1、第一節(jié)水和無(wú)機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞的第三節(jié)發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品 P83第二節(jié)純凈的目標(biāo)微生物可通過(guò)分離和純化獲得 P33第一章 發(fā)酵工程一、發(fā)酵工程和培養(yǎng)基1.發(fā)酵工程2.培養(yǎng)基 【微思考】 大腸桿菌在液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基中的繁殖速度是否相同?請(qǐng)說(shuō)明理由。提示 不相同。由于細(xì)胞與固體培養(yǎng)基的接觸面積較小,細(xì)胞與環(huán)境間物質(zhì)交換速度相對(duì)較慢,培養(yǎng)基表面的微生物生長(zhǎng)速度比在液體培養(yǎng)基中慢。自我檢測(cè)1.培養(yǎng)微生物時(shí),需要給它們提供生長(zhǎng)所需的各種物質(zhì),滿足它們生長(zhǎng)繁殖所需的各種條件。判斷下列關(guān)于培養(yǎng)基的描述是否正確。(1)培養(yǎng)基按照物理特征的不同可分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基等,固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)

2、基的區(qū)別在于前者因加入凝固劑呈固體狀態(tài),而后者為液體狀態(tài)。()(2)培養(yǎng)基的主要成分為水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等,此外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。() (3)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)霉菌時(shí)則需調(diào)至中性或弱堿性。()(4)培養(yǎng)厭氧型微生物時(shí),除需要提供無(wú)機(jī)碳源之外,還需要提供無(wú)氧的條件。()(5)瓊脂固體培養(yǎng)基是在液體培養(yǎng)基中加入瓊脂制成的,是實(shí)驗(yàn)室中最常用的培養(yǎng)基之一,微生物在其表面或內(nèi)部生長(zhǎng)后可形成光鏡可見(jiàn)的菌落。()2.不同的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求各不相同。下列關(guān)于一種以CO2為唯一碳源的自養(yǎng)型微生物營(yíng)養(yǎng)的描述,不正確的是()A.氮源為該微生物

3、提供必要的氮元素B.碳源也是該微生物的能源物質(zhì)C.無(wú)機(jī)鹽是該微生物不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)D.水是該微生物的營(yíng)養(yǎng)要素之一答案 B解析 CO2為無(wú)機(jī)物,只能作碳源而不能作為能源物質(zhì)。二、滅菌和無(wú)菌操作技術(shù)可以排除非目標(biāo)微生物的干擾1.三種控制有害微生物的方法2.滅菌方法 小提示 芽孢對(duì)加熱、紫外線照射和化學(xué)藥物都具有極強(qiáng)的抵抗能力。 自我檢測(cè)1.保證器具和培養(yǎng)基無(wú)菌是獲得微生物“純”培養(yǎng)物的基礎(chǔ)。判斷下列關(guān)于無(wú)菌技術(shù)表述的正誤。(1)獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵。無(wú)菌技術(shù)應(yīng)圍繞如何避免雜菌的污染展開(kāi)。()(2)滅菌相比消毒對(duì)微生物的殺滅更徹底。()(3)無(wú)菌操作的對(duì)象只要是沒(méi)有生物

4、活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。() (4)培養(yǎng)基最常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。()(5)做好消毒和滅菌工作后,要注意避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品接觸。()(6)為了避免周圍環(huán)境中微生物的污染,許多操作都應(yīng)在超凈工作臺(tái)并在酒精燈火焰的充分燃燒層進(jìn)行。()(7)在全部培養(yǎng)工作結(jié)束后,所有使用過(guò)的器具、廢棄物等都必須先經(jīng)過(guò)高壓滅菌后再洗滌或傾倒。() 2.下列關(guān)于滅菌和消毒的理解,錯(cuò)誤的是()A.滅菌是指使用強(qiáng)烈的物理、化學(xué)方法殺死物體表面以及內(nèi)部的一切微生物,包括芽孢B.消毒和滅菌實(shí)質(zhì)是相同的C.接種環(huán)用灼燒法滅菌D.常用的滅菌方法有灼燒法、高壓蒸汽滅

5、菌法等答案 B解析 滅菌與消毒是兩個(gè)概念。滅菌時(shí)要根據(jù)不同的材料選用不同的滅菌方法,如接種環(huán)用灼燒滅菌法,培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法。消毒是指使用較為溫和的物理、化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分不需要的微生物。三、活動(dòng):配制可用于培養(yǎng)酵母菌的馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基1.目的要求:配制液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。2.材料用具:馬鈴薯、蔗糖、瓊脂、天平、試管、燒杯、三角瓶、培養(yǎng)皿、封口膜(或紗布)、牛皮紙或報(bào)紙、橡皮筋、小刀、高壓滅菌鍋、玻璃漏斗、移液器等。3.方法步驟 4.注意事項(xiàng) 【微思考】 培養(yǎng)基中的瓊脂能否成為酵母菌生長(zhǎng)的碳源?提示 不能。瓊脂是實(shí)驗(yàn)室中常用的凝固劑,絕大多數(shù)微生物并不能利用瓊脂。探究點(diǎn)

