选修一微生物实验hdye.docx

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1、选修一微微生物实实验（二二）果酒酒及果醋醋的制作作【实验验原理】酵母菌能以葡萄汁中的葡萄糖为原料，在无氧的条件下进行酒精发酵。醋酸杆菌在有氧的情况下，可将酒精转变为醋酸。【方法步骤】【练习题】1是果酒和果醋醋作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：（1）完成图1中的实验流程。（2）冲洗的主要目的是_，冲洗应特别注意不_，以防止菌种的流失。（3）图2装置中的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵，并不断 向内_。（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由_产生的_，在果醋发酵时 排出的是_，为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？_；出料 口的作用是_。（5）在用玻

2、璃瓶发酵生产时，必须对玻璃瓶用_进行消毒，然后在玻璃瓶中加入葡萄 汁，加入的葡萄汁不应超过玻璃体积的_。（6）若在果汁中混含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理 由。并写出醋酸菌的代谢类型及其酒精产生醋酸的反应式。（7）如何检验果酒制作是否成功？【练习题解析】1.（1）醋酸发酵（2）洗去浮尘 反复冲洗（3）果酒发酵 果醋发酵 泵入空气（氧）（4）酵母菌 二氧化碳 剩余的空气、二氧化碳 防止空气中微生物的污染 取样的（5）70%的酒精溶液 2/3 （6）不能。因为果酒发酵时缺氧能抑制醋酸菌的生长，且醋酸菌发酵条件 是氧气充足 异养需氧型 C2H5OH+O2 CH3

3、COOH +H20+能量（7）发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检 验酒精的存在。2下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30左右时，加少许水和一定量的酒药与米饭混合后均匀置于一瓷坛内，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温（28左右）12小时既成。请根据上述过程回答以下问题： 在米饭中央挖一个洞的目的是增加氧气量，保证菌种的数量尽快升到相应数值，此时酵母菌的繁殖 方式主要是_。 有经验的主妇在家里酿米酒时,总会发现坛内先“来水”，后“来酒”。先来水的原因是_； 后“来酒”的原因是_。 请写出“来酒”过程的生化反应方程式

4、 酒药中含有曲霉、毛霉和酵母等多种微生物，酿米酒的反应分糖化和酒化两个过程。糖化指的是曲 霉和毛霉能把米饭中的淀粉转化为葡萄糖；酒化则是指酵母菌在没有氧气地条件下，把葡萄糖分解 成酒精。如果酒酿制时间加长？味道如何变化？为什么？ 制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污 染，试简要阐明原因： 初始阶段_。 发酵过程中_。 根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会_,原因是_。 请你画出酵母菌种群数量变化的曲线。【练习题解析】2 出芽生殖 酵母菌先进行有氧呼吸，产生了水 后来由于氧气减少，酵母菌进行酒精发酵而产生酒精。 C6H12O6 2C2H5O

5、H+2CO2+能量 甜度降低，酒味变浓，更多的葡萄糖通过酵母菌的无氧呼吸转化为酒精。 由于接种了酵母菌，使酵母菌在与杂种的竞争中占据优势 在与杂菌的竞争中，酵母菌产生的酒精可抑制杂菌的生长繁殖 下降，酵母菌等微生物的呼吸作用消耗有机物 下降，酵母的呼吸作用消耗有机物。 略3低度的果酒、果醋不但好喝，还具有一定的保健养生功能。下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A（带盖的瓶子）装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在1825，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖），之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在3035，进行制果醋的发酵

6、。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段除充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题： 酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者_。从制酒和制醋两阶段对装置的处 理方式判断，酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是_。 同学甲在制酒阶段，每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是_。 用反应式表示出A和B装置酿酒过程刚开始时发生的主要化学变化： B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_。 制葡萄酒时要

7、将温度控制在1825，而制葡萄醋时要将温度控制在3035，原因是_。 葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分是_。 制作过程一般不需额外添加酵母菌和醋酸杆菌即可完成。为了提高果酒品质也可在果汁中加入人工 培养的酵母菌。利用_培养基可分离获得较为纯净的酵母菌菌种。【练习题解析】3 无成形细胞核 兼性厌氧型、需氧型 放出CO2(制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀破)；不打开瓶盖，是防止氧气和有害杂菌进入。 排出CO2，防止污染 酵母菌和醋酸菌发酵的最适温度不同（1825是酵母菌生长和发酵的合适温度，3035是醋酸菌的生长和发酵的合适温度）；碳源

8、、氮源、水、无机盐和生长因子 选择；腐乳的制作实验原理1参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。2毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。3毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。实验步骤1、制腐乳胚（1）将豆腐切成3cm3cm1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。2、让豆腐块长出毛霉（1）将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距 离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时

9、，将平盘用保鲜膜包 裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。（2）将平盘放入温度保持在1518的地方。毛霉逐渐生长，大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。（3）当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量 和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36h以上。3、腌制（1）当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。 （2）长满 毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为51。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的 一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量， 在瓶口表面铺盐厚

