(江蘇專版)2019版高考生物一輪復習 選考部分 生物技術(shù)實踐學案
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1、 第三單元 細胞的能量供應和利用 第一講發(fā)酵食品加工的基本方法 (一) 果酒和果醋的制作 1.回答下列有關(guān)問題 (1)完善果酒、果醋的制作流程: (2)據(jù)制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置填空: ①裝置中a為充氣口,用于向裝置內(nèi)通氣;b為排氣口,用于排出CO2;c為出料口,用于取樣檢測。 ②b長而彎曲,目的是防止空氣中微生物的污染。 ③葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留出約1/3空間,目的是:先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖,耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵;防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 ④使用該裝置制作果酒時,應關(guān)閉充氣口a,制果醋時,應將充氣口a連接氣泵,輸
2、入氧氣。 (3)判斷正誤: ①在果酒自然發(fā)酵中,需人工添加酵母菌種(×) ②變酸的酒表面的菌膜是酵母菌繁殖形成的(×) ③果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵(×) ④醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸(×) 1.“表格法”比較果酒和果醋的制作原理 菌種 反應 果酒 酵母菌 有氧條件,大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O 無氧條件,產(chǎn)生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2 果醋 醋酸菌 氧氣、糖源都充足時:糖→醋酸 缺少糖源時:乙醇→乙醛→醋酸 C2H5OH+O2CH3COOH+H2O 2.掌握實驗設(shè)計與操作過程 (二)
3、腐乳的制作 2.回答與腐乳制作有關(guān)的問題 (1)填寫制作過程: (2)判斷正誤: ①制作腐乳的菌種只有毛霉(×) ②腐乳制作主要利用了毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶(√) ③在腐乳制作過程中加入香辛料既能調(diào)節(jié)風味,還具有防腐殺菌作用(√) ④在腐乳制作過程中,鹽的用量要適宜,酒的含量一般控制在12%左右(√) 3.圖解腐乳制作的原理、操作流程 (1)制作原理: (2)實驗流程及影響因素: 果酒和果醋的制作 命題點1 果酒、果醋的發(fā)酵裝置 1.(2017·南通三模)
4、下列有關(guān)果酒、果醋、腐乳制作的敘述,正確的是( ) A.制作果酒、果醋的菌種屬于真核生物,制作腐乳的菌種屬于原核生物 B.制作果酒、腐乳在無氧條件下進行,制作果醋需在有氧條件下進行 C.制作果酒、果醋主要利用的是胞內(nèi)酶,制作腐乳主要利用的是胞外酶 D.制作果酒、果醋的過程需保持菌種活性,制作腐乳的過程不需要 解析:選C 制作果酒的酵母菌屬于真核生物,制作果醋的醋酸菌屬于原核生物,制作腐乳的毛霉屬于真核生物,A錯誤;制作果酒在無氧條件下進行,制作果醋、腐乳需在有氧條件下進行,B錯誤;制作果酒、果醋主要利用的是胞內(nèi)酶,制作腐乳主要利用的是胞外酶,C正確;制作果酒、果醋和腐乳的過程中均需
5、保持菌種活性,D錯誤。 拓展·歸納制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置分析 該裝置的使用方法:使用該裝置制作果酒時,應該關(guān)閉充氣口,制作果醋時,應將充氣口連接充氣泵,輸入空氣 命題點2 果酒、果醋制作的原理和過程 2.蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?;卮鹣铝袉栴}: (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段,在酵母菌細胞的__________中進行,其產(chǎn)物乙醇與__________試劑反應呈現(xiàn)灰綠色,這一反應可用于乙醇的檢驗;過程③在酵母菌細胞的________________中進行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度________
6、__。 (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。 (4)醋酸桿菌屬于__________核生物,其細胞結(jié)構(gòu)中______(填“含有”或“不含有”)線粒體。 解析:(1)圖中過程①和②是酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程,無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測,顏色由橙色變?yōu)榛揖G色。過程③為有氧呼吸的第二和第三階段,場所為線粒體。在有氧條
7、件下酵母菌進行有氧呼吸,產(chǎn)生更多的能量供酵母菌繁殖利用,故有氧條件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸桿菌是好氧型細菌,因此,在醋酸桿菌作用下,將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有氧條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中,第一階段酵母菌產(chǎn)生乙醇的適宜溫度為18~25 ℃,第二階段醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸的適宜溫度為30~35 ℃,第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物,原核細胞中的細胞器只有核糖體一種,不含線粒體。 答案:(1)細胞質(zhì)基質(zhì) 重鉻酸鉀 線粒體 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有 拓展·歸納果酒和果醋制作的注意事項 (1)選用新鮮葡萄,榨汁前先沖洗后除去枝梗
