高考生物選考（江蘇專用）一輪總復(fù)習(xí)課件專題23微生物的培養(yǎng)與發(fā)酵工程-基礎(chǔ)篇

高考

生物江蘇省專用第七單元生物技術(shù)與工程專題23微生物的培養(yǎng)與發(fā)酵工程考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)一、果酒及果醋的制作1.制作原理與條件考點清單

果酒制作果醋制作菌種

①

酵母

菌②

醋酸

菌原理

無氧呼吸產(chǎn)生酒精(1)O2、糖源充足:糖→醋酸(2)有O2、缺少糖源:乙醇→③

乙醛

→醋酸

溫度酒精發(fā)酵18~25℃最適為30~35℃

空氣前期:需氧后期:不需氧需充足的氧氣

時間10~12d7~8d2.制作流程

3.葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是④

紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液

。4.現(xiàn)在工廠生產(chǎn)果酒,為提高果酒的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長,

采取的措施是直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。二、泡菜的制作和亞硝酸鹽的測定1.作用菌類:⑤

假絲酵母和乳酸菌

。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,這時需氧菌被殺死;當有機酸增加到一定程度

時,乳酸菌被殺死,出現(xiàn)酵母菌和霉菌,并逐漸產(chǎn)生亞硝酸。加白酒的作用

是可⑥

抑制雜菌的生長

,酒也是一種調(diào)味劑,增加醇香感。4.制作步驟

5.亞硝酸鹽含量的測定(1)亞硝酸鹽的產(chǎn)生:由⑦

假絲酵母

產(chǎn)生。(2)亞硝酸鹽的危害:可轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。(3)亞硝酸鹽含量測定:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生

重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺結(jié)合形成⑧

玫瑰紅色

產(chǎn)物,通過目

測比較,大致估算亞硝酸鹽含量。6.泡菜制作的注意事項(1)材料的選擇及用量a.蔬菜應(yīng)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。b.清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1,鹽水要煮沸后冷卻待用。鹽水煮沸有兩大

作用,一是除去水中的氧氣,二是殺滅鹽水中的其他細菌。(2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,取樣后要迅速封口。(3)氧氣需求a.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。b.壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境,并注

意在發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充壇蓋邊沿水槽中的水。(4)溫度:發(fā)酵過程控制在室溫即可,最好在26℃~36℃。溫度過高,則易滋

生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時間延長。(5)泡菜制作過程中乳酸菌、亞硝酸鹽和乳酸含量的變化:

考點二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用一、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)基質(zhì)。2.營養(yǎng)成分(1)確定原則:根據(jù)微生物的需要。(2)主要營養(yǎng)物質(zhì):碳源、①

氮源

、水和無機鹽。(3)其他條件:pH、②

特殊營養(yǎng)

和氧氣。3.種類(1)根據(jù)物理性質(zhì)可分液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基,二者的區(qū)別是是否添加

③

瓊脂

等凝固劑。類型實例(2)根據(jù)功能可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌

培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽用于分離得到金黃色葡萄球菌

以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基用于分離分解尿素的細菌

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,達到分離能消除石油污染的微生物的目的

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鑒別培養(yǎng)基伊紅—亞甲藍培養(yǎng)基可以④

鑒別大腸桿菌

(出現(xiàn)帶金屬光澤的深紫色菌落)4.培養(yǎng)基的制備步驟:計算→稱量→⑤

溶化

→調(diào)pH→滅菌→⑥

倒平板

。二、無菌技術(shù)1.目的:獲得純凈的培養(yǎng)物。2.關(guān)鍵:防止⑦

外來雜菌

的入侵。3.常用方法:滅菌和消毒,二者的區(qū)別是前者⑧

可以殺死全部微生物,包

括芽孢和孢子

。

條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面

或內(nèi)部的部分微

生物煮沸消毒法日常用品

巴氏消毒法不耐高溫的液體,如牛奶

化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手,用氯氣消毒水源滅菌強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所

