新高考生物第十单元生物技术与工程复习教案

第十单元

生物技术与工程

第33讲发酵工程

［考试内容及活动要求］1.进行微生物的分离和培养。2.测定某种微生物的数量。3.研究培养

基对微生物的选择作用。4.探讨微生物的利用。5.运用发酵食品加工的基本方法。

考点一微生物的培养、分离与计数

r知识梳理夯实基础强化要点

i.培养基

(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

(2)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对出、接

殊营养物质以及氧气的要求。

(3)种类

①按照物理性质可分为雌培养基、固体培养基、半固体培养基。

②按照成分的来源可分为天然培养基和合成培养基。

③按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。

2.无菌技术

(1)含义：在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。

(2)常用方法

区别：能否杀死

3.大肠杆菌的纯化培养

(I)制备牛肉膏蛋白腺固体培养基

(2)纯化大肠杆菌的方法

①平板划线法：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。

②稀释涂布平板法：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。

(3)菌种的保存方法

①对于频繁使用的菌种，可以采压临时保藏的方法。

②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

(1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成蝇，这种物质在把尿素

分解成无机物的过程中起到催化作用。

(2)统计菌落数目一般用稀释涂布平板法。

1mL

比菌水

"土样

领一④

领一0

①统计菌落数目时，培养基表面生长的1个菌落，来源于样品稀释液中的L个活菌。为了保

证结果准确，一般选择菌落数在无邈_的平板进行计数。

②从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是(平均菌落数♦涂布的稀释液体

积)x稀释倍数。

③利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的捡程度。

(3)实验流程：土壤取样一枚星的触一微生物的培养与观察一细菌的计数。

【归纳总结】用显微镜直接计数法计数：血细胞计数板法

AH

E

血细能计数板构造(—)

16x25

A.正面图；B.纵切面图血细胞计数板构造(二)

I.血细胞计数板；2.盖玻片;放大后的方网格，中间大方

3.计数室

(1)结构：常用的是1mmX1mmXO.lmm计数室的计数板(如图)。每个计数板上有两个方格

网，每个方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的大方格为计数室，大方格的长和宽各为

1mm,深度为0.1mm,其容积为0.1mn?；大方格内分为25个中方珞，每一中方格又分为

16个小方格，即大方格是由400个小方格组成的。

(2)操作：在清洁干燥的血细胞计教板的计数室上加盖专用的盖玻片，用吸管吸取稀释后的菌

液，滴于盖玻片边壕，让培养液自行缓缓渗入，充满计数室。

(3)计数：在显微镜下计数4〜5个中方格内的菌体数，求出每个小方咯所含有的细菌的平均

数，按照以下公式计算：每毫升原液含有的菌数=每小方格平均细菌数X400X104X原液被

稀释倍数。

r常考基础诊断」

1.判断关于微生物培养技术的叙述

(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质(J)

(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上(X)

(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害(V)

(4)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落(X)

(5)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落

(J)

2.判断有关微生物筛选与计数的叙述

(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类(X)

(2)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法(X)

(3)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源(V)

(4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低(X)

「教材热点拓展」

1.如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析：

(I)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么？

提示获得图A效果的接种方法为稀释涂布平板法，获得图B效果的接种方法为平板划线

法。

(2)某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可能的原因是什么？

应当怎样操作才可避免此种现象？

提示最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接冲环灼烧灭菌；采取的

措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。

(3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？

提示火焰附近存在着无菌区域。

2.土壤中分解尿素的细菌的分离W计数所需培养基:

KH2PO414g

Na2HPO42.lg

MgSO4-7H2O0.2g

葡萄糖10.0g

尿素1.0g

琼脂15.0g

(I)从物理性质看此培养基属于哪类？

提示固体培养基。

(2)在此培养基中哪些作为碳源、氮源？

提示碳源：葡萄糖；氮源：尿素。

(3)怎样证明此培养基具有选择性呢？

提示如表所示

项目培养基类型是否接种目的结果

以尿素为唯一氮源的只生长尿

实验组是分离分解尿素的细菌

培养基素分解菌

判断该培养基有无选生长多种

对照组牛肉膏蛋白腺培养基是

择性微生物

(4)在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学从对应的1()6倍稀释的培养

基中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落，分

析其原因。

提示原因：①土样不同；②培养基污染或操作失误(或者是混入了其他的含氮物质)。

(5)为什么分离不同的微生物采用不同的稀释度？

提示因为土壤中各类微生物的数量不同，数量多的稀释倍数大。

(6)用显微镜直接计数法统计菌落数量时有什么缺点？

提示不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的

细菌在显微镜下难以观察。

■重点剖析点击重点攻克难点

------------------------------------------------------------------------------------------N-----------------

1.培养基的配制原则

(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。

(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)pH要适宜：细菌为6.5〜7.5,放线菌为7.5〜8.5,真菌为5.0〜6.0,培养不同微生物所需

的pH不同。

2.选择培养基与鉴别培养基的比较

种类原理用途举例

依据某些微生物对某

从众多微生物中分离出加入青霉素分离得

选择培养基些物质或环境条件的

所需的微生物到酵母菌和霉菌

嗜好、抗性而设计

依据微生物产生的某

种代谢产物与培养基

伊红美蓝培养基可

鉴别培养基中的特定试剂或化学鉴别不同种类的微生物

以鉴别大肠杆菌

药品反应，产生明显

的特价变化而设计

3.消毒和灭菌的辨析

项目条件结果常用方法应用范围

煮沸消毒法日常用品

较为温和仅杀死物体表面或

巴氏消毒法不耐高温的液体

消毒的物理或内部的部分微生物

化学药剂消用酒精擦拭双手，用

化学方法(不包括芽抱和抱子)

毒法氯气消毒水源

灼烧灭菌法接种工具

杀死物体内外所有

强烈的理干热灭菌法玻璃器皿、金属工具

灭菌的微生物，包括芽

化因素高压蒸汽灭

他和胞子培养基及容器的灭菌

菌法

4.选择培养基的制作思路

(1)在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多

种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；在培养基中加入

青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，但不影响酵母菌和霉菌的生长，从而可将这两种菌分

离出来。

(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固

氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中缺乏有机碳源时，自养微生

物可利用空气中的CS制造有机物生存，而异养微生物则无法生存。

(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石

油的微生物生长，使能够利用石油的微生物生长，从而分离出能消除石油污染的微生物。

（4）通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度较高时易

失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶

失活而无法生存。

5.两种纯化细菌方法的辨析

比较项目平板划线法稀释涂布平板法

接种环在固体平板培养基表面①一系列的梯度稀释

关键操作

连续划线②涂布平板法操作

稀释度要足够高，为确保实验

注意事项每次划线前后均需灼烧接种环成功可以适当增加稀释度的范

围

在具有显著菌落特征的区域的从适宜稀释度的平板上的菌落

菌体获取

菌落中挑取菌体中挑取菌体

可以根据菌落的特点获得某种既可以获得单细胞菌落，又能

优点

微生物的单细胞菌落对微生物进行计数

缺点不能对微生物计数操作复杂，需要涂布多个平板

■命题探究预测考向总结方法

--------------------------------------\-------

命题点一微生物的培养和无菌技术分析

1.（2018•全国II,37）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：

（I）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o

（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。

（4）水厂供应的自来水通常是经过（填“氯气”“乙醇”或“高锈酸钾”）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O

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

解析（1）干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在160〜170℃条件下加热1〜2h。耐高

温、需要保持干燥的物品，如玻格器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可采用干热灭菌的方

法。（2）巴氏消毒法是在70〜75℃条件下煮30min或在80℃条件下玄15min,可以杀死牛

奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。（3）接种室、接种箱或超净工作台在使用前，

可以用紫外线照射30min,紫外线能破坏微生物的DNA结构，以杀死物体表面或空气中的

微生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强化消毒效果。（4）自来水

通常是用氯气进行消毒的。（5）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，最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。

