2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)講義（學(xué)生）：第十單元生物技術(shù)與工程

第十

單元生物技術(shù)與工程

第1課時傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用

【課標(biāo)要求】1.舉例說明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。2.闡明發(fā)酵工程

利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品。3.舉例說明發(fā)酵工程在

醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價值。

考點(diǎn)一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

■歸納夯實(shí)必備知識

1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

⑴發(fā)酵

①概念：人們利用，在適宜的條件下，將原料通過轉(zhuǎn)化為人類所

需要的產(chǎn)物的過程。

②原理：不同的微生物具有產(chǎn)生____________的能力，利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的

多種產(chǎn)物。

(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

r—原料中天然存在的或前一次發(fā)酵

普一保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物

因射中的微生物

傳

統(tǒng)T類型-發(fā)酵和發(fā)酵

發(fā)

酵

技T實(shí)質(zhì)1條件下的物質(zhì)氧化分解

術(shù)

@1^生產(chǎn)人們需要的各種發(fā)酵產(chǎn)品

果酒、果醋、泡菜、醬油等的制作

2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作

⑴腐乳制作

①原理：蛋白質(zhì)4o脂肪20

②腐乳制作過程中參與的微生物：毛霉是一種絲狀，其繁殖方式為

代謝類型是________________型O

(2)泡菜的制作

①菌種的種類和來源

常見的有乳酸鏈球菌和O

菌種來源：?

②乳酸菌發(fā)酵制作泡菜的原理：_____________________________________________________

③制作泡菜的方法步驟

用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用

將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或

混合均勻，晾干

泡

晾干后的蔬菜裝入壇內(nèi)，裝至半壇時，放

菜

制入,繼續(xù)裝至

T裝壇］—

作_滿。將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中,

使鹽水____________

蓋好壇蓋，向壇蓋邊沿的水槽中_____,

封壇并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽而至

發(fā)酵

水，根據(jù)室內(nèi)控制發(fā)酵時間

(3)果酒和果醋的制作

①原理和條件

項目制作果酒制作果醋

發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌

代謝類型異養(yǎng)__________型異養(yǎng)________型

有氧條件下，酵母菌通過有氧呼

。2、糖源充足時：C6Hl2。6+

吸大量繁殖：________________

2O22cH3coOH+2CO2+

發(fā)酵過程2H2O+能量；

無氧條件下，酵母菌通過無氧呼

。2充足、缺少糖遮時：C2H5OH+

吸產(chǎn)生酒精：________________

O2」^CH3coOH+H2O+能量

對氧的需求前期_____，后期_________一直需氧

聞氣味、品嘗、酸性條件下的重酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、

產(chǎn)物檢測

銘酸鉀(橙色一灰綠色)品嘗

②果酒和果醋的制作步驟及目的

步驟目的

將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器

‘器具_(dá)具用_____清洗干凈，

—防止污染發(fā)酵液

消毒「并用體積分?jǐn)?shù)為70%的

_消毒，晾干備用

防止沖洗掉葡萄

取新鮮葡萄，用清水沖

‘沖洗皮上野生的酵母

葡萄廠洗1~2次，再去除_—

菌；防止污染發(fā)

