北京專用高考生物一輪復(fù)習(xí)第9單元生物技術(shù)實(shí)踐第32講微生物的應(yīng)用與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)名師課件

1、第32講 微生物的應(yīng)用與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 總綱目錄總綱目錄 突破突破1 1 微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用 突破突破2 2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) ?1.培養(yǎng)基 一、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) (1)概念:人們按照微生物對(duì) 營養(yǎng)物質(zhì) 的不同需求,配制出供其 生長繁殖 的營養(yǎng)基質(zhì)。 (2)營養(yǎng)構(gòu)成:一般都含有水、 碳源 、氮源和無機(jī)鹽。此外還要 滿足微生物生長對(duì)pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及 氧氣 的要求。 (3)種類:按照物理性質(zhì)可分為 液體 培養(yǎng)基、 固體 培養(yǎng)基 和半固體培養(yǎng)基。 2.無菌技術(shù) ? A、B、Fb、 C、D、Ea、 3.大腸桿菌的純化培養(yǎng) (1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 配制步驟:計(jì)算

2、 稱量 溶化 滅菌 倒平板。 (2)純化大腸桿菌 純化大腸桿菌,其關(guān)鍵的步驟是 接種 。 純化培養(yǎng)方法:? 平板劃線 法和? 稀釋涂布平板 法。 純化培養(yǎng)原理:在培養(yǎng)基上得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的 菌落 ,即可獲得較純的菌種。 二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù) 1.分離原理 土壤中細(xì)菌之所以能分解尿素,是由于它們能合成? 脲酶 ,這種物 質(zhì)在尿素分解成無機(jī)物的過程中起? 催化 作用。以尿素為唯一氮 源的培養(yǎng)基能促進(jìn)分解尿素的細(xì)菌的生長和繁殖,并抑制或阻止其他微 生物的生長,從而將目的菌分離出來。 2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目 統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)目一般用? 稀釋涂布平板 法。 3.實(shí)驗(yàn)流程 土壤

3、取樣制備? 培養(yǎng)基 樣品的稀釋微生物的培養(yǎng)與觀察 細(xì)菌的計(jì)數(shù)。 三、分解纖維素的微生物的分離 1.纖維素酶 (1)組成:纖維素酶是一種復(fù)合酶,它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。 (2)作用 ? 2.菌種篩選 (1)方法:? 剛果紅染色法 。 (2)原理 纖維素分解菌 剛果紅?紅色復(fù)合物?纖維素?紅色消失、出現(xiàn)透明圈 即使用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,根據(jù)? 是否產(chǎn)生透明圈 來篩選纖維素分解菌。 3.篩選流程 土壤取樣:富含? 纖維素 的環(huán)境 選擇培養(yǎng):用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的數(shù)量 梯度稀釋 涂布平板:將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上 挑選產(chǎn)生透明圈的菌落:產(chǎn)生? 纖維素

4、酶 的菌落周圍 出現(xiàn)透明圈 四、果酒和果醋的制作 1.制作原理與條件 2.果酒、果醋的制作流程 挑選葡萄? 沖洗 榨汁酒精發(fā)酵? 醋酸 發(fā)酵 ? 果酒 ? 果醋 五、腐乳制作 1.原理 (1)菌種:需多種? 微生物 協(xié)同作用,其中起主要作用的是? 毛霉 。 (2)菌種的作用特點(diǎn) 蛋白質(zhì)?脂肪?氨基酸+小分子肽 甘油+脂肪酸 2.實(shí)驗(yàn)流程 讓豆腐上長出? 毛霉 加? 鹽 腌制加? 鹵湯 裝瓶密 封腌制。 六、制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量 1.泡菜的制作原理 (1)菌種:泡菜的制作離不開? 乳酸菌 ,在無氧條件下,乳酸菌將葡萄 糖分解成乳酸。 (2)腌制條件:控制腌制的? 時(shí)間 、溫度和食鹽的用量,

