（江苏专用）高考生物一轮复习 专题23 微生物的培养与发酵工程课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、专题专题2323微生物的培养与发酵工程微生物的培养与发酵工程考点考点清单清单考点考点1 1传统发酵技术传统发酵技术一、果酒及果醋的制作1.制作原理与条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌原理无氧呼吸产生酒精(1)O2、糖源充足:糖醋酸(2)有O2、缺少糖源:乙醇乙醛醋酸温度酒精发酵1825最适为3035空气前期:需氧后期:不需氧需充足的氧气时间1012d78d2.制作流程3.葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。4.现在工厂生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。二、腐乳的制作1.菌种:主要是毛霉。2.原理(1)蛋白质肽、

2、氨基酸(2)脂肪甘油+脂肪酸3.腐乳的制作流程4.影响腐乳品质的因素(1)盐a.浓度过低,不足以抑制微生物生长,豆腐易腐败变质。b.浓度过高,会影响腐乳口味。(2)酒的含量:一般控制在12%左右。(3)香辛料:具调味、杀菌作用。(4)温度:1518。思维点拨传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别(1)条件要求:传统腐乳制作不需要灭菌,现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行。(2)菌种来源:传统腐乳制作,菌种来自空气中的毛霉孢子;现代腐乳生产,菌种是经过筛选的优良毛霉菌种,并且直接接种在豆腐上。三、泡菜的制作和亚硝酸盐的测定1.作用菌类:假丝酵母和乳酸菌。2.原料:白菜、洋白菜等。3.原理:在无氧的条件

3、下,微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵,乳酸菌将糖分转化为乳酸,这时需氧菌被杀死;当有机酸增加到一定程度时,乳酸菌被杀死,出现酵母菌和霉菌,并逐渐产生亚硝酸。加白酒的作用是可抑制杂菌的生长,酒也是一种调味剂,增加醇香感。4.制作步骤5.亚硝酸盐含量的测定(1)亚硝酸盐的产生:由假丝酵母产生。(2)亚硝酸盐的危害:可转变成致癌物亚硝胺。(3)亚硝酸盐含量测定:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺结合形成玫瑰红色产物,通过目测比较,大致估算亚硝酸盐含量。6.泡菜制作的注意事项(1)材料的选择及用量a.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成

4、亚硝酸盐。b.清水和盐的质量比为41,盐水要煮沸后冷却待用。盐水煮沸有两大作用,一是除去水中的氧气,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,取样后要迅速封口。(3)氧气需求a.泡菜坛要选择透气性差的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。b.坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,并注意在发酵过程中要经常补充坛盖边沿水槽中的水。(4)温度:发酵过程控制在室温即可,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。(5)泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化:考点考点2 2微生物的培养与应用微生物的培养与应用一、培

5、养基1.概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。2.营养成分(1)确定原则:根据微生物的需要。(2)主要营养物质:碳源、氮源、水和无机盐。(3)其他条件:pH、特殊营养和氧气。3.种类(1)根据物理性质可分液体培养基和固体培养基,二者的区别是是否添加琼脂等凝固剂。(2)根据功能可分为选择培养基和鉴别培养基类型实例选择培养基培养基中加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌培养基中加入高浓度的食盐用于分离得到金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微

6、生物的目的培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物鉴别培养基伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)4.培养基的制备步骤:计算称量溶化调pH灭菌倒平板。二、无菌技术1.目的:获得纯净的培养物。2.关键:防止外来杂菌的入侵。3.常用方法:灭菌和消毒,二者的区别是前者可以杀死全部微生物,包括芽孢和孢子。条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体如牛奶化学药剂消毒法用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属用具高压蒸汽灭

7、菌法培养基及容器三、纯化大肠杆菌1.原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。2.纯化培养方法:平板划线法和稀释涂布平板法(1)平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。(2)稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面。a.系列稀释:移液管需要经过灭菌。移液时,试管口和移液管应离火焰12cm处。序号图示操作1将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中2取少量菌液(不超过0.1mL),滴加到培养基表面3将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,

