（天津专用）2020高考生物二轮复习 第15讲 发酵工程课件.pptx

专题八生物技术与工程,-2-,-3-,第15讲发酵工程,-5-,一、微生物的培养、分离与计数1.掌握微生物培养中的无菌操作技术(1)3种常用的消毒方法:煮沸消毒法、巴氏消毒法及化学药剂消毒法。(2)3种常用的灭菌方法:灼烧灭菌接种环、接种针等金属器具;干热灭菌主要针对玻璃器皿等;高压蒸汽灭菌主要针对培养基等。,-6-,2.理清微生物培养的4种基本操作(1)培养基的制备:计算称量溶化灭菌倒平板。(2)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。(3)平板划线操作: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。划线的方法如右图所示。,(4)稀释涂布平板法:先将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液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,从而能在培养基表面形成单个的菌落。,-7-,3.把握微生物分离与计数的2个实例(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:活菌计数法和显微镜直接计数法。过程:土壤取样样品稀释微生物的培养与观察。鉴定方法:含酚红指示剂、以尿素为唯一氮源的培养基接种出现红色透明圈,则该菌能分解尿素。,-8-,(2)分解纤维素的微生物的分离实验原理,流程:土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。,-9-,二、微生物的利用1.制作果酒、果醋、腐乳、泡菜所需菌种的比较,-10-,2.果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及过程,-11-,-12-,考点一,考点二,微生物的培养、分离与计数,1.(2018全国理综)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题。(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能。在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。,-13-,考点一,考点二,(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是。,答案:(1)可以(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽,-14-,考点一,考点二,2.(2019全国理综)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。,-15-,考点一,考点二,(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。,答案:(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料,-16-,考点一,考点二,3.某酒被誉为我国的国酒,其生产工艺并不复杂,大家公认其独特品质的关键是当地的独特气候、水质以及当地空气或环境中存在独特的微生物。为了提取当地环境中的独特微生物,某研究小组以优质高粱、上等小麦为原料,制作培养基,收集、分离空气中的微生物。回答下列问题。(1)该培养基按成分分类,属于(“天然”或“合成”)培养基。在接种微生物前,培养基必须先进行灭菌。,-17-,考点一,考点二,(2)将上述培养基暴露在空气中培养一段时间后,取10g该培养基样品用无菌水配制成100mL样品溶液,再将样品溶液稀释104倍后,各取样品溶液0.1mL在5个细菌培养基平板上接种,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是,每克培养基样品中的细菌数量为个;与血细胞计数板相比,此计数方法测得的细菌数目比实际值,原因是。(3)生产酒的主要微生物是酵母菌,其代谢类型是,其产物酒精与溶液反应呈现灰绿色。,答案:(1)天然高压蒸汽(2)稀释涂布平板法1.75108偏低死菌不能形成菌落;两个或多个菌体连在一起时形成一个菌落(3)异养兼性厌氧型(酸性)重铬酸钾,-18-,考点一,考点二,4.废纸的主要成分是木质纤维。下图是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。请回答下列问题。,(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在的环境中。中获得的酶是酶。,-19-,考点一,考点二,(2)若从土壤中分离出上述微生物,应以为唯一碳源的培养基进行培养,并加入形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)接种后一个平板经培养后的菌落分布如右图所示,推测接种时可能的操作失误是。向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)生产中可以满足环节的常见菌种是。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供。,-20-,考点一,考点二,答案:(1)富含纤维素(或“落叶较多”等)纤维素(2)纤维素刚果红(CR)透明圈(3)涂布不均匀避免培养基污染棉塞(4)酵母菌碳源,-21-,考点一,考点二,微生物的利用,1.(2018海南)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的,酿制葡萄酒的两个简易装置如下图所示。,-22-,考点一,考点二,回答下列问题。(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是(答出两点即可)。(3)若某同学用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线依次表示、含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于(填“自养”或“异养”)生物。,-23-,考点一,考点二,答案:(1)不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养,-24-,考点一,考点二,2.(2017全国理综)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题。(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。,-25-,考点一,考点二,答案:(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油,-26-,考点一,考点二,3.回答下列与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题。(1)制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌制前可加入菌。取适量酸奶,用无菌蒸馏水稀释后,再用蘸取少量的稀释液,在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线,以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分离操作,正确的是。,-27-,考点一,考点二,(2)泡菜腌制过程中,会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐,亚硝酸盐对人体有害。测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是,亚硝酸盐与发生重氮化反应,再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合,形成玫瑰红色染料。(3)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能分解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内,随着腌制时间的延长,泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低,是由于在厌氧和环境下亚硝