6、一培養(yǎng)基情境創(chuàng)設(shè) 下表是牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方,分析回答下列問(wèn)題。牛肉膏和蛋白胨來(lái)源于動(dòng)物,含有糖、維生素和有機(jī)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)材料牛肉膏蛋白胨NaCl瓊脂水用量5 g10 g5 g20 g定容至1 000 mL1.根據(jù)培養(yǎng)基的物理特征,該培養(yǎng)基屬于什么培養(yǎng)基?理由是什么?提示 固體培養(yǎng)基。因?yàn)樵撆囵B(yǎng)基的配方中含有凝固劑瓊脂。2.該培養(yǎng)基中主要提供碳源和氮源的物質(zhì)分別是什么?屬于有機(jī)物還是無(wú)機(jī)物?提示 牛肉膏主要提供碳源,蛋白胨主要提供氮源。二者均屬于有機(jī)物。3.該培養(yǎng)基培養(yǎng)的微生物同化作用類型是什么?理由是什么?提示 異養(yǎng)型。因?yàn)樵撐⑸锏奶荚春偷词怯袡C(jī)物。4.試從碳源和氮源的角度分析不同類

7、型微生物所需的培養(yǎng)基成分的特點(diǎn)。 項(xiàng)目自養(yǎng)型微生物異養(yǎng)型微生物碳源CO2、Na2CO3等無(wú)機(jī)物氮源 糖類等有機(jī)物 NH3、硝酸鹽等無(wú)機(jī)物 尿素、蛋白質(zhì)等有機(jī)物 歸納總結(jié)(1)培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物,通常需要提供無(wú)機(jī)碳源,如CO2、NaHCO3等;而培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物,則需要提供有機(jī)碳源,如糖類、脂肪酸、花生粉餅、石油等。(2)如果培養(yǎng)基里沒(méi)有有機(jī)碳源,則通常培養(yǎng)的是自養(yǎng)型微生物;若培養(yǎng)基里含有有機(jī)碳源,則通常培養(yǎng)的是異養(yǎng)型微生物。(3)如果培養(yǎng)基的配方中沒(méi)有瓊脂,則通常為液體培養(yǎng)基;若培養(yǎng)基的配方中含有瓊脂,則通常為固體或半固體培養(yǎng)基。探究應(yīng)用1.下列有關(guān)培養(yǎng)基的敘述,錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)基是為滿足微

8、生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的需求而配制的混合養(yǎng)料B.培養(yǎng)基只有兩類:液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基C.培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中必須添加有機(jī)碳源D.微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)可形成肉眼可見(jiàn)的菌落答案 B解析 培養(yǎng)基是人們?yōu)闈M足微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的需求而配制的混合養(yǎng)料,A項(xiàng)正確;培養(yǎng)基的分類標(biāo)準(zhǔn)不同,其種類也不同,如培養(yǎng)基按所含化學(xué)成分可分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基,B項(xiàng)錯(cuò)誤;大腸桿菌屬于異養(yǎng)型微生物,培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基中必須添加有機(jī)碳源,C項(xiàng)正確;微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)可形成肉眼可見(jiàn)的菌落,D項(xiàng)正確。2.下列有關(guān)培養(yǎng)基成分及其特殊要求的敘述,正確的是()A.培養(yǎng)基中必須添加碳源B.培養(yǎng)基

9、中必須添加維生素C.培養(yǎng)厭氧型微生物需要提供無(wú)氧的條件D.培養(yǎng)霉菌時(shí)需要將pH調(diào)到堿性答案 C解析 培養(yǎng)以CO2作為碳源的自養(yǎng)型微生物時(shí),培養(yǎng)基中不需要添加碳源,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不同微生物的營(yíng)養(yǎng)需求不同,培養(yǎng)基中不一定需要添加維生素,B項(xiàng)錯(cuò)誤;培養(yǎng)厭氧型微生物需要提供無(wú)氧的條件,C項(xiàng)正確;霉菌要求在中性偏酸的環(huán)境中生長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)二消毒和滅菌方法科學(xué)思維 消毒、滅菌是生產(chǎn)生活及實(shí)驗(yàn)室中控制有害微生物常用的方法?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題。1.消毒和滅菌的原理是什么?提示 消毒和滅菌的原理都是使微生物的蛋白質(zhì)變性,借此殺死微生物。2.消毒和滅菌都能殺死所有微生物嗎?提示 滅菌可殺死處理材料中的全部微生物(

10、包括芽孢),而消毒僅能殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(一般不包括芽孢)。3.消毒和滅菌是否適用于所有的生物和物品?提示 不是。無(wú)菌技術(shù)既要考慮效果,又要考慮操作對(duì)象的承受能力,例如,活體生物材料、操作者的雙手等只能消毒,而不能滅菌。4.無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外,還有什么目的?提示 無(wú)菌技術(shù)還能有效避免污染環(huán)境以及操作者自身被微生物感染。歸納提升消毒與滅菌的比較探究應(yīng)用1.金黃色葡萄球菌有很強(qiáng)的致病力,常引起骨髓炎等,還可能引起食物中毒。實(shí)驗(yàn)中下列做法錯(cuò)誤的是()A.對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒處理B.帶菌培養(yǎng)基必須經(jīng)高壓蒸汽滅菌后才能倒掉C.帶菌培養(yǎng)基必須經(jīng)加熱后才能倒掉D

