1、第11單元 生物技術(shù)實踐第33講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用考試說明 1.利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物(實驗與探究能力)。2.運用發(fā)酵加工食品的基本方法(實驗與探究能力)。3.測定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)(實驗與探究能力)?？键c一果酒和果醋的制作 1.原理及發(fā)酵條件果酒制作果醋制作制作原理菌種反應(yīng)條件下,大量繁殖:C6H12O6+6O2+6H2O無氧條件下,酒精發(fā)酵:C6H12O6氧氣、糖源時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸缺少糖源、氧氣充足時:C2H5OH+O2發(fā)酵條件最適發(fā)酵溫度空氣前期:需氧后期:不需氧需要充足的氧氣時間1012 d78 d 2.制作流程挑選葡萄榨汁酒精發(fā)酵發(fā)酵 果酒果醋3.

2、葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是。4.現(xiàn)在工廠生產(chǎn)果酒,為提高果酒的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長,采取的措施是直接在果汁中加入的酵母菌。 1.發(fā)酵裝置分析圖11-33-1(1)各部位的作用充氣口:在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣。排氣口:排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2。出料口:用來取樣。與瓶身相連的長而彎曲的膠管:防止空氣中微生物的污染。(2)該裝置的使用方法使用該裝置制果酒時,應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制果醋時,應(yīng)將充氣口連接充氣泵進(jìn)行充氣。(3)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留出約1/3空間,目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖,耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵;防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 2.果酒和果醋制作

3、成功的關(guān)鍵項目說明材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄沖洗,并除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染防止發(fā)酵液被污染榨汁機和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈,且發(fā)酵瓶要進(jìn)行消毒清洗葡萄時要先清洗后除枝梗發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管不用直管控制發(fā)酵條件嚴(yán)格控制溫度:1825 有利于酒精發(fā)酵,3035 有利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵充氣:酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵,需封閉充氣口;醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵,需適時通過充氣口充氣1.如圖11-33-2是兩位同學(xué)制果酒和果醋時使用的裝置。同學(xué)甲用A裝置(帶蓋的瓶子)制葡萄酒,在瓶中加入適量葡萄汁,每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次(注意,不是打開瓶蓋),之后再將瓶蓋擰緊。當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生酒精后,再

4、將瓶蓋打開,蓋上一層紗布,進(jìn)行果醋的發(fā)酵。同學(xué)乙用B裝置,溫度控制與甲相同,不同的是制果酒階段排氣口用夾子夾住,每隔12 h左右松一松夾子放出多余的氣體,制果醋階段適時向充氣口充氣,經(jīng)過20天左右,兩位同學(xué)先后完成了自己的發(fā)酵制作。據(jù)此回答有關(guān)問題:圖11-33-2(1)同學(xué)甲在制酒階段,每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次,原因是,但又不打開,原因是。(2)B裝置中排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連,原因是。(3)制果酒和制果醋溫度控制不同的原因是。2.2017武昌元月調(diào)研 現(xiàn)代人吃什么都講究天然,所以目前市場上果酒、果醋等越來越受到人們的青睞。請回答:(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中起主要作

5、用的酵母菌來源于。(2)蘋果醋是最受歡迎的飲料之一,其生產(chǎn)過程中利用了的發(fā)酵作用,該過程需將溫度控制在;若要提高果醋的產(chǎn)量,發(fā)酵過程中還必須提供、等條件。(3)喝剩的葡萄酒放置一段時間后會變酸的原因是。(4)在果酒釀造過程中,如果果汁滅菌不嚴(yán)格,含有醋酸菌,在酒精發(fā)酵旺盛時,醋酸菌(填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸,理由是?？键c二腐乳的制作 1.制作原理圖11-33-3 2.制作流程讓豆腐上長出加腌制加裝瓶腌制。 3.影響條件項目說明水的控制豆腐含水量約70%,含水量過,不易成形鹽的控制鹽濃度過高會影響;鹽濃度過低,腐乳易酒的控制酒精含量一般控制在左右。酒精含量過高,使腐乳成熟期。酒