和腐爛的籽粒，

酵液

用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，防止發(fā)酵液溢出，

（w汁卜并且酵母菌可以

并裝入發(fā)酵瓶中，留有——

大約_空間,蓋好瓶蓋進(jìn)行有氧呼吸大

量繁殖

發(fā)酵溫度嚴(yán)格控制在創(chuàng)造無氧環(huán)境進(jìn)行

'酒精_______t，時間控制酒精發(fā)酵，并可以

一

.發(fā)酵「在______d,每隔12h防止好氧型微生物

左右將瓶蓋____一次污染發(fā)酵液

打開瓶蓋，蓋上一層紗

'醋酸_創(chuàng)造有氧環(huán)境

布，發(fā)酵溫度為_____七,——

發(fā)酵「進(jìn)行醋酸發(fā)酵

時間為____d

-教材隱性知識

源于選擇性必修3P8“練習(xí)與應(yīng)用?拓展應(yīng)用3”：

果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析

【充氣口）1

發(fā)酵前期充氣口打開

輸入無菌空氣，讓酵|

母菌增殖，后期—k

充氣口，進(jìn)行酒精發(fā)|

酵；在醋酸發(fā)酵時連|

接充氣泵進(jìn)行充氣

------［出料口）------

用來取樣，及時監(jiān)測/

發(fā)酵進(jìn)行的情況

裝置的使用：使用該裝置制作果酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制作果醋時，應(yīng)將充氣口連接充氣

泵，輸入空氣。

■拓展提升科學(xué)思維

1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用不同的微生物制作不同的產(chǎn)品，而微生物對氧氣的需求各不相同，根據(jù)

微生物在發(fā)酵過程中對氧氣的要求，回答下列問題：

(1)乳酸菌是厭氧細(xì)菌，發(fā)酵時需控制嚴(yán)格的無氧環(huán)境。嘗試說出泡菜制作過程中制造無氧環(huán)

境的措施。

(2)傳統(tǒng)米酒制作中常在米壇中挖出一定空間，這樣做的目的是什么？

2.試從材料的選擇處理及發(fā)酵條件的控制等方面分析傳統(tǒng)發(fā)酵的相關(guān)問題:

(1)腐乳與豆腐相比，所含有機(jī)物的種類和能量有哪些變化？為什么？

(2)制作泡菜時配制的鹽水為什么要先煮沸，再冷卻使用？

(3)制作葡萄酒的過程中，每隔12h左右擰松瓶蓋，目的是什么？能否打開瓶蓋？為什么？

(4)醋酸發(fā)酵時，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請說明其原因。

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.(2023?江蘇泰州高三一模)米酒、酸奶、泡菜等都屬于傳統(tǒng)發(fā)酵制品，下列相關(guān)敘述正確的

是()

A.制作米酒時添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母

B.米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌無氧呼吸

C.酸奶和泡菜制作中均需要及時通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸

D.為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對器具、原料等進(jìn)行滅菌

2.(2021?浙江1月選考，10)用白蘿卜制作泡菜的過程中，采用適當(dāng)方法可縮短腌制時間。下

列方法中錯誤的是()

A.將白蘿卜切成小塊

B.向容器中通入無菌空氣

C.添加已經(jīng)腌制過的泡菜汁

D.用沸水短時處理白蘿卜塊

3.如圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化情況，下列相關(guān)敘述正確的是()

葡萄糖3-丙酮酸②a酒精+C0,

|③

CO2+H2O

A.果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋

B.過程①②在酵母菌細(xì)胞中發(fā)生的場所相同

C.過程⑤需要氧氣而過程④不需要氧氣

D.進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵的微生物均為真核生物

【歸納總結(jié)】比較果酒與果醋制作的過程

「藁菽葡相:「紊蕾露日〕

vV

酵母菌<='[:WIft:]'=>醋酸菌

18-30t<=■[溫，暖30-35t

時'間|u>

10-12dI7~8d

前期需氧，

氧氣條件]=>需氧

后期不需氧

發(fā)酵旺盛期的CO?適時通過充氣

產(chǎn)量非常大，要「排氣或

u>□充氣，保證充

及時排氣，防止充氣情況

發(fā)酵瓶爆裂足的氧氣條件

酒味<=>［氣味或味道］==>酸味

有氣泡和泡沫<=I氣泡和泡沫］==>無氣泡和泡沫

渾濁，液面形

［發(fā)酵液顏色|=>

渾濁成白色菌膜

嗅味和品嘗、用酸觀察菌膜的形成、

性重輅酸鉀檢測酒0I檢測I指標(biāo)|G嗅味和品嘗、測

精含量、測定pH、1|)定pH、進(jìn)行醋酸

進(jìn)行酵母菌的鏡檢(一聯(lián)'系］菌的鏡檢等工作

等工作—

果酒發(fā)酵為果醋發(fā)酵提供酒精

考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

■歸納夯實(shí)必備知識

1.發(fā)酵工程的概念

(1)基本概念：發(fā)酵工程是指利用的特定功能，通過，規(guī)?；a(chǎn)

