高三生物第二輪復(fù)習 專題八 第1講 微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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專題八生物技術(shù)實踐 1 微生物的實驗室培養(yǎng) 2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 3 果酒及果醋的制作 4 胡蘿卜素的提取 考綱要求 技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 欄目索引 考點一微生物的利用 考點二果酒和果醋的制作 考點三胡蘿卜素的提取 考點一微生物的利用 重點提煉 命題視角 題組一從微生物的實驗室培養(yǎng)進行命題 題組二從微生物培養(yǎng)基的組成成分及純化方法進行命題 重點提煉 1 有關(guān)微生物實驗的基本方法 1 制備培養(yǎng)基 計算 稱量 溶化 滅菌 倒平板 2 無菌技術(shù) 主要指消毒和滅菌 3 倒平板操作 待培養(yǎng)基冷卻至50 左右時 在酒精燈火焰附近倒平板 4 平板劃線法 是通過接種環(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 5 稀釋涂布平板法 先將菌液進行一系列的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成單個細胞 從而在培養(yǎng)基表面形成單個菌落 如圖 2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 1 分離 選擇培養(yǎng)基 2 計數(shù) 篩選菌株 利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株 計數(shù)方法 稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)法 過程 土壤取樣 樣品的稀釋 微生物的培養(yǎng)與觀察 3 鑒定方法 含酚紅指示劑的尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基 細菌 指示劑變紅 則該菌能分解尿素 1 在涂布接種前 隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間 這樣做的目的是檢測培養(yǎng)基上的細菌含量 2014 新課標 39 1 改編 2 某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理 接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 2013 江蘇 18C 3 純化菌種時 為了得到單菌落 常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法 2011 新課標 39 2 改編 4 在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細菌 2011 重慶 2A 5 檢測土壤中細菌總數(shù)實驗操作中 確定對照組無菌后 選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù) 2009 安徽 6D 6 培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌 2013 江蘇 18A改編 命題視角 題組一從微生物的實驗室培養(yǎng)進行命題 1 2014 新課標 39 為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況 某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量 并進行了細菌分離等工作 回答下列問題 1 該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量 在涂布接種前 隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間 這樣做的目的是 然后 將1mL水樣稀釋100倍 在3個平板上用涂布法分別接入0 1mL稀釋液 經(jīng)適當培養(yǎng)后 3個平板上的菌落數(shù)分別為39 38和37 據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為 2 該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌 操作時 接種環(huán)通過 滅菌 在第二次及以后劃線時 總是從上一次劃線的末端開始劃線 這樣做的目的是 3 示意圖A和B中 表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果 4 該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻 一部分進行靜置培養(yǎng) 另一部分進行振蕩培養(yǎng) 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快 分析其原因是 振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中 的含量 同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸 提高 的利用率 解析 1 為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格 可在涂布接種前 隨機取滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間 0 1mL稀釋液中平均有 39 38 37 3 38個活菌 則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38 0 1 380 則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380 100 3 8 104 則每升水樣中活菌數(shù)目為3 8 104 1000 3 8 107 2 接種環(huán) 接種針等金屬用具可直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒 以達到迅速徹底滅菌的目的 在第二次及以后的劃線時 總是從上一次劃線的末端開始劃線 其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 3 比較圖A和圖B可以看出 A培養(yǎng)基中細菌的分布呈線性 是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果 