8、,但沖洗的次數(shù)不能太多。原因是避免除去枝梗時引起葡萄被破壞,增加被雜菌污染的機會;若沖洗次數(shù)太多,則酵母菌數(shù)量減少,發(fā)酵周期加長,酒精含量下降。 (2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,留有大約1/3的空間,目的是既有利于酵母菌進行有氧呼吸,通過出芽生殖大量繁殖后代,又防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。 (3)防止發(fā)酵液污染的三項操作:①清洗榨汁機并晾干;②發(fā)酵瓶用體積分數(shù)為70%的酒精消毒,或用洗潔精洗滌;③封閉充氣口。 (4)帶蓋的瓶子進行果酒制作中,每次排氣時只需擰松瓶蓋(發(fā)酵旺盛期,CO2產(chǎn)生量大,防止發(fā)酵瓶爆裂),不要完全揭開瓶蓋等。制醋時,需將瓶蓋打開,蓋上一層紗布以減少空氣中塵土等污染。 (5)
9、嚴格控制發(fā)酵條件:控制時間、溫度(果酒:18~25 ℃;果醋:30~35 ℃)與氣體條件(果酒:先通氣后密封;果醋:持續(xù)通入無菌空氣)。 腐乳的制作 1.(2018·南京9月調(diào)研)下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述,錯誤的是( ) A.家庭制作果酒、果醋、腐乳可以不用專門接種 B.制作果酒、果醋、腐乳的主要菌種,都能進行有氧呼吸 C.制作果酒、果醋、腐乳的主要菌種,只有毛霉是真核生物 D.制作果酒、果醋、腐乳過程中所需溫度最高的是果醋的制作 解析:選C 家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳可以不用專門接種,用自然菌種,A正確;制作果酒的酵母菌、制作果醋的醋酸菌、制作腐乳的毛霉,都能進行有
10、氧呼吸,B正確;制作果酒、果醋、腐乳的菌種中,酵母菌和毛霉是真核生物,C錯誤;制作果酒的適宜溫度是18~25 ℃、制作果醋的適宜溫度是30~35 ℃、制作腐乳的適宜溫度是15~18 ℃,由此可見,所需溫度最高的是果醋的制作,D正確。 2.(2012·海南高考)回答下列關(guān)于腐乳制作的問題: (1)腐乳是豆腐經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程,其中起主要作用的微生物是________,其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解為____________和________;其產(chǎn)生的________能將豆腐中的脂肪水解為________和________。 (2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制
11、,加鹽還可以抑制________生長。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配置而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外,還能使腐乳具有獨特的________。 解析:(1)腐乳制作發(fā)酵過程中起作用的微生物有多種,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)水解成(多)肽和氨基酸,產(chǎn)生的脂肪酶能夠?qū)⒍垢械闹舅鉃楦视秃椭舅帷?2)發(fā)酵過程中加鹽腌制,不僅可以調(diào)制風味,而且能夠抑制雜菌等其他微生物的生長。(3)腐乳制作后期加入鹵湯,鹵湯不僅可以防腐,還可以使腐乳具有獨特的風味(或香味)。 答案:(1)毛霉 (多)肽 氨基酸 脂肪酶 甘油
12、脂肪酸(2)微生物 (3)風味 拓展·歸納腐乳制作的要點 (1)腐乳的主要成分不是蛋白質(zhì)和脂肪,而是多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸。 (2)豆腐上生長的白毛是毛霉白色的直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。腐乳外部有一層致密的“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲,它能形成腐乳的“體”,使腐乳成形?!捌ぁ睂θ梭w無害。 (3)腐乳制作過程中,影響腐乳風味和質(zhì)量的因素有豆腐含水量、鹽的用量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、酒的種類和用量、香辛料的用量等。具體見下表: 項目 說明 水的控制 含水量約70%,用含水量過高的豆腐制腐乳,不易成形 鹽的控制 鹽濃度過高會影響腐乳的口味;鹽濃度過低,腐乳易腐
13、敗變質(zhì) 酒的控制 酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量過高,使腐乳成熟期延長。酒精含量過低,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗 溫度控制 溫度為15~18 ℃,適合毛霉生長 發(fā)酵時間 控制在6個月左右 香辛料 具有調(diào)味和殺菌的作用,也會影響腐乳的風味或質(zhì)量 (4)腐乳制作中的三個“主要作用”: ①加鹽能抑制微生物的生長、析出豆腐中的水分、調(diào)味等,但主要作用是抑制微生物的生長。 ②加酒能調(diào)味、抑制微生物的生長,但主要作用是調(diào)味。 ③參與腐乳發(fā)酵的微生物有曲霉、青霉、毛霉等,但起主要作用的是毛霉。 [高考真題集中研究——找規(guī)律] 1.(2017·江蘇高考,多選)如圖是探
14、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( ) A.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.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 解析:選ABC 改變通入氣體的種類,如分別通入氮氣和氧氣,可研究無氧呼吸和有氧呼吸對發(fā)酵的影響;果酒發(fā)酵中期通入氮氣,更利于創(chuàng)造無氧條件,酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸;果醋發(fā)酵的菌種是醋酸菌,其生長的適宜溫度是30~35 ℃,溫度能影響醋酸菌的代謝,從而影響果醋的發(fā)酵周期;氣體的入口必須伸入培養(yǎng)液中,氣體出口不能伸入培養(yǎng)液中,如
15、果氣體的入口和出口交換,會導致發(fā)酵液噴出。 2.(2017·江蘇高考)下列關(guān)于“腐乳的制作”實驗,敘述正確的是( ) A.控制發(fā)酵溫度的主要目的是腐乳調(diào)味 B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D.成品腐乳表面的黏性物質(zhì)主要由細菌產(chǎn)生 解析:選B 控制發(fā)酵溫度的主要目的是利于菌種繁殖和代謝;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用;毛霉的主要作用是分解蛋白質(zhì)和脂肪;成品腐乳表面的黏性物質(zhì)主要是毛霉產(chǎn)生的菌絲。 3.(2016·江蘇高考)下列關(guān)于中學“腐乳的制作”實驗,敘述正確的是( ) A.加鹽主要是為了調(diào)節(jié)水分,利于毛霉生長 B.
