高考生物二輪復(fù)習配套專題微生物分離培養(yǎng)及在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用

高考生物二輪復(fù)習配套專題微生物分離培養(yǎng)及在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用第1頁/共45頁［請根據(jù)當?shù)亟虒W(xué)實際和高考要求選用］第2頁/共45頁第3頁/共45頁第4頁/共45頁纖維素分解菌↓

纖維素酶8．三種常用的滅菌方法有：①灼燒滅菌，如接種環(huán)、接種針；②干熱滅菌，如玻璃器皿和金屬用具等；③高壓蒸汽滅菌，如培養(yǎng)基等。

9．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)過程：土壤取樣→樣品的稀釋→將稀釋液涂布到以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上→篩選能生長的微生物菌落。第5頁/共45頁1．(2012·北京高考)高中生物學(xué)實驗中，在接種時不進行嚴格無菌操作對實驗結(jié)果影響最大的一項是 (

)A．將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中B．將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上C．將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上D．將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上[命題立意]

本題主要考查幾種常見生物學(xué)實驗的無菌操作要求。[知識依托]

①無菌操作對實驗結(jié)果影響大小決定于雜菌對實驗結(jié)果的影響。②植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵在于無菌操作，否則將導(dǎo)致實驗失敗。第6頁/共45頁[解析]選A項，將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中進行釀酒時，在缺氧、酸性環(huán)境下其他雜菌不能生長，故不嚴格滅菌對其影響不大；B項，腐乳制作中將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上，毛霉生長繁殖快且抗雜菌能力強，故不嚴格滅菌對實驗結(jié)果影響不大；C項，進行植物組織培養(yǎng)時，植物材料體積小、抗性差，而微生物繁殖快、生長迅速、會爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)，產(chǎn)生的代謝廢物還會毒害培養(yǎng)材料，故培養(yǎng)材料一旦被微生物(如細菌)污染，將嚴重影響實驗結(jié)果；D項，選擇培養(yǎng)基中已經(jīng)加入了某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長，促進所需要的微生物生長，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上時不進行嚴格的無菌操作，對實驗結(jié)果影響不大。C第7頁/共45頁2．(2012·江蘇高考)下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，合理的是(多選) (

)A．在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長B．條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸C．果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小D．將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量[命題立意]本題主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知識。[知識依托]

①傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)操作中，要提供適合所用微生物生長發(fā)育的適宜條件，同時嚴格進行無菌操作，抑制其他雜菌生長。②實驗操作過程中減少不安全因素的發(fā)生。第8頁/共45頁[解析]

選果酒發(fā)酵后期，因營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、pH改變等原因，酵母菌呼吸產(chǎn)生CO2的量變少，所以可延長擰松瓶蓋的間隔時間，A項正確；當氧氣、糖源充足時，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸，B項正確；果酒發(fā)酵過程中不斷消耗葡萄糖產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致發(fā)酵液的密度逐漸減小，C項正確。制作腐乳時，對長滿毛霉的豆腐加鹽腌制時，需逐層加鹽，并隨層數(shù)加高而增加用鹽量，在近瓶口表面要鋪得厚一些，D項錯誤。ABC第9頁/共45頁3．(2012·浙江自選模塊)幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進行分離培養(yǎng)。實驗基本步驟如下：請回答：(1)在配制培養(yǎng)基時，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因為Hp含有①________，它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落周圍會出現(xiàn)②________色環(huán)帶。(2)下列對尿素溶液進行滅菌的最適方法是③________滅菌。A．高壓蒸汽B．紫外燈照射C．70%酒精浸泡

D．過濾第10頁/共45頁(3)步驟X表示④________。在無菌條件下操作時，先將菌液稀釋，然后將菌液⑤________到培養(yǎng)基平面上。菌液稀釋的目的是為了獲得⑥________菌落。(4)在培養(yǎng)時，需將培養(yǎng)皿倒置并放在⑦________中。若不倒置培養(yǎng)，將導(dǎo)致⑧________。(5)臨床上用14C呼氣試驗檢測人體是否感染Hp，其基本原理是Hp能將14C標記的⑨________分解為NH3和14CO2。[命題立意]本題考查微生物的分離與培養(yǎng)的知識。[知識依托]