11、.接種后雙手必須經(jīng)肥皂洗凈,再用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精棉球擦拭答案 C解析 帶菌培養(yǎng)基必須經(jīng)高壓蒸汽滅菌后才能倒掉,簡(jiǎn)單的加熱達(dá)不到滅菌效果,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.防止外來(lái)雜菌的入侵,獲得純凈的培養(yǎng)物,是研究和應(yīng)用微生物的前提。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)室里可以用煮沸消毒法進(jìn)行消毒B.接種環(huán)、接種針等金屬用具可以直接在酒精燈火焰的不充分燃燒層灼燒滅菌C.在實(shí)驗(yàn)室中,切不可吃東西、喝水,離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)一定要洗手,以防止被微生物感染D.玻璃器皿和金屬用具等可以采用高壓蒸汽滅菌答案 B解析 灼燒滅菌應(yīng)該在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,B項(xiàng)錯(cuò)誤。第二節(jié)純凈的目標(biāo)微生物可通過(guò) 分離和純化獲得一、采用劃線或涂布的接

12、種方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)微生物的分離和純化1.接種方法小提示 劃線的過(guò)程也是對(duì)菌種進(jìn)行分散的過(guò)程。這樣接種后經(jīng)過(guò)培養(yǎng),在劃線的尾部就能得到單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖成的單菌落。2.活動(dòng):接種、培養(yǎng)并分離酵母菌 【微思考】 采用平板劃線法接種菌種時(shí),哪些操作可防止雜菌污染?提示 (1)接種前將接種環(huán)放在酒精燈火焰上灼燒滅菌。(2)劃線操作在酒精燈火焰旁進(jìn)行。(3)接種環(huán)蘸取菌液前后,均要將盛有菌液的試管管口通過(guò)火焰。(4)劃線時(shí)將培養(yǎng)皿的皿蓋打開(kāi)一條縫隙,用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃線,劃線后及時(shí)蓋上皿蓋。自我檢測(cè)1.接種是指微生物進(jìn)入培養(yǎng)基質(zhì)的過(guò)程。判斷下列關(guān)于接種過(guò)程的描述是否正確。(1)平板劃線操作中,劃

13、完一個(gè)區(qū)域后要將接種環(huán)灼燒,再劃下一個(gè)區(qū)域。()(2)若皿蓋和皿底之間濺上培養(yǎng)基,這個(gè)培養(yǎng)基不可再用。()(3)用平板劃線法接種時(shí),每一次劃線前都要蘸取菌種。() (4)需要將一個(gè)不接種的培養(yǎng)基放在相同的條件下培養(yǎng),以檢驗(yàn)培養(yǎng)基的滅菌是否合格。()(5)涂布器在使用前需要先浸在酒精中,然后再放在火焰上灼燒,待酒精燃盡后應(yīng)立即進(jìn)行涂布。()(6)所有稀釋倍數(shù)的稀釋菌液涂布成的培養(yǎng)基,都能觀察到和分離出單菌落。() 2.下列有關(guān)平板劃線操作的敘述,錯(cuò)誤的是()A.將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅B.接種環(huán)在平板上隨機(jī)劃線時(shí)不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基C.在蘸取菌液前后均要將盛有菌液的試管口通過(guò)火焰D.平板

14、冷卻后倒置,放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)答案 B解析 接種環(huán)在平板上劃線時(shí)并不是隨機(jī)劃線的,B項(xiàng)錯(cuò)誤。二、采用稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法可測(cè)定微生物的數(shù)量1.稀釋涂布平板法可對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)2.顯微鏡計(jì)數(shù)法可直接對(duì)菌液中的微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)(1)實(shí)驗(yàn)用具(2)步驟 【微思考】 用稀釋涂布平板法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí),為什么通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)?提示 當(dāng)樣品稀釋度足夠高時(shí),平板上的一個(gè)菌落一般來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。自我檢測(cè)1.通過(guò)對(duì)微生物計(jì)數(shù)可以研究微生物的繁殖速度等相關(guān)特征。判斷下列關(guān)于微生物計(jì)數(shù)的描述是否正確。(1)平板劃線法只能純化細(xì)菌,不能計(jì)數(shù);但稀釋涂布平板法能

15、分離細(xì)菌,也能計(jì)數(shù)。()(2)利用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的細(xì)菌數(shù)量就是活菌的數(shù)量。()(3)在利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)菌液中的酵母細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),應(yīng)先吸取菌液滴于計(jì)數(shù)區(qū)內(nèi),再加蓋蓋玻片,最后用吸水紙吸去多余的菌液。()(4)從試管中吸出菌液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,應(yīng)先將試管輕輕振蕩幾次,這樣做是為了讓酵母菌全部沉降到試管底部。() 2.若在固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布平板法培養(yǎng)細(xì)菌,看到的結(jié)果不可能是() 答案 D解析 A、B、C三項(xiàng)固體培養(yǎng)基上所形成的是一個(gè)個(gè)分布較為均勻的單個(gè)菌落,是用稀釋涂布法培養(yǎng)細(xì)菌得到的結(jié)果。D項(xiàng)固體培養(yǎng)基上所形成的不是均勻的單菌落,是平板劃線分離得到的結(jié)果。三、調(diào)整培養(yǎng)基的配方和培養(yǎng)方式可