6、精含量過低,溫度控制溫度為,適合毛霉生長發(fā)酵時間控制在6個月左右香辛料具有的作用,也會影響腐乳的2017貴州銅仁月考 腐乳是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品,如臭豆腐、醬豆腐等,該食品味道鮮美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存,所以深受人們的喜歡。圖11-33-4是腐乳制作的流程示意圖。根據(jù)流程回答問題:讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制密封腌制圖11-33-4(1)流程圖中未寫出的程序是。(2)含水量為左右的豆腐適合用來做腐乳。制作過程中,加鹽的作用是。(3)腐乳制作的原理是毛霉等微生物產(chǎn)生的能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;可將脂肪分解為甘油和。(4)傳統(tǒng)制作腐乳,豆

7、腐塊上的毛霉來自,現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的條件下,將優(yōu)良的毛霉菌種直接接種在豆腐上?？键c三泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測定 1.泡菜的制作原理在條件下,將葡萄糖分解成。反應(yīng)式:C6H12O6。 2.泡菜的制作流程(1)流程圖11-33-5(2)注意事項材料的選擇及用量a.蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時間過長,蔬菜中的易被還原成亞硝酸鹽。b.清水和鹽的質(zhì)量比為,鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用,一是,二是。防止雜菌污染:每次取樣用具要,要迅速封口。氧氣需求a.泡菜壇要選擇透氣性差的容器,以創(chuàng)造環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。b.泡菜壇蓋邊沿的水槽要,以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常

8、向水槽中補水。 溫度:發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可。溫度過高,則易滋生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時間。 3.測定亞硝酸鹽的含量(1)亞硝酸鹽的危害:當(dāng)攝入總量較多時,可引起或死亡。在特定條件下,亞硝酸鹽可以轉(zhuǎn)變成致癌物。(2)測定原理有關(guān)反應(yīng):亞硝酸鹽+對氨基苯磺酸反應(yīng)物;反應(yīng)物+N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽色染料。判斷方法:觀察樣品顏色變化,并與比較,然后估算亞硝酸鹽含量。(3)測定步驟:配制溶液制備制備樣品處理液。泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽含量變化:發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有O2,乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)積累、增多、pH

9、下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)積累,pH繼續(xù)下降,抑制其活動)繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)含量變化曲線注意亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的,而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的1.2017山東濰坊一模 家庭泡菜的制作過程:新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后,放入泡菜壇中,然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”,密封后置于溫度適宜的地方。請回答下列問題:(1)加入蔬菜前要對泡菜壇進(jìn)行。(2)在家制作泡菜時,常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內(nèi)長一層白膜,這層白膜是怎么形成的?。為避免雜菌污染,向泡菜壇中加入了青霉素,結(jié)果發(fā)酵失敗,原因可能是。(

10、3)有時制作的泡菜會“咸而不酸”,最可能的原因是。(4)對亞硝酸鹽含量測定的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與偶聯(lián)成色化合物。測定亞硝酸鹽含量的操作流程是配制溶液制備制備樣品處理液比色,其中,使濾液變得無色澄清透明的是。2.2014海南卷 已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關(guān)。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量,某同學(xué)設(shè)計了一個實驗,實驗材料、試劑及用具包括刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等?；卮鹣嚓P(guān)問題:(1)請完善下列實驗步驟。標(biāo)準(zhǔn)管的制備:用和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管。樣品管的制備:用刻度移

11、液管分別吸取一定量的,加到不同的比色管中,然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色,得到樣品管。將每個分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較,找出與樣品管顏色深淺的標(biāo)準(zhǔn)管,該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中亞硝酸鹽含量,記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。(2)如圖11-33-6表示的是泡菜中趨勢。圖11-33-6(3)泡菜制作過程中產(chǎn)酸的細(xì)菌主要是(填“醋酸桿菌”或“乳酸菌”)。歷年真題明考向1.2017江蘇卷 (多選)圖11-33-7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()圖11-33-7A.改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響B(tài).果酒發(fā)酵中期通入氮氣,酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o