10、些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8d。注用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。4、加卤汤调味1）将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒 等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12左右为宜。注酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。2）将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100蒸汽灭菌30min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料

11、后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。注意事项1酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐（白坯）上的生长。发酵的温度为1518，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长，而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”；二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料（红曲、面曲、酒酿），使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。2毛霉是一

12、种低等丝状真菌，有多个细胞核，进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物，它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶，常用于制作腐乳和豆豉。【练习题】1绍兴腐乳独具特色，它采用优质黄豆作为原料，经严格筛选，再经浸泡、冲洗、磨煮、滤渣、点浆、压坯、划坯成型。再将白坯放入竹笼后喷洒万分之二的毛霉菌种，在20左右的气温下，经5天左右的前期发酵，即可腌渍，加盐量为毛坯的30%，一层毛坯加盐一层，在室温20左右的情况下，经10天腌渍即成腌坯。正常腌坯色泽黄亮、坚硬，四角方整，由毛霉形成一层表皮，即可装入坛中，进行后期发酵。入坛时加入佐料即黄酒、红曲浆，酱籽及花椒等，用荷叶封口后堆叠，在2530环境下，经56个

13、月即可成熟。请结合以上材料，回答下列问题：（1）请总结出做腐乳的制作流程图：（2）腐乳制作的原理主要利用了微生物产生的_，通过发酵，豆腐中营养物质的种类 增加，且更易于消化和吸收。（3）制作腐乳时含水量为_左右的豆腐较适宜；用盐腌制时，注意控制盐的用量是因为（4）若你完成了腐乳制作，则可以从_等方面评价乳腐的质量。【练习题解析】1（1）（2）蛋白酶等酶类（3）70 盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐 乳的口味。（4）色泽、口味、块形等2根据王致和发明腐乳的传说，并请回答下列问题：(1) 王致和发现没卖出的豆腐长出了白毛，豆腐长白毛其实是_。(2)

14、在腐乳制作的过程中，起主要作用的是微生物毛霉，毛霉是一种丝状的真菌，属于_细胞生物，乳酸菌与其结构相比，主要的区别是_。(3) 腐乳与豆腐相比，优点之一是易于吸收，原因是_。【练习题解析】2(1)毛霉的白色菌丝(2)真核 乳酸菌无成形的细胞核(3)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成肽和氨基酸，产生的脂肪酶将脂肪分解成甘 油和脂肪酸等小分子有机物泡菜的腌制及亚硝酸盐的测定【实验原理】腌制泡菜的原理：在无氧的条件下，天然微生物乳酸菌、假丝酵母等利用蔬菜中的糖或其他营养物质进行发酵，产物有乳酸、醇类等物质，不仅使泡菜酸脆可口，也抑制了杂菌的生长。在腌制泡菜的发酵过程中，也会产生一定量的

15、亚硝酸盐。（亚硝酸盐在食品生产中常用做食品添加剂，起到增色和防腐作用。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但人体摄入总量达0.30.5g时，会引起中毒，总量达3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，而婴儿奶粉中不得超过2 mg/kg。）所测试材料沉淀蛋白质、除去脂肪后，在弱酸条件下，其亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应 ，这一产物再与N1萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电或分光光度计比色法定量测定或目测比色法。【试剂】提取试剂：氯化铵缓冲溶液（pH 9.7）；硫酸锌溶液（0.4mol/L）；NaOH溶液（2m

16、ol/L）显色剂：对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺溶液等体积混合液亚硝酸钠标准溶液测定液：（浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.5g/mL)【实验步骤】【详细步骤】一、泡菜的腌制1配制盐水：按清水和盐4：1比例配制盐水，煮沸后冷却备用。2蔬菜洗净，切成适当大小块。3将蔬菜、糖及调味品放入洗净的泡菜坛中至8成满，注入盐水，浸没蔬菜、如果希望发酵快些，可将 蔬菜在开水中浸一分钟入坛，再加点白酒。4将坛口用水封好，防止外界空气进入。5一周后，可开坛食用，也可随时加入蔬菜，不断取用。如果腌制时加入一些已经腌制过的泡菜汁， 可减少腌制时间。二、亚硝酸盐的测定本实验分组进行，研究新鲜蔬菜及腌制不同时

17、间的泡菜亚硝酸盐含量样品处理1称量25g泡菜及少量泡菜汤，用榨汁机榨汁，用四层纱布和漏斗过滤至500ml烧杯中，用100ml水洗涤 研钵两次，洗涤液均过滤至烧杯中。2用NaOH溶液将滤液调制pH8.0后，加入25mL硫酸锌溶液，混匀，如不产生白色沉淀，再加入NaOH至产 生白色沉淀为止。3在60热水浴中，将样品提取液加热10分钟后，令其冷却至室温，至于500ml容量瓶中，定容。滤纸 过滤出50ml溶液作为待测样品。配制标准溶液，样品亚硝酸盐含量测定1 绘制标准曲线1）分别取0、0.5、1.0、3.0、5.0mL（分别为0、0.1、0.2、0.3、0.5g/ml)亚硝酸钠标准溶液+ 4.5mL氯