16、有目的地培養(yǎng)某種微生物1.選擇培養(yǎng)基2.活動(dòng):能分解尿素的微生物的分離與計(jì)數(shù) 小提示 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意無(wú)菌操作,如在酒精燈的火焰旁進(jìn)行倒平板、接種,實(shí)驗(yàn)器具的滅菌以及超凈工作臺(tái)的消毒等?！疚⑺伎肌?1.在“能分解尿素的微生物的分離與計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中,為什么要制備兩種培養(yǎng)基(LB固體培養(yǎng)基和尿素固體培養(yǎng)基)?提示 兩種培養(yǎng)基形成對(duì)照,判斷尿素固體培養(yǎng)基是否具有選擇作用。2.如何對(duì)土壤懸液進(jìn)行梯度稀釋?提示 將1 g土樣加入99 mL無(wú)菌水中,振蕩后即成10-2稀釋液。取上清液 1 mL,轉(zhuǎn)移至9 mL無(wú)菌水中,制備出10-3稀釋液,搖勻。依此方法制備出10-4、10-5、10-6、10-7稀釋液。自

17、我檢測(cè)1.使用選擇培養(yǎng)基能從混雜的微生物群體中快速篩選出所需種類的目標(biāo)微生物。判斷下列關(guān)于“能分解尿素的微生物的分離和計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)描述的正誤。(1)篩選分解尿素的微生物的培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源,且為液體培養(yǎng)基。()(2)尿素分解菌之所以能分解尿素,是因?yàn)槠淠墚a(chǎn)生脲酶。()(3)能分解尿素的細(xì)菌分解尿素生成了氨,會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基堿性增強(qiáng),所以可以通過(guò)在培養(yǎng)基中添加酚紅指示劑(堿性情況下呈紅色)來(lái)分離出該細(xì)菌。()(4)可通過(guò)培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基,判斷是否存在雜菌污染。() 2.分離能分解尿素的微生物實(shí)驗(yàn)中,為了判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染和選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,需要設(shè)置的對(duì)照組的培養(yǎng)基分別是()A.

18、未接種的選擇培養(yǎng)基,未接種的LB固體培養(yǎng)基B.未接種的培養(yǎng)基,接種了的LB固體培養(yǎng)基C.接種了的選擇培養(yǎng)基,接種了的LB固體培養(yǎng)基D.接種了的培養(yǎng)基,未接種的LB固體培養(yǎng)基答案 B解析 若要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染,可將未接種的培養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng),一段時(shí)間后若有菌落產(chǎn)生,說(shuō)明培養(yǎng)基被污染,若無(wú)菌落產(chǎn)生,說(shuō)明培養(yǎng)基沒(méi)有被污染。要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,接種了的選擇培養(yǎng)基是實(shí)驗(yàn)組,將等量的稀釋相同倍數(shù)的菌液接種到LB固體培養(yǎng)基上,作為對(duì)照組,在相同的條件下進(jìn)行培養(yǎng),觀察比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中的菌落數(shù),在LB固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目。探究點(diǎn)一平板劃線法1

19、.平板劃線法的原理是什么?提示 平板劃線法的原理是通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面進(jìn)行連續(xù)平行劃線、扇形劃線或其他形式的劃線操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。這樣接種后經(jīng)過(guò)培養(yǎng),在劃線的尾部就可以得到單菌落。2.灼燒接種環(huán)之后,為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線?提示 避免接種環(huán)溫度太高,殺死菌種。3.多次連續(xù)平行劃線接種中在做第二次劃線以及其后的操作時(shí),為什么總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線?提示 劃線末端含有的細(xì)菌數(shù)目較少,每次從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線能夠使細(xì)菌的數(shù)目隨劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終分散成單個(gè)的細(xì)菌。4.多次連續(xù)平行劃線接種中為何最后一次劃線不能與第一次劃線相連?提示 最后

20、一次劃線已經(jīng)將細(xì)菌稀釋成單個(gè)的細(xì)胞,如果與第一次劃線相連則增加了細(xì)菌的數(shù)目,起不到純化的作用。歸納提升平板劃線操作中三種灼燒的目的不同項(xiàng)目目的蘸取菌液前灼燒避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染菌種每次劃線前灼燒殺死上一次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時(shí)接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上一次劃線的末端劃線操作結(jié)束后灼燒及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免菌種污染環(huán)境和感染操作者探究應(yīng)用1.微生物接種的方法很多,平板劃線法是常用的一種。下圖是平板劃線示意圖,劃線的順序?yàn)椤Ｏ铝邢嚓P(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.劃線操作時(shí),將蘸有菌種的接種環(huán)插入培養(yǎng)基B.平板劃線后,培養(yǎng)微生物時(shí)要倒置培養(yǎng)C.不能將第區(qū)域的劃線與第

21、區(qū)域的劃線相連D.在第區(qū)域中劃線前都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌答案 A解析 劃線時(shí)不能將接種環(huán)插入培養(yǎng)基,而是在培養(yǎng)基表面劃線,A項(xiàng)錯(cuò)誤;用平板培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時(shí),為防止水蒸氣凝集滴入培養(yǎng)基造成干擾或污染,應(yīng)將平板倒置培養(yǎng),B項(xiàng)正確;劃線時(shí)要避免最后一區(qū)域的劃線與第一區(qū)域的劃線相連,如果連在一起則有可能影響單菌落的分離效果,C項(xiàng)正確;在第區(qū)域中劃線前都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌,保證每次劃線的菌種都來(lái)自上一區(qū)域的末端,D項(xiàng)正確。2.下列有關(guān)分離酵母菌實(shí)驗(yàn)操作的敘述,錯(cuò)誤的是()A.在第二次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于菌液B.第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物C.每次劃線前,灼