對人類有用的產(chǎn)品。

(2)主要內(nèi)容：發(fā)酵工程主要包括,,培養(yǎng)基的配

制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的等方面。

2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

①從—中篩選

選育菌種

②通過獲得

擴(kuò)大培養(yǎng)：增加菌種數(shù)量

配制培養(yǎng)基：在菌種確定后選擇原料，反復(fù)試驗確定

滅菌：都必須嚴(yán)格滅菌

：無菌操作

發(fā)酵罐內(nèi)一①了解發(fā)酵進(jìn)程：隨時檢測培養(yǎng)液中的..等

發(fā)酵(發(fā)酵＜

②及時添加必需的營養(yǎng)組分

工程的中

心環(huán)節(jié))〔③嚴(yán)格控制等發(fā)酵條件

'①發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身：在發(fā)酵結(jié)束之后，采用等

分離、提＜方法將菌體分離和干燥

純產(chǎn)物1②發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物：根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　?/p>

、措施來獲得產(chǎn)品

獲得產(chǎn)品

3.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程

(1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的

軍>大麥種子發(fā)芽，釋放

(焙烤?加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活

將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉

______________

窿回A產(chǎn)生風(fēng)味組分,終止酶的進(jìn)一步作用，滅菌

酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為

隨室〉殺死大多數(shù)微生物，延長保存期

圖正〉過濾、調(diào)節(jié)、分裝啤酒進(jìn)行出售

(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別

(精釀啤酒］1類型)(普通啤酒)

不添加《是否添加食品添加劑卜添加

小規(guī)模，發(fā)酵規(guī)?！反笠?guī)模

:：

發(fā)酵時間___<發(fā)酵時間)A發(fā)酵時間.—

產(chǎn)量___《產(chǎn)量.產(chǎn)量____

價格高《價格,價格低

4.發(fā)酵工程的特點(diǎn)

條件一生產(chǎn)條件_

(原料一原料來源_且價格_

(產(chǎn)物—產(chǎn)物_

(廢棄物一廢棄物對環(huán)境的和

5.發(fā)酵工程的應(yīng)用

(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用

①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。

②生產(chǎn)各種各樣的o

③生產(chǎn)=

(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用

①獲得具有________________生產(chǎn)能力的微生物。

②直接對進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。

③利用基因工程，將病原體的______________基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物

可以作為疫苗使用。

(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物o

（4）其他方面的應(yīng)用

①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)等能源物質(zhì)。

②極端微生物的應(yīng)用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn),嗜低溫菌有助于提高

________________的產(chǎn)量。

-教材隱性知識

源于選擇性必修3P27“異想天開”：單細(xì)胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢

液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生物o其不僅含有豐富的,還含有

糖類、和維生素等物質(zhì)。

■拓展提升科學(xué)思維

1.觀察分析教材第P24~25“啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，思考回答：與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比,

在啤酒的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？

2.引起全球新冠感染大流行的元兇是新冠病毒，利用發(fā)酵工程相關(guān)知識，如何大量生產(chǎn)新冠

病毒疫苗？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

4.啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要將麥芽中的

淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列說法錯誤的是（）

「旃!

