高考生物二轮专题复习“知识落实篇”专题八 第一讲 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用课件.ppt

第一讲微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用 专题八生物技术实践 一 理解能力1 2013年江苏卷 某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理 下列叙述正确的是 a 培养基分装到培养皿后进行灭菌b 转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线c 接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养d 培养过程中每隔一周观察一次 解析 在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板 a错误 转换划线角度后要对接种环进行灼烧灭菌再进行划线 b正确 接种后放置在恒温培养箱中进行培养 c错误 培养过程中一般要隔天观察一次 d错误 答案 b 2 2012年江苏卷改编 双选 下列关于制作果酒 果醋和腐乳的叙述 合理的是 a 在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可缩短b 条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸c 果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小d 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时 底层和近瓶口处需加大用盐量 解析 在果酒发酵后期 由于瓶中的营养物质减少 单位时间内产生的co2的量减少 所以拧开瓶盖的间隔时间可以延长 a错误 在糖源 氧气充足的条件下 醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 b正确 果酒发酵过程中 营养物质消耗 并且有水的生成 密度会逐渐减小 c正确 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时 要分层加盐 加盐量要随着层数的加高而增加 近瓶口表面的盐要铺厚一些 但底层不需要大量用盐 d错误 答案 bc 二 获取信息的能力3 2011年山东理综 研究发现柚皮精油和乳酸菌素 小分子蛋白质 均有抑菌作用 两者的提取及应用如图所示 1 柚皮易焦糊 宜采用 法提取柚皮精油 该过程得到的糊状液体可通过 除去其中的固体杂质 2 筛选乳酸菌a时可选用平板划线法或 接种 对新配制的培养基灭菌时所用的设备是 实验前需对超净工作台进行 处理 3 培养基中的尿素可为乳酸菌a生长提供 电泳法纯化乳酸菌素时 若分离带电荷相同的蛋白质 则其分子量越大 电泳速度 4 抑菌实验时 在长满致病菌的平板上 会出现以抑菌物质为中心的透明圈 可通过测定透明圈的 来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果 解析 1 植物芳香油的提取方法有蒸馏 压榨和萃取等 具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定 柚皮易焦糊 宜采用压榨法提取柚皮精油 压榨过程中得到的糊状液体需用过滤法除去其中固定杂质 2 筛选 纯化培养某一特定微生物时 常用平板划线法或稀释涂布平板法 为防止杂菌的污染 需对器具 培养基等进行消毒或灭菌处理 培养基宜采用高压蒸汽灭菌锅进行高温灭菌处理 而超净工作台常使用紫外线或化学药物进行消毒处理 3 微生物培养过程中为微生物的生长提供氮源的有尿素 蛋白胨等含氮丰富的物质 电泳法纯化特定生物成分 是利用了待分离样品 中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小 形状的不同 这些不同使带电分子产生不同的迁移速度 从而实现样品中不同分子的分离 当待分离分子所带电荷相同时 分子量越大 电泳速度越慢 4 抑菌实验时 在长满致病菌的平板上 会出现以抑菌物质为中心的透明圈 透明圈越大 抑菌效果越好 答案 1 压榨过滤 2 稀释涂布平板法 或 稀释混合平板法 高压蒸汽灭菌锅消毒 3 氮源越慢 4 直径 或 大小 4 2011年浙江卷 杨梅是浙江省的特色水果之一 为对其进行深加工 某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制 基本工艺流程如下 请回答下列问题 1 在制备杨梅酒过程中 为了提高杨梅的出汁率 在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶 甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 发酵一定时间后 观察到发酵罐内液面不再有 说明发酵基本完毕 2 在制备杨梅醋过程中 乙罐内先填充经 处理的木材刨花 然后加入含 菌的培养液 使该菌 在刨花上 再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵 杨梅醋的ph可通过控制杨梅酒的 来调节 3 若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋 则乙罐中co2的产生量是 a 甲罐的2倍b 与甲罐的相等c 甲罐的一半d 几乎为零 4 在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中 某物质浓度随时间变化的示意图如右图 该物质是 解析 1 纤维素酶和果胶酶具有专一性 能分解细胞壁中的纤维素和果胶 破坏细胞壁 以提高出汁率 酒精发酵罐顶上弯管中加水是为了防止空气进入 