12、氧呼吸C.果醋的發(fā)酵周期與實驗設(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2.2017全國卷 豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素,某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻,再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵,并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}:(1)該實驗的自變量是、。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是。(3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是。(4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生

13、一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)椤?.2016全國卷 蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}:圖11-33-8(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖11-33-8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;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。(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)榇姿岬倪^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。

14、(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。4.2015廣東卷 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11-33-9。圖11-33-9(1)制作泡菜時,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)上圖,與第3 天相比,第8 天后的泡菜更適于食用,因為后者;pH呈下降趨勢,原因是。(3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(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

15、高低,并確定其最適條件。請你設(shè)計一個實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)論。完成課時作業(yè)(三十三)第34講微生物的培養(yǎng)和利用考試說明 1.微生物的分離和培養(yǎng)(實驗與探究能力)。2.某種微生物數(shù)量的測定(實驗與探究能力)。3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用(實驗與探究能力)。4.微生物在其他方面的應(yīng)用(實驗與探究能力)?？键c一微生物的實驗室培養(yǎng) 1.培養(yǎng)基(1)概念:人們按照微生物對的不同需求,配制出供其生長繁殖的。(2)營養(yǎng)成分:水、無機鹽四類營養(yǎng)物質(zhì),另外還需要滿足微生物生長對、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及的要求。(3)類型:培養(yǎng)基含凝固劑,培養(yǎng)基不含凝固劑。 2.無菌技術(shù)(1)目的:獲得。(2)關(guān)鍵:防止的入侵。(

16、3)無菌技術(shù)的主要方法及適用對象(連線) 措施 操作對象 主要方法a消毒b.滅菌.培養(yǎng)基.接種環(huán).操作者雙手.培養(yǎng)皿.無菌室.牛奶灼燒滅菌干熱滅菌巴氏消毒紫外線消毒化學(xué)消毒高壓蒸汽滅菌 3.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)步驟:計算溶化倒平板。(2)倒平板的過程在火焰旁右手拿錐形瓶,左手。右手拿錐形瓶,使錐形瓶的瓶口迅速通過。左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙,右手將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿,左手立刻蓋上。待平板冷卻凝固后,將平板放置,使皿蓋在下、皿底在上。 4.純化大腸桿菌(1)原理:在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成細(xì)胞,使其長成單個的菌落,這個菌落就是純化的細(xì)菌菌落。圖11-34-1(2)平板劃線法(圖11-3

17、4-1中):通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(3)稀釋涂布平板法(圖11-34-1中):將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)稀釋倍數(shù)足夠高時,即可獲得單個細(xì)菌形成的。 5.菌種的保藏(1)對于頻繁使用的菌種,可以采用法。(2)對于需要長期保存的菌種,可以采用法。 1.消毒和滅菌的區(qū)別條件結(jié)果消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)滅菌強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子 2.兩種純化細(xì)菌的方法的比較比較項目平板劃線法稀釋涂布平板法關(guān)鍵操

18、作接種環(huán)在固體平板培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線一系列的梯度稀釋涂布平板操作優(yōu)點可以根據(jù)菌落的特點獲得某種微生物的單細(xì)胞菌落既可以獲得單細(xì)胞菌落,又能對微生物計數(shù)缺點不能對微生物計數(shù)操作復(fù)雜,需要涂布多個平板適用范圍適用于好氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 3.平板劃線操作3個易錯點(1)灼燒接種環(huán)之后,要冷卻后再進(jìn)行接種,以免溫度太高殺死菌種。(2)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。(3)劃線用力要大小適當(dāng),防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。1.2017廣東韶關(guān)一模 為了調(diào)查北江河中細(xì)菌的污染情況,某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)進(jìn)行了實驗。實驗包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察計數(shù)。請回答與此實驗相關(guān)的問題。(1)