16、加料酒主要是為了滅菌,避免腐敗變質(zhì) C.發(fā)酵過程中起主要作用的是乳酸桿菌 D.實驗室制作的腐乳不宜直接食用 解析:選D 加鹽主要是為了抑制雜菌的生長,同時也可析出水分,有利于腐乳成形,而不是調(diào)節(jié)水分,利于毛霉生長;加料酒可以抑制微生物的生長,同時能使腐乳具有獨特的風味,但不能滅菌;在腐乳制作的發(fā)酵過程中起主要作用的是毛霉;實驗室制作的腐乳因未經(jīng)質(zhì)量鑒定,不宜直接食用。 4.(2015·江蘇高考)關(guān)于“腐乳的制作”實驗,下列敘述錯誤的是( ) A.將腐乳坯堆積起來會導致堆內(nèi)溫度升高,影響毛霉生長 B.腐乳坯若被細菌污染,則腐乳坯表面會出現(xiàn)黏性物 C.勤向腐乳坯表面噴水,有利于毛霉
17、菌絲的生長 D.裝壇階段加入料酒,可有效防止雜菌污染 解析:選C 腐乳坯應分層整齊排放并留有一定空隙,以保證氧氣供應,利于毛霉生長。毛霉有氧呼吸能釋放大量能量,大部分以熱能形式散失,堆內(nèi)溫度過高會影響毛霉生長。毛霉是絲狀真菌,若腐乳坯表面出現(xiàn)黏性物,可能是被其他雜菌污染。毛霉是好氧真菌,經(jīng)常向腐乳坯表面噴水,不利于毛霉菌絲的生長。料酒能抑制微生物的生長,故能有效防止雜菌污染。 5.(2015·江蘇高考,多選)下圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖,下列敘述錯誤的是( ) A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快 B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2 C.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”
18、型增長 D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣 解析:選ABC 酵母菌發(fā)酵過程中因營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、pH的變化等,酒精的產(chǎn)生速率會越來越慢。集氣管收集的氣體除酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2外,還有有氧呼吸產(chǎn)生的CO2。發(fā)酵過程中,隨著營養(yǎng)物質(zhì)消耗、pH降低等,酵母菌的繁殖速度會變慢,其種群不會呈“J”型增長。發(fā)酵液表面出現(xiàn)的菌膜可能是醋酸菌在有氧條件下繁殖產(chǎn)生的,說明發(fā)酵瓶可能漏氣。 6.(2014·江蘇高考,多選)某同學設(shè)計了如圖所示的發(fā)酵裝置,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.該裝置可阻止空氣進入,用于果酒發(fā)酵 B.該裝置便于果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體排出 C.去除彎管中的水,該
19、裝置可滿足果醋發(fā)酵時底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸 D.去除彎管中的水后,該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似 解析:選ABD 該裝置中注水的彎曲部分可阻止空氣進入,能用于果酒發(fā)酵;果酒發(fā)酵產(chǎn)生的CO2可溶解在彎管的水中,進一步通過水排出;醋酸菌是好氧菌,因沒有通入無菌空氣,去除彎管中的水也不能滿足底層發(fā)酵液中醋酸菌的呼吸需求;去除彎管中的水后,該裝置的彎管部分也能防止空氣中的微生物進入,與巴斯德的鵝頸瓶作用類似。 7.(2017·全國卷Ⅱ)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
20、進行發(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)生一定的變化,其中
21、,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_________,脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_________。 解析:(1)實驗使用甲、乙兩種菌種,并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果,所以該實驗的自變量是菌種和發(fā)酵時間。(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)酵菌是好氧型微生物。(3)因“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”,說明發(fā)酵的最佳時間可能超過32 h,故可繼續(xù)延長發(fā)酵時間,定期取樣觀測發(fā)酵效果,以確定最好的發(fā)酵效果所對應的時間,此時間即為最佳發(fā)酵時間。(4)從大豆到豆豉,在相關(guān)微生物的作用下,大豆中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡暮桶被?,脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅帷? 答案:(1)菌種 發(fā)酵時間
22、(2)好氧菌 (3)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應的時間即為最佳發(fā)酵時間 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油 [調(diào)研試題重點研究——明趨勢] 一、選擇題 1.(2017·南通一模)下列有關(guān)果酒、果醋和腐乳制作實驗的敘述,錯誤的是( ) A.通過控制發(fā)酵溫度,可抑制其他微生物的生長繁殖 B.都是利用微生物胞內(nèi)酶催化獲得最終產(chǎn)品 C.果酒、果醋發(fā)酵的培養(yǎng)基呈液態(tài)而腐乳發(fā)酵培養(yǎng)基呈固態(tài) D.都可以通過人工接種菌種提高產(chǎn)品質(zhì)量 解析:選B 果酒、果醋和腐乳制作的溫度是不一樣的,通過控制發(fā)酵溫度可以抑制其他微生物的生長繁殖;果酒和果醋利用的是胞內(nèi)酶,而腐乳主要利用的是毛霉
23、分泌的胞外酶。 2.(2017·蘇州一模)利用葡萄汁發(fā)酵生產(chǎn)葡萄酒,當酒精含量達到12%~16%時,發(fā)酵就停止了。下列有關(guān)解釋中,錯誤的是( ) A.酒精對酵母菌有毒害作用 B.葡萄汁中的營養(yǎng)物質(zhì)不足 C.發(fā)酵液中pH逐漸降低影響酶的活性 D.氧氣過少導致酵母菌無法進行細胞呼吸 解析:選D 酒精是發(fā)酵的產(chǎn)物,但酒精對細胞有一定的毒害作用;隨著發(fā)酵進行,發(fā)酵液中的營養(yǎng)物質(zhì)減少,pH逐漸降低,酵母菌會大量死亡,發(fā)酵停止;酵母菌是兼性厭氧菌,不會因氧氣過少而無法進行細胞呼吸。 3.(2018·蘇錫常調(diào)研)下圖表示利用蘋果制備果酒、果醋的流程圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是( ) A.