：菌種

;活化

茂二至匚旋二藉二裔藏艮接發(fā)上過包

陵芽了「碎化冷卻讓種酵了濾裝

「嗣萋一痛龍」一策海一

A.在整個發(fā)酵過程中，要始終保持嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境

B.用赤霉素溶液浸泡大麥種子，目的是促進(jìn)a-淀粉酶合成

C.在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種

D.包裝后放置的啤酒變酸且產(chǎn)生表面菌膜，一般可從菌膜中分離得到醋酸菌

5.（2023?江蘇南京金陵中學(xué)高三調(diào)研）植物酵素是指以植物為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵制得

的含有特定生物活性成分的產(chǎn)品。蘋果酵素生物發(fā)酵的流程中，需將蘋果去核、切塊，加冰

糖，并持續(xù)發(fā)酵90天。每隔15天測定總酸含量和乙醇含量，結(jié)果見下圖。下列敘述正確的

是（）

發(fā)酵時間（d）

A.冰糖為微生物發(fā)酵提供養(yǎng)分，加入前可用紫外線照射殺滅其表面微生物

B.第一個月的隔天通氣的目的是抑制厭氧型和兼性厭氧型微生物的無氧呼吸

C.第二個月總酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸產(chǎn)生了C02

D.第三個月總酸量和乙醇量發(fā)生的變化可能與醋酸菌的發(fā)酵作用密切相關(guān)

重溫高考真題演練

1.（2022?山東，20改編）啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)

酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法不正確的是（）

A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶

B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌

C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵

D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期

2.（2021?山東，12）葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯誤的是（）

A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖

B.自然發(fā)酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是野生型酵母菌

C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的

D.制作過程中隨著發(fā)酵的進(jìn)行發(fā)酵液中糖含量增加

3.（2020?江蘇，18）某同學(xué)在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實(shí)驗報告，他的做

法錯誤的是（）

A.選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁

B.將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁

C.酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程適時擰松瓶蓋放氣

D.酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進(jìn)行醋酸發(fā)酵

4.（2022?江蘇，16改編）在制作發(fā)酵食品的學(xué)生實(shí)踐中，控制發(fā)酵條件至關(guān)重要。下列相關(guān)

敘述正確的有（）

A.泡菜發(fā)酵后期，盡管乳酸菌占優(yōu)勢，但仍有產(chǎn)氣菌繁殖，需開蓋放氣

B.制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3,制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料

C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入無菌空氣制作葡萄醋

D.果酒與果醋發(fā)酵時溫度宜控制在18?30°C,泡菜發(fā)酵時溫度宜控制在30?35℃

5.（2019?江蘇，9）下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的敘述，正確的是（）

A.利用乳酸菌制作酸奶過程中，先通氣培養(yǎng)，后密封發(fā)酵

B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是純種發(fā)酵

C.果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低，果酒制作過程中情況相反

D.毛霉主要通過產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶和纖維素酶參與腐乳發(fā)酵

五分鐘查落實(shí)

1.判斷關(guān)于腐乳和泡菜的敘述

（1）腐乳的制作需要多種微生物的參與，起主要作用的是曲霉（）

（2）豆腐中的蛋白質(zhì)被蛋白酶全部分解成了氨基酸（）

（3）泡菜制作中選材裝至半壇時，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝滿（）

（4）泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件（）

2.判斷關(guān)于果酒、果醋的敘述

（1）酵母菌通過有氧呼吸可以大量繁殖，通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精（）

（2）各種葡萄都可以釀制出紅葡萄酒（）

（3）由于醋酸菌對氧氣的含量相當(dāng)敏感，所以在醋酸發(fā)酵過程中要始終通入氧氣（）

（4）只有在糖源充足的情況下才能進(jìn)行醋酸發(fā)酵（）

3.判斷關(guān)于發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)及應(yīng)用的敘述

（1）在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，某些雜菌會分泌酶將青霉素分解掉（）

（2）谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酰胺；在酸性條件下則容易形成谷

氨酸和N一乙酰谷氨酰胺（）

（3）以谷物或水果作原料，利用醋酸菌發(fā)酵生產(chǎn)各種酒類（）

（4）單細(xì)胞蛋白是通過發(fā)酵產(chǎn)生的大量微生物分泌蛋白（）

（5）發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基（）

4.填空默寫

（1）（選擇性必修3P5）發(fā)酵是指________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）（選擇性必修3P7）醋酸菌是,當(dāng)。2、糖源都時能將糖分解成乙