5、防止雜菌污 染,嚴(yán)格密封。 2.泡菜的制作流程 ? 3.測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理和操作流程 (1)亞硝酸鹽與人體健康的關(guān)系 a.當(dāng)人攝入總量較多時(shí),可引起? 中毒 或死亡。 b.在一定條件下亞硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為致癌物? 亞硝胺 。 (2)亞硝酸鹽含量的測(cè)定 原理:N?+對(duì)氨基苯磺酸?O?2反應(yīng)物;反應(yīng)物+N-1-萘基乙二胺鹽 酸鹽? 玫瑰紅色 染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn) 顯色液進(jìn)行目測(cè)比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。 操作流程:配制溶液制備? 標(biāo)準(zhǔn)顯色液 制備樣品處理液? 比色 。 1.倒平板時(shí),應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上。?( ? ) 2.培養(yǎng)基中一般都含

6、有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽四種成分。?( )3.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落。?( ? ) 4.在配制培養(yǎng)基時(shí),除滿足營養(yǎng)需求外,還應(yīng)考慮pH、氧氣及對(duì)特殊營 養(yǎng)物質(zhì)的需求。?( ) 5.研究和應(yīng)用微生物的前提是防止雜菌入侵,獲得純凈的培養(yǎng)物。( ) 6.對(duì)用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等要進(jìn)行滅菌,而對(duì)實(shí) 驗(yàn)操作空間、操作者的衣著等要進(jìn)行消毒。?( ) 7.篩選微生物時(shí)要根據(jù)微生物對(duì)生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋 找,如篩選分解尿素的細(xì)菌要用尿素作為唯一氮源。?( ) 8.用稀釋涂布平板法培養(yǎng)計(jì)數(shù),應(yīng)選擇有30300菌落數(shù)的平板。?( ) 9.透明圈是剛果紅與

7、纖維素形成的復(fù)合物,可根據(jù)是否出現(xiàn)透明圈來判 斷有無纖維素分解菌。?( ? ) 10.篩選纖維素分解菌常用剛果紅染色法,根據(jù)顏色反應(yīng)進(jìn)行直接篩 選。?( ) 11.變酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。?( ? ) 12.將腐乳坯堆積起來會(huì)導(dǎo)致堆內(nèi)溫度升高,影響毛霉生長。?( ) 13.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚藍(lán)檢測(cè)產(chǎn)生的酒精。?( ? ) 突破突破1 1 微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用 1.微生物的分離與培養(yǎng) (1)微生物的營養(yǎng) 營養(yǎng)要素 碳源 無機(jī)碳源 來源 CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳無機(jī)物 有機(jī)碳源 糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油、花生粉餅等 氮源

8、無機(jī)氮源 NH3、銨鹽、硝酸鹽、N2等 合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮的代謝產(chǎn)物 功能 構(gòu)成細(xì)胞中的物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物;既是碳源又是能源(適用于有機(jī)碳源) 有機(jī)氮源 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸 特殊營養(yǎng)物質(zhì) 維生素、氨基酸、堿基 酶和核酸的組成成分; 參與代謝過程中的酶促反應(yīng) (2)培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn) 物理 性質(zhì) 半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 化學(xué) 組成 天然培養(yǎng)基 合成培養(yǎng)基 加入瓊脂較少 不加入瓊脂 觀察微生物的運(yùn)動(dòng),鑒定菌種 工業(yè)生產(chǎn),連續(xù)培養(yǎng) 培養(yǎng)基類型 固體培養(yǎng)基 配制特點(diǎn) 加入瓊脂較多 主要應(yīng)用 菌種分離、鑒定、計(jì)數(shù) 由已知成分配制而成,培養(yǎng)基菌種分類、鑒定 成分明確 由天然成

9、分配制而成,培養(yǎng)基工業(yè)生產(chǎn),降低成本 成分不明確 目的 用途 鑒別培養(yǎng)基 選擇培養(yǎng)基 添加某種指示劑或化學(xué)藥劑 菌種的鑒別 添加(或缺少)某種化學(xué)成分 菌種的分離 (3)消毒與滅菌的區(qū)別 項(xiàng)目 消毒 概念 常用方法 應(yīng)用對(duì)象 一般物品 一些不耐高溫的液體,如牛奶 如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等 紫外線消毒法:30 W紫外燈照射30 min 滅菌 使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體灼燒滅菌:酒精燈火焰 內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子) 高壓蒸汽滅菌:100 kPa 121 條件下,維持1530 min 培養(yǎng)基及容器的滅菌 干熱滅菌:160170 下加熱12 h 接種室等 接種工具的滅菌 玻璃器皿、