19、實驗中制備的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的部分成分列表如下:成分牛肉膏蛋白胨NaCl蒸餾水含量0.5 g1 g0.5 g100 mL表中各成分含量的比例確定的原則是。(2)對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,通常采用的方法是。為了使培養(yǎng)基達(dá)到良好的滅菌效果,一般在壓力為100 kPa,溫度為的條件下,維持1530 min。(3)為了更好地對細(xì)菌計數(shù),一般采用的接種方法是,該方法的操作是將菌液進(jìn)行一系列的,然后再分別到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面。(4)接種后放在恒溫箱培養(yǎng)一段時間后,為保證結(jié)果準(zhǔn)確,選擇菌落數(shù)在的平板進(jìn)行計數(shù)。該組同學(xué)在菌落計數(shù)時發(fā)現(xiàn),統(tǒng)計的菌落數(shù)比實際數(shù)目要低,可能的原因是。2.2017福建漳州三模 如圖11-

20、34-2為微生物的實驗培養(yǎng)和純化醋酸菌的部分操作步驟。請回答下列問題:圖11-34-2(1)是制備培養(yǎng)基時中的主要操作,該操作需使錐形瓶的瓶口通過火焰,目的是通過,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。(2)該純化醋酸菌的接種方法是。完成步驟的操作,接種共需要次灼燒處理。(3)純化的醋酸菌菌種將頻繁用于果醋生產(chǎn),則可以采用的方法保存菌種,但這種方法保存的時間不長,原因是。(4)將醋酸菌加入果酒中,乙醇可為醋酸菌的生命活動提供,將溫度控制在,可以獲得較多果醋?？键c二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 1.篩選菌株(1)自然界中目的菌株篩選的依據(jù):根據(jù)它對的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實驗室中微生物篩選

21、的原理:人為提供有利于生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。(3)選擇培養(yǎng)基:允許特定種類的微生物生長,同時和其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。 2.統(tǒng)計菌落數(shù)目(1)常用方法:法。(2)統(tǒng)計依據(jù):當(dāng)樣品的足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個。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。(3)其他方法:還可利用計數(shù)。 3.設(shè)置對照設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中對實驗結(jié)果的影響,提高實驗結(jié)果的,例如為了排除培養(yǎng)基被雜菌污染的可能性,需以培養(yǎng)基培養(yǎng)作為空白對照。 4.實驗設(shè)計項目內(nèi)容實驗原理(1)能合成的細(xì)菌才能分解尿素(2)配制以為

22、唯一氮源的培養(yǎng)基,能夠生長的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌實驗流程土壤取樣(富含)配制土壤溶液和制備培養(yǎng)基涂布平板與培養(yǎng)菌落鑒定(1)方法:在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌(2)原理:細(xì)菌分解尿素的反應(yīng)中,細(xì)菌合成脲酶將尿素分解成了,其會使培養(yǎng)基中的增強,pH升高 1.選擇培養(yǎng)基的作用原理(1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),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得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在滿足基本所需培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入。(2)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分,如缺乏氮源時可以分離出固氮微生物;以石油作為唯一碳源時,可以分離出能消除石油污染的微生物。(3)改變微生

23、物的培養(yǎng)條件,如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物。(4)通過某些特殊環(huán)境分離微生物,如在高鹽環(huán)境中可分離出耐鹽菌;在高溫環(huán)境中可分離得到耐高溫的微生物。 2.培養(yǎng)基的種類與應(yīng)用分類依據(jù)種類特點應(yīng)用物理性質(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(少)觀察微生物的運動、微生物的分離、鑒定固體培養(yǎng)基加凝固劑(多)微生物的分離、鑒定,活菌計數(shù)、保藏化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確或用一定化學(xué)物質(zhì)配制分類、鑒定用途選擇培養(yǎng)基添加某物質(zhì),抑制雜菌生長,促進(jìn)所需微生物生長培養(yǎng)分離出特定微生物鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點,在培養(yǎng)基中加入某種