酸；當(dāng)________________時則直接將o

（3）（選擇性必修3P7）制作葡萄酒時，要將溫度控制在18?30℃的原因是o

制作葡萄醋時，要將溫度控制在30?35℃的原因是

（4）（選擇性必修3P7）在制作果酒的過程中，避免發(fā)酵液污染需要從發(fā)酵制作的過程全面考慮。

例如，要清洗干凈，裝入葡萄汁后，；每次排氣時只需

,不要完全揭開瓶蓋等。

（5）（選擇性必修3P27）單細(xì)胞蛋白是___________________________________________________

第2課時微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

【課標(biāo)要求】1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)。2.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得

純凈的微生物培養(yǎng)物的基礎(chǔ)。3.闡明無菌技術(shù)是在操作過程中，保持無菌物品和無菌區(qū)域不

被微生物污染的技術(shù)。4.舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的的培養(yǎng)某種微生物。5.概述

平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法。6.概述稀釋涂

布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。

考點(diǎn)一微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

■歸納夯實(shí)必備知識

1.培養(yǎng)基的配制

(1)培養(yǎng)基的概念、用途和類型

①概念：人們按照微生物對的不同需求，配制出的供其

的營養(yǎng)基質(zhì)。

②用途：用以微生物或積累其O

一—培養(yǎng)基

③種類：按物理性質(zhì)分＜J(加入,如瓊脂)

、培養(yǎng)基

(2)培養(yǎng)基的配方

①主要營養(yǎng)物質(zhì)：水、、氮源、。

②其他條件：pH、和氧氣。如下表:

微生物乳酸桿菌霉菌細(xì)菌厭氧微生物

特殊需求添加____________pH調(diào)至__________pH調(diào)至________

2.無菌技術(shù)

(1)目的：獲得的微生物培養(yǎng)物。

(2)關(guān)鍵：防止_______污染。

(3)消毒與滅菌的比較

項目消毒滅菌

作用強(qiáng)度較為________的理化因素________的理化因素

作用程度殺死物體表面或內(nèi)部________微生物殺死物體內(nèi)外的_______微生物

芽抱和抱子一般不能殺滅能殺滅

微生物培養(yǎng)器皿、接種用具和培

適用對象實(shí)驗操作的空間、操作者衣著和雙手

養(yǎng)基等

一滅菌法、______—滅菌

常用方法__________消毒法、________—消毒法等

法、—_____滅菌法等

(4)注意事項

①實(shí)驗操作時，應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與接觸。

②為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗操作應(yīng)在超凈工作臺上并在__________________附

近進(jìn)行。

3.微生物的純培養(yǎng)

(1)概念辨析

中菽^接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成

［玷，物產(chǎn)的含特定種類微生物的群體

(純?養(yǎng)物—由單一個體繁殖所獲得的微生物群體

分散的微生物在適宜的__________表

|菌落卜面或內(nèi)部繁殖形成的肉眼可見的、有

~的子細(xì)胞群體

(純鼠養(yǎng)卜獲得純培養(yǎng)物的過程

(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟

配制培養(yǎng)基：稱取去皮的馬鈴薯200g、切塊一

加水1000mL、加熱煮沸一紗布過濾一

力口20g葡萄糖一加一用蒸鐳

水定容至1()0()mL

滅菌Ja.培養(yǎng)基滅菌：_______________________

tb.培養(yǎng)皿滅菌：法

-a.條件：待培養(yǎng)基冷卻到50七左右時，在

___________附近倒平板

b.操作步驟：

倒平板

III

c.i、n、m中的滅菌方法是

d.N中的操作需要等待平板冷卻凝固

-后才能進(jìn)行

接種和J方法：

分離〔原理：通過接種環(huán)在固體培養(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。經(jīng)數(shù)次劃線后