10、金屬工具的滅菌 使用較為溫和的物理或化學(xué)方煮沸消毒法:100 煮沸56 min 法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部巴氏消毒法:7075 煮30 min或80 煮15 min 化學(xué)藥劑消毒法 分微生物(不包括芽孢和孢子) (4)純化微生物的接種方法 項(xiàng)目 原理 平板劃線法 稀釋涂布平板法 通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將 將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基上。在數(shù)次劃菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基的表面 ,進(jìn)行培養(yǎng)。在稀線后培養(yǎng),可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼 釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的微生物將被分散可見的子細(xì)胞群體,即菌落 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 可以觀察

11、菌落特征,對(duì)混合菌進(jìn)行分離 不能計(jì)數(shù) 成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落 可以計(jì)數(shù),可以觀察菌落特征 較麻煩,平板不干燥效果不好,容易蔓延 (5)平板劃線操作的注意事項(xiàng) 操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進(jìn)行火焰灼燒滅菌, 劃線操作結(jié)束時(shí),仍需灼燒接種環(huán),每次灼燒目的如下表: 目的 第一次劃線前 之后每次劃線之前 劃線結(jié)束后 殺死接種環(huán)上殘存的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者 殺死接種環(huán)上原有的微生 殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的物 菌種,使下次劃線的菌種直接來 源于上次劃線的末端,使每次劃 線菌種數(shù)目減少 灼燒接種環(huán),待其冷卻后才能伸入菌液,以免溫度太高殺死菌 種。 第二次

12、及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始,從而使細(xì)菌 的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來 的菌落。 劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。 劃線用力大小要適當(dāng),防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。 2.微生物的分離和計(jì)數(shù) (1)選擇培養(yǎng)基的選擇方法 在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì):例如,加入青霉素可以分離出酵母菌 和霉菌;加入高濃度的食鹽可以分離出金黃色葡萄球菌。注意:這里的 加入是在主要營養(yǎng)成分完整的基礎(chǔ)上加入。 改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分:例如,缺乏氮源時(shí)可分離出固氮微生物;石 油作為唯一碳源時(shí)可分離出能消除石油污染的微生物。 改變微生物的培養(yǎng)條件:例如,將培養(yǎng)基置于高溫環(huán)境中培養(yǎng),

13、可得到 耐高溫的微生物。 (2)篩選分解尿素的細(xì)菌與分解纖維素的微生物的比較 項(xiàng)目 選擇培 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離 以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基 分解纖維素的微生物的分離 以纖維素作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基 養(yǎng)基 鑒定 方法 在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,若指示劑變紅, pH升高,說明細(xì)菌能分解尿素 剛果紅染色法,即剛果紅與纖維素形成紅色復(fù) 合物,當(dāng)纖維素被分解后,培養(yǎng)基出現(xiàn)以纖維 素分解菌為中心的透明圈 特有代謝 CO(NH2)2+H2O? CO2+2NH3 纖維素? 纖維二糖? 過程 葡萄糖 (3)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 顯微鏡直接計(jì)數(shù)法 a.原理:利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血球計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下計(jì)算

14、一定容積樣 品中的微生物數(shù)量。 b.方法:用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。 c.缺點(diǎn):不能區(qū)分死菌與活菌。 間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法) a.原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落來源于樣 品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中 大約含有多少活菌。 b.操作:設(shè)置重復(fù)組,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確, 一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 c.計(jì)算公式:每克樣品中的菌株數(shù)=(CV)M,其中C代表某一稀釋度下 平板上生長的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL), M代表稀釋倍數(shù)。 ? 考向考向1 以基礎(chǔ)判斷或?qū)嵗治龅男问揭曰A(chǔ)判斷或?qū)嵗治?/p>