24、指示劑鑒別微生物3.兩種計數(shù)方法的比較比較項目間接計數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計數(shù)法(顯微計數(shù)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利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板,在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量公式每克樣品中的菌落數(shù):(CV)M。C:某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù);V:涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL);M:稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù):每小格平均細(xì)菌數(shù)40010 000稀釋倍數(shù)缺點當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果比實際值偏小比實

25、際值偏大【題組訓(xùn)練】1.2017南昌一模 下表為某微生物培養(yǎng)基的配方,請回答相關(guān)問題:成分含量成分含量Na2HPO43 g尿素1.0 gK2HPO41 gC6H12O630 gMgSO47H2O0.5 g瓊脂15 gFeSO40.01 gH2O1000 mLNH4NO30.3 g(1)按物理性質(zhì)劃分,該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基,無論配制何種培養(yǎng)基,在原料稱量、溶化之后都要先,然后分裝、包扎并滅菌,常用的滅菌方法是。(2)根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該培養(yǎng)基能否用于分離土壤中分解尿素的細(xì)菌?,原因是。(3)為檢測尿素分解菌是否存在,還應(yīng)加入,如果存在,將出現(xiàn)反應(yīng)。(4)微生物常用的接種方法有。2.某研究小組從

26、牛的瘤胃中采集樣本,進(jìn)行分解尿素的微生物的分離與計數(shù)。實驗基本步驟如圖11-34-3所示。配制培養(yǎng)基滅菌、倒平板接種培養(yǎng)觀察、統(tǒng)計圖11-34-3(1)分解尿素的微生物含有,因此,配制培養(yǎng)基時以尿素作為唯一氮源,尿素會被分解成,使培養(yǎng)基的堿性增強。(2)配制培養(yǎng)基時,需添加瓊脂,瓊脂起的作用;培養(yǎng)基中添加作為指示劑,可使目標(biāo)菌落的周圍產(chǎn)生紅色環(huán)帶。(3)對尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是滅菌。A.高壓蒸汽B.干熱C.添加抗生素D.過濾E.紫外線照射F.70%酒精浸泡(4)該小組在接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是;然后將1 mL瘤胃樣液稀釋1000倍,在3個平板上

27、用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個平板的菌落數(shù)分別為49、47和45。據(jù)此可得出每升瘤胃樣液中分解尿素的微生物活菌數(shù)為個,理論上,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往(填“低”“等”或“高”)于接種的實際活菌數(shù)目。易錯點撥“選擇菌落數(shù)在30300的平板”的提醒(1)只得到1個菌落數(shù)在30300的平板是錯誤的,原因是不符合實驗的重復(fù)原則,易受到偶然因素的影響。(2)得到3個或3個以上菌落數(shù)在30300的平板,也不一定正確,原因是如果不同平板間差異較大,如得到3個平板,菌落數(shù)分別為230、34、240,雖然菌落數(shù)均在“30300”,但由于34與另外兩個平板差異較大,應(yīng)找出原因并重新實驗?？键c三分解

28、纖維素的微生物的分離 1.纖維素酶(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括、和三種組分。(2)作用:纖維素。 2.纖維素分解菌的篩選(1)方法:法。纖維素分解菌 (2)原理:紅色消失,出現(xiàn)。(3)培養(yǎng)基:以為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。(4)實驗流程土壤取樣:富含的環(huán)境選擇培養(yǎng):用培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的濃度 :制備系列稀釋液涂布平板:將樣品涂布到的培養(yǎng)基上 挑選產(chǎn)生的菌落 1.分離纖維素分解菌所用的兩種培養(yǎng)基比較分離纖維素分解菌的實驗中先用選擇培養(yǎng)基,再用鑒別培養(yǎng)基。(1)選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,以纖維素為碳源和能源的微生物可以正常生長,而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長;因培養(yǎng)基中無凝固劑