培養(yǎng)，可以分離得到單菌落

??方法：將接種后的平板和一個未接種的平

應(yīng)關(guān)瞰板倒置，放人中培養(yǎng)

培養(yǎng)酵，----------

母菌條件：左右

I時間：24-48h

(3)平板劃線法操作步驟

①將接種環(huán)放在火焰②在火焰旁冷卻接種環(huán),

上灼燒，直到接種環(huán)同時，拔出裝有酵母菌

培養(yǎng)液的試管的棉塞

④在火焰附近用接③將試管口

種環(huán)蘸取一環(huán)菌液通過火焰

⑤將試管口通⑥在火焰附近將皿蓋打開

過火焰，并塞一條縫隙，用接種環(huán)在培

上棉塞養(yǎng)基表面迅速劃三至五條

平行線，蓋上皿蓋

⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一

次劃線的末端開始作第二次劃線。重

復(fù)以上操作，作第三、四、五次劃線。

注意不要將最后一次的劃線與第一次

的劃線相連

■拓展提升科學(xué)思維

下圖是平板劃線操作的示意圖，據(jù)圖回答下列問題:

⑴用圖中字母和箭頭表示平板劃線操作的正確步驟：—

(2)在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

(3)在第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線?

（4）接種結(jié)束后，為什么要將一個未接種的培養(yǎng)基和一個已接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)，未接

種的培養(yǎng)基表面如果有菌落生長，說明了什么？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.（2023?河北邢臺高三模擬）在實(shí)驗室培養(yǎng)微生物，需要人為地為微生物提供適宜的營養(yǎng)和環(huán)

境條件。下列關(guān)于培養(yǎng)基配制的說法正確的是（）

A.培養(yǎng)基中需要碳源、氮源、水和無機(jī)鹽齊全

B.培養(yǎng)基中必須添加瓊脂

C.培養(yǎng)基制備中均需調(diào)節(jié)pH至酸性

D.無論哪種培養(yǎng)基均需要滅菌

2.（2023?江蘇無錫高三模擬）下列操作不能達(dá)到滅菌目的的是（）

A.使用高壓鍋處理器皿

B.在火焰上灼燒接種環(huán)

C.用干熱滅菌箱處理金屬用具

D.防疫期間用石炭酸噴灑教室

3.（2023?河南開封高三模擬）下圖為微生物的實(shí)驗室培養(yǎng)的有關(guān)操作，下列相關(guān)敘述錯誤的是

()

①把接種工具②將接種工具在

③接種

灼燒至變紅火焰附近冷卻

A.步驟①中，需將接種工具灼燒至變紅，以殺滅雜菌

B.步驟②中，將接種工具冷卻時不宜距酒精燈火焰太遠(yuǎn)

C.圖中接種方法的目的是使菌種逐漸稀釋，經(jīng)培養(yǎng)后獲得單個菌落

D.接種后應(yīng)將培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)，培養(yǎng)后可以根據(jù)結(jié)果進(jìn)行微生物計數(shù)

【歸納總結(jié)】（1）無菌技術(shù)的三個主要注意點(diǎn)

①實(shí)驗前應(yīng)對操作空間、操作人員進(jìn)行消毒，對所用器具和培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。

②實(shí)驗進(jìn)行時需在酒精燈火焰周圍無菌區(qū)操作。

③避免已殺菌處理的材料再次污染。

（2）倒平板時的注意事項

①瓊脂是一種多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固。倒平板時高于50℃則會燙手，低

于50°C時若不及時操作，瓊脂會凝固。

②可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進(jìn)行

倒平板了。

考點(diǎn)二微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)

■歸納夯實(shí)必備知識

1.區(qū)分選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基

種類特點(diǎn)用途舉例

允許____________________________從眾多微生物

選擇培加入青霉素分離得

_____________，同時_____________中分離所需的

養(yǎng)基到酵母菌和霉菌

微生物

根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)在培養(yǎng)基中

鑒別培鑒別不同種類用伊紅一亞甲藍(lán)培

加入某種指示劑或化學(xué)藥品，進(jìn)而產(chǎn)

