種內斗爭是一種生態(tài)因素。種內斗爭反應了種內生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕,營養(yǎng)充足的時候,種內斗爭的程度是比較低的。隨著微生物個體數目的增加,每個個體的生存空間越來越少,營養(yǎng)物質也越來越少,每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來越激烈,種內斗爭就越來越激烈。由此可知,在穩(wěn)定期的種內斗爭最激烈。在衰亡期,微生物的數目已經開始減少,H已經極度不適于微生物的生存,次級代謝產物積累到很高的程度,這時的微生物的生存斗爭主要是與無機環(huán)境的斗爭。答案:C☆綜合應用例3?(2005年江蘇)抗生素作為治療細菌感染的藥物,其高效性和巨大的經濟價值使抗生素工業(yè)經久不衰。其中青霉素的發(fā)現和應用具有劃時代的意義。⑴青霉素發(fā)酵產生青霉素。青霉菌的新陳代謝類型青霉素是青霉菌的代謝產物。⑵在生產和科研中,常選用處于期的青霉菌作為菌種或研究材料,因為此時的青霉菌代謝旺盛,和比較穩(wěn)定。⑶對青霉菌菌體生長情況的測定:取一定體積的發(fā)酵液,經離心分離、反復洗滌后再計算發(fā)酵罐中菌體的總重量。解析:青霉菌屬于真菌,其代謝類型應為異養(yǎng)需氧型,而青霉素作為它的代謝產物,并不是它生長、繁殖所必需的,所以青霉素應屬于次級代謝產物。在測定培養(yǎng)基上青霉菌菌體的生長情況時,常用的方法有兩種:一種是測量青霉菌的細胞數目,另一種是測重量,取一定體積的發(fā)酵液,經離心分離、反復洗滌后,稱菌體的濕重,或烘干后稱干重,再由此計算出其中的細胞總重量。在細菌生長的四個主要時期中,因為處于對數期的細菌代謝旺盛,個體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定,常作為生產用的菌種和科研的材料。答案:⑴異養(yǎng)需氧型次級⑵對數個體的形態(tài)生理特性⑶稱菌體的濕重(稱烘干后的重量)(五)鞏固練習1?在一個“淀粉一瓊脂”培養(yǎng)基的5個圓點位置,分別用不同方法處理,將此實驗裝置放在37C恒溫箱中,保溫處理24h后,將碘液滴在培養(yǎng)基的5個圓點上,其實驗結果記錄于下表:(C)淀粉圓點實驗處理方法碘液處理后的顏色反應①新鮮唾液與鹽酸混合藍黑色②經過煮沸的新鮮唾液藍黑色③接種面包霉棕黃色④只有新鮮的唾液?⑤只有一定濃度的蔗糖溶液?請指出④和⑤所發(fā)生的顏色反應,以及③接種的面包霉的分泌物分別是A?棕黃色、棕黃色、淀粉酶B.藍黑色、棕黃色、麥芽糖酶C?棕黃色、藍黑色、淀粉酶D.棕黃色、藍黑色、麥芽糖酶?實驗測定鏈霉素對3種細菌的抗生素效應,用3種細菌在事先準備好的瓊脂塊平板上畫3條等長的平行線(3條線均與下圖中的鏈霉素帶接觸),將平板置于37C。條件下恒溫培養(yǎng)3天結果如圖所示。從實驗結果分析以下敘述,不正確的是()A?鏈霉素能阻止結核菌的生長B?鏈霉素對結核菌比對霍亂菌更有效C?鏈霉素對結核菌比對傷寒菌更有效D?鏈霉素可以用于治療傷寒病人利用生物工程生產啤酒、味精、胰島素、酸奶的常用菌種分別是A?酵母菌、枯草桿菌、大腸桿菌、乳酸菌B?酵母菌、大腸桿菌、青霉菌、乳酸菌C?酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌、大腸桿菌、乳酸菌D?黃色短桿菌、酵母菌、大腸桿菌、乳酸菌4?下列操作不屬于微生物的分離步驟的是A?稀釋B?劃線或涂布C?接斜面D?培養(yǎng)5?影響微生物生長的主要環(huán)境因素是A?陽光、溫度、水分B?溫度、水分、PHC?水分、PH、氧D?溫度、PH、氧6.下列微生物的產物中沒有菌種特異性的一組是
A?氨基酸、核苷酸、多糖、色素B.多糖、脂類、維生素、抗生素、氨基酸C?核苷酸、多糖、維生素、毒素、抗生素D?核苷酸、維生素、多糖、脂類、氨基酸7?微生物代謝的人工控制是指A.改變微生物的遺傳特性B.控制發(fā)酵時的溫度C?調節(jié)發(fā)酵過程中的pH,氧氣通入量D.包括A、B、C三項?在微生物群體生長規(guī)律的測定中,不可能發(fā)生的是A.繁殖B.生存斗爭C.種間斗爭D.種內斗爭?與調整期長短有關的因素中,可縮短調整期的一組是①用與菌種相同的培養(yǎng)基②營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基③穩(wěn)定期獲得的菌種④對數期獲得的菌種⑤接種時間提前⑥接種量加大⑦接種量減?、嘟臃N種類加大A、①③⑤⑦B、②③⑤⑦C、①④⑥D、②④⑤⑥⑧?微生物群體生長善的測定方法可以是①測定樣品的細胞數目②測定次級代謝產物的總產量③測定培養(yǎng)基中細菌的體積④測定樣品的細胞重量①測定樣品的細胞數目②測定次級代謝產物的總產量③測定培養(yǎng)基中細菌的體積④測定樣品的細胞重量⑤測定初級代謝產物的總產量A?