发酵一段时间后 发酵罐内液面不再有气泡产生 说明发酵基本完毕 2 在制备杨梅醋过程中 醋酸发酵罐中填充的木材刨花要经过灭菌 然后加入含有醋酸杆菌的培养液 使该菌附着在刨花上 通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨梅醋的ph 3 比较乙醇和醋酸的生成反应式即可得出答案 葡萄糖氧化成乙醇的反应式 c6h12o6 2co2 2c2h5oh 乙醇氧化成醋酸的反应式 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 4 结合杨梅酒和杨梅醋的发酵全过程 分析图示曲线 先上升 后下降 可知 该物质应为酒精 答案 1 果胶防止空气进入气泡冒出 2 灭菌醋酸杆附着流速 3 d 4 酒精 三 综合运用能力5 2013年山东卷 胡萝卜素是一种常用的食用色素 可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得 流程如下 1 筛选产胡萝卜素的酵母菌r时 可选用 或平板划线法接种 采用平板划线法接种时需要先灼烧接种环 其目的是 2 培养酵母菌r时 培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌r提供 和 3 从胡萝卜中提取胡萝卜素时 干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解 萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高 萃取液浓缩前需进行过滤 其目的是 4 纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素 鉴定过程中需要用胡萝卜素标准品作为 解析 1 微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法 为了防止其它杂菌的污染 接种过程要进行无菌操作 接种前对接种环灼烧是为了杀灭接种环上的微生物 2 蔗糖主要提供碳源 也可作为能源物质 硝酸盐含氮元素 可提供氮源 3 胡萝卜素不是很稳定 温度过高 干燥时间过长会导致其分解 由于萃取剂往往具有挥发性 且易燃烧 如果直接加热挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸 萃取后需将原料中的固体物滤去 4 用标准样品可以对照检查提取出来的胡萝卜素的纯度 答案 1 稀释涂布平板法灭菌 防止杂菌污染 2 碳源氮源 3 时间水浴滤去不溶物 4 实验 对照 6 2012年上海卷改编 回答下列关于微生物和酶的问题 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性 研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌 其筛选过程如图1所示 1 过程称为 过程是为了 2 号培养基称为 按功能分 该培养基中除了加入淀粉外 还需加入另一种重要的营养成分 a 琼脂b 葡萄糖c 硝酸铵d 碳酸氢钠 3 一般对配制的培养基采用高压灭菌 其中 高压 是为了 4 在高温淀粉酶运用到工业生产前 需对该酶的最佳温度范围进行测定 图2中的曲线 表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比 将酶在不同温度下保温足够长的时间 再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性 由此得到的数据为酶的热稳定性数据 即图2中的曲线 根据图中的数据 判断该酶使用的最佳温度范围是 a 40 50 b 50 60 c 60 70 d 70 80 据图判断下列叙述错误的是 a 该酶只能在最佳温度范围内测出活性b 曲线 35 数据点是在80 时测得的c 曲线 表明80 是该酶活性最高的温度d 曲线 表明该酶的热稳定性在70 之后急剧下降 解析 1 由图中显示 在 前后试管中细菌数目减少 可推知此过程为稀释 过程后使用划线法对细菌进行固体培养基培养 可推知此过程为分离纯化嗜热菌 2 由图示可知表示过程是嗜热菌分离纯化的过程 号培养基为选择培养基 在培养微生物的培养基中 碳源和氮源必不可少 所以除淀粉外还应加入硝酸铵 3 细菌芽孢是在极端环境中产生的 具有耐高温等特点 只有用高温高压 才能杀死细菌芽孢 防止培养基污染 4 在使用该酶时 应保证在其活性较高 酶的热稳定性较好的温度范围 由图2中数据可知 60 70 符合要求 酶活性受温度影响 在不同的温度 下 都可以测定酶的活性 a错误 由曲线 可知 该酶的最适温度是80 曲线 中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间 再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性 对于b选项而言是将该酶在35 下长时间保存 然后在80 下测定该酶活性 b c正确 曲线 显示 酶的热稳定性从30 开始不断下降 在70 后 急剧下降 d正确 答案 1 稀释单个菌落的筛选 或筛选 2 选择培养基c 3 杀死培养基中的细菌芽孢 4 c a 微生物的培养与应用 1 微生物的营养物质比较微生物的化学组成与其他生物大体相同 也是主要由c h o n p s等元素组成 这些元素最终来自外界环境中的各种无机化合物和有机化合物 归纳为碳源 氮源 无机盐 水 四者的区别 见下表 碳元素 co2 糖类 氮元素 核酸 续上表 2 培养基种类及用途 液体 运动 保藏 续上表 合成 选择 续上表 指示剂 3 无菌技术 消毒和灭菌的区别 温和 芽孢和孢子 芽孢和孢子 培养基 巴氏 高压蒸汽 4 三种常用灭菌方法的比较 灼烧 干热灭菌箱 培养基 5 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 