24、過程①接種人工培育的酵母菌可以提高蘋果酒的品質(zhì) B.蘋果原醋可以為過程③提供所需菌種 C.過程①所需的最適溫度低于過程② D.整個發(fā)酵過程都必須在嚴格無菌條件下才能正常進行 解析:選D 果酒發(fā)酵的適宜溫度為18~25 ℃,果醋發(fā)酵的適宜溫度為30~35 ℃;果酒發(fā)酵可以利用附著在蘋果皮上的野生型酵母菌,發(fā)酵過程不需要嚴格無菌條件。 4.下列有關(guān)利用蘋果制作果酒和果醋的連續(xù)發(fā)酵的敘述,錯誤的是( ) A.發(fā)酵裝置內(nèi)的液體高度一般不超過2/3 B.發(fā)酵裝置必須具有充氣口和排氣口 C.連續(xù)發(fā)酵的過程中要保持溫度的恒定 D.醋酸菌可以將糖和乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿? 解析:選C 果酒發(fā)酵時的
25、溫度為18~25 ℃,果醋發(fā)酵時的最適溫度為30~35 ℃,所以連續(xù)發(fā)酵的過程中溫度需要改變。 5.(2017·無錫一模)下圖中甲是果醋發(fā)酵裝置,乙是發(fā)酵過程中培養(yǎng)液pH變化曲線圖,下列敘述正確的是( ) A.發(fā)酵初期不通氣,溶液中沒有氣泡產(chǎn)生 B.中期可以聞到酒香,說明進行了酒精發(fā)酵 C.后期接種醋酸菌,適當通氣并保持原有溫度 D.圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③ 解析:選B 發(fā)酵初期不通氣,酵母菌仍能進行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳,所以溶液中有氣泡產(chǎn)生;酒精是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的,若中期可以聞到酒香,說明進行了酒精發(fā)酵;果酒制作需要缺氧環(huán)境,且溫度為18~25 ℃,而果醋制作
26、需要氧氣,且溫度為30~35 ℃,所以接種醋酸菌,應適當通氣并提高培養(yǎng)溫度;果酒制作中,產(chǎn)生的二氧化碳溶于水形成碳酸,使pH下降,進入果醋發(fā)酵后,產(chǎn)生的醋酸也使pH下降,所以圖乙中能正確表示pH變化的曲線是②。 6.下列關(guān)于“腐乳的制作”敘述錯誤的是( ) A.制作腐乳時毛霉等多種微生物共同發(fā)揮作用 B.毛霉生長的最適溫度為30~35 ℃ C.后期發(fā)酵時間長短與鹽用量、鹵湯成分等有關(guān) D.封瓶時最好將瓶口通過酒精燈的火焰 解析:選B 腐乳的制作是毛霉等多種微生物共同作用的結(jié)果;毛霉生長的最適溫度為15~18 ℃。 7.下圖裝置可用于生物技術(shù)實踐的相關(guān)實驗。下列有關(guān)敘述正確的(
27、 ) A.制作果酒、果醋或腐乳時,所需控制的溫度都是相同的 B.兩種裝置都可以先用于果酒的制作,后用于果醋的制作 C.用裝置甲制作腐乳時,自下而上隨著豆腐塊加高逐漸減少用鹽量 D.裝置乙中b為排氣口,c為充氣口,可防止空氣中微生物的污染 解析:選B 制作果酒、果醋或腐乳時,控制的溫度分別是18~25 ℃、30~35 ℃、15~18 ℃;用裝置甲制作腐乳時,越接近瓶口微生物感染機會增加,所以加鹽量也增大;裝置乙中b為充氣口,c為排氣口,排氣管彎曲可防止空氣中微生物的污染。 8.下列敘述錯誤的是( ) A.醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸 B.酵母菌在無氧條件下利用葡萄汁產(chǎn)
28、生酒精 C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵 D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶 解析:選A 醋酸菌是好氧細菌,只有當氧氣充足時,才能利用乙醇產(chǎn)生醋酸;酵母菌是兼性厭氧微生物,在無氧條件下能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精;泡菜制作利用的原理是乳酸菌在無氧條件下可將葡萄糖分解成乳酸;毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。 9.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意圖,請據(jù)圖判斷下列說法正確的是( ) A.制作果酒時,先去除爛籽粒和枝梗,再用清水沖洗掉污物 B.榨汁前,榨汁機和發(fā)酵瓶都需要用體積分數(shù)為70%的鹽酸消
29、毒 C.A過程是酒精發(fā)酵,A過程結(jié)束后,只需要提高一定的環(huán)境溫度就能產(chǎn)生果醋 D.導致發(fā)酵產(chǎn)物不同的重要因素是溫度、時間、菌種等 解析:選D 為防止雜菌污染,應該在沖洗之后再去除枝梗和爛籽粒等;榨汁機不需要消毒,消毒時需用70%的酒精;A過程是酒精發(fā)酵,A過程結(jié)束后,需要采取增加醋酸菌,打開充氣口、提高環(huán)境溫度等措施后才能進行果醋發(fā)酵。 10.下面為腐乳制作過程的流程圖,下列說法錯誤的是( ) ―→―→―→ A.毛霉為好氧型真菌,碼放豆腐時要留出一定縫隙,以利于其有氧呼吸 B.加鹽腌制的目的是析出豆腐中的水分使之變硬,同時能抑制微生物的生長 C.加鹵湯、密封腌制中,毛霉不斷增
30、殖,并產(chǎn)生大量的酶,分解蛋白質(zhì) D.密封瓶口時,最好將瓶口通過酒精燈的火焰,以防止瓶口污染 解析:選C 從圖示可以看出,毛霉在加鹽腌制前就已長成,加鹵湯、密封腌制中,毛霉不再增殖。 11.(2018·南京六校聯(lián)考,多選)下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述,錯誤的是( ) A.與自然發(fā)酵相比,人工接種菌種不易被雜菌污染 B.較高溫度和密閉環(huán)境有利于果醋的發(fā)酵 C.鹽的用量、酒的種類和用量、溫度等均會影響腐乳風味 D.果酒、果醋和腐乳制作的微生物細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所都是細胞質(zhì)基質(zhì) 解析:選BD 果醋的發(fā)酵需要較高溫度,但應該在有氧環(huán)境中,不是密閉環(huán)境;參與腐乳制作的微生物是毛霉,屬于
