（通用版）高考生物大二轮复习 专题突破七 第十六讲 微生物的培养及发酵技术课件-人教版高三全册生物课件.pptx

专题七生物工程与技术(选修)-2-考情分析备考定向-3-第十六讲微生物的培养及发酵技术-5-213 41.(2019全国理综,37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。-6-213 4回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。解读本题综合考查了微生物培养与应用中的相关内容,包括培养基的成分、微生物的接种和选择培养,意在考查科学探究核心素养。-7-213 4答案:(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料-8-213 42.(2019全国理综,37)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。-9-213 4(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。-10-213 4答案:(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近-11-213 43.(2019全国理综,37)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处-12-213 4答案:(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌-13-213 44.(2018全国理综,37)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题。(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制的生长,加入了链霉素的培养基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。-14-213 4(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是。-15-213 4答案:(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差-16-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判A.灭菌B.尿素C.稀释涂布平板D.纤维素E.刚果红染色F.乳酸菌-17-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判1.果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一种兼性厌氧型微生物,通过有氧呼吸可以大量增殖,通过无氧呼吸可以产生酒精。2.果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一种好氧菌,所以果醋制作需要一直通入氧气。3.腐乳的制作需要多种微生物参与,但主要是毛霉的作用。毛霉等微生物产生的脂肪酶,将脂肪水解为甘油和脂肪酸;产生的蛋白酶将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸。4.泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的发酵过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少。-18-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判5.无菌操作技术包括消毒和灭菌,消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒和紫外线消毒等;灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。6.大肠杆菌的纯化包括平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法要求多次划线,稀释涂布平板法要求菌液要充分地稀释。7.微生物的计数要求制作多个平板,且每个平板上能长出30300个菌落。8.尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基,前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源,后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源。-19-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判1.纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。()2.检测土壤中细菌的总量实验操作中,确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数。()3.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产酸。()4.酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖产生酒精。()5.泡菜腌制利用了乳酸菌。()6.在制作腐乳过程中,将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量。()-20-考点1考点2微生物的培养与应用热考题点必练题点1考查微生物的培养1.(2019河北衡水中学联考)某种产脂防酶菌常被用作饲料添加剂,下表是从土壤中初筛该菌的培养基配方,请回答下列问题。-21-考点1考点2(1)在上述培养基中,橄榄油能为产脂肪酶菌提供。为增大产脂肪酶菌的浓度,需用该培养基进行富集培养,富集培养基宜选用液体培养基,原因是。(2)用稀释涂布平板法分离产脂肪酶菌时,在上述培养基的基础上,还应加入和溴甲酚紫(碱性条件下呈紫色,在酸性条件下为黄色)。在平板上产脂肪酶菌菌落的周围会出现黄色圈,原理是。筛选时常选择菌落大、黄色圈直径大的菌落,二者分别说明。(3)菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。在平板上,有的菌落较小,呈乳白色,表面光滑,无丝状物,这些菌落可能为(填“细菌”或“霉菌”)。有的菌落连成一片,形成原因最可能是。(4)研究发现在饲料中添加产脂肪酶菌剂后,动物的体重明显增加,这说明。-22-考点1考点2答案:(1)碳源液体培养基能增大菌体与培养基的接触面积,为菌株的生长和繁殖提供更多营养和空间(2)琼脂脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸,脂肪酸使溴甲酚紫变为黄色菌体繁殖能力强、脂肪酶活性高(或产脂肪酶能力强)(3)细菌接种的菌液浓度过高(4)产脂肪酶菌剂能提高饲料转化率(或利用率)-23-考点1考点2策略方法 1.培养基营养成分的分析方法(1)虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。(2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源,新陈代谢同化作用类型的划分也是以是否能合成含碳有机物为依据,能合成含碳有机物的是自养型,反之则为异养型。(3)对异养微生物来说,含C、H、O、N的有机化合物既是碳源又是氮源。-24-考点1考点22.平板划线法与稀释涂布平板法区别的分析(1)平板划线法适用于微生物的纯化,但不能用于微生物的计数。(2)稀释涂布平板法常用于活菌计数,而显微镜直接计数法不能区分菌体的死活。用稀释涂布平板法进行计数时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。-25-考点1考点2题点2考查微生物的筛选计数等综合知识2.一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面的程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中的溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。