（通用版）2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十一 生物技術(shù)實(shí)踐 考點(diǎn)31 微生物的利用及在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用課件.ppt

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1、第一篇專(zhuān)題十一生物技術(shù)實(shí)踐,考點(diǎn)31微生物的利用及在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用,,直擊考綱 1.微生物的分離和培養(yǎng)。 2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定。 3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用。 4.利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用。 5.從生物材料中提取某些特定的成分。 6.運(yùn)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(diǎn)撥,,,欄目索引,題組特訓(xùn),,,靜悟提綱,,1.微生物的培養(yǎng),(1)無(wú)菌技術(shù)：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(duì)玻璃器皿等；高壓蒸汽滅菌主要針對(duì)培養(yǎng)基

2、等。,,核心點(diǎn)撥,,(2)倒平板操作 操作過(guò)程如圖所示，操作時(shí)要待培養(yǎng)基冷卻至50 左右時(shí)，在酒精燈火焰附近進(jìn)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(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)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(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。如圖所示：,2.某種微生物的分離與計(jì)數(shù) (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(shí)，可以分離得到固氮微生物。 當(dāng)培養(yǎng)基的某種營(yíng)養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時(shí)，也具有分離效果。 改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達(dá)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(jì)數(shù) 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) 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(jì)數(shù)方法：活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。前者為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力和準(zhǔn)確性，需設(shè)置重復(fù)組，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 c.過(guò)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(shí)驗(yàn)原理,即：可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)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(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)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(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害。某學(xué)?？蒲行〗M準(zhǔn)備依據(jù)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(jù)圖回答下列問(wèn)題：,,題組特訓(xùn),,,,(1)甲圖中苯酚降解菌的富集培養(yǎng)基應(yīng)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(wú)機(jī)鹽，此外還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。對(duì)異

5、養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作為營(yíng)養(yǎng)要素成分時(shí)并不是起單一方面的作用。微生物常見(jiàn)的接種的方法有：平板劃線法：將已經(jīng)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(kāi)始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落；稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。 培養(yǎng)基成分中的有機(jī)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(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸__________，以達(dá)到獲得苯酚高效降解菌的目的。應(yīng)采用

6、_____________ 法來(lái)進(jìn)行該菌種的計(jì)數(shù)與分離，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目要____。,增加(升高),稀釋涂布平板,小,答案,解析,解析本實(shí)驗(yàn)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(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸增加，以達(dá)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(jì)數(shù)與分離，用這種方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目要小，因?yàn)槌３Ｓ袃蓚€(gè)或多個(gè)菌體連在一起生長(zhǎng)繁殖而形成一個(gè)菌落的情況。,1,2,3,4,5,(3)制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加______________。培養(yǎng)基的滅菌方法為_(kāi)______

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(wú)機(jī)鹽和特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(hào))區(qū)域最易獲得單菌落。如需要長(zhǎng)期保存該菌種，應(yīng)采用甘油管藏的方法，保存溫度為_(kāi)_______。,,20 ,答案,解析,解析圖乙為平板劃線法，隨著劃線次數(shù)的增加，菌種進(jìn)一步被稀釋?zhuān)虼藞D中區(qū)域更易獲得單菌落。長(zhǎng)期保存該菌種，應(yīng)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(mài)在方便了大

8、家的同時(shí)也存在著食品安全隱患，今年濟(jì)南將啟動(dòng)外賣(mài)“食安封簽”，同時(shí)在餐飲企業(yè)的衛(wèi)生測(cè)評(píng)指標(biāo)中增加“微生物控制指數(shù)”。回答下列問(wèn)題： (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(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行，目的是___________ __________________。用前種方法若要在五個(gè)區(qū)域劃線，共需灼燒接種環(huán)____次。,平板劃線法,避免周?chē)h(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(duì)菌液中含有的活菌數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則只能用稀釋涂布平板法，但這種方

9、法得到的結(jié)果往往比實(shí)際結(jié)果偏低，原因是涂布時(shí)可能存在兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起而形成一個(gè)菌落。其計(jì)算方法是：?jiǎn)挝痪褐泻械募?xì)菌數(shù)菌落數(shù)的平均值涂布菌液的體積稀釋倍數(shù)。 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(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行，目的是避免周?chē)h(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(gè)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(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，所統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往會(huì)比實(shí)際數(shù)目偏小，原因是______________________________________________ __________。在

10、5個(gè)平板上各接種稀釋倍數(shù)為103的菌液樣品0.1 mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上的菌落數(shù)分別為48、50、52、54、330，則每升原菌液樣品中細(xì)菌數(shù)為_(kāi)________個(gè)。,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上只能觀察到,一個(gè)菌落,5.1108,答案,解析,解析用稀釋涂布平板法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上只能觀察到一個(gè)菌落，所以統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目小。觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)330與其他數(shù)值相比明顯偏高，證明此平板已被污染，此數(shù)值應(yīng)該舍棄，其他四個(gè)培養(yǎng)基上平均數(shù)(48505254)/451，所以每升水樣中活菌數(shù)為511030.11035.1108(個(gè))。,1,2,3,4,

11、5,(3)為防止人員感染和污染環(huán)境，實(shí)驗(yàn)人員離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，一定要做的事情有________________________、________________________________ ________。,洗手(或用酒精對(duì)手消毒等),對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理后,再丟棄,答案,解析,解析實(shí)驗(yàn)人員離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，一定要洗手(用酒精對(duì)手消毒等)，以防止被微生物感染，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基丟棄前一定要進(jìn)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(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：毛霉有核膜包被的細(xì)胞核