15、的形式,考查培養(yǎng)基的制備與無菌操作考查培養(yǎng)基的制備與無菌操作 1.在檢測(cè)食品中大腸桿菌是否超標(biāo)的實(shí)驗(yàn)中,下列操作錯(cuò)誤的是?( ) A A.待檢測(cè)食品需要經(jīng)過滅菌操作后取樣檢測(cè) B.配制好的培養(yǎng)基經(jīng)高壓蒸汽滅菌后倒平板 C.用稀釋涂布法接種測(cè)定大腸桿菌的活菌數(shù) D.接種后將培養(yǎng)皿倒置并在適宜溫度下培養(yǎng) 答案答案 A 待檢測(cè)食品不需要經(jīng)過滅菌操作,可直接取樣檢測(cè),A項(xiàng)錯(cuò)誤; 為了避免雜菌污染而造成的對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾,配制好的培養(yǎng)基要經(jīng)高 壓蒸汽滅菌后再倒平板,B項(xiàng)正確;可用稀釋涂布法接種測(cè)定大腸桿菌的 活菌數(shù),C項(xiàng)正確;接種后將培養(yǎng)皿倒置并在適宜溫度下培養(yǎng),D項(xiàng)正確。 2.(2016課標(biāo)全國)空氣

16、中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地 沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不 同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下: 配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作無菌平板; 設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作; 將各組平板置于37 恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間,統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落 的平均數(shù)。 回答下列問題: (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于 。若要完成步驟 ,該培養(yǎng)基中的成分X通常是 。 (2)步驟中,實(shí)驗(yàn)組的操作是 。 (3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板,而空白 對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,這種結(jié)果說明

17、在此次調(diào)查中出現(xiàn) 了 現(xiàn)象。若將30(即36-6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該 做法 (填“正確”或“不正確”)。 答案答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 瓊脂 (2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段 時(shí)間 (3)污染 不正確 解析解析 (1)培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨可為培養(yǎng)基中的微生物提供氮 源;制備固體培養(yǎng)基需加入瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是了解教室內(nèi)不同 高度空氣中微生物的分布情況,所以需在教室不同高度的位置分別用平 板收集微生物即開蓋暴露一段時(shí)間。(3)該實(shí)驗(yàn)中空白對(duì)照組不應(yīng)出現(xiàn) 菌落,若空白對(duì)照組出現(xiàn)了菌落,則說明此次調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象,實(shí) 驗(yàn)組的污染情況不能

18、確定,故不能用實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組菌落數(shù)的差值 作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而應(yīng)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 考向考向2 以基礎(chǔ)判斷或?qū)嵗治龅男问揭曰A(chǔ)判斷或?qū)嵗治龅男问?考查微生物的分離、鑒定與計(jì)數(shù)考查微生物的分離、鑒定與計(jì)數(shù) 3.(2017課標(biāo)全國)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸 收和利用?；卮鹣铝袉栴}: (1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生 。 能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是 。但可用葡萄糖 作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是 (答出兩點(diǎn)即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)選擇 (填“尿 素”“NH4NO3”或“

19、尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原 因是 。 (3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出兩點(diǎn)即可)。 答案答案 ( 1 )脲酶 分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物 為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料 ( 2 )尿素 其他兩組都含有N H4N O3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用N H4N O3,不能起到篩選作用 ( 3 )為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中p H穩(wěn)定 解析解析 (1)能分解尿素的細(xì)菌體內(nèi)應(yīng)含有脲酶;能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物,

20、可用葡萄糖等有機(jī)物作為碳源。進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖既能為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,又可為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)篩選可分解尿素的細(xì)菌,應(yīng)選擇以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基,而能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,其他兩組不能起到篩選作用。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH 2 PO 4和 Na 2 HPO 4,這兩種物質(zhì)既可為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),又可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH相對(duì)穩(wěn)定。 4.苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同 學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟,從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高 效菌株。請(qǐng)回答下列問題: ?中可作為碳源的有 。