22、燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種D.劃線結(jié)束后,灼燒接種環(huán)能及時(shí)殺死接種環(huán)上的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者答案 A解析 在第二次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于第一次劃線的末端,A項(xiàng)錯(cuò)誤;為避免雜菌的污染,第一步操作時(shí)需要灼燒接種環(huán),B項(xiàng)正確;每次劃線前,灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,C項(xiàng)正確;為避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者,劃線結(jié)束后,灼燒接種環(huán)能及時(shí)殺死接種環(huán)上的菌種,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)二利用顯微鏡、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)科學(xué)探究 實(shí)驗(yàn)室中對(duì)酵母菌懸液中的酵母細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)應(yīng)怎么操作?思考并回答下列問(wèn)題。1.從試管中吸出菌液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,需

23、將試管輕輕振蕩幾次,試分析其原因。提示 使菌液中酵母菌分布均勻,以減少誤差。2.對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)?提示 只計(jì)數(shù)每一小方格上方和左側(cè)線條上的細(xì)胞數(shù)(即“數(shù)上不數(shù)下”“數(shù)左不數(shù)右”)。3.如果小方格內(nèi)酵母菌的數(shù)目過(guò)多,導(dǎo)致細(xì)胞重疊,應(yīng)如何處理?提示 酵母菌溶液的濃度過(guò)高,可提前進(jìn)行稀釋。4.視野中的酵母菌是否全部都是活菌,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成什么影響?提示 通過(guò)顯微鏡直接計(jì)數(shù)時(shí),統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和,會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。歸納提升(1)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板及相關(guān)計(jì)算(2)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析及改進(jìn)辦法 探究應(yīng)用1.紅細(xì)胞計(jì)數(shù)區(qū)由2516=400個(gè)小方格組成,容納液體的總

24、體積為0.1 mm3?，F(xiàn)將1 mL酵母菌樣品加99 mL無(wú)菌水稀釋,用無(wú)菌吸管吸取少許搖勻的酵母菌懸液滴在蓋玻片邊緣,使其自行滲入計(jì)數(shù)區(qū),并用濾紙吸去多余菌液?，F(xiàn)觀察到圖中所示a、b、c、d、e5個(gè)中方格內(nèi)共有酵母菌44個(gè),則上述1 mL酵母菌樣品中約有菌體()A.2.2108個(gè) B.2.2107個(gè) C.2.2106個(gè) D.2.2104個(gè)答案 A解析 a、b、c、d、e 5個(gè)中方格中共有酵母菌44個(gè),則1 mL酵母菌樣品中酵母菌的總數(shù)約為(44516)400104100=2.2108(個(gè))。2.在對(duì)菌液中的酵母細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法與注意事項(xiàng)的描述,錯(cuò)誤的是()A.計(jì)數(shù)菌液中酵母細(xì)胞

25、數(shù)量可用五點(diǎn)取樣法B.改變菌液的pH,對(duì)酵母細(xì)胞的數(shù)量有影響C.從試管中吸取菌液時(shí)要將試管輕輕振蕩幾次D.應(yīng)先向計(jì)數(shù)區(qū)中滴加菌液后再蓋蓋玻片進(jìn)行顯微鏡觀察答案 D解析 統(tǒng)計(jì)菌液中酵母菌數(shù)量一般用五點(diǎn)取樣法,A項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)中,pH對(duì)酵母細(xì)胞的數(shù)量有影響,B項(xiàng)正確;為了使酵母菌分布均勻和計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,取樣前要將試管輕輕振蕩幾次,C項(xiàng)正確;滴加菌液時(shí),應(yīng)先蓋蓋玻片再將菌液滴在蓋玻片的邊緣,讓菌液滲入蓋玻片下方,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)三土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)科學(xué)探究 甲、乙兩名同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1.甲同學(xué)在該濃度下涂布

26、了1個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為230。該同學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是否真實(shí)可靠?為什么?提示 不真實(shí)可靠。為增加實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性,應(yīng)設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn),在同一稀釋度下至少涂布3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)結(jié)果后計(jì)算平均值。2.乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是否合理?為什么?提示 不合理。微生物計(jì)數(shù)時(shí),如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果差別很大的情況,應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能的影響因素,找出差異的原因,而不能簡(jiǎn)單地將結(jié)果舍棄后進(jìn)行計(jì)數(shù)。3.某同學(xué)在三種稀釋度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù),得到以下的數(shù)據(jù),試計(jì)算1 g樣品中的活菌數(shù)

27、。菌液稀釋度平板1平板2平板3104320360356105212234287106212318提示 105的稀釋度下取0.1 mL的菌液涂布的三個(gè)平板上的菌落數(shù)在30300之間,計(jì)算其平均值為(212+234+287)3244。進(jìn)一步可以換算出1 g樣品中的活菌數(shù)約為2440.1105=2.44108。歸納提升測(cè)定微生物數(shù)量的方法的比較探究應(yīng)用1.用稀釋涂布平板法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中尿素分解菌的數(shù)目,為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度,往往要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),對(duì)于對(duì)照組的要求不包括()A.對(duì)照組培養(yǎng)基也嚴(yán)格滅菌,且不接種任何微生物B.培養(yǎng)基的量與實(shí)驗(yàn)組必須絕對(duì)相同C.所用培養(yǎng)基成分及pH大小與實(shí)驗(yàn)組完全一致D.對(duì)