2.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出了能高效生产高

温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题：

修

活

0性

鉴

定

（1）1号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入作为凝固

剂，从用途来看属于选择培养基，应以作为唯一碳源。

（2）配制固体培养基的基本步骤是（）

A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌

B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板

D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板

（3）溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养

基灭菌的方法一般为o

（4）过程①是,过程②所使用的接种方法是法。

（5）部分嗜热菌在I号培养基上生长时可释放分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成

透明圈，挑选相应的菌落，接种到H号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行

________________培养。

答案（1）琼脂淀粉（2）C（3）搅拌高压蒸汽灭菌（4）稀释涂布平板（5）淀粉酶扩

大

解析（1）固体培养基中通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得生产高温淀粉酶的嗜

热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。（2）配制固体培养基的基本步骤是计算、称

量、溶化、灭菌、倒平板。（3）配制培养基加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止

琼脂拗底。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。（4）仔细观察题目可知，过程①是菌液

稀释，过程②是采用涂布平板法接种。（5）能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落

周围会出现透明图，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以对菌种进行扩大培

养用于生产。

命题点二微生物的纯化方法及过程分析

3.（2018•全国m,37）回答下列与酵母菌有关的问题：

⑴分离培养酵母菌通常使用（填“牛肉膏蛋白陈”“MS”或“麦芽汁琼脂”）

培养基，该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时

间后可观察到菌落,菌落的含义是o

（2）酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进（填"菌体快速增殖”“乙醇产

生”或“乳酸产生”）；若进行厌氧培养，可促进（填"菌体快速增殖”“乙醉产

生”或“乳酸产生”）。

（3）制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的

原因是。

答案（1）麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体（2）菌体

快速增殖乙醇产生（3）酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO?使面包松软

解析（1）牛肉膏蛋白陈培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的

营养和生理需要的培养基：麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌（真菌）的培养、鉴定及菌种保

存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细

胞群体。（2）酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为其自身的繁殖提供能

量；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。（3）面包松软是因为制作过程中加入的酵

母菌可以分解新葡耨产生大量的CO2,CO?遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。

4.牛奶是微生物培养的良好培养基，牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物,

为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如图1所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取

1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列

有关问题：

ImLImLImL().1mL

90mL无曲水+9mL9mL9mL

10mL生牛奶无菌水无菌水无菌水

图1

（1）巴氏消毒的方法是,使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的

好处是。

⑵取最终的牛奶稀释液0.1mL滴在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是图2中的

X1//

ABCD

图2

（3）图1中所示方法为稀释涂布平板法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌

落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，则可以推测生

牛奶中每亳升含细菌数为个，运用这种方法统计的结果往往较实际值

（填"偏大”或"偏小”）,原因是。

（4）消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量,

则在操作步骤上应做什么改动？o

（5）从生牛奶取样培养得到的菌落中混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是在培养基中

加入，若菌落具有特征，则可以认定为大肠杆菌。

答案（1）在70〜75C煮30min［或在80C煮15min）牛奶的营养成分不被破坏（2）8

（3）3.4X106偏小个别菌落可能是由两个或多个细胞形成的（4）减少稀释次数（5）伊红

美蓝（金属光泽的紫）黑色

解析（1）巴氏消毒的方法是在70〜75°C煮30min或在80C煮15min,可以杀死牛奶中的

微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏。（2）涂布使用的工具是涂布器，图2中B正确。

（3）菌落的平均数是34个，生牛奶中每毫升含细菌数=菌落平均数/涂布量x稀释倍数=34个

/0.1mLX104=3.4X1（）6个/爪。在统计菌落时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察