21、 (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其 (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng),苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸 ,以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若如圖平板中菌落過于密集,應(yīng)進(jìn) 一步 ,以便于菌落計(jì)數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需 要水、營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加 。 (3)如圖為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中 (填圖中序號(hào))區(qū)域更易獲 得單菌落。 ? (4)采用比色測(cè)定法(使用苯酚顯色劑)檢測(cè)降解后的廢水中苯酚殘留 量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng),下表中15號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為 。 管號(hào) 苯酚濃度(mg/L) 1 2 3 4 5 6 1 如果廢水為50 mg/L苯酚溶

22、液,降解后約有21%的苯酚殘留,則需將殘留 液稀釋 (填序號(hào):5 10 20)倍后,再進(jìn)行比色。 答案答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀釋涂布 凝固劑 (3) (4)0、 0.2、0.4、0.6、0.8 解析解析 本題考查微生物分離的相關(guān)知識(shí)。(1)酚降解菌培養(yǎng)基中的蛋白胨和苯酚為酚降解菌生長提供碳源。(2)轉(zhuǎn)接的目的之一是富集降解苯酚能力強(qiáng)的酚降解菌,隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增多,培養(yǎng)基中的苯酚含量應(yīng)逐漸增加。若平板中菌落過于密集,則需進(jìn)一步稀釋,降低菌體密度后再涂布培養(yǎng),以便于菌落分離與計(jì)數(shù)。制備平板培養(yǎng)基時(shí),需添加瓊脂等凝固劑。(3)連續(xù)劃線時(shí),在劃線的末端菌體密度最低,即在劃線的末端最易獲得單

23、菌落。(4)1號(hào)比色管應(yīng)為空白對(duì)照組,由6號(hào)比色管中苯酚濃度知,15號(hào)比色管苯酚濃度應(yīng)為0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。廢水為50 mg/L苯酚溶液,降解后殘留的苯酚濃度約為5021%=10.5(mg/L),則需對(duì)殘留液進(jìn)行20倍稀釋后10.520=0.525(mg/L),才可以進(jìn)行比色。 突破突破2 2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 1.果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路 (1)因酵母菌的繁殖需要空氣,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期 和果醋制作的整個(gè)過程中都需要氧氣。 因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下進(jìn)行的,應(yīng)控制充入氧的量,故應(yīng)在 充氣口設(shè)置開關(guān)。 (2)

24、由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2 ,因此又需設(shè)排氣口;為防止空氣中微 生物的污染,排氣口應(yīng)連接一個(gè)長而彎曲的膠管。 (3)因要對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè),故應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。 (4)果酒和果醋的發(fā)酵裝置及各個(gè)部件的作用 裝置圖 ? 結(jié)構(gòu)或操作 充氣口 排氣口 長而彎曲的膠管 目的 醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵,輸入無菌空氣; 制酒時(shí)關(guān)閉充氣口 用來排出CO2 防止空氣中微生物的污染 出料口 便于取料,及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵進(jìn)行的情況 2.影響腐乳品質(zhì)的因素 (1)鹽 a.濃度過低,不足以抑制微生物生長,豆腐易腐敗變質(zhì)。 b.濃度過高,會(huì)影響腐乳口味。 (2)酒的含量:一般控制在12%左右。 (3)香辛料:具調(diào)味、

25、殺菌作用。 (4)溫度:1518 。 3.泡菜制作的注意事項(xiàng) (1)材料的選擇及用量 蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時(shí)間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 清水和鹽的質(zhì)量比為41,鹽水要煮沸后冷卻待用。鹽水煮沸有兩大 作用,一是除去水中的氧氣,二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。 (2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,取樣后要迅速封口。 (3)氧氣需求 泡菜壇要選擇透氣性差的容器,以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵, 防止蔬菜腐爛。 壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán) 境,并注意在發(fā)酵過程中要經(jīng)常補(bǔ)充壇蓋邊沿水槽中的水。 (4)溫度:發(fā)酵過程控制在室溫即可,最好在2636 。溫度過高,則易