①微生物分離是根據(jù)微生物的營養(yǎng)需求及生長條件，人為控制這些條件，適合目的微生物生長、抑制其他微生物生長的方法。②微生物培養(yǎng)操作過程中要嚴格無菌操作。③運用特定的染色或化學(xué)試劑與微生物代謝產(chǎn)物的特定反應(yīng)，檢驗或檢測目的微生物。第11頁/共45頁[解析]

(1)幽門螺桿菌(Hp)含有脲酶，能以尿素為氮源，在加入尿素和酚紅指示劑的培養(yǎng)基中培養(yǎng)Hp，由于尿素經(jīng)脲酶的降解可產(chǎn)生堿性的NH3，NH3能使培養(yǎng)基中的酚紅由紅黃色變成紅色，故菌落周圍會出現(xiàn)紅色環(huán)帶。(2)由于尿素加熱會分解，對尿素溶液進行滅菌最好用G6玻璃砂漏斗過濾。(3)微生物的分離和培養(yǎng)步驟是：配制培養(yǎng)基→滅菌、倒平板→接種→培養(yǎng)。為獲得單菌落，接種操作前應(yīng)先將菌液稀釋，然后將菌液涂布到培養(yǎng)基平面上即可。(4)微生物培養(yǎng)時需將培養(yǎng)皿倒置并放在恒溫培養(yǎng)箱中，若不倒置培養(yǎng)，則無法形成單菌落。(5)幽門螺桿菌能將14C標記的尿素分解為NH3和14CO2，故臨床上常用14C呼氣試驗檢測人體內(nèi)幽門螺桿菌的存在。[答案]

(1)脲酶紅(2)D

(3)接種涂布單(4)恒溫培養(yǎng)箱無法形成單菌落(5)尿素第12頁/共45頁1．從考查內(nèi)容上看，主要考查微生物的純化培養(yǎng)操作與應(yīng)用、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。

2．從考查角度上看，聯(lián)系生產(chǎn)生活實際考查微生物的計數(shù)、分離和純化培養(yǎng)；結(jié)合發(fā)酵食品制作過程考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)原理及基本操作。

3．從命題趨勢上看，預(yù)計2013年高考命題仍以對微生物培養(yǎng)與應(yīng)用考查為熱點，主要是和生產(chǎn)生活實際相聯(lián)系或與實驗結(jié)合對實驗原理、實驗操作進行綜合命題考查。第13頁/共45頁第14頁/共45頁[例1]

(2012·青島調(diào)研)在農(nóng)田土壤的表層自生固氮菌較多，用表層土制成的稀泥漿接種到特制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可將自生固氮菌與其他細菌分開，對培養(yǎng)基的要求是 (

)①加抗生素②不加抗生素③加氮素④不加氮素⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦37℃恒溫箱中培養(yǎng)⑧28～30℃溫度下培養(yǎng)

A．①③⑤⑦

B．②④⑥⑧

C．②④⑤⑧ D．①④⑥⑦微生物的營養(yǎng)第15頁/共45頁[解析]細菌對抗生素敏感，故培養(yǎng)基中應(yīng)不加抗生素；自生固氮菌有固氮功能，故培養(yǎng)基中不需要加氮素；自生固氮菌是異養(yǎng)的，應(yīng)該加葡萄糖，其生長繁殖的適宜溫度是28～30℃。

[答案]

C第16頁/共45頁1．微生物的營養(yǎng)

(1)微生物生長所需五大營養(yǎng)素即碳源、氮源、生長因子、水和無機鹽。

(2)微生物最常用的碳源是糖類，尤其是葡萄糖；最常用的氮源是銨鹽、硝酸鹽。

(3)對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的有機物既是碳源、又是氮源。第17頁/共45頁2．培養(yǎng)基的類型及作用劃分標準培養(yǎng)基種類特點用途物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)半固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂觀察微生物的運動、分類、鑒定固體培養(yǎng)基微生物分離、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確(用化學(xué)成分已知的化學(xué)物質(zhì)配成)分類、鑒別用途選擇培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他微生物生長培養(yǎng)、分離出特定微生物，如培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，可在培養(yǎng)基中加入高濃度食鹽鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品鑒別不同種類的微生物，如用伊紅—美藍培養(yǎng)基鑒別飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有，菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤)第18頁/共45頁1．下表為某培養(yǎng)基的配方，有關(guān)敘述正確的是 (