31、需氧型真核生物,產(chǎn)生CO2的場所不是細胞質(zhì)基質(zhì),而毛霉和酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2場所是線粒體。 12.(2018·鹽城南洋中學診斷,多選)下列關(guān)于腐乳制作的描述中,正確的是( ) A.在腐乳制作過程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與 B.含水量大于85%的豆腐利于保持濕度,適宜制作腐乳 C.加鹽和加酒都能抑制微生物的生長 D.密封瓶口前瓶口不需要通過火焰滅菌 解析:選AC 腐乳制作中毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能催化豆腐中的蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸。制作腐乳用的是含水量為70%的豆腐,含水量太高腐乳不易成形。加鹽能析出豆腐中的水分,并抑制微生物的生長,鹵湯中加酒也能抑制微生物的
32、生長,并能調(diào)味。腐乳密封腌制時,封瓶時需將瓶口通過火焰以防雜菌污染。 二、非選擇題 13.(2016·天津高考)天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味,其生產(chǎn)工藝流程如下圖。 (1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度,這是因為酶________________________________________________________________________。 (2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高________的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。 (3)在醋酸發(fā)酵階段,獨流老醋采用獨特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下
33、: ①發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點是________________________,由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是____________________________。 ②乳酸含量高是獨流老醋風味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中______________________層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。 ③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的改變,加劇了不同種類乳酸菌的____________,淘汰了部分乳酸菌種類。 解析:(
34、1)酶的活性受溫度的影響,在最適溫度下酶的催化能力最強。(2)發(fā)酵過程中先通氣的目的是讓酵母菌大量繁殖,使發(fā)酵液中的酵母菌總數(shù)達到一定程度,有利于發(fā)酵的進行。(3)①醋酸桿菌是好氧菌,據(jù)圖分析,第15天將A、B層顛倒,顛倒后使原來處于下層缺氧狀態(tài)的醋酸桿菌分布在上層有氧的環(huán)境,醋酸桿菌大量繁殖,其數(shù)量上升,后來因為培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)被逐漸消耗以及呼吸產(chǎn)物對pH的影響,導致其數(shù)量不再增長而趨于穩(wěn)定。由此推測影響醋酸桿菌密度變化的主要因素是氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH。②因為乳酸菌是厭氧菌,故下層(未顛倒前B層處于下層,顛倒后A層處于下層)有利于乳酸菌繁殖。③由題目信息可知,由于營養(yǎng)物質(zhì)消耗、發(fā)酵環(huán)境發(fā)生改
35、變等,生物個體之間的斗爭、不同種類之間的競爭會加劇。 答案:(1)在最適溫度條件下催化能力最強 (2)酵母菌 (3)①先快速增長后趨于穩(wěn)定 氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH?、陬嵉骨暗腂層和顛倒后的A(或不翻動,或下) ③種間競爭(或競爭) 14.γ-氨基丁酸(GABA)是具有降血壓、抗焦慮等功能的水溶性氨基酸??蒲腥藛T通過實驗研究了白方腐乳在前發(fā)酵、鹽腌和后發(fā)酵過程中GABA的含量變化,為尋找生產(chǎn)富含GABA腐乳的工藝奠定基礎(chǔ)。實驗步驟如下: ① 豆腐白坯表面接種毛霉孢子后,在適宜的溫度和濕度下培養(yǎng)48 h,獲得毛坯。② 將毛坯分層整齊地擺放在瓶中,鹽腌5天。③ 腌制后加入鹵湯,置于28 ℃恒溫
36、箱中后發(fā)酵90天。④ 分別采集各時段的腐乳坯樣品,測定GABA含量,結(jié)果如下。 請分析回答: (1)通常含水量為________左右的豆腐適合做腐乳;毛霉生長的適宜溫度為________。 (2)前發(fā)酵過程中,毛坯的GABA含量發(fā)生明顯變化的原因是________________________________________________________________________。 (3)步驟②中,加鹽腌制的正確方法是________________________________。此過程腐乳干重中的GABA含量下降,一方面與食鹽抑制毛霉生長,酶活性降低有關(guān);另一方面部分
37、GABA會____________________而導致測定值減小。 (4)后發(fā)酵過程中,GABA含量再次增加的主要原因是__________________________________________,后發(fā)酵________天后的白方腐乳出廠銷售比較適宜。 解析:(1)含水量為70%的豆腐適合做腐乳,水分過多則腐乳不易成形。毛霉生長的適宜溫度為15~18 ℃。(2)在前期發(fā)酵過程中,毛霉生長旺盛,產(chǎn)生的蛋白酶量多、活性高,蛋白質(zhì)被大量水解為小分子肽和氨基酸。(3)腌制時要逐層加鹽,隨著層數(shù)的加高增加用鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。γ-氨基丁酸(GABA)是水溶性氨基酸,腌制過程中
38、會溶解于水,隨水流失,因而測定值會減小。(4)在后期發(fā)酵過程中,毛霉已經(jīng)死亡,但從其中浸提出來的蛋白酶仍能發(fā)揮作用,相對于前期發(fā)酵來說,需要更長的時間,腐乳發(fā)酵過程的后熟作用時間長。由圖可以看出,后發(fā)酵60天后的白方腐乳GABA含量較高,出廠銷售比較適宜。 答案:(1)70% 15~18 ℃ (2)毛霉產(chǎn)生的蛋白酶促進蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生GABA (3)逐層加鹽,隨著層數(shù)的加高增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些 溶解于水,隨水流失 (4)毛霉產(chǎn)生的蛋白酶繼續(xù)發(fā)揮作用 60 15.鴨梨醋飲屬于綠色健康飲品,既保存了鴨梨中的多種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、有機酸等營養(yǎng)成分,又兼具果醋醒酒護肝、助消化、