29、,故其為液體培養(yǎng)基,利用液體培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)成分被充分消耗,以增加纖維素分解菌的濃度。(2)鑒別培養(yǎng)基含瓊脂,為固體培養(yǎng)基,細(xì)菌可在培養(yǎng)基上形成肉眼可見的菌落。剛果紅染色法應(yīng)用的就是鑒別培養(yǎng)基。 2.篩選微生物的兩個實例比較比較項目土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離分解纖維素的微生物的分離方法利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)利用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)(續(xù)表)比較項目土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離分解纖維素的微生物的分離原理分解尿素的細(xì)菌能夠合成脲酶,故能在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長培養(yǎng)基中含有豐富的纖維素,能夠分解纖維素的微生物具有更多的生存機會而大量繁殖鑒定在培養(yǎng)基中加

30、入酚紅指示劑,指示劑變紅說明尿素被分解,從而說明菌落中的細(xì)菌為分解尿素的細(xì)菌剛果紅染色法,菌落周圍出現(xiàn)紅色消失的透明圈,該菌落為分解纖維素的微生物的菌落1.2017成都一診 牛的食物主要是草莖類,其中含有大量的纖維素。牛胃內(nèi)的微生物在幫助消化和利用植物纖維素方面起了決定性的作用?；卮鹣铝袉栴}:(1)纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì),組成纖維素的單體為。牛胃中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶,這種酶是一種復(fù)合酶,其中的能使纖維素分解成纖維二糖。 (2)實驗室培養(yǎng)牛胃內(nèi)的微生物,分離得到高純度纖維素分解菌的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應(yīng)在附近進(jìn)行;倒平板用的培養(yǎng)皿需要保持干燥,

31、可以采用法進(jìn)行滅菌。(3)為了從牛胃的食糜中分離出纖維素分解菌,配制的選擇培養(yǎng)基要以為唯一碳源。篩選纖維素分解菌時,常用的剛果紅染色法有兩種,一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是。在涂布平板時滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多,原因是。2.2017河北石家莊二模 為了分離和純化高效分解石油的細(xì)菌,科研人員利用被石油污染過的土壤進(jìn)行如圖11-34-4所示的實驗。圖11-34-4(1)配制好的培養(yǎng)基通常使用法滅菌。步驟與步驟中培養(yǎng)基成分相比,最大的區(qū)別是。(2)同學(xué)A進(jìn)行步驟的操作,其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是,出現(xiàn)圖乙結(jié)果可能的失誤操作是。(3)

32、同學(xué)B也按照同學(xué)A的接種方法進(jìn)行了步驟的操作:將1 mL樣品稀釋100倍,在3個平板上分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為56、58和57。據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為個。(4)步驟需要振蕩培養(yǎng),原因是。(5)步驟后取樣測定石油含量的目的是。歷年真題明考向1.2017全國卷 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(答出兩點即可)。(2)為了篩選可分解尿素的

33、細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時,應(yīng)選擇(填“尿素”“NH4NO3”或“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(答出兩點即可)。2.2017江蘇卷 苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)圖11-34-5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。請回答下列問題: 圖11-34-5(1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作為碳源的有。(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。若上圖平板中菌

34、落過于密集,應(yīng)進(jìn)一步,以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加。(3)圖11-34-6為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。 圖11-34-6(4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測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號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為。管號123456苯酚濃度(mg/L)1 如果廢水為50 mg/L 苯酚溶液,降解后約有21%的苯酚殘留,則需將殘留液稀釋(填序號:51020)倍后,再進(jìn)行比色。3.2016全國卷 空氣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

35、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。實驗步驟如下: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)置空白對照組和若干實驗組,進(jìn)行相關(guān)操作; 將各組平板置于37 恒溫箱中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)?；卮鹣铝袉栴}:(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,實驗組的操作是。(3)若在某次調(diào)查中,某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法(填“正確”或“不正確

36、”)。4.2016全國卷 某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問題:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)行梯度稀釋的理由是。(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有和。分離純化時應(yīng)挑選出的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20 長期保存時,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。完成課時作業(yè)(三十四)第35講生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用考試說明 1.從生物材料中提取某些特定的成分(實驗與探究能力)。2.蛋白質(zhì)的提取與分離(實驗與探究能力)