有的微生物,包括

芽孢和孢子灼燒滅菌法接種工具

干熱滅菌法玻璃器皿、金屬用具

高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器三、純化大腸桿菌1.原理:在培養(yǎng)基上將細菌稀釋或分散成單個細胞,使其長成單個的菌落,

這個菌落就是純化的細菌菌落。2.純化培養(yǎng)方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法(1)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)基的表面。(2)稀釋涂布平板法:將菌液進行一系列的⑨

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。a.系列稀釋:移液管需要經(jīng)過滅菌。移液時,試管口和移液管應(yīng)離火焰1~2

cm處。

b.涂布平板序號圖示操作1

將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中2

取少量菌液(不超過0.1mL),滴加到培養(yǎng)基表面3

將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃盡后,冷卻8~10s4

用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿,使菌液分布均勻(3)純化培養(yǎng)的結(jié)果

平板劃線法稀釋涂布平板法示意圖

3.菌種的保藏方法(1)臨時保藏法:對于頻繁使用的菌種,先接種到試管的⑩

固體斜面

培

養(yǎng)基上培養(yǎng),然后放入4℃的冰箱中保藏。(2)甘油管藏法:對于需要長期保存的菌種,先將菌液轉(zhuǎn)入滅菌后的

甘油

中,混勻后放在-20℃冷凍箱中保存。四、土壤中分解尿素的細菌的分離項目詳細內(nèi)容實驗原理(1)能合成脲酶的細菌才能分解尿素(2)配制以

尿素

為唯一氮源的培養(yǎng)基,能夠生長的細菌就是能分解尿素的細菌數(shù)量統(tǒng)計(1)直接計數(shù)法(顯微鏡下用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板)(2)間接計數(shù)法:稀釋涂布平板法實驗流程土壤取樣→配制土壤溶液和制備培養(yǎng)基→系列稀釋→涂布平板與培養(yǎng)→菌落計數(shù)五、微生物的篩選、鑒別與計數(shù)1.微生物的篩選與鑒別方法(1)微生物的篩選方法:單菌落挑取法利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面,直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物選擇培養(yǎng)法利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行選擇培養(yǎng),直接獲得目的微生物鑒定培養(yǎng)法利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)易于區(qū)分的特征,然后篩選目的微生物(2)微生物的鑒別方法:菌落特征鑒別法根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別指示劑鑒別法如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,培養(yǎng)某種微生物后,培養(yǎng)基變紅說明該種微生物能夠分解尿素染色鑒別法如利用剛果紅染色法,根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來篩選分解纖維素的微生物2.微生物的兩種計數(shù)方法的比較方法間接計數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計數(shù)法(顯微計數(shù)法)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)量公式每克樣品中的菌落數(shù)=(C÷V)×MC:某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù);V:涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL);M:稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細菌數(shù):每小格平均細菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)注:血細胞計數(shù)板1個小格0.1mm3,1mL=1000mm3缺點當兩個或多個菌體連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落不能區(qū)分細胞死活結(jié)果比實際值偏小比實際值偏大提升果酒和果醋的發(fā)酵裝置的分析與應(yīng)用1.果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程

(1)酵母菌在有氧條件下,進行有氧呼吸,代謝過程為①③;酵母菌在無氧條知能拓展件下,進行無氧呼吸,代謝過程為①②,產(chǎn)生乙醇(乙醇發(fā)酵)。(2)醋酸菌在有氧無糖的情況下,把乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸,代謝過程為④。(3)先制作果酒,產(chǎn)生乙醇,再經(jīng)醋酸菌作用將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸,制作果醋。2.果酒和果醋的發(fā)酵裝置(1)通用裝置裝置圖結(jié)構(gòu)或操作目的

充氣口醋酸發(fā)酵時連接充氣泵,輸入無

菌空氣;制酒時關(guān)閉充氣口

排氣口用來排出CO2

長而彎曲的膠管防止空氣中微生物的污染

出料口便于取料,及時監(jiān)測發(fā)