杀死 冷却 续上表 倒置 传统发酵技术 1 果酒 果醋 腐乳 泡菜制作过程中所用菌种及控制条件的比较 酵母菌毛霉 有氧无氧 2 测定亚硝酸盐含量 1 亚硝酸盐危害 当摄入总量较多时 可引起 或死亡 在特定条件 适宜温度 ph和微生物作用 下 亚硝酸盐可以转变成致癌物 2 no 对氨基苯磺酸 反应物 反应物 n 1 萘基乙二胺盐酸盐 染料 亚硝酸盐溶液的浓度高 颜色 溶液浓度 颜色浅些 3 检测步骤 配制溶液 制备 制备样品处理液 中毒 亚硝酸 玫瑰红色 深些 低 标准显色液 比色 微生物的培养和应用 1 微生物的分离和计数 1 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 筛选菌株 利用选择培养基筛选菌株 测定微生物数量的常用方法 统计菌落数目和显微镜直接计数 过程 土壤取样 样品的稀释 微生物的培养与观察 2 分解纤维素的微生物的分离 实验原理 即 可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 涂布平板 挑选菌落 2 统计菌落数目的方法 稀释涂布平板法 也叫活菌计数法 1 原理 当样品的稀释度足够高时 培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌 通过统计平板上的菌落数 就能推测出样品大约含有多少个活菌 2 操作 设置重复组 增强实验的说服力与准确性 将待测样品经一系列10倍稀释 然后选择三个稀释度的菌液 分别取0 1ml接种到已制备好的平板上 然后用无菌涂布棒将菌液涂布整个平板表面 放在适宜的温度下培养 计算菌落数 为使结果接近真实值 可将同一稀释度加到三个或三个以上的平板上 经涂布 培养 计算出菌落平均数 为了保证结果准确 一般选择菌落数在30 300个的平板进行计数 若设置的重复组中结果相差太远 意味着操作有误 需重新实验 3 计算公式 对位训练 1 2013年新课标卷 临床试用抗生素前 有时需要做细菌耐药实验 实验时 首先要从病人身上获取少量样本 然后按照一定的实验步骤操作 以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性 回答下列问题 1 为了从样本中获取致病菌菌落 可用 法或 法将样本借种于固体培养基表面 经过选择培养 鉴别等步骤获得 2 取该单菌落适当稀释 用 法接种于固体培养基表面 在37 培养箱中培养24h 使其均匀生长 布满平板 3 为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性 将分别含有a b c d四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置 培养一段时间后 含a的滤纸片周围出现透明圈 说明该致病菌对抗生素a 含b的滤纸片周围没有出现透明圈 说明该致病菌对抗生素b 含c的滤纸片周围的透明圈比含a的小 说明 含d的滤纸片周围的透明圈也比含a的小 且透明圈中出现了一个菌落 在排除杂菌污染的情况下 此菌落很可能是抗生素d的 4 根据上述实验结果 为达到抗菌目的 最好应选择抗生素 解析 1 分离菌落常用稀释涂布平板法或划线涂布法 2 取该单菌落适当稀释 用涂布法接种于固体培养基表面 适宜温度培养 3 含抗生素的滤纸片周围出现透明圈 说明该致病菌对该抗生素有敏感性 周围没有透明圈的说明该抗生素不具有敏感性 透明圈越大的敏感性越强 4 实验结果表明抗生素a对该致病菌的作用最好 答案 1 划线稀释涂布 或涂布 2 涂布 3 敏感不敏感该致病菌对c的敏感性比对a弱耐药菌 4 a 传统发酵技术 1 与传统发酵有关的几种微生物的比较 续上表 特别提醒 醋酸菌和乳酸菌属于原核生物 利用这两类微生物时 环境中一定不要加入青霉素等抗生素 2 果酒 果醋 腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测 续上表 3 果酒 果醋与腐乳制作过程注意点的比较 的空间 续上表 对位训练 2 双选 小李尝试制作果酒 他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验 见图 恰当的做法是 a 加入适量的酵母菌b 一直打开阀b通气c 一直关紧阀a 偶尔打开阀b几秒钟d 把发酵装置放到4 冰箱中进行试验 解析 本题主要考查学生的理解能力 果酒的制备过程中先让酵母菌在有氧条件下迅速扩增 再让酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精 答案 ac 下列有关细菌培养的叙述 正确的是 a 在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌b 在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长c 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长d 在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 解析 菌落就是由单个细菌或同种细胞繁殖成的具有一定形态结构等特征的子细胞群体 一个菌落就是一个种群 所以单个菌落就只有一种细菌 青霉素只能抑制细菌的细胞壁的形成从而抑制细菌的繁殖 破伤风杆菌是厌氧型的生物 半固体培养基中可以观察细菌的运动 答案 d得分策略 解此题关键是识记半固体培养基的用途 观察微生物的运动 分类 鉴定 2012年全国卷新课标 为了探究6 ba和iaa对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响 某研究小组在ms培养基中加入6 ba和iaa 配制成四种培养基 见下表 灭菌后分别接种数量相同 生长状态一致 消毒后的茎尖外植体 在适宜条