37、。3.酶活力測定的一般原理和方法(實驗與探究能力)。4.酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用(實驗與探究能力)。5.制備和應(yīng)用固相化酶(實驗與探究能力)?？键c一植物有效成分的提取 1.植物芳香油的提取(1)植物芳香油的主要化學(xué)成分是萜類化合物及其衍生物,特點是強,易溶于溶劑。(2)提取方法:、壓榨和等。(3)玫瑰精油的提取圖11-35-1(4)橘皮精油的提取圖11-35-2 2.胡蘿卜素的提取(1)方法:法。(2)萃取劑的選擇:萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)該具有較高的沸點,能夠充分溶解,并且不與水混溶。(3)影響萃取的因素主要因素:和使用量。次要因素:原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等

38、。(4)提取裝置的設(shè)計加熱方式:采用加熱,避免加熱。防止揮發(fā)的裝置:安裝裝置。(5)實驗流程胡蘿卜干燥過濾胡蘿卜素(6)胡蘿卜素的鑒定:法。 1.植物芳香油提取方法的比較提取方法蒸餾法壓榨法萃取法實驗原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來通過機械加壓,壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機溶劑中,蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機溶液中優(yōu)點簡單易行,便于分離生產(chǎn)成本低,易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能出油率高,易分離局限性水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題

39、分離較為困難,出油率相對較低使用的有機溶劑處理不當(dāng)會影響芳香油的質(zhì)量易錯提醒用萃取法提取植物有效成分應(yīng)注意的問題(1)萃取溫度和時間都會影響萃取的效果,萃取效率在一定范圍內(nèi),與萃取溫度呈正相關(guān),通常采用加熱的方法提高萃取效率。(2)萃取溫度過高會影響植物有效成分的品質(zhì),因此萃取時應(yīng)嚴(yán)格控制溫度,適當(dāng)延長萃取時間。 2.胡蘿卜素提取中需要注意的問題(1)層析時注意選擇干凈的濾紙,為了防止操作時對濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以戴手套進(jìn)行操作。(2)點樣時注意應(yīng)快速細(xì)致,點樣斑點不能太大(直徑應(yīng)小于0.5 cm)。(3)將點好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時注意濾紙兩邊不能相互接觸,以免因毛細(xì)

40、現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快,溶劑前沿不齊,影響結(jié)果。 1.2017貴州安順模擬 許多植物芳香油的提取在原理和程序上是相同的,請結(jié)合玫瑰精油的提取,設(shè)計一個提取茉莉精油的過程。(1)原料選擇:。(2)提取方法的選擇及原因:。(3)實驗流程: 茉莉花+蒸餾水A油水混合物C初提取精油除水茉莉精油向蒸餾器中加入原料時,茉莉花與清水的質(zhì)量比大約為。A表示過程,B表示過程,C表示,通過C提取出的初提取精油,可能還混有一定的水分,所以要向提取液加入D除水,放置過夜,再過濾除去固體物質(zhì),即可得到茉莉精油。2.2017湖北襄陽一調(diào) 胡蘿卜素可以維持眼睛和皮膚的健康,改善夜盲癥、皮膚粗糙的狀況,有助于身體免

41、疫受自由基的傷害。請根據(jù)胡蘿卜素的提取過程及其性質(zhì),回答下列問題。(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是法。不采用蒸餾法的原因是。(2)以下為提取胡蘿卜素的實驗流程:胡蘿卜粉碎干燥A過濾B胡蘿卜素,其中B過程叫。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,常用作溶劑。在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中,應(yīng)嚴(yán)格將溫度和時間控制在一定范圍,原因是。(3)如圖11-35-3中甲為提取胡蘿卜素的裝置示意圖,請指出圖中一處錯誤并改正:。圖11-35-3(4)如圖11-35-3中乙是胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖。該鑒定方法的名稱是法。在圖乙的胡蘿卜素的鑒定結(jié)果示意圖中,A、B、C、D四點中,屬于提取樣品的樣點是。歸納提升胡蘿卜素