26、滋 生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時(shí)間延長。 ? 考向考向1 以實(shí)例分析的形式以實(shí)例分析的形式,考查果酒、果醋的制作考查果酒、果醋的制作 1.如圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是 (多選)?( ) ? A.改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對(duì)發(fā)酵的影響 B.果酒發(fā)酵中期通入氮?dú)?酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸 C.果醋的發(fā)酵周期與實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度密切相關(guān) D.氣體入口與氣體出口可以交換使用 答案答案 ABC 本題主要考查果酒和果醋制作的相關(guān)知識(shí)。果酒和果醋 發(fā)酵所利用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌,其中酵母菌屬于兼性厭氧 菌,而醋酸菌為需氧菌,因此改變通入氣體種類,可研究呼吸作

27、用類型對(duì) 發(fā)酵的影響,A正確;果酒發(fā)酵中期通入氮?dú)夂?酵母菌可從有氧呼吸轉(zhuǎn) 變?yōu)闊o氧呼吸,B正確;醋酸菌的最適生長溫度為3035 ,溫度過低會(huì)抑 制酶活性,從而抑制果醋的發(fā)酵周期,C正確;圖中的氣體入口與氣體出 口不可以交換使用,因?yàn)榕c氣體入口相連的導(dǎo)管需要插入發(fā)酵瓶的底 部,D錯(cuò)誤。 2.(2016課標(biāo)全國)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣?列問題: (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程和是蘋果醋生產(chǎn)的 第一階段,在酵母菌細(xì)胞的 中進(jìn)行,其產(chǎn)物乙醇與 試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn);過程在酵母 菌細(xì)胞的 中進(jìn)行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的 增殖速度

28、 。 ? (2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿?的過程,根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在 條件下 才能完成。 (3)在生產(chǎn)過程中,第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同,第一階段的溫 度 (填“低于”或“高于”)第二階段的。 (4)醋酸桿菌屬于 核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中 (填“含有” 或“不含有”)線粒體。 答案答案 (1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 重鉻酸鉀 線粒體 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有 解析解析 (1)圖中過程和表示酵母菌無氧呼吸的第一、二階段,發(fā)生 場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);乙醇可在酸性條件下與重鉻酸鉀試劑發(fā)生顏色反 應(yīng);過程表示有氧呼吸的第二、三階段,發(fā)生在線

29、粒體中;與無氧呼吸 相比,有氧呼吸過程釋放的能量多,所以在有氧條件下酵母菌的繁殖速 度較快。(2)醋酸桿菌是好氧菌,所以乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有 氧條件下才能完成。(3)酵母菌和醋酸桿菌的最適生長溫度分別是20 和3035 。(4)醋酸桿菌屬于細(xì)菌,是原核生物,原核細(xì)胞中不含有 線粒體。 考向考向2 以實(shí)例分析的形式以實(shí)例分析的形式,考查腐乳的制作考查腐乳的制作 3.下列關(guān)于“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn),敘述正確的是?( B ) A.控制發(fā)酵溫度的主要目的是腐乳調(diào)味 B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D.成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要由細(xì)菌產(chǎn)生 答案答案 B

30、 本題考查腐乳制作的相關(guān)知識(shí)。控制發(fā)酵溫度的主要目的 是使毛霉等微生物正常生長增殖,A錯(cuò)誤;腐乳制作后期加入香辛料和料 酒有防腐和調(diào)味作用,B 正確;毛霉等微生物可分泌蛋白酶和脂肪酶,催 化豆腐中的蛋白質(zhì)水解為小分子肽和氨基酸,催化脂肪水解為脂肪酸和 甘油,C 錯(cuò)誤;成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要由毛霉產(chǎn)生,D 錯(cuò)誤。 4.腐乳是我國民間傳統(tǒng)發(fā)酵食品,味道鮮美,營養(yǎng)豐富,風(fēng)味獨(dú)特,易于消 化。請(qǐng)回答有關(guān)問題: (1)在腐乳的制作中,起主要作用的生物是 ,它與乳酸菌在結(jié)構(gòu) 上的主要區(qū)別是 。 (2)腐乳含有豐富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物質(zhì),與此有關(guān)的 物質(zhì)變化有 。參與這些物質(zhì) 變化的酶有 。