)成分牛肉膏葡萄糖K2HPO4伊紅美藍青霉素瓊脂蒸餾水含量10g10g2g0.4g0.065g1萬單位適量1000mLA．能在此培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，擬核上有抗青霉素的

基因B．此培養(yǎng)液是天然鑒別培養(yǎng)基第19頁/共45頁C．此培養(yǎng)基可以用來檢測自來水中細菌含量是否符合飲用

水標準D．此培養(yǎng)基可以用于選育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌菌種的基因工程

的操作過程中解析：選此表表示鑒定大腸桿菌的合成培養(yǎng)基；能在此培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其抗性基因位于質(zhì)粒上。D第20頁/共45頁2．判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對照是

(

)A．未接種的選擇培養(yǎng)基B．未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基C．接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基D．接種了的選擇培養(yǎng)基解析：選將菌液稀釋相同的倍數(shù)后接種，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此應(yīng)以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照。對照遵循的原則是單一變量原則，所以應(yīng)與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。C第21頁/共45頁

[例2]請回答下列有關(guān)微生物的一些問題。

(1)微生物的分布：微生物主要分布在富含________的土壤表層；不同微生物對pH的要求不同，細菌常生活在酸堿度________的潮濕土壤中。

(2)微生物的消毒和滅菌：在菊花組織培養(yǎng)中，對外植體常用酒精和________進行消毒。在微生物培養(yǎng)中，對培養(yǎng)基常用________方法進行滅菌。靜止空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能____________。如果要檢測滅菌是否徹底，可以采用的方法是：________。微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)第22頁/共45頁(3)微生物的應(yīng)用：在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，運用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，請寫出該過程的化學(xué)反應(yīng)式：________________________。在果醋制作時，運用醋酸菌在________和糖源充足時，將糖分解成醋酸。

(4)微生物的接種：微生物接種的方法很多，最常用的是________和________。

(5)微生物的計數(shù)：根據(jù)培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落數(shù)目和稀釋倍數(shù)計算得出細菌數(shù)目往往比實際的數(shù)目低，原因是_______________________________________________。

(6)微生物的鑒定：為檢測尿素分解菌的存在與否，在以尿素為唯一氮源的________(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基中加入________指示劑，如果存在尿素分解菌，則指示劑將變________色。第23頁/共45頁[解析]

(1)微生物主要分布在有機質(zhì)豐富的土壤表層，細菌常生活在酸堿度接近中性的潮濕土壤中。(2)植物組織培養(yǎng)時，對外植體常用酒精和氯化汞消毒，對培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法滅菌；紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能損傷DNA的結(jié)構(gòu)；可通過在適宜的溫度下放置滅菌過的培養(yǎng)基看其是否有菌落產(chǎn)生來確定培養(yǎng)基滅菌是否徹底。(3)醋酸菌為需氧型生物。(4)最常用的微生物接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(5)因一個菌落可由多個連在一起的細菌形成，所以計算得出的細菌數(shù)一般低于實際數(shù)目。(6)用選擇培養(yǎng)基篩選目的菌，加入酚紅指示劑檢測尿素分解菌，若存在尿素分解菌，指示劑變紅色。第24頁/共45頁第25頁/共45頁1．微生物培養(yǎng)技術(shù)中的消毒和滅菌消毒滅菌區(qū)別使用手段較為溫和的物理或化學(xué)方法強烈的理化因素結(jié)果殺死表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)殺死包括芽孢和孢子在內(nèi)的所有微生物常用方法煮沸消毒法、化學(xué)藥劑消毒法、巴氏消毒法、紫外線消毒法等灼燒滅菌法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法等聯(lián)系①都借助理化性質(zhì)，營造微生物難以生存的不良環(huán)境；②作用實質(zhì)都是通過使蛋白質(zhì)變性來抑制微生物生命活動或殺死微生物第26頁/共45頁2．微生物純化培養(yǎng)的接種方法

(1)平板劃線操作：①平板劃線法通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。②平板劃線操作的注意事項：

a．每次劃線之前都需要灼燒接種環(huán)滅菌。

b．灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。

c．劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。

d．劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。第27頁/共45頁(3)稀釋涂布平板法：先將菌液進行一系列梯度稀釋后涂布平板，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散到培養(yǎng)基的表面，從而在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。如下圖：第28頁/共45頁3．某學(xué)者欲研究被石油污染過的土壤中細菌數(shù)量，并從中篩選出能分解石油的細菌。下列操作錯誤的是 (