到的只是单个菌落，所以运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小。（4）由于消毒后牛奶中

绝大部分细菌被杀死，所以可减少稀释次数。（5）大肠杆菌的代谢产物会使伊红美蓝鉴别培养

基出现金属光泽的紫黑色。

命题点三选择培养基成分及配制方法的分析

5.（2018・全国I,37）将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马

铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：

⑴M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制的生长，加入了链

霉素的培养基属于培养基。

（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还

有（答出两点即可）。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有

________________（答出两点即可），

（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入

显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶微

生物的原理是o

（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下

得到以下结果：

甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133；

乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。

有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是

答案（1）细菌选择（2）碳源、元机盐蛋白质、核酸

（3）碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈（4）乙同学的结

果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差

解析（1）链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，

可筛选出其菌。（2）培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮

元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，故所加入的氮源可参与以上物质的合成。（3）淀粉遇碘

变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水

解，形成透明图，可根据透明图的大小判断产生淀粉酶的多少。（4）统计菌落数时一般选择菌

落数在30〜300个的平板，甲同学统计的3个平板中的菌落数在正常范围内且差距不大，比

较准确：乙同学统计的3个平板中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差。

6.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的

废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚

的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请据图回答下列问题：

⑴②中培养目的菌株的选择培养基中应加入作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基

（填“影响”或“不影响”）细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用

_______________________法。

（2）④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于

______________________________________________________________________”采用固体平板

培养细菌时进行倒置培养的原因是。

（3）实验过程中如何防止其他微生物的污染？

答案（1）苯酚影响稀释涂布平板（2）④的培养基中没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基

中加入了苯酚作为碳源防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基（3）培养基灭

菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作

解析（1）选择只能降解利用苯酚的细菌的培养基是以苯酚为唯一碳源的培养基；笨酚是唯一

的碳源，当苯酚消耗尽时，菌株因块少碳源而不能继续繁殖，所以②中不同浓度的碳源会影

响细菌数量：一般采用稀释涂布平板法来测定②中活菌数目。（2）④与⑤培养基的主要区别在

于④的培养基中没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基中加入了苯酚作为碳源；采用固体平板

培养细菌时要倒置培养，以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。（3）从制备培

养基到接种与培养等全部实验过程要进行无菌操作。无菌操作泛指在培养微生物的操作中，

所有防止杂菌污染的方法。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵：a.实验操作的空

间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；b.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等

进行灭菌；c.为避免周围环境中微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；d.实验操作

时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。

命题点四微生物分离与计数的实例分析

7.（2018・防城港一模）某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计单位体积内的活菌数目。

按照培养基的配方称取，并将各种物质溶解后，用蒸储水定容、灭菌，制成固体培养基备用。

回答问题：

（I）在配制培养基时，需加入作为唯一的氮源，该培养基从功能上看属于培

养基，配制好的培养基应用法灭菌。

（2）培养分解尿素的细菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的

检测方法是________________________________________________________________________

（3）若要统计土壤样品中尿素分解茵的数目，宜采用法接种,

根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数目就能大约推测出样品

中的活菌数。一同学在稀释倍数为IO’的培养基中测得平板上菌落数的平均值为24.6,则每

亳升样品中的活菌数是（所用稀释液的体积为0.2mL）。

（4）实验中使用过的培养基及其培养物必须经过—处理后才能丢弃，以防止微生物的扩散。

答案（1）尿素选择高压蒸汽灭菌

（2）将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生

⑶稀释涂布平板1.23X106

（4）灭菌

解析（1）要分离土壤中能分解尿素的细菌，在配制培养基时，需加入尿素作为唯一的氮源，

该培养基从功能上看属于选择培养基，配制好的培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。（2）检测培