28、照組和實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)基放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)答案 B解析 對(duì)照組培養(yǎng)基也要嚴(yán)格滅菌,且不接種任何微生物,為空白對(duì)照,A項(xiàng)不符合題意;倒平板時(shí)對(duì)照組培養(yǎng)基用量與實(shí)驗(yàn)組不一定絕對(duì)相同,B項(xiàng)符合題意;培養(yǎng)基的成分、pH為無(wú)關(guān)變量,因此對(duì)照組所用培養(yǎng)基的成分及pH應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組完全一致,C項(xiàng)不符合題意;對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)基都要置于相同且適宜的條件下培養(yǎng),以保證單一變量,D項(xiàng)不符合題意。2.用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù),在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的有關(guān)敘述,正確的是()A.涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、240和250,取平均值233B.涂布了1個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌

29、落數(shù)是230C.設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中測(cè)試因素和非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度D.統(tǒng)計(jì)某一稀釋度的5個(gè)平板的菌落數(shù)依次為M1、M2、M3、M4、M5,以M3作為該樣品菌落數(shù)估計(jì)值答案 A解析 用稀釋涂布平板法測(cè)定同一樣品中的細(xì)菌數(shù)時(shí),為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,在每一個(gè)稀釋度下,至少要涂布3個(gè)平板,確定對(duì)照組無(wú)菌后,選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),求其平均值,再通過(guò)計(jì)算得出土壤樣品中的細(xì)菌總數(shù),A項(xiàng)正確,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度,C項(xiàng)錯(cuò)誤。第三節(jié)發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品一、某些食品、

30、飲料及調(diào)味品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)2.活動(dòng):體驗(yàn)傳統(tǒng)發(fā)酵利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋 3.活動(dòng):體驗(yàn)傳統(tǒng)發(fā)酵利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜 【微思考】 利用醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí),無(wú)論是利用糖源還是乙醇,都需要氧氣這一重要條件,請(qǐng)說(shuō)明原因。提示 醋酸菌是好氧菌,在生活過(guò)程中始終需要氧氣,如果氧氣中斷則會(huì)引起醋酸菌的死亡。自我檢測(cè)1.生活中的一些食品、飲料及調(diào)味品是經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后制成的。判斷下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)描述的正誤。(1)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中所用到的酵母菌、乳酸菌和醋酸菌中,屬于真核生物的是酵母菌,能進(jìn)行需氧呼吸的是醋酸菌。()(2)乳酸菌是一類細(xì)菌的統(tǒng)稱,包括植物乳桿菌、短乳桿菌

31、等,在有氧條件下,可以將葡萄糖分解成乳酸,常用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的制作等。()(3)醋酸菌屬于異養(yǎng)需氧型細(xì)菌,在氧氣、糖源充足時(shí),能將糖分解成水和CO2,缺氧時(shí)能將糖分解成醋酸、水和CO2。()(4)在泡菜制作過(guò)程中,向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水,其目的是創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,以利于醋酸菌進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵。()(5)在泡菜制作過(guò)程中,為了防止雜菌污染,可以向發(fā)酵壇中加入少量的抗生素。()2.下列有關(guān)酵母菌和醋酸菌的敘述,錯(cuò)誤的是()A.兩者均可進(jìn)行需氧呼吸B.在無(wú)氧條件下,酵母菌可以產(chǎn)生乙醇,醋酸菌則不能產(chǎn)生醋酸C.兩者都是異養(yǎng)生物,生存都離不開(kāi)葡萄糖D.醋酸菌可以用酵母菌的某種代謝產(chǎn)物為原料來(lái)合成醋酸

32、答案 C解析 醋酸菌是好氧菌,在氧氣充足的環(huán)境中才能完成其正常的生命現(xiàn)象;酵母菌屬于兼性厭氧型微生物,在有氧和無(wú)氧環(huán)境中都能生存,A、B兩項(xiàng)正確。醋酸菌在缺少糖源時(shí),能以乙醇為原料合成醋酸,而酵母菌在無(wú)氧環(huán)境中能產(chǎn)生乙醇,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。二、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)品自我檢測(cè)1.微生物發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)發(fā)展迅猛。判斷下列有關(guān)發(fā)酵工業(yè)描述的正誤。(1)環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖,而且會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的形成。()(2)將菌種擴(kuò)大培養(yǎng)是發(fā)酵工業(yè)的前提條件。()(3)發(fā)酵工程中所用的都是單一菌種,一旦有雜菌污染,可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下

33、降。()(4)現(xiàn)代發(fā)酵工程中所用的菌種大多是復(fù)合菌種,以提高生產(chǎn)效率。() 2.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)主要包括:獲得產(chǎn)品、擴(kuò)大培養(yǎng)、分離提純產(chǎn)物、滅菌、配制培養(yǎng)基、發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵、菌種選育、接種。正確的順序是()答案 C 三、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(jià)值 自我檢測(cè)1.發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、冶金工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。判斷下列有關(guān)發(fā)酵工程應(yīng)用描述的正誤。(1)發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和,原料來(lái)源豐富,但廢棄物對(duì)環(huán)境污染很大,不易處理。()(2)目前的酶制劑全部是微生物發(fā)酵生產(chǎn)的。()(3)借助基因工程,通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)的生長(zhǎng)激素釋放抑制激素,解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)