)A．利用平板劃線法對細菌進行計數(shù)B．以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選C．采用稀釋涂布平板法分離菌種D．稱取和稀釋土壤時應(yīng)在火焰旁解析：選平板劃線法能對細菌分離純化，但不能對細菌進行計數(shù)，而稀釋涂布平板法可以分離菌種并進行計數(shù)。A第29頁/共45頁4．下圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請回答相關(guān)問題：

(1)圖甲是利用________法進行微生物接種，圖乙是利用________法進行微生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是________和________；對這兩種接種工具進行滅菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接種操作為什么一定要在火焰附近進行？_________________________________________。(3)下圖是采用上述接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，其接種方法是________(填“圖甲”或“圖乙”)。第30頁/共45頁解析：圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰附近存在著無菌區(qū)域，因此接種常在火焰附近進行。在微生物培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生水，對微生物的生長造成影響，故需要倒置培養(yǎng)。答案：(1)平板劃線稀釋涂布平板接種環(huán)涂布器灼燒滅菌(2)火焰附近存在著無菌區(qū)域(3)圖乙第31頁/共45頁[例3]

(2012·海南高考)回答下列關(guān)于腐乳制作的問題：

(1)腐乳是豆腐經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是________，其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為________和_____；其產(chǎn)生的_______能將豆腐中的脂肪水解為______和____。

(2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制，加鹽還可以抑制_____生長。

(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配置而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨特的________。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)第32頁/共45頁[解析]

(1)腐乳制作發(fā)酵過程中起作用的微生物有多種，如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸，產(chǎn)生的脂肪酶能夠?qū)⒍垢械闹舅鉃楦视秃椭舅帷?2)發(fā)酵過程中加鹽腌制，不僅可以調(diào)制風味，而且能夠抑制雜菌等其他微生物的生長。(3)腐乳制作后期加入鹵湯，鹵湯不僅可以防腐，還可以使腐乳具有獨特的風味(或香味)。

[答案]

(1)毛霉(多)肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸

(2)微生物

(3)風味第33頁/共45頁微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用第34頁/共45頁項目內(nèi)容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量原料選擇新鮮、無爛籽粒葡萄(或蘋果)豆腐大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜實驗流程挑選葡萄→沖洗→榨汁

→酒精發(fā)酵↓

↓果酒醋酸發(fā)酵↓

果醋豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制制泡菜：選材→配制鹽水→裝壇→發(fā)酵→成品測亞硝酸鹽含量：配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色操作注意事項①材料選擇與處理②防止發(fā)酵液污染，控制好發(fā)酵條件①材料用量②防止雜菌污染③控制溫度及酒精含量①泡菜壇的選擇②腌制條件(無氧)③測定亞硝酸鹽含量的操作共同點都是天然的發(fā)酵，利用了微生物新陳代謝過程中代謝產(chǎn)物的作用或直接獲取代謝產(chǎn)物第35頁/共45頁5．小李嘗試制作果酒，他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中進行實驗(如右圖)，恰當?shù)淖龇ㄊ?

)A．加入適量的醋酸菌B．一直打開閥b通氣C．一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘D．把發(fā)酵裝置放到4℃冰箱中進行實驗第36頁/共45頁解析：選在該發(fā)酵裝置中有發(fā)酵底物(葡萄糖)，但沒有發(fā)酵生物(酵母菌)，故應(yīng)在裝置中放入適量的酵母菌。將閥a一直關(guān)緊是為了防止氧氣進入發(fā)酵裝置；偶爾打開閥b幾秒鐘，是為了排出發(fā)酵產(chǎn)生的過多二氧化碳。如果一直打開閥b通氣，則可使氧氣進入發(fā)酵裝置而影響發(fā)酵。酵母菌發(fā)酵需要的最適溫度在18℃～25℃，4℃時溫度太低，將影響發(fā)酵的速率。C第37頁/共45頁6．下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是(

)A．腐乳制作所需要的適宜溫度最高B．果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵C．使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D．使用的菌種都具有細胞壁、核糖體、DNA和

RNA解析：選果醋制作所需要的適宜溫度最高，為30～35℃；果醋制作所用的菌種(醋酸菌)為好氧細菌，只進行有氧呼吸；腐乳制