養(yǎng)基的微生物養(yǎng)基鑒別大腸桿菌

生特定的顏色或其他變化

【提醒】常見選擇培養(yǎng)基舉例：（1）缺少氮源的培養(yǎng)基可以篩選能利用大氣中N2的微生物。（2）

含青霉素的培養(yǎng)基可淘汰細(xì)菌，篩選出真菌。（3）無有機(jī)碳源的培養(yǎng)基可篩選出自養(yǎng)微生物。

2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定

（1）稀釋涂布平板法步驟

①系列稀釋操作：該操作常用在將細(xì)胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細(xì)胞，

隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細(xì)胞數(shù)量減少，細(xì)胞得以分散。

操作步驟：

②涂布平板操作步驟

取菌液：取0.1mL菌液，滴加到益，

表面

涂布器

涂布器消毒:將涂布器浸在盛有

燒杯中

涂布器滅菌:將涂布器放在火焰上灼燒，

待酒精燃盡、涂布器—后,

再進(jìn)行涂布

涂布平板：用涂布器將均勻地涂布4f』.

在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉(zhuǎn)動

培養(yǎng)皿，使涂布均勻

（2）微生物的數(shù)量測定方法

①顯微鏡直接計數(shù)法

利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板，

一在顯微鏡下計數(shù)一定容積的樣品中微生

物的數(shù)量

—用計數(shù)板計數(shù)

（缺點(diǎn)）—不能區(qū)分死菌與活菌而使計數(shù)結(jié)果偏大

②間接計數(shù)法——活菌計數(shù)法（即稀釋涂布平板法）

原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一

個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。

計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)=（C+V）xM

根據(jù)圖示問答以下問題:

a.為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在_______的平板進(jìn)行計數(shù)。

b.為什么用此種方法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低？

c.某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234個（涂布平板時所

用稀釋液的體積為0.1mL）,那么稀釋倍數(shù)為1。6的試管中細(xì)菌的濃度是個/mL,稀

釋倍數(shù)為10的錐形瓶中細(xì)菌的濃度為個/mL,所以每克樣品中的細(xì)菌數(shù)是個。

3.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)的實(shí)驗操作

(1)實(shí)驗原理

①土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因

為它們能合成_____;

分離

②配制以—為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠

原理◎

在該培養(yǎng)基中生長的細(xì)菌就是能分解尿素

的細(xì)菌

(2)實(shí)驗流程

①土壤取樣：從酸堿度接近中性的潮濕土壤中，鏟去表

層土，取距地表—cm的土壤層

②樣品的稀釋:通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行

培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在的

平板適于計數(shù)

ra.接種：用法接種;

③微生b.培養(yǎng)條件：____七培養(yǎng)1~2天；

物的培\c.觀察：根據(jù)菌落的特征區(qū)分微生物;

養(yǎng)與觀d.計數(shù):每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取

察〔時的記錄作為結(jié)果

④計算：計算單位體積中的菌體數(shù)

(3)實(shí)驗結(jié)果分析與評價

有無雜一未被雜菌污染

菌污染一＜

的判斷

一被雜菌污染

培養(yǎng)基

"選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)選擇培養(yǎng)

是否具

＜目遠(yuǎn)少于牛肉膏蛋白陳基具篩選

篩選作

.培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目作用

用

得到3個或3個以上菌落_操作

數(shù)目在的平板一成功

比較各一若選取同一種土樣，統(tǒng)

重復(fù)組一計結(jié)果應(yīng)接近

-教材隱性知識

選擇性必修3P19“探究?實(shí)踐”：本活動初步篩選了能分解尿素的細(xì)菌，請進(jìn)一步借助于生物

化學(xué)的方法來鑒定所分離的菌種：分解尿素的細(xì)菌合成的可以將尿素分解成氨，

氨會使培養(yǎng)基的性增強(qiáng)，在培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)細(xì)菌，若指示劑變