②④B.①④C.①③⑤D.②③④答案:1—5CDCCD6—10DDCCB七、【課余作業(yè)】某生物小組以空氣中細菌含量為指標,調查校園內不同區(qū)域(教室、草場、校長室、衛(wèi)生間)的空氣質量狀況。請你寫出完整的實驗調查方案。八、【教學體會】本節(jié)課可以從尿素在農業(yè)上的重要應用切入,介紹能分解尿素的細菌,進而說明這種細菌的作用是能夠合成分解尿素的酶。在教學過程中,可以聯系生產生活實際,使同學們對尿素以及分解尿素的細菌形成—定的感性認識。同時通過課題背景的介紹,可以進行STS教育。對于實驗中的對照原則,可以指導同學們分組討論,在掌握微生物分離技術的同時鞏固實驗設計的基本原則。九、【資料袋】選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基的含義是:在培養(yǎng)基中加入某種化學物質,以抑制不需要的微生物的生長,促進需要的微生物的生長。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。在培養(yǎng)基中加入某種化學物質可以做到這—點,如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在培養(yǎng)的培養(yǎng)成分的基礎上加入的。培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分的改變也可達到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時,可以分離固氮微生物,因為非固氮微生物不能在此培養(yǎng)基上生存。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。如石油是唯—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,達到分離能消除石油污染的微生物的目的。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)只能得到耐高溫的微生物。專題2微生物的培養(yǎng)與應用課題2.3分解纖維素的微生物的分離【課題目標】【課題目標】(一)知識與技能簡述纖維素酶的種類及作用,從土壤中分離出分解纖維素的微生物;掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術(二)過程與方法分析分離分解纖維素的微生物的實驗流程,弄懂實驗操作的原理(三)情感、態(tài)度與價值觀領悟科學探究的方法,發(fā)展科學思維和創(chuàng)新能力二、【課題重點】從土壤中分離分解纖維素的微生物三、【課題難點】從土壤中分離分解纖維素的微生物四、【教學方法】啟發(fā)式教學五、【教學工具】多媒體課件六、【教學過程】(一)引入新課上節(jié)課我們探討學習了土壤中尿素分解菌的分離與計數,這節(jié)課我們以纖維素分解菌的分離與純化為例,鞏固加深對這方面技術的理解和掌握。(二)進行新課?基礎知識活動1:閱讀“纖維素與纖維素酶”,回答下列問題:1.1纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物,是含量最豐富的多糖類物質。纖維素能被土壤中某些微生物分解利用,這是因為它們能夠產生纖維素酶。延伸:草食性動物是怎樣消化食物中纖維素的?腸胃中的共生物生物。1.2棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物。纖維素的分解需要在纖維素酶的催化作用下完成,請完成下列過程:「纖維可C1酶、"酶氣纖維二糖|葡萄糖苷酶?帀鮎〖思考1〗實驗分析:P27的小實驗是如何構成對照的?在一支試管中添加纖維素酶,另一支試管不添加纖維素酶;盡管醋酸-醋酸鈉緩沖液用量不同,但都能維持相同的pH。〖思考2〗1個酶活力單位是指在溫度為並C。,其它反應條件最適宜情況下,在丄min內轉化1mmol的底物所需要的酶量?;顒?:閱讀“纖維素分解菌的篩選”,回答下列問題:.3篩選纖維素分解菌的方法是剛果紅染色法。該方法可以通過顏色反應直接篩選。.4其原理是:剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物,當纖維素被纖維素酶分解后,紅色復合物無法形成,出現以纖維素分解菌為中心的誘明圈,我們可以通過是否產生誘明圈來篩選纖維素分解菌。2?實驗設計活動3:完成實驗方案流程圖,討論回答問題:土壤取樣一>選擇培養(yǎng)T梯度稀釋T涂布到鑒別纖維素分解菌培養(yǎng)基上純化培養(yǎng)X~~|挑選產生透明圈的菌落微生物培養(yǎng)〖思考3〗實驗流程中“選擇培養(yǎng)”的培養(yǎng)基類型是什么?該培養(yǎng)的目的是什么?液體選擇培養(yǎng)基。