31、 (3)腐乳的制作過程中需加鹽腌制,那么用鹽腌制的目的是 。 要控制鹽的用量,因?yàn)?。 (4)在腐乳的制作中,鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒 的含量應(yīng)控制在12%左右的原因是 。 答案答案 (1)毛霉 毛霉有成形的細(xì)胞核 (2)蛋白質(zhì)多肽氨基酸;脂肪甘油、脂肪酸 蛋白酶、脂肪酶 (3)鹽能抑制微生物的生長,避免豆腐塊腐敗變質(zhì);加鹽可以析出豆 腐的水分,使豆腐塊變硬,在后期制作過程中不會(huì)過早酥爛 鹽的濃度 過低,不足以抑制微生物生長,可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高,會(huì) 影響腐乳的口味 (4)酒精含量過高,腐乳成熟的時(shí)間將會(huì)延長;酒精含量過低,不足以抑制 微生物生長,可能導(dǎo)致豆腐腐

32、敗 解析解析 (1)多種微生物參與了腐乳的制作,如青霉、酵母、曲霉、毛霉 等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉為真核生物,乳酸菌為原核生物,原 核生物細(xì)胞無核膜包被的細(xì)胞核,真核生物細(xì)胞有成形的細(xì)胞核。(2) 毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和 氨基酸,脂肪酶能將脂肪分解為甘油和脂肪酸,在多種微生物的協(xié)同作 用下,豆腐變成腐乳。(3)腐乳的制作過程中加鹽的目的有:抑制微生 物的生長,避免豆腐塊腐敗變質(zhì);析出豆腐的水分,使豆腐塊變硬,在后 期制作過程中不會(huì)過早酥爛。鹽的濃度過低,不足以抑制微生物生長, 可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高,會(huì)影響腐乳的口味,故要控制鹽 的用量

33、。(4)鹵湯中酒的含量應(yīng)控制在12%左右。酒精含量過高,腐乳成 熟的時(shí)間將會(huì)延長;酒精含量過低,不足以抑制微生物生長,可能導(dǎo)致豆 腐腐敗。 考向考向3 以實(shí)例分析的形式以實(shí)例分析的形式,考查泡菜的腌制和亞硝酸鹽含量的測(cè)定考查泡菜的腌制和亞硝酸鹽含量的測(cè)定 5.泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對(duì)人體健康有潛在危害。某興趣小組準(zhǔn)備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到圖。 ? (1)制作泡菜時(shí),泡菜壇一般用水密封,目的是 。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有 。 (2)據(jù)圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因?yàn)楹笳?;pH呈下降趨勢(shì),原因是 。 (3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(

34、亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸 菌高5倍),擬參照資料的實(shí)驗(yàn)方案和食鹽濃度(4%10%),探究與普通乳 酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確 定其最適條件。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表,并推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 答案答案 (1)創(chuàng)造無氧環(huán)境 丙酮酸、H、ATP (2)亞硝酸鹽含量已接近最低水平 乳酸積累 (3)結(jié)果記錄表 亞硝酸鹽含量(單位:mg/kg) 食鹽濃 乳酸菌 發(fā)酵時(shí)間(d) 度(%) 4 普通 優(yōu)選 7 普通 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 優(yōu)選 10 普通 優(yōu)選 推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜,亞硝酸鹽含量更低 最適條件是亞硝酸鹽含量最低時(shí)的食鹽濃度和發(fā)酵時(shí)間 解析解析 (1)由于乳酸菌是厭氧細(xì)菌,制作泡菜時(shí),泡菜壇一般用水密封, 目的是隔絕空氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物是丙酮 酸、H和ATP。(2)析圖可知,第8天后的泡菜中亞硝酸鹽含量比第3天 低,更適于食用。制作泡菜過程中,由于乳酸的積累,pH呈下降趨勢(shì)。(3) 該實(shí)驗(yàn)的目的是比較“優(yōu)選”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜過程中