12、，而乳酸菌沒(méi)有。,題組二傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 3.腐乳是我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過(guò)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(ài)，其制作方法廣為流傳。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)現(xiàn)代科學(xué)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(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是____________________ ___________________。,1,2,3,4,5,毛霉,毛霉有核膜包被的細(xì),胞核而乳酸菌沒(méi)有,答案,解析,(2)腐乳易被人體吸收是因?yàn)槎垢械某煞职l(fā)生了如下變化：___________ _______________________

13、_______________________________________ _____________________________。,豆腐中的蛋,白質(zhì)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?yàn)槎垢械某煞职l(fā)生了如下變化：豆腐中的蛋白質(zhì)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(guò)程中會(huì)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(zhǎng)避免豆腐變質(zhì),越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大,解析制作腐乳的過(guò)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(guò)程中不會(huì)過(guò)早酥爛；同時(shí)，鹽能抑制微生物的生長(zhǎng)，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。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(guò)程中的一項(xiàng)重要的操作，請(qǐng)?jiān)倭信e一項(xiàng)防止雜菌污染的操作：________________________。,裝瓶時(shí)操作要迅速、

15、小心,解析在腐乳制作過(guò)程中為防止雜菌污染，用來(lái)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(shí)操作要迅速、小心；整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封；封瓶時(shí)，最好將瓶口通過(guò)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(guò)程中會(huì)遇到許多問(wèn)題，請(qǐng)你提出一個(gè)科學(xué)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(guò)程中，鹽的濃度、溫度、濕度等都會(huì)影響腐乳的品質(zhì)，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(yù)防動(dòng)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(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：,1,2,3,4,5,(1)過(guò)程的釀造原理是先使酵母菌進(jìn)行__________，以增加酵母菌的數(shù)量，然后通過(guò)___________獲得果酒。,有氧呼吸,無(wú)氧呼吸,解析在果酒發(fā)酵過(guò)程中首先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，再進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。,答案,解析,(2)釀制百香果酒時(shí)，并不需要對(duì)百香果進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理，這是因?yàn)樵赺______________的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。過(guò)程往往不能長(zhǎng)時(shí)間密封，原因是________

17、_____________________________________。,缺氧、呈酸性,酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2，會(huì)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(shí)，在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制，所以不需要對(duì)百香果進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理。酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，CO2會(huì)使裝置氣壓增大，應(yīng)及時(shí)放氣。,1,2,3,4,5,(3)過(guò)程適宜的溫度為_(kāi)_________。溫度過(guò)高時(shí)，醋酸菌代謝減慢甚至死亡，根本原因是_________________________。,3035 ,溫度過(guò)高，影響酶的活性,解析醋

18、酸菌的最適生長(zhǎng)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(guò)程轉(zhuǎn)入過(guò)程前，除改變溫度外，還需調(diào)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(guò)觀察菌膜、嘗、嗅之外，還可以通過(guò)檢測(cè)和比較____________________做進(jìn)一步的鑒定。,通入無(wú)菌空氣,醋酸發(fā)酵前后的pH,解析醋酸菌是需氧型細(xì)菌，發(fā)酵時(shí)需要通入無(wú)菌空氣?？梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH來(lái)進(jìn)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(jiǎn)單，易于儲(chǔ)存，開(kāi)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(guān)泡菜制作的

19、一些問(wèn)題，請(qǐng)分析回答： (1)制備泡菜的鹽水中鹽與清水的質(zhì)量比約為_(kāi)_____，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(zhì)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(dòng)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(dòng)不受影響,(2)在泡菜腌制過(guò)程中經(jīng)常向壇口邊緣的水槽中補(bǔ)充水

20、分，目的是提供______環(huán)境。在發(fā)酵初期會(huì)有氣泡從壇沿水槽內(nèi)的水中間歇性溢出，這些氣泡來(lái)源于_____________________________________________。,無(wú)氧,微生物呼吸作用產(chǎn)生的氣體和泡菜壇中剩余的空氣,解析在泡菜腌制過(guò)程中向壇口邊緣的水槽中補(bǔ)充水分的目的是隔絕空氣，提供乳酸菌發(fā)酵的無(wú)氧環(huán)境。在發(fā)酵初期微生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和泡菜壇中剩余的空氣由于發(fā)酵壇內(nèi)溫度升高會(huì)從壇沿水槽內(nèi)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(dāng)達(dá)到1.2%以上時(shí)，發(fā)酵速率漸漸變緩甚至停止，主要原因是____________________

21、______。,pH過(guò)低抑制了乳酸菌的生長(zhǎng),解析發(fā)酵后期，當(dāng)乳酸含量達(dá)到1.2%以上時(shí)，pH過(guò)低會(huì)抑制乳酸菌的生長(zhǎng)，導(dǎo)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(guò)多抑制了乳酸菌,發(fā)酵,解析鹽過(guò)多會(huì)抑制乳酸菌發(fā)酵，會(huì)導(dǎo)致制作的泡菜“咸而不酸”。,答案,解析,1,2,3,4,5,(5)發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在特定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物_______，所以在發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)定期測(cè)定亞硝酸鹽的含量，以把握取食泡菜的最佳時(shí)機(jī)。檢測(cè)亞硝酸鹽含量的方法是________，在檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽含量的實(shí)驗(yàn)中，必須先制備已知濃度的____________，將顯色反應(yīng)后的樣品與其進(jìn)行比對(duì)。,亞硝胺,比色法,標(biāo)準(zhǔn)顯色液,解析亞硝酸鹽在特定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變成亞硝胺，可引起基因突變導(dǎo)致癌癥。檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽含量的方法是比色法，檢測(cè)時(shí)必須先制備已知亞硝酸鹽濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液。,答案,解析,1,2,3,4,5,