B培養(yǎng)基中細菌均勻分布 是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果 4 振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量 還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸 提高了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率 因此振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快 答案 1 檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格3 8 107 2 灼燒將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 3 B 4 溶解氧營養(yǎng)物質(zhì) 題組二從微生物培養(yǎng)基的組成成分及純化方法進行命題2 2014 四川 10 有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑 長期使用會污染環(huán)境 研究發(fā)現(xiàn) 苯磺隆能被土壤中某些微生物降解 分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機制的實驗過程如圖甲 乙所示 1 微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源 水 四類 該實驗所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源 其原因是 2 與微生物培養(yǎng)基相比 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和 這些植物激素一般需要事先單獨配制成 保存?zhèn)溆?3 純化菌株時 通常使用的劃線工具是 劃線的某個平板培養(yǎng)后 第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌 第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落 其他劃線上有菌落 造成劃線無菌落可能的操作失誤有 4 為探究苯磺隆的降解機制 將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心 取上清液做圖乙所示實驗 該實驗的假設(shè)是 該實驗設(shè)計是否合理 為什么 解析 1 微生物生長繁殖需要的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括碳源 氮源 水和無機鹽四類 根據(jù)題意可知 土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力 該實驗的目的是探索其降解機制 因此 需要分離出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物 故選擇培養(yǎng)時為了排除其他碳源的干擾 培養(yǎng)基中唯一碳源只能是苯磺隆 2 與微生物培養(yǎng)基相比 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要添加生長素和細胞分裂素 用于調(diào)節(jié)植物細胞脫分化和再分化 這些植物激素一般需要事先單獨配制成母液保存?zhèn)溆?3 純化菌株時 通常使用的劃線工具是無菌接種環(huán) 劃線的平板培養(yǎng)后 發(fā)現(xiàn)第一劃線區(qū)域的劃線上不間斷地長滿了菌 第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落 而其他劃線上有菌落 造成此現(xiàn)象的原因可能有兩個 一是接種環(huán)灼燒后未冷卻 菌種接觸到高溫的接種環(huán)而死亡 二是劃第二劃線區(qū)域第一條線時未從第一區(qū)域末端開始 4 根據(jù)圖乙所示實驗中的上清液加入蛋白酶溶液推測 實驗?zāi)康氖翘骄磕康木晔欠衲芊置诮到獗交锹〉牡鞍踪|(zhì) 實驗設(shè)計不合理之處是缺少不加蛋白酶溶液 其他條件同圖乙的空白對照 答案 1 氮源和無機鹽只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖 2 細胞分裂素母液 3 接種環(huán) 接種環(huán)灼燒后未冷卻 劃線未從第一區(qū)域末端開始 4 目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)不合理 缺少空白對照 用選擇培養(yǎng)基分離微生物的方法 1 在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入抗性物質(zhì) 舉例 加高濃度食鹽分離金黃色葡萄球菌 加青霉素分離酵母菌和細菌 2 通過改變培養(yǎng)基的成分 舉例 培養(yǎng)基中缺乏氮源時 可分離自生固氮微生物 非自生固氮微生物因缺乏氮源而無法生存 培養(yǎng)基中若缺乏有機碳源則異養(yǎng)微生物無法生存 而自養(yǎng)微生物可利用空氣中的CO2制造有機物生存 總結(jié)提升 3 利用培養(yǎng)基的特定成分 舉例 當石油是唯一碳源時 可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 從而分離出能消除石油污染的微生物 當纖維素為唯一碳源時 分離纖維素分解菌 考點二果酒和果醋的制作 重點提煉 命題視角 題組從果酒 果醋的制作原理和方法進行命題 重點提煉 果酒 果醋的制作 1 醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸 2014 廣東 4A 2 酵母菌在無氧條件下利用葡萄汁產(chǎn)生酒精 2014 廣東 4B 3 某研究性學習小組以櫻桃番茄為材料進行果酒 果醋發(fā)酵實驗 先供氧進行果醋發(fā)酵 然后隔絕空氣進行果酒發(fā)酵 2012 江蘇 14B改編 錯混診斷 4 在制作果醋時 如果條件適宜 醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸 2012 江蘇 21B改編 5 在家庭中用鮮葡萄制作果酒時 讓發(fā)酵裝置接受光照并放在45 處 2010 北京 1AD改編 命題視角 題組從果酒 果醋的制作原理和方法進行命題 1 2014 江蘇 24改編 某同學設(shè)計了如圖所示的發(fā)酵裝置 下列有關(guān)敘述不正確的是 A 該裝置可阻止空氣進入 用于果酒發(fā)酵B 該裝置便于果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體排出C 去除彎管中的水 