养基是否被污染，需要将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时同，观察培养基上是否

有菌落产生，如果有菌落说明被污染，否则没有被污染。（3）固体培养基上的接种方法有稀释

涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法适用于微生物的统计计数，根据土壤样品的稀释

倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的平均菌落数就能够推测样品中的活菌数。在稀释倍

数为IO’的培养基中测得平板上菌落数的平均值为24.6,则每毫升样品中的活菌数是（所用稀

释液的体积为0.2mL）为1.23X106。（4）为防止微生物污染环境和操作者，实

睑结束后，使用过的培养基必须进行灭菌后倒掉。

8.“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的流程：土壤取样一样品稀释一取样涂布一

微生物的培养一观察并记录结果一计数。在做该实验时，甲同学在对应106倍稀释的培养基

中筛选得到250个菌落，但是其他同学在相同的稀释倍数下筛选得到160个菌落，请分析并

回答有关问题：

（1）实验流程中“样品稀释一取样涂布”所用的方法称之为；利

用该方法统计菌落数目，____________________________________________________________

将直接影响菌落数目。

⑵要判断甲同学实验结果出现差异的原因需要设置对照，设置对照的主要目的是

有人认为甲同学的实验结果出现差异的原因是培养基被杂菌污染了，应如何设置对照实验？

若甲同学的实验结果出现差异的原因是培养基中混入了其他含氮物质，又该如何设置对照实

验？______________________________________________________________________________

若两者的细菌数目大致相等，则说明甲同学的培养基中混入了其他含氮物质。

（3）在细菌分解尿素的反应中，细菌产生的酶可将尿素分解成为氨。为进一步鉴定得

到的细菌是否可以分解尿素，可在培养基中加入指示剂，若该指示剂变红，则可初

步鉴定该细菌可以分解尿素。

答案（1）稀释涂布平板法样品的稀释程度（或样品稀释倍数）（2）排除非实验因素对实验结

果的影响将甲同学的培养基在无菌条件下培养，一段时间后观察培养基上的菌落数目在

普通培养基上接种稀释的样品，在无菌条件下培养，观察统计菌落数目（3）胭酚红

解析（1）实脸流程中“样品稀释一取样涂布”所用的方法称之为稀释涂布平板法；稀释涂布

平板汰足将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液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，将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，获得由