8、冷却810sb.涂布平板4用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使菌液分布均匀(3)纯化培养的结果3.菌种的保藏方法(1)临时保藏法:对于频繁使用的菌种,先接种到试管的固体斜面培养基上培养,然后放入4的冰箱中保藏。(2)甘油管藏法:对于需要长期保存的菌种,先将菌液转入灭菌后的甘油中,混匀后放在-20冷冻箱中保存。四、纤维素分解菌的分离平板划线法稀释涂布平板法平析示意图四、纤维素分解菌的分离1.纤维素酶(1)组成:纤维素分解菌可产生纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。(2)作用:纤维素纤维二糖葡萄糖2.纤维素分解菌的分离(1)方法:刚果红染色法。

9、(2)原理红色复合物红色消失、出现透明圈。(3)标志:使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,根据是否产生透明来筛选纤维素分解菌。土壤取样:富含纤维素的环境选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的浓度梯度稀释涂布平板:将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落:产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈(4)操作流程项目详细内容实验原理(1)能合成脲酶的细菌才能分解尿素(2)配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌数量统计(1)直接计数法(显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板)(2)间接计数法:稀释涂布平板法实验流程土壤取样配制土壤溶液和制备培养基系列稀释涂

10、布平板与培养菌落计数五、土壤中分解尿素的细菌的分离六、微生物的筛选、鉴别与计数1.微生物的筛选与鉴别方法(1)微生物的筛选方法:单菌落挑取法利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面,直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物选择培养法利用选择培养基对微生物进行选择培养,直接获得目的微生物鉴定培养法利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现易于区分的特征,然后筛选目的微生物菌落特征鉴别法根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别指示剂鉴别法如培养基中加入酚红指示剂,培养某种微生物后,培养基变红说明该种微生物能够分解尿素染色鉴别法如利用

11、刚果红染色法,根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物(2)微生物的鉴别方法:方法间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数=(CV)MC:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数每毫升原液所含细菌数:每小格平均细菌数400104稀释倍数注:血细胞计数板1个小格0.1mm3,

12、1mL=1000mm32.微生物的两种计数方法的比较缺点当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大知能拓展知能拓展提升果酒和果醋的发酵装置的分析与应用提升果酒和果醋的发酵装置的分析与应用(科学探究科学探究)1.果酒和果醋制作过程中的物质变化过程(1)酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸,代谢过程为;酵母菌在无氧条件下,进行无氧呼吸,代谢过程为,产生酒精(酒精发酵)。(2)醋酸菌在有氧无糖的情况下,把乙醇转化为醋酸,代谢过程为。(3)先制作果酒,产生酒精,再经醋酸菌作用将乙醇转化为醋酸,制作果醋。2.果酒和果醋的发酵装置(1)通用装置(2)装置

13、分析因酵母菌的繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果装置图结构或操作目的充气口醋酸发酵时连接充气泵,输入无菌空气;制酒时关闭充气口排气口用来排出CO2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染出料口便于取料,及时监测发酵进行的情况醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下进行的,故应控制充入氧的量,应在充气口设置开关。由于在酒精发酵过程中产生CO2,因此又需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。因要对发酵的情况进行及时监测,故应设置出料口便于取料。实践探究实践探究应用制作酸奶的微生物学原理应用制作酸奶的微生物学原理情境材料酸奶是一种对人体健康有益的发酵食品,内含丰富的蛋白质,还有钙以及多种维生素等。自己制作酸奶时,可以不需要加入专门的菌种(发酵菌粉),只需加入超市买来的适量的老酸奶即可提供发酵菌种。问题探究(1)新鲜牛奶的消毒常用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,而不常用煮沸消毒法,为什么?(2)自己制作酸奶时,为什么可以加入超市买来的老酸奶代替菌种?(3)制作酸奶时常用的鲜奶原料不能含有抗生素,为什么?要点点拨(1)与煮沸消毒法相比,巴氏消毒法或高温瞬时消毒法在达到消毒目的的同时,营养成分不被破坏。(2)超市买来的老酸奶中含有乳酸菌等发酵菌种。(3)抗生素会抑制接种细菌的生长,使发酵受到抑制。