18、化铵缓冲液+ 2.5 mL 60%乙酸 + 5mL显色液25mL容量瓶，加水定容混匀，暗处静置 25min。2样品亚硝酸盐含量测定1）分别取10mL待测样品+ 4.5mL氯化铵缓冲液+ 2.5 mL60%乙酸 + 5mL显色液25mL容量瓶，加水定容 混匀，暗处静置25min。与上述标准溶液进行颜色的比对2）用光程为1cm的比色杯在550nm处测光密度值。以10mL水为空白对照。以亚硝酸钠质量为横坐标，以 光密度（OD）值为纵坐标，用已知浓度亚硝酸钠标准液绘制标准曲线的同时，在标准曲线上，根据 待测样品的OD值得出其亚硝酸盐含量m2。【练习题】1根据教材中泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程

19、示意图，请回答：（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是_（2）制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为_，盐水需先煮沸后冷却才可使用，冷 却的原因是_盐在泡菜制作中的作用_（3）泡菜风味形成的关键在于_的加入。（4）泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因：（5）发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是_（6）测定亚硝酸盐含量的方法是_2关于测定亚硝酸盐含量的原理的正确叙述是A重氮化 酸化 显色 比色B重氮化 酸化 比色 显色C酸化 重氮化 显色 比色D酸化 重氮化 比色 显色3泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的

20、亚硝酸盐总量达到0.3g - 0.5g时，会引起中毒，达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸的残留在酱菜中不得超过20mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质-亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。（1）请补充实验设计的空缺内容：制作泡菜的原理：_。测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成_色。先使泡菜样 品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过_， 可以估测出泡菜液样品亚硝酸盐的含量。确

21、定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜溶液发生 腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3%、5%、 7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料_，理由是_。制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜 的_相同。从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量。（2）下图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量mg与发酵天数的关系图。根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见。【练习题解析】1（1）亚硝酸盐的含量低（2）4：1

22、加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却是为了保证乳酸菌的生命活动不受影响 盐有抑菌、渗出 蔬菜中过多的水以及调味的作用（3）调味料（4）泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生，或盐的比例太小都会引起杂菌滋生、泡菜变质（5）亚硝酸盐对人体有害，发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为了把握取食的最 佳时机（6）目测比色法或分光光度计测定法2C3（1）利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸而制作泡菜玫瑰红 对比颜色白萝卜 避免植物中色素对显色反应的干扰制作（或培养、发酵）条件（2）用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达 10天以后食用才比较适宜调查遗传学调查群体调查和家系调查注意

23、：在系谱图记录无误的情况下，应用系谱法对某些系谱图进行分析时，有时得不到确切结论，因为系谱法是在表现型的水平上进行分析，而且这些系谱图记录的家系中世代数少和后代个体数少。因此，为了确定一种单基因遗传病的遗传方式，往往需要得到多个具有该遗传病家系的系谱图，并进行合并分析。种群密度的取样调查植物种群密度的取样调查样方法调查原理和原则：样方法（取样调查法） 随机取样 计算所有样方株数的平均值方法步骤：2）动物种群密度的调查方法标志重捕法调查方法步骤假设在对某种群密度的调查中，第一次捕获并标志A只个体，第二次捕获B只个体，其中标志个体C只，设该种群数量为N，则N的值为？2）前提：（1）_ （2）_（1

24、）无大的出生率、死亡率与迁入迁出（2）重捕时与初次捕捉时捕捉概率相等注意事项1标志物和标志方法必须对动物的寿命和行为无伤害2标志不能过分醒目，且在调查研究期间不能消失。3. 捕捉方法地点应一致【练习题】例题1生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原地行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果： A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性由强到弱的顺序是_。导致这 三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是_。如果将A草原与我国东北针叶 林相比，两者之间恢复力稳定性较强的是_。 调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤： 选取为最佳样方面积。 在该物种分布较密

25、集的地方取5个样方。 计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将N3作为 种群密度的估计值。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。【练习题解析】 A、B、C 水 A草原选取的样方面积不对。应取物种数量达到稳定的最小面积。 取样方法不对。应在B草原中随机取样。 对种群密度值的估计方法不对。应以调查样方的单位面积中种群个体数量的均数作为种群密度的 估计值。例题2“标志（记）重捕法”是动物种群密度调查中一种常用的调查法：在被调查种群的生存环境中捕获一部分个体（M）全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数（m）占捕获数（n）的比例，

26、估计该种群的数量（N）。某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积2hm2（1hm2=10000m2），随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕调查。所得到的调查数据如下表。捕获数/只标记数/只雌性个体体数雄性个体体数初捕32321418重捕3641818 假定定重捕取取样中标标记比例例与样方方总数中中标记比比例相等等，写出出样方中中种群总总数（NN）的计计算公 式_。 该草地布氏田鼠的平均种群密度为_只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉， 上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏_。 综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（/）为_。 在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口进行了调查（假设样方只有这一种鼠），平均每 100m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为_。【练习题解析】N=Mn/m 144 高 8/9（或32/36）2.5：1