其目的是使纖維素分解菌增殖,含量增多?!妓伎?〗本實驗流程與尿素分解菌的分離實驗流程有哪些異同?尿素分解菌的分離實驗流程是將土樣制成的菌懸液直接涂布在選擇培養(yǎng)基上;本課題通過選擇培養(yǎng)使細菌增殖后,再涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其它操作基本基本共同?;顒?:閱讀資料一“土壤取樣”,回答下列問題:2.1纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中。2.2為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌?生物適應一定環(huán)境,環(huán)境對生物具有選擇作用,只有在纖維素含量豐富的環(huán)境中纖維素分解菌的含量才會高于其它普通環(huán)境,從而提高獲得目的微生物的幾率。2.3將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認為濾紙應該埋進土壤多深?人工設置適宜環(huán)境,使纖維素分解菌相對聚集。將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中?;顒?:閱讀資料二“選擇培養(yǎng)基”,回答以下三個問題:2.4纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基,原因是沒有添加瓊脂成分。2.5培養(yǎng)基選擇作用機制是以纖維素粉為唯一碳源,只有纖維素分解菌才能生存。2.6若設置一個對照實驗說明選擇培養(yǎng)的作用,應控制的變量是將纖維素粉改為葡萄糖活動5:閱讀資料三“剛果紅染色法”,填表比較兩種染色法的各自的優(yōu)缺點:染色法優(yōu)點缺點方法顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用操作繁瑣剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜方法二〖思考操作簡便!不存什菌落混雜問能產生淀粉酶的微生物也產生模糊透明圈,夠“濃微生物需的微生物素,形成明顯的透明圈。在選擇培養(yǎng)條件下,可使能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用。3?結果分析與評價活動6:閱讀“課題延伸”,回答:.1為了確定分離得到的是纖維素分解菌,還需要進行發(fā)酵產纖維素酶實驗,纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。.2纖維素酶測定方法是對纖維素酶分解濾紙等纖維素所產生的葡萄糖含量進行定量測定。(三)課堂總結、點評—H纖維素酶―?種類、作用、最適pH、催化活力1前置染色法?師選原理剛果紅染色?后置染色法—?實驗設計―?土壤取樣>富含纖維素土壤選擇培養(yǎng)>增大分解菌含量涂布培養(yǎng)?染色鑒別1T純化培養(yǎng)?分離出分解菌(四)實例探究例1?有關谷氨酸發(fā)酵的敘述中正確的是A?發(fā)酵中要不斷通入空氣B?培養(yǎng)條件不當將不能得到產品C?攪拌的唯一目的是使空氣成為小泡D?冷卻水可使酶活性下降解析:進行谷氨酸發(fā)酵的菌種是異養(yǎng)需氧型微生物,所以要在培養(yǎng)過程中不斷通入空氣,但是必須通入的是無菌空氣,普通空氣是不行的,容易造成雜菌污染。攪拌不但使空氣成為小氣泡以增加培養(yǎng)基中的溶氧量,還能使培養(yǎng)基與菌種充分接觸,提高原料的利用率。在培養(yǎng)過程中,由于微生物的代謝產熱和機械磨擦生熱,會使培養(yǎng)基的溫度升高,高到一定程度,就會使酶的結構和核酸的結構遭到破壞,培養(yǎng)會因此而受到影響。降低溫度,是保證酶正常活性的條件之一而不會使酶的活性下降。當培養(yǎng)條件不恰當時,不能得到谷氨酸。如pH降低時將得到乙酰谷氨酰胺,溶氧低時將得到乳酸或琥珀酸。答案:B例2?溫度對發(fā)酵過程的影響,不正確的是A?溫度過高,發(fā)酵周期縮短,產量降低B?溫度不影響生物合成的途徑C?溫度能影響菌種對營養(yǎng)物質的吸收D?菌體生長和產物合成所需的最適溫度不一定相同解析:解答此題需要從以下幾方面入手分析:第一,發(fā)酵過程需要適宜的溫度,如果溫度過高,酶很快失活,菌體衰老,發(fā)酵周期就會縮短,產量也會降低;第二,溫度能影響生物合成的途徑,這是因為生物合成過程需要酶,酶的活性與溫度高低有關;第三,菌種吸收營養(yǎng)物質一部分是通過主動運輸來完成的,需呼吸作用提供能量,這與溫度有關;第四,菌體生長和產物合成需體內旺盛的代謝作基礎,而用于生長繁殖和代謝產物生成的酶不同,因此所需
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