单个细胞繁殖而来的菌落。因此利用该方法统计菌落数目，样品的稀释程度（样品稀释倍数）

将直接影响菌落数目。（2）设置对照实脸的主要目的是排除非实验因素对实验结果的影响，检

测培养基是否被污染，需要将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间，观察培养基上

是否有菌落产生，如果有菌落，说明被污染，否则没有被污染。检测选择培养基是否具有选

择性，在普通培养基上接种稀释的样品，在无菌条件下培养，观察统计菌落数目。若两者的

细菌数目大致相等，则说明选择培养基不具有选择性。（3）在细菌分解尿素的反应中，尿素分

解菌可以产生豚酶将尿素分解分解为氯，使培养基的pH升高，培养基中加入酚红指示剂后，

氮可以使指示剂变红色，据此可以用酚红指示剂鉴别尿素分解菌。

考点二微生物的利用

r知识梳理夯实基础强化要点

i.果酒和果醋的制作

(1)制作原理与发醉条件

项目果酒制作果醋制作

菌种酵母菌醋酸菌

菌种

附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜

来源

有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量

氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2

繁殖：C6Hl2O6+6O2板》6CCh+

丽

发酵—―2cH3coOH+2CO2+2H2O；

6H2O；

过程缺少糖源、氧气充足时：C2H50H

无氧条件下，酵母菌通过无氧咽产生

醉

+O2——CH3CQOH+H2O

酒精：2H50H+2c02

-•般酒精发酵量必C,繁殖最适为

温度最适为30〜35℃

2QC左右

条件前期：雷氨，后期：无氧需要充足的氧气

时间10〜12天7〜8天

(2)制作流程

挑选葡萄一冲洗一榨汁一酒精发酵一醋酸发酵

II

果酒果醋

2.泡菜的制作

(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。

(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6Hl206f2c3H©3。

(3)制作流程

(4)泡菜制作的注意事项

①材料的选择及用量

a.蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。

b.清水和盐的质量比为生11,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，

二是杀灭盐水中的其他细菌。

②防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。

③氧气需求

a.泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。

b.泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵

过程中经常补水。

④控制适宜的温度：控制在室温即可，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发

酵。

【归纳总结】传统发酵技术中三种常用菌种的比较

项目酵母菌醋酸菌乳酸菌

生物学分类其核生物原核生物原核生物

代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异兼厌氧型

发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧无氧

生长适宜温度18〜25℃30〜35℃室温

生产应用酿酒、发面酿醋制作酸奶、泡菜

I■常考基础诊断」

1.判断有关果醋和果酒制作的叙述

(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(X)

(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发醉所需的最适温度高于果醋发酵温度［X)

(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长(V)

(4)在家庭中用新鲜前萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气(V)

(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖(V)

(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸(X)

2.判断关于泡菜制作的叙述

(1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌(X)

(2)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用(X)

(3)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵iV)

(4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(X)

(5)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好(X)

「教材热点拓展」

1.如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析：

甲

⑴甲、乙、丙的作用分别是什么？

提示通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。

(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？

提示不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3,而且不能将排气口淹没。

(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。

提示醋酸菌是好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死

亡。

(4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？

提示醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。

2.下图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，据图分析：

(1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？

提示发酵初期以不产酸的大肠杆菌和醉母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在

该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸，

其他细菌活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸

菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。

(2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？

提示发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸的

量迅速积累。

(3)分析亚硝酸盐的含量变化的原因。

提示发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量

逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含

量下降。

■命题探究预测考向总结方法

------------------------------------------------------------------------------------------N-----------------

命题点一果酒、果醋制作原理的理解

1.(2019・西安调研)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化，下列叙述正确的是()

IHQ产O2II一酸）乩0

③I，④I

1.萄糖kA内配!酸+瓯।

A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下

B,过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中

C.过程③和④都需要氧气的参与

D.过程①〜④所需的最适温度基本相同

答案C

解析有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙

酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B项错误：③过程属于有氧呼吸第二、三阶

段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧

细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18〜25℃,而制

作果醋时，最适温度为30〜35C,D项错误。

2.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%〜18%。

在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是（）

A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的

B.在果泗制作过程中要定期拧松瓶盖排放CO2

C.传统的匐萄酒制作一定需要人工接种菌种

D.葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满

答案B

解析果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成，A错误：在果酒制作过程中，

定期排放CO2,避免容器内压力过大，B正确；传统的葡荀酒制作中起主要作用的是附着在

葡萄皮上的野生型酵母菌，C错误；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，D错误。

命题点二果酒、果醋制作的过程和装置分析

3.（2018•海南，30）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图所

/J'>0

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）某同学若用乙装置进行发酵，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。

物

质

的

含

量

°时间

图中曲线①、②、③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。

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

解析（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不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染。（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）分析题意可知，图中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的

酒精、乙A中的酒精含量的变化趋势。（4）从细胞呼吸类型看，酵母菌属于兼性厌氧生物；从

同化作用的类型看，酵母菌属干异养生物C

4.葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关知识回答下列问题：

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是o

⑵该微生物通过无氧呼吸可分解,产生的终产物是和

（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进

行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学

的操作有误，其中甲同学的错误是，导致发酵中出

现的主要异常现象是;丙同学的错误是，

导致发酵中出现的主要异常现象是-

上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、

夹子

甲乙丙

注：各发酵瓶的左侧管为充

气管.右侧管为排气管

(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该

操作的错误是o

答案(1)酵母菌(2)葡萄糖酒精CO2(3)未夹住发酵瓶的充气管发酵液从充气管流

出，发酵液变酸瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排气管流

出葡萄醋葡萄酒葡萄酒(4)未及时排气

解析在制作各种酒的过程中，常用酵母菌作菌种：酒精发酵是在无氧条件下进行的，甲同

学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入瓶内，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二

氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排

气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不得超过容器体积