39、降低血脂、軟化血管等的養(yǎng)生保健功能,深受廣大消費者的青睞。下面為鴨梨醋飲的制作流程圖,請據(jù)圖回答問題: ―→ (1)果酒的釀造原理是先使酵母菌進行__________,以增加酵母菌的數(shù)量,然后再通過__________________獲得果酒。 (2)在果酒的自然發(fā)酵過程中,起主要作用的是附著在__________上的野生型酵母菌。 (3)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18~25 ℃,溫度過高時,酵母菌代謝減慢甚至死亡,原因是__________________________________________________。 (4)果醋發(fā)酵過程中,適宜的溫度為____________
40、_,較高的酒精度通常不適宜進行醋酸發(fā)酵,原因是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)酒精發(fā)酵后轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵前,除改變溫度外,還需調(diào)整的發(fā)酵條件是____________。 解析:(1)果酒的制作離不開酵母菌,酵母菌在氧氣充足時進行有氧呼吸,大量繁殖,在無氧條件下,進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。(2)在果酒的自然發(fā)酵過程中,起主要作用的是附著在鴨梨皮上的野生型酵母菌
41、。(3)溫度主要影響酶的活性。(4)醋酸菌的最適生長溫度為30~35 ℃。酒精濃度過高會抑制醋酸菌的生長和代謝,影響產(chǎn)酸量。(5)醋酸菌是需氧型細菌,發(fā)酵時需要通入無菌空氣。 答案:(1)有氧呼吸 無氧呼吸 (2)鴨梨皮 (3)溫度過高,酶的活性降低或失活 (4)30~35 ℃ 較高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝,使產(chǎn)酸量下降 (5)通入無菌空氣第二講微生物的利用 (一)培養(yǎng)基和無菌技術(shù) 1.據(jù)某微生物培養(yǎng)基的配方表回答下列問題 編號 ① ② ③ ④ ⑤ 成分 (NH4)2S
42、O4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL (1)此培養(yǎng)基按物理性質(zhì)劃分屬于液體培養(yǎng)基,因為沒有凝固劑(如瓊脂);按功能劃分屬于選擇培養(yǎng)基,因為沒有碳源,只有自養(yǎng)型微生物才能生長(利用空氣中的CO2)。 (2)此培養(yǎng)基含有的微生物的營養(yǎng)成分包括水、無機鹽和氮源三類,若加入氨基酸,則它可充當?shù)臓I養(yǎng)成分包括碳源、氮源和生長因子。 (3)若要觀察微生物的菌落特征,培養(yǎng)基中應添加的成分是凝固劑(瓊脂)。 (4)若用該培養(yǎng)基來分離尿素分解菌,應除去表中①成分(填表中序號),應加入尿素和不含氮元素的
43、有機物。 2.連線消毒和滅菌的方法 1.圖解培養(yǎng)基和無菌技術(shù) (1)培養(yǎng)基: (2)無菌技術(shù): 2.謹記易錯的兩個方面 (1)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的確定方法: ①自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機物,碳源可來自大氣中的CO2,氮源可由含氮無機鹽提供。 ②異養(yǎng)型微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是有機物,即碳源必須由含碳有機物提供,氮源也主要由有機物提供,部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機氮源。 (2)選擇無菌技術(shù)的原則: ①考慮無菌技術(shù)的效果:滅菌的效果比消毒要好。 ②考慮操作對象的承受能力:活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能用滅菌。 (二)微生物的分離與培養(yǎng)
44、 3.下圖是倒平板的操作,請據(jù)圖填空 (1)請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程:丙→乙→甲→丁。 (2)甲、乙、丙中的滅菌方法是灼燒滅菌。 (3)丁中的操作需要等待平板冷卻凝固才能進行。 4.下面是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法,接種后培養(yǎng)的效果圖,請完成下列問題 (1)獲得圖A效果和圖B效果的接種方法分別是稀釋涂布平板法、平板劃線法。 (2)某同學在純化土壤中的細菌時,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片,最可能的原因是什么?應當怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象。 答案:最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)滅菌。采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接
45、種環(huán)滅菌。 3.圖示大腸桿菌的純化培養(yǎng)過程 4.記住倒平板的四個注意事項 (1)培養(yǎng)基需冷卻至50 ℃時開始倒平板,倒平板時高于50 ℃則會燙手,低于50 ℃時若不能及時操作,培養(yǎng)基會凝固。 (2)需要使錐形瓶的瓶口通過火焰灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 (3)平板冷凝后,要將平板倒置。平板倒置后,既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā),又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。 (4)在倒平板的過程中,如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,這個平板不能用來培養(yǎng)微生物。 培