該裝置可滿足果醋發(fā)酵時底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸D 去除彎管中的水后 該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似 解析A項 該裝置中注水的彎曲部分可阻止空氣進入 能用于果酒發(fā)酵 B項 果酒發(fā)酵產(chǎn)生的CO2可溶解在彎管的水中 CO2量多時可進一步通過水排出 C項 醋酸菌是好氧菌 因沒有將無菌空氣通入發(fā)酵液中 故去除彎管中的水后也不能滿足底層發(fā)酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求 D項 去除彎管中的水后 該裝置的彎管部分既能排出CO2 也能防止空氣中的微生物進入 與巴斯德的鵝頸瓶作用類似 答案C 2 下圖是果醋和果酒的發(fā)酵裝置 相關(guān)描述錯誤的是 A 出料口可以用來取樣B 排氣口能排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的二氧化碳C 充氣口在醋酸發(fā)酵時要連接充氣泵進行充氣D 充氣口的開關(guān)始終要處于打開狀態(tài) 解析醋酸菌是需氧型微生物 釀制果醋時需一直充氣維持有氧環(huán)境 而酵母菌是兼性厭氧菌 釀造果酒時 先通過充氣口充氣使酵母菌大量繁殖 然后關(guān)閉充氣口 造成無氧環(huán)境 使酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精 所以D選項充氣口的開關(guān)始終要處于打開狀態(tài)是錯誤的 答案D 總結(jié)提升 1 果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計思路 1 酵母菌繁殖需要氧氣 醋酸菌是好氧細菌 則果酒制作前期和果醋制作整個過程都需要氧氣 酵母菌產(chǎn)生酒精時是厭氧的 則在充氣口處應(yīng)該設(shè)置開關(guān) 2 發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2 需要設(shè)置排氣口 為了防止空氣中微生物污染 排氣口應(yīng)該連接一個長而彎曲的膠管 3 為便于取樣及監(jiān)測發(fā)酵情況 需要設(shè)置出料口 2 制作果酒 果醋菌種的比較 考點三胡蘿卜素的提取 重點提煉 命題視角 題組從提取胡蘿卜的原理 方法進行命題 重點提煉 1 胡蘿卜素的提取 1 胡蘿卜素的性質(zhì) 不溶于水 微溶于乙醇 易溶于石油醚等有機溶劑 2 實驗設(shè)計 方法 萃取法 石油醚最適宜作萃取劑 實驗流程 3 鑒定方法 紙層析法 2 萃取過程的注意事項 1 避免明火加熱 采用水浴加熱 防止引起燃燒 爆炸 2 在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置 防止有機溶劑揮發(fā) 3 萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置 濃縮前要進行過濾 1 用萃取法提取薄荷油時 采用的溶劑是酒精 原理是薄荷油易溶于有機溶劑酒精中 2011 海南 30 2 改編 2 用萃取法提取胡蘿卜素的主要步驟是 干燥 粉碎 萃取 濃縮 過濾 3 在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中 溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解 2008 寧夏 37 3 改編 4 提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進行鑒定 在鑒定過程中不需要對照 2008 寧夏 37 4 改編 錯混診斷 題組從提取胡蘿卜素的原理 方法進行命題 2014 山東 34 胡蘿卜素是一種常用的食用色素 可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得 流程如下 命題視角 1 篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時 可選用 或平板劃線法接種 采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán) 其目的是 2 培養(yǎng)酵母菌R時 培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長提供 和 3 從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時 干燥過程應(yīng)控制好溫度和 以防止胡蘿卜素的分解 萃取過程中宜采用 方式加熱以防止溫度過高 萃取液濃縮前需進行過濾 其目的是 4 紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素 鑒定過程中需用胡蘿卜素標準品作為 解析 1 接種微生物的方法主要是稀釋涂布平板法和平板劃線法 接種過程為了避免其他雜菌的污染 要做無菌操作 所以接種前需對接種環(huán)滅菌操作 2 蔗糖主要提供碳源 當然也可以作為能源物質(zhì) 硝酸鹽含氮元素 可提供氮源 3 溫度過高 干燥時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解 由于萃取劑往往有揮發(fā)性 直接加熱時揮發(fā)出來的有機溶劑遇明火易爆炸 萃取后需將原料中的固體物濾去 4 提取出來的胡蘿卜素往往不是純的 用標準樣品主要起一個對照的作用 答案 1 稀釋涂布平板法殺滅接種環(huán)上的微生物 2 碳源氮源 3 干燥時間水浴加熱濾去萃取后的固體物 4 對照 胡蘿卜素粗品鑒定過程中的5個易錯點 1 層析時沒有選擇干凈的濾紙 導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯 為了防止操作時對濾紙的污染 應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙 可以戴手套進行操作 2 點樣時點樣圓點太大 直徑大于2mm 導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線 無法辨認被提取的色素 點樣圓點的直徑應(yīng)為2mm 技法訓練 3 將點好樣的濾紙卷成筒狀 卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸 以避免由于毛細管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快 溶劑前沿不齊 影響結(jié)果 4 層析液沒及樣品原點 色素溶解于層析液中 造成實驗失敗 層析液不可沒及樣品原點 以免色素溶解于層析液中 使鑒定失敗 5 沒設(shè)置標準樣品作對照 層析液中是否提取到胡蘿卜素 可通過與標準樣品中的 胡蘿卜素作對比予以確認