42、萃取的影響因素及解決方法影響因素解決方法萃取劑的性質(zhì)用水不溶性有機溶劑原料的顆粒大小、緊密程度粉碎材料的含水量干燥萃取溫度探索最佳萃取溫度,嚴(yán)格控制溫度萃取時間適當(dāng)延長萃取時間考點二蛋白質(zhì)的提取與分離 1.樣品處理與粗分離圖11-35-4 2.純化與純度鑒定圖11-35-5 1.凝膠色譜法(1)概念:根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。(2)原理凝膠分離過程蛋白質(zhì)類型進(jìn)入凝膠內(nèi)部的程度路程移動速度相對分子質(zhì)量較小容易較長較慢相對分子質(zhì)量較大無法進(jìn)入較短較快 2.電泳法(1)概念:指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。(2)原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解離基團(tuán)會帶上

43、正電或負(fù)電,在電場的作用下,這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。(3)作用過程各種分子不同的遷移速度各種分子的分離(4)類型:常用的電泳方法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。測定蛋白質(zhì)分子量時通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。2017廣東汕頭期中 隨著人類基因組計劃的進(jìn)展和多種生物基因組測序工作的完成,人類跨入了后基因組和蛋白質(zhì)組時代。對蛋白質(zhì)進(jìn)行研究時,首先要獲得純度較高的蛋白質(zhì)。如圖11-35-6是某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實驗中,準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白而設(shè)計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”:實驗準(zhǔn)備:配制緩沖液血細(xì)胞懸液樣品處理:洗滌、破碎、離心等蛋白

44、質(zhì)粗分離透析純化、純度鑒定:凝膠色譜法、電泳等圖11-35-6請回答下列有關(guān)問題:(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?可以破碎紅細(xì)胞,破碎細(xì)胞的原理是。(2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是,若要盡快達(dá)到理想的透析效果,可以(寫出一種方法)。 (3)血紅蛋白的純化是通過法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。 (4)電泳利用了待分離樣品中各種分子的等的差異,而產(chǎn)生不同遷移速度,實現(xiàn)各種分子的分離。 圖11-35-7(5)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳,觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如圖11-35-7

45、所示。由圖可知攜帶者有種血紅蛋白,從分子遺傳學(xué)的角度做出的解釋是。 考點三酶的應(yīng)用 1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用(1)果膠作用:以及胞間層的主要組成成分之一;在果汁加工中,會影響并使果汁混濁。成分:由聚合而成的一種高分子化合物。特點:不溶于水。(2)果膠酶成分:是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和等。作用:果膠可溶性的。(3)酶的活性與影響酶活性的因素概念:指酶催化一定的能力。表示方法:用在一定條件下,酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的來表示。酶反應(yīng)速度的表示方法:用單位時間內(nèi)、單位體積中或來表示。(4)影響酶活性的因素:、和酶的抑制劑等。 2.加酶洗衣粉在洗滌中的作用(1)加酶

46、洗衣粉:指含的洗衣粉。(2)酶制劑的種類與洗滌原理種類洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶蛋白質(zhì)或氨基酸血漬、奶漬等脂肪酶脂肪食品的油漬、人體皮脂、口紅等淀粉酶淀粉來自面條等的污垢酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松棉紡品的表面浮毛3.固定化酶和固定化細(xì)胞(1)固定化酶形成:將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種上,使之成為的制劑。特性:與游離酶相比,好,與底物和產(chǎn)物容易分離,易于控制,能反復(fù)多次使用;便于,有利于自動化生產(chǎn)。(2)固定技術(shù)概念:利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。方法(連線) (3)適用對象一般來講,酶更適合采用和物理吸附法固定化,而細(xì)胞多采用固定化,這是因為體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶則易從包埋材料中漏出。 1.酶活性