46、養(yǎng)基及無菌技術(shù) 命題點1 培養(yǎng)基的種類及成分 1.下列關(guān)于微生物培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.凡是碳源都能提供能量 B.碳源物質(zhì)不可能同時是氮源 C.無機氮源也能提供能量 D.除水以外的無機物只提供無機鹽 解析:選C 無機碳源不提供能量;有些物質(zhì)可以既作碳源又作氮源,如牛肉膏;自然界中一些微生物可進行化能合成作用,如硝化細菌,可以無機氮源合成自身物質(zhì),同時通過氧化外界無機物獲得生長所需能量;無機物也可提供碳源和氮源,如碳酸鹽和硝酸鹽等。 2.(2018·如皋市開學考試)微生物的實驗室培養(yǎng)要用到基礎(chǔ)培養(yǎng)基,但培養(yǎng)不同的微生物還需滿足其生長、繁殖的特殊需求。下列有關(guān)
47、說法正確的是( ) A.培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基的pH值調(diào)至堿性 B.培養(yǎng)乳酸菌時需在培養(yǎng)基中添加維生素 C.在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加纖維素用于篩選能分解纖維素的菌種 D.培養(yǎng)酵母菌時需要提供無氧的條件 解析:選B 霉菌生長所需要的pH是酸性,培養(yǎng)霉菌時應將pH調(diào)至酸性,在堿性情況下不易繁殖,甚至會導致霉菌死亡,A錯誤;維生素是乳酸菌生長繁殖所必需的,在體內(nèi)又不能合成,因此要在培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基中添加維生素,B正確;基礎(chǔ)培養(yǎng)基含有其他碳源,應該用纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選分解纖維素的菌種,C錯誤;酵母菌是兼性厭氧型微生物,在有氧條件下大量繁殖,無氧條件下產(chǎn)生酒精,所以培養(yǎng)酵母菌時需要提供有
48、氧的條件,D錯誤。 拓展·歸納 方法一 加入某些特定物質(zhì) 原理 依據(jù)某些微生物對某些物質(zhì)的抗性,在培養(yǎng)基中加入某些物質(zhì),以“抑制”不需要的微生物,“促進”所需要的微生物生長 舉例 培養(yǎng)基中加入高濃度食鹽時可抑制多種細菌的生長,但不影響金黃色葡萄球菌的生長,從而可將該菌分離出來 在培養(yǎng)基中加入青霉素時可抑制細菌、放線菌的生長,從而分離得到酵母菌和霉菌 方法二 改變培養(yǎng)基營養(yǎng)成分 培養(yǎng)基中缺乏氮源時 可分離自生固氮微生物,非自生固氮微生物因缺乏氮源而無法生存 培養(yǎng)基中若缺乏有機碳源 則異養(yǎng)微生物無法生存,而自養(yǎng)微生物可利用空氣中的CO2制造有機物生存 方法三 利
49、用“特定成分”分離 當石油是唯一碳源時 可抑制不能利用石油的微生物的生長,使能夠利用石油的微生物生存,從而分離出能消除石油污染的微生物 方法四 通過某些“特殊環(huán)境”分離 在高鹽環(huán)境中 可分離耐鹽菌,其他菌在鹽濃度高時易失水而不能生存 在高溫環(huán)境中 可分離得到耐高溫的微生物,其他微生物在高溫環(huán)境中因酶失活而無法生存 命題點2 無菌技術(shù)的操作 3.下列操作必需在嚴格無菌條件下進行的是( ) A.稱量牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分 B.利用平板劃線法接種大腸桿菌 C.用酒精擦拭雙手 D.溶化牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分 解析:選B 稱量牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分
50、要求清潔和消毒;利用平板劃線法接種大腸桿菌必須在嚴格無菌條件下進行,否則混入雜菌,不能提取到目的菌;用酒精擦拭雙手為清潔和消毒;配制好的培養(yǎng)基還要進行滅菌,故溶化牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分無需滅菌。 4.(2018·南通模擬)如圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.甲、乙、丙分別是安全閥、放氣閥和壓力表 B.使用時應在鍋內(nèi)水煮沸并排除全部冷空氣后才關(guān)閉乙 C.滅菌結(jié)束后應立即打開乙,放出鍋內(nèi)熱蒸汽 D.為達到良好滅菌效果,丙上數(shù)據(jù)應在100 kPa下維持15~30 min 解析:選C 滅菌結(jié)束后,應切斷熱源,等滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,到壓力表的壓力降到
51、零時,再打開排(放)氣閥,以防止提前打開排(放)氣閥,鍋內(nèi)壓力突然下降,導致滅菌容器內(nèi)的液體沖出容器,造成污染。 拓展·歸納高壓蒸汽滅菌鍋及其使用 手提式高壓滅菌 鍋結(jié)構(gòu)示意圖 操作步驟 操作要領(lǐng) 加水 將內(nèi)層滅菌桶取出,向外層鍋內(nèi)加水,水面與三角形擱架平齊 裝鍋 待滅菌物品放在滅菌桶中(不要裝得太滿),加蓋,對稱固定螺栓 加熱排氣 加熱滅菌鍋,打開排氣閥,等冷空氣完全排盡后,關(guān)閉排氣閥 保溫保壓 一般壓力為100 kPa、溫度為121 ℃下,保溫保壓15~30 min 出鍋 壓力表降至“0”點,溫度下降后,打開排氣閥,旋開固定螺栓,取出滅菌物品
52、 微生物的分離與培養(yǎng) [關(guān)鍵點撥] 1.制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 項目 要求 操作 計算 根據(jù)配方比例 計算配制100 mL的培養(yǎng)基所需各種成分的用量 稱量 準確地稱取 ①放在稱量紙上稱量 ②動作迅速,及時蓋瓶蓋 溶化 防止瓊脂糊底 ①連同稱量紙一起加水、加熱 ②待牛肉膏溶化取出稱量紙 ③添加蛋白胨、氯化鈉、瓊脂 ④玻璃棒不停地攪拌 ⑤補加蒸餾水至100 mL 滅菌 殺死芽孢和孢子 ①培養(yǎng)基高壓蒸汽滅菌 ②培養(yǎng)皿干熱滅菌 倒平板 待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃ ①在酒精燈火焰旁操作 ②錐形瓶的瓶口要迅速通過火焰 ③左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫
53、隙,右手將錐形瓶中培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋 ④待培養(yǎng)基凝固,將平板倒置,使皿蓋在下,皿底在上 注意:溶化后需先調(diào)節(jié)pH,再分裝后滅菌。 2.平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較 項目 平板劃線法 稀釋涂布平板法 分離 結(jié)果 計數(shù) 不能 可以 接種 用具 接種環(huán) 涂布器 注意 事項 (1)幾次灼燒接種環(huán)的目的: ①取菌種之前灼燒的目的:殺死接種環(huán)上原有的微生物 ②每次劃線之前灼燒的目的:殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種,使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端,使每次劃線菌種數(shù)目減少 ③劃線結(jié)束灼燒的目的:殺死接種環(huán)上殘存的菌種