34、方式受制于原料限制的問(wèn)題,使其價(jià)格大大降低,可以大量生產(chǎn)和使用。()(4)發(fā)酵工程在助力解決糧食、環(huán)境、健康和能源等方面作出了越來(lái)越大的貢獻(xiàn)。() 2.下列關(guān)于發(fā)酵工程應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是()A.生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品,如利用產(chǎn)生蛋白酶的霉菌釀造醬油B.生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑,可以改善食品的口味,但不能增加食品的營(yíng)養(yǎng)C.生產(chǎn)食品酸度調(diào)節(jié)劑,如檸檬酸可以通過(guò)黑曲霉的發(fā)酵制得D.生產(chǎn)酶制劑,少數(shù)酶制劑由動(dòng)植物生產(chǎn),絕大多數(shù)通過(guò)發(fā)酵工程生產(chǎn)答案 B探究點(diǎn)一果酒、果醋的制作結(jié)合下列流程圖思考回答問(wèn)題。1.制作果酒、果醋過(guò)程中利用的微生物分別是什么?其代謝類型分別是什么?提示 制作果酒:酵母菌,兼性厭氧型;

35、制作果醋:醋酸菌,需氧型。2.以上微生物如何產(chǎn)生果酒、果醋?提示 酵母菌在無(wú)氧條件下,通過(guò)厭氧呼吸,將葡萄糖氧化為乙醇和二氧化碳;醋酸菌在有氧條件下,將乙醇氧化為醋酸。3.制作果酒時(shí),哪些措施保證了無(wú)氧條件?提示 用凡士林密封吸管與小洞的連接處;吸管的長(zhǎng)臂插入水中阻止氧氣進(jìn)入;等等。4.制作果酒時(shí),放入瓶中的葡萄體積為什么不要超過(guò)礦泉水瓶體積的1/2?提示 一是提供部分氧氣促進(jìn)酵母菌的需氧呼吸,進(jìn)而促進(jìn)酵母菌的大量繁殖,提供更多的菌種;二是發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣泡,便于氣體的排出。5.制作果醋時(shí),為什么要給發(fā)酵好的果酒通入空氣?提示 將空氣通入果酒時(shí),空氣中的醋酸菌進(jìn)入發(fā)酵液,在有氧條件下將乙醇氧

36、化成醋酸,進(jìn)而制作果醋。特別提醒 制作果酒、果醋的注意事項(xiàng)(1)果酒發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的部分CO2會(huì)溶于發(fā)酵液而使發(fā)酵液的pH下降。(2)由于果酒發(fā)酵旺盛期CO2產(chǎn)生量大,因此需及時(shí)排氣,以防止發(fā)酵瓶爆裂。(3)在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。(4)乙醇與酸性條件下的重鉻酸鉀反應(yīng)形成灰綠色,可對(duì)乙醇進(jìn)行檢測(cè);聞味(出現(xiàn)酸味)可判斷是否產(chǎn)生醋酸。(5)當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄中的糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時(shí),醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿帷Ｌ骄繎?yīng)用下列關(guān)于果酒和果醋制作原理的敘述,正確的是()A.果酒和果醋制作分別需要醋

37、酸菌和酵母菌B.制作果酒或果醋,都需要不斷充入氧氣C.果酒和果醋制作過(guò)程中一定都有氣體產(chǎn)生D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源進(jìn)行發(fā)酵答案 D解析 果酒制作需要的菌種是酵母菌,果醋制作需要的菌種是醋酸菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于酵母菌要在無(wú)氧條件下才能夠產(chǎn)生乙醇,所以在乙醇發(fā)酵階段不能充入氧氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;酵母菌在發(fā)酵過(guò)程中始終有CO2產(chǎn)生,而醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸的發(fā)酵過(guò)程中無(wú)氣體產(chǎn)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤;酵母菌可以通過(guò)厭氧呼吸將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇,醋酸菌可以在氧氣和糖源都充足的條件下將葡萄糖轉(zhuǎn)化成醋酸,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)二泡菜的制作圖甲為制作泡菜的過(guò)程,圖乙為制作泡菜過(guò)程中亞硝酸鹽的含量變化情況。請(qǐng)據(jù)圖思考

38、回答問(wèn)題。甲 乙 1.制作泡菜時(shí),為什么要使用冷開(kāi)水?提示 冷開(kāi)水是煮沸后冷卻的水。煮沸有兩大作用,一是除去水中的氧氣,二是殺滅水中的微生物。冷卻是為了防止水溫度過(guò)高殺死蔬菜表面的乳酸菌。2.在泡菜腌制過(guò)程中,泡菜壇中冒出氣體說(shuō)明什么?提示 蔬菜上存在酵母菌,氣泡是酵母菌等微生物進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2形成的。3.在腌制過(guò)程中,要隨時(shí)將泡菜壇蓋加滿水的目的是什么?提示 乳酸發(fā)酵需在無(wú)氧條件下進(jìn)行,加滿水可以防止外界空氣進(jìn)入。4.據(jù)圖乙分析,泡菜在什么時(shí)間食用比較合適?為什么?提示 11 d以后,此時(shí)亞硝酸鹽含量已經(jīng)降到較低的水平。歸納提升泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化項(xiàng)目乳酸菌乳