可確定該細(xì)菌能夠分解尿素。

■拓展提升科學(xué)思維

甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為1。6的

培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結(jié)果。

(1)甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230,該同學(xué)的統(tǒng)計結(jié)果是否真實(shí)可

靠？為什么？

(2)乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256,該同學(xué)將21舍

去，然后取平均值。該同學(xué)對實(shí)驗結(jié)果的處理是否合理？為什么？

(3)在稀釋涂布平板法中，為何需至少涂布3個平板?

(4)為什么要選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果?

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

4.下列有關(guān)培養(yǎng)基的敘述正確的是()

A.篩選、培養(yǎng)硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中不能加入氮源

B.固體培養(yǎng)基中的瓊脂能為微生物生長提供碳源

C.在進(jìn)行微生物的富集培養(yǎng)時常選用液體培養(yǎng)基

D.培養(yǎng)基中加入剛果紅可用于尿素分解菌的鑒定

5.(2021?江蘇1月適應(yīng)性考試，14)稀釋涂布平板法是分離菌種常用的方法，下列相關(guān)敘述不

恰當(dāng)?shù)氖?)

A.固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時倒平板

B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影響菌的生長

C.稀釋涂布平板分離到的單菌落需進(jìn)一步劃線純化

D.稀釋涂布平板法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計數(shù)

【歸納總結(jié)】兩種純化方法的比較

項目平板劃線法稀釋涂布平板法

分離結(jié)果0

關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線①一系列的梯度稀釋；②涂布平板操作

接種用具接種環(huán)涂布器

優(yōu)點(diǎn)可以觀察菌落特征，對混合菌進(jìn)行分離可以計數(shù)，可以觀察菌落特征

缺點(diǎn)不能計數(shù)操作復(fù)雜，需要涂布多個平板

都要用到固體培養(yǎng)基；都需進(jìn)行無菌操作；都會在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落；

共同點(diǎn)

都可用于觀察菌落特征

重溫高考真題演練

1.（2021?山東，14）解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪

酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇

溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是

（）

A.甲菌屬于解脂菌

B.實(shí)驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源

C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比

D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力

2.（2021?北京，12）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操

作不正確的是（）

A.對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌

B.使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣

C.用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布

D.觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷

3.（2020?江蘇，19）為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細(xì)菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所

示。下列敘述正確的是（）

A.倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整

B.圖中I、II區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多，應(yīng)從III區(qū)挑取單菌落

C.該實(shí)驗結(jié)果因單菌落太多，不能達(dá)到菌種純化的目的

D.菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色

4.(2020?江蘇，31)產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員

開展了相關(guān)研究。請回答下列問題：

(1)常規(guī)微生物實(shí)驗中，下列物品及其滅菌方法錯誤的是(填編號)。

編號①②③④

物品培養(yǎng)基接種環(huán)培養(yǎng)皿涂布器

滅菌方法高壓蒸汽火焰灼燒干熱臭氧

(2)稱取1.0g某土壤樣品，轉(zhuǎn)入99mL無菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)__________后，獲得細(xì)

胞密度不同

的菌懸液。分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均

長出了46個酵母菌落，則該樣本中每克土壤約含酵母菌________個。

(3)為了進(jìn)一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力，對分離所得的菌株，采用射線輻照進(jìn)行育

種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后,

按照菌落直徑大小進(jìn)行初篩，選擇直徑的菌落，純化后獲得A、B兩突變菌株。

(4)在處理含油廢水的同時，可獲得單細(xì)胞蛋白，實(shí)現(xiàn)污染物資源化。為評價A、B兩菌株的

相關(guān)性能，進(jìn)行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應(yīng)選擇菌株進(jìn)行后續(xù)相關(guān)研究,

理由是

菌株A-脂菌株B-細(xì)

gZ5肪剩余胞密度

Q