54、,避免細菌污染環(huán)境和感染操作者 (2)第二次以后的劃線操作: 總是從上一次劃線末端開始,能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到由單個細菌繁殖而來的菌落 (1)稀釋操作時: 每支試管及其中 9 mL 的水、移液管均需滅菌;操作時,試管口和移液管應在離火焰1~2 cm處 (2)涂布平板時: ①涂布器用 70%酒精消毒,取出時,多余酒精在燒杯中滴盡,沾有少量酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃 ②不要將過熱的涂布器放在盛放酒精的燒杯中,以免引燃其中的酒精 ③酒精燈與培養(yǎng)皿距離要合適,移液管頭不要接觸任何物品 共同點 都要用到固體培養(yǎng)基;都需進行無菌操作;都會在培養(yǎng)基表面形
55、成單個的菌落;都可用于觀察菌落特征 [題點突破] 命題點1 制備大腸桿菌培養(yǎng)基 1.下列關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述,錯誤的是( ) A.操作順序為計算→稱量→溶化→倒平板→滅菌 B.將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯 C.待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時倒平板 D.待平板冷卻凝固后將平板倒過來放置 解析:選A 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板,其順序不能顛倒。牛肉膏容易吸潮,所以稱好后需將稱量紙一同放入燒杯,當牛肉膏溶化并與稱量紙分離后,用玻璃棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻到50 ℃左右,并且處于溶化狀態(tài)時開始倒平板,平板冷卻凝固后才能
56、倒置。 命題點2 純化大腸桿菌 2.(2018·蘇州期初)關(guān)于實驗室培養(yǎng)和純化大腸桿菌過程中的部分操作,下列說法正確的是( ) A.配培養(yǎng)基、倒平板、接種需要在酒精燈火焰旁進行 B.倒平板時,倒入的培養(yǎng)基冷卻后蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋 C.劃線接種時,灼燒接種環(huán)后立即進行再次劃線 D.劃線接種結(jié)束后,需將平板倒置后放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 解析:選D 倒平板、接種需要在酒精燈火焰旁進行,配培養(yǎng)基不需要在酒精燈的火焰旁進行,A錯誤;倒入培養(yǎng)基后立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋,冷卻后將平板倒過來放置,B錯誤;劃線接種時,灼燒接種環(huán)后要等待其冷卻后才能進行再次劃線,C錯誤;劃線接種結(jié)束后,需將平板倒置后放入培
57、養(yǎng)箱中培養(yǎng),D正確。 3.(2014·全國卷Ⅱ)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量,并進行了細菌分離等工作?;卮鹣铝袉栴}: (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前,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水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌。操作時,接種環(huán)通過_____
58、___滅菌,在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)示意圖A和B中,________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進行靜置培養(yǎng),另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的
59、細菌生長速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中____________的含量,同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高________的利用率。 解析:(1)為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格,可在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間。0.1 mL 稀釋液中平均有38個活菌,可推測每升水樣中的活菌數(shù)=38×10×100×1 000=3.8×107(個)。(2)接種環(huán)、接種針或其他金屬用具直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,可以迅速徹底地滅菌。在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線,其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落。(3)比較兩圖可以看出,A是用平板劃線
60、法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果,B是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)由于振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量,還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率,因此振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。 答案:(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格 3.8×107 (2)灼燒 將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B (4)溶解氧 營養(yǎng)物質(zhì) 拓展·歸納統(tