高考生物二轮优化设计：9.1《微生物的利用和生物技术的应用》精编课件.ppt

专题九生物技术实践 第1讲微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用 专题九生物技术实践 2015高考导航 专题九生物技术实践 水 碳源 氮源 无机盐 尿素 稀释涂布平板法 纤维素 刚果红 无氧 30 35 让豆腐生毛霉 加卤汤装瓶 链接思考 1 通常采用哪种方法来推测样品中的活菌数目 提示 稀释涂布平板法 2 果酒和果醋制作中所用的发酵菌种在结构上的本质区别是什么 提示 前者是酵母菌为真核生物 后者是醋酸菌为原核生物 其本质区别是酵母菌有核膜包被的细胞核 真题自测 判一判 1 醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸 酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵 2014广东 4ABC 2 在制作腐乳时 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 2012江苏 21D 3 在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长 2011重庆 2B 4 纯化菌种时 为了得到单菌落 常采用的接种方法有两种 即平板划线法和稀释涂布平板法 2011新课标全国 39 2 5 在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 2011重庆 2A 6 在家庭中用鲜葡萄制作果酒时 将发酵装置放在45 处 2010北京 1D 7 检测土壤中细菌总数实验操作中 确定对照组无菌后 选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数 2009安徽 6D 提示 1 醋酸菌的代谢类型为异养需氧型 在氧气充足的条件下 能将乙醇转化为醋酸 酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型 在无氧条件下可将葡萄糖 葡萄汁 分解为酒精和二氧化碳 泡菜腌制利用了乳酸菌发酵的原理 乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸 从而使泡菜具有独特的风味 2 在制作腐乳时 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 3 青霉素能够抑制细菌的生长 但对真菌没有影响 4 纯化菌种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法 5 单个菌落只含有一种细菌 6 酒精发酵时 一般将温度控制在18 25 7 在确定对照组无菌后 选择菌落数在30 300的实验组平板进行计数 命题点1微生物的培养与利用 2014 高考新课标全国卷 为了调查某河流的水质状况 某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量 并进行了细菌分离等工作 回答下列问题 1 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量 在涂布接种前 随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间 这样做的目的 检测培养基平板灭菌是否合格 然后 将1mL水样稀释100倍 在3个平板上用涂布法分别接入0 1mL稀释液 经适当培养后 3个平板上的菌落数分别为39 38和37 据此可得出每升水样中的活菌数为 2 该小组采用平板划线法分离水样中的细菌 操作时 接种环通过 灭菌 在第二次及以后的划线时 总是从上一次划线的末端开始划线 这样做的目的是 3 8 107个 灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 3 示意图A和B中 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 4 该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀 一部分进行静置培养 另一部分进行振荡培养 结果发现 振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快 分析其原因是 振荡培养能提高培养液中 的含量 同时可使菌体与培养液充分接触 提高 的利用率 B 溶解氧 营养物质 解析 1 为了检测培养基平板灭菌是否合格 可在涂布接种前 随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间 0 1mL稀释液中平均有 39 38 37 3 38个活菌 则每毫升稀释液中活菌的数目为38 0 1 380个 则稀释前每毫升水样中活菌数目为380 100 3 8 104个 则每升水样中活菌数目为3 8 104 1000 3 8 107个 2 接种环 接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 以达到迅速彻底灭菌的目的 在第二次及以后的划线时 总是从上一次划线的末端开始划线 其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 3 比较图A和图B可以看出 A培养基中细菌的分布呈线性 是用平板划线法接种培养后得到的结果 B培养基中细菌均匀分布 是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 4 振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量 还可以使菌体与培养液充分接触 提高了营养物质的利用率 因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快 1 有关微生物实验的基本方法 1 制备培养基 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 2 无菌技术 主要指消毒和灭菌 3 倒平板操作 待培养基冷却至50 左右时 在酒精灯火焰附近倒平板 4 平板划线操作 平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作 将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 5 稀释涂布平板法 先将菌液进行一系列梯度稀释后 分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养 在稀释度足够高的菌液里 聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 从而在培养基表面形成单个菌落 如图 2 某种微生物的分离与计数 1 分离 选择培养基 2 计数 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数a 筛选菌株 利用选择培养基筛选菌株 b 计数方法 活菌计数法和显微镜直接计数法 c 过程 土壤取样 样品的稀释 微生物的培养与观察 分解纤维素的微生物的分离a 实验原理即 可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 b 流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 涂布平板 挑选菌落 3 鉴定方法 含酚红指示剂 以尿素为唯一氮源的培养基 细菌 指示剂变红 则该菌能分解尿素 猜想1苯酚 C6H5OH 是广泛存在于化工行业废水中的一种污染物 为了分离和纯化高效分解苯酚的细菌 科研人员进行了如图A所示的实验 实验中的LB培养基能使菌种成倍扩增 请分析回答 1 该实验中 等可放入干热灭菌箱中灭菌 与步骤 中培养基的成分相比 步骤 培养基成分的最大区别是以苯酚作为唯一的 步骤 中的培养基成为固体的原因是添加了 锥形瓶 培养皿和接种环 碳源 琼脂 2 若经步骤 培养后菌落的分布如图B 则接种时甲 乙 丙三个区域划线的操作顺序依次是 多次划线后 最终可得到由 个细胞繁殖而来的单个菌落 3 接种时 在第一区域划线后须将接种环 后再划线 在第二次划线时需从第一次划线的末端开始 这样做的目的是 4 步骤 的目的是 经过步骤 培养后 应从残余苯酚浓度 的培养瓶中再分离 培养目的菌株 若需将获得的菌种长期保存 常采用 的方法 甲 乙 丙 单 灼烧 冷却 从上一区域 获取菌种 分离纯化能分解苯酚的菌株 最低 甘油管藏 解析 1 锥形瓶 培养皿和接种环可以用干热灭菌的方法灭菌 为了分离和纯化分解苯酚的细菌 应使用选择培养基 即培养基中应以苯酚作为唯一碳源 液体培养基中添加适量的凝固剂琼脂后 当琼脂熔化和冷却凝固后即成为固体培养基 2 根据菌落的密集程度可知划线的先后顺序是甲 乙 丙 多次划线后 可以将菌液中的单个细胞分开 从而可以得到由单个细胞形成的菌落 3 在第一区域划线后 需将接种环在酒精灯火焰上灼烧 待接种环冷却后 以免灼伤平板上的微生物 再划线 第二次划线时需从第一次划线的末端开始 这样做的目的是从上一区域获得菌种 4 步骤 平板培养基中只添加了唯一的碳源苯酚 则在这种培养基上只有能分解苯酚的微生物才能生长繁殖 因此 该步骤操作的目的是分离纯化能分解苯酚的菌株 经过步骤 的培养后 残余苯酚浓度最低的培养瓶中应含有分解苯酚能力较强的菌株 因此 此时需要从该培养瓶中再分离和培养所需的目的菌株 可以用甘油管藏的方法长时间保存微生物菌种 命题点2传统发酵技术的应用人类利用微生物发酵制作果酒 果醋 泡菜的历史源远流长 请回答下列问题 1 果酒的制作离不开酵母菌 酵母菌是一类 呼吸类型 微生物 在有氧条件下 酵母菌进行有氧呼吸 其反应式为 在无氧条件下 酵母菌进行无氧呼吸 其反应式为 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 兼性厌氧型 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件 20 左右最适合酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在 在葡萄酒的自然发酵过程中 起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 在发酵过程中 随着酒精度数的提高 红葡萄皮的色素也进入发酵液 使葡萄酒呈现深红色 在 的发酵液中 酵母菌可以生长繁殖 而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制 3 果汁发酵后是否有酒精产生 可以用化学试剂 来检验 在酸性条件下 该试剂与酒精反应呈现 色 18 25 缺氧 呈酸性 重铬酸钾 灰绿 4 制作泡菜时 所用盐水应煮沸 其目的是 为了缩短制作时间 有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液 加入陈泡菜液的目的是 5 泡菜制作过程中 乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程 该过程发生在乳酸菌细胞的 中 6 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 和 等 7 从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内 泡菜液逐渐变酸 这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 原因是 杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 无氧呼吸 细胞质 温度 腌制时间 食盐用量 乳酸菌数量增多 杂菌数量减少 乳酸菌比其他杂菌更为耐酸 解析 1 酵母菌的呼吸类型是兼性厌氧型 在有氧条件下 酵母菌进行有氧呼吸 其反应式为C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 在无氧条件下 酵母菌进行无氧呼吸 其反应式为C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 2 酒精发酵时一般将温度控制在18 25 在缺氧 呈酸性的发酵液中 酵母菌可以生长繁殖 而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制 3 果汁发酵后是否有酒精产生 可以用化学试剂重铬酸钾来检验 在酸性条件下 该试剂与酒精反应呈现灰绿色 4 制作泡菜加入盐水可抑制微生物生长 煮沸可以杀灭杂菌 制作泡菜加入陈泡菜液 其中含有大量的乳酸菌 可增加乳酸菌数量 加快制作泡菜的进程 5 乳酸菌的无氧呼吸即乳酸发酵 乳酸菌为原核生物 无氧呼吸发生在细胞质中 6 泡菜制作过程中 温度高 时间短 食盐用量低都会造成杂菌大量繁殖 亚硝酸盐含量增加 7 泡菜制作过程中 乳酸菌和其他杂菌关系是竞争 乳酸菌大量增加时 会抑制其他杂菌生长 原因是乳酸菌更为耐酸 果酒 果醋 腐乳及泡菜的制作原理及过程 果酒 酵母菌果醋 醋酸菌 毛霉等 乳酸菌 乳酸菌发酵产生乳酸 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 果酒 醋酸发酵 果醋 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 材料的选择与处理 防止发酵液被污染 控制好发酵的条件 控制好材料的用量 防止杂菌污染 泡菜坛的选择 腌制的条件 猜想2家庭中泡菜的制作方法 新鲜的蔬菜经过整理 清洁后 放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中 然后向坛中加入盐水 香辛料及一些 陈泡菜水 密封后置于温度适宜的地方 有时制作的泡菜会 咸而不酸 或 酸而不咸 前者是用盐过多 后者是过少 1 用白酒擦拭泡菜坛的目的是 密封菜坛的原因是 消毒 乳酸菌是厌氧生物 密封后造成缺氧环境 防止杂菌进入 2 若制作的泡菜 咸而不酸 最可能的原因是 3 加入 陈泡菜水 的作用是 4 制作泡菜的过程中 有机物的干重将 菜坛内有机物的种类将 5 乳酸菌与酿制果醋的菌种在代谢方式