请回答下列问题。-26-考点1考点2-27-考点1考点2(1)细菌的计数可用血细胞计数法,这种方法可以统计出(填“活”“死”或“死和活”)酵母菌。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从用途方面来看,上述培养皿中培养基的特点是。(3)接种技术的核心是。在划线接种时,连续划线的目的是将聚集的菌种逐步。培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(4)在培养基上形成的菌落中,无透明圈菌落利用的氮源主要是,有透明圈菌落利用的氮源主要是,据此可筛选出目的菌。实验结果如图显示的AE五种菌株中,是最理想的菌株。-28-考点1考点2答案:(1)死和活(2)在无氮固体培养基中添加了该除草剂(3)防止杂菌污染,保证培养物的纯度稀释获得单个菌落培养基中缺少这些细菌可利用的氮源(4)氮气该除草剂E-29-考点1考点2必清错混辨析1.有关选择培养基选择方法的3个易错易混点(1)在培养基中加入某种化学物质。例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在主要营养成分完整的基础上进行的。(2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物;石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物。(3)改变微生物的培养条件。例如,将培养基放在高温环境下培养,可以得到耐高温的微生物。-30-考点1考点22.有关分解尿素及分解纤维素细菌分离的2个易错易混点(1)分解尿素的细菌的分离与计数分析统计的菌落往往比活菌的实际数目少。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。如果某个平板的菌落数与其他差别甚远,说明该平板操作过程中出现失误,应舍弃。-31-考点1考点2(2)分离纤维素分解菌实验的分析分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基,再用鉴别培养基。该选择培养基中不含琼脂,为液体培养基,以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长,而其他绝大多数微生物不能正常生长。鉴别培养基含琼脂,为固体培养基,因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是此培养基。-32-考点1考点23.有关细菌培养和计数方法的4个易错易混点(1)制备固体培养基最后要将平板倒置,其主要目的是防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。(2)平板划线法中的“连续划线”及稀释涂布平板法中的“系列稀释”目的是一样的,都是为了保证菌种在培养基中单个分布(平板划线法中最后一次划线的末端)。(3)稀释涂布平板法能分离细菌,也能计数(结果偏小)。平板划线法只能纯化细菌,不能计数。(4)显微计数法:不能区分细菌死活(结果偏大)。-33-考点1考点2考点2传统发酵技术的应用热考题点必练热考题点必练题点1果醋和果酒的制作过程1.下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题。-34-考点1考点2(1)完成图1中的实验流程:。(2)图2装置中的充气口在过程中要关闭,否则可能发生使发酵液变酸的反应:(写出该反应式),而排气口在该过程中应开放,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是。(3)葡萄酒呈现红色的原因是,重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈色。(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和两种微生物的发酵原理,后者在结构上的主要特点是。-35-考点1考点2答案:(1)醋酸发酵(2)酒精发酵C2H5OH+O2CH3COOH+H2O避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)(3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿(4)醋酸菌无以核膜为界限的细胞核-36-考点1考点2题点2传统发酵技术的综合应用2.腐乳是我国民间传统发酵食品,味道鲜美,营养丰富,风味独特,易于消化。泡菜是一种历史悠久、深受群众喜爱的传统美食。请回答下列有关问题。(1)腐乳制作主要是利用微生物产生的等,将豆腐中的有机物分解成氨基酸、多肽、脂肪酸等物质。在腐乳的制作中起主要作用的毛霉与泡菜制作所用的乳酸菌在结构上的主要区别是。(2)腐乳制作过程中需要加盐腌制8d左右,加盐的主要作用是。腐乳制作的后期可加入由配制而成的卤汤。-37-考点1考点2(3)在泡菜制作过程中,发酵坛需要密封的目的是。在制作泡菜时,如果食盐加入过多,会导致所制作的泡菜咸而不酸,其原因是。(4)为了身体健康,应少吃腌制食品,这是因为腌制食品中含有较多的亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量的方法是。测定亚硝酸盐含量时,从泡菜坛中取样后迅速封坛,其目的是。答案:(1)蛋白酶和脂肪酶毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核(2)析出豆腐中的水分和抑制微生物的生长酒和多种香辛料(3)给乳酸菌发酵提供无氧环境食盐水浓度过高会抑制乳酸菌的发酵(4)比色法防止泡菜被污染-38-考点1考点2策略方法微生物发酵过程中灭菌措施的分析微生物发酵过程应该从原料、装置和实验过程三个方面进行无菌操作。(1)果酒与果醋制作中原料的消毒榨汁前葡萄应先冲洗再去枝梗,因为若先去枝梗则会使一些微生物侵入果实内部,影响果酒的制作;体积分数为70%的酒精杀菌效果最强,若酒精浓度过低,杀菌效果弱,而浓度过高,又会使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜,乙醇分子不能渗入其中,从而使杀菌效果受到影响。(2)腐乳制作过程中的杀菌消毒制作腐乳的玻璃瓶洗刷干净后用沸水消毒。酒、盐、香辛料都有杀菌作用。接种、封瓶时都要进行无菌操作。-39-考点1考点2必清错混辨析必清错混辨析1.有关果酒和果醋的制作步骤的3个易错易混点(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗后除去枝梗,以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染:榨汁机要洗净并晾干;发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒;果酒制作时封闭充气口;若用简易的发酵装置,每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖。果醋制作时,要通过充气口不断通入无菌空气。(3)控制好发酵时间与温度,果酒制作时适时放气。-40-考点1考点22.有关制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的4个易错易混点(1)材料的选择及用量:蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。清水和盐的质量比为41,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。(2)防止杂菌污染:每次取样用具要洗净,要迅速封口。(3)氧气需求:要选择火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的泡菜坛,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。泡菜坛口边缘的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中经常补水。(4)温度:发酵过程中温度控制在室温即可,最好在2636。温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。