39、酸亞硝酸鹽初期少(有氧氣,乳酸菌活動(dòng)受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他菌活動(dòng))增多,pH下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)后期減少(乳酸繼續(xù)積累,pH繼續(xù)下降,抑制自身活動(dòng))繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下降下降至相對(duì)穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)探究應(yīng)用1.在制作泡菜的過(guò)程中,下列敘述不正確的是()A.用鹽和冷開(kāi)水配制成10%的鹽水B.鹽水沒(méi)過(guò)蔬菜,基本裝滿泡菜壇C.腌制過(guò)程中,要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽用量D.在壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證壇內(nèi)的無(wú)氧環(huán)境答案 A解析 在制作泡菜的過(guò)程中,用鹽和冷開(kāi)水配制成6%的鹽水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽水沒(méi)過(guò)蔬菜,基本裝滿泡菜

40、壇,B項(xiàng)正確;腌制過(guò)程中,要注意控制時(shí)間、溫度和食鹽用量,防止雜菌的大量繁殖和亞硝酸鹽含量過(guò)高,C項(xiàng)正確;乳酸菌在無(wú)氧條件下,將葡萄糖分解成乳酸,在壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證壇內(nèi)的無(wú)氧環(huán)境,D項(xiàng)正確。2.回答下列有關(guān)泡菜制作的問(wèn)題。(1)制作泡菜時(shí),所用水要煮沸,其目的是。為了縮短制作時(shí)間,有人還會(huì)在鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的目的是。(2)泡菜制作過(guò)程中,乳酸發(fā)酵過(guò)程即乳酸菌進(jìn)行的過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在乳酸菌的中。(3)泡菜制作過(guò)程中影響亞硝酸鹽含量的因素有、和等。(4)從開(kāi)始制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時(shí)間內(nèi),泡菜液逐漸變酸,這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長(zhǎng)規(guī)律是,原因是。答

41、案 (1)殺滅水中的微生物并除去水中氧氣增加乳酸菌的數(shù)量(2)厭氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)溫度腌制時(shí)間食鹽用量(4)乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更耐酸解析 (1)制作泡菜時(shí)需要先形成無(wú)菌環(huán)境,所用水需煮沸,以殺滅水中的微生物并除去水中氧氣。想要縮短制作時(shí)間,應(yīng)該縮短菌株的生長(zhǎng)時(shí)間,陳泡菜液中含有一定量的乳酸菌,加入陳泡菜液可以使菌體數(shù)量擴(kuò)增速度加快。(2)乳酸菌進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸,該過(guò)程只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(3)溫度過(guò)高、腌制時(shí)間過(guò)短、食鹽用量不足等,容易造成雜菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加。(4)從開(kāi)始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi),氧氣濃度逐漸降低,泡菜液逐漸變酸,不適宜雜菌生長(zhǎng)

42、,而適宜乳酸菌生長(zhǎng),因此乳酸菌數(shù)量增加,其他雜菌數(shù)量減少。探究點(diǎn)三發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)和影響因素隨著微生物生理學(xué)、生物化學(xué)研究的深入,整個(gè)微生物發(fā)酵工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。請(qǐng)根據(jù)發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)和發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu),思考回答下列問(wèn)題。發(fā)酵罐示意圖 1.選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的菌種是發(fā)酵工業(yè)的前提條件。選擇發(fā)酵工業(yè)所使用的菌種時(shí)需要滿足哪些條件?提示 (1)選擇高產(chǎn)的菌種,使菌種的發(fā)酵產(chǎn)物中,需要的產(chǎn)物多,不需要的產(chǎn)物少;(2)培養(yǎng)基來(lái)源充足且廉價(jià),被轉(zhuǎn)化的效率高;(3)菌種發(fā)酵產(chǎn)物易于分離;(4)菌種對(duì)環(huán)境沒(méi)有明顯或潛在的危害;(5)菌種的遺傳特性和生產(chǎn)能力穩(wěn)定。2.為什么要對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行控制?主要在哪些方面

43、進(jìn)行調(diào)控?提示 因?yàn)榄h(huán)境不同,同種微生物的代謝產(chǎn)物可能不同。pH、氧氣、溫度等。3.在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時(shí),排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎?為什么?提示 不能。發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣體和廢棄培養(yǎng)液需經(jīng)過(guò)相應(yīng)的凈化設(shè)備,達(dá)到國(guó)家排放要求后才能排放到外界環(huán)境中。因?yàn)橛行怏w和廢棄培養(yǎng)液對(duì)人和生物有害或?qū)Νh(huán)境造成污染。歸納提升發(fā)酵工程的影響因素及相應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制方法(1)溫度微生物分解有機(jī)物釋放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散發(fā)到培養(yǎng)基中時(shí),會(huì)引起發(fā)酵溫度升高;機(jī)械攪拌也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量引起溫度升高。調(diào)節(jié)和控制培養(yǎng)液溫度的方法:用冷卻水進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)。(2)pHpH發(fā)生變化的主要原因是培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的利用和代謝產(chǎn)物的積累。如當(dāng)谷氨酸棒狀桿菌利用糖類物質(zhì)不斷生成谷氨酸時(shí),培養(yǎng)液的pH就會(huì)下降;而堿性物質(zhì)的生成則會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)液的pH上升。調(diào)節(jié)和控制培養(yǎng)液pH的方法:在培養(yǎng)基中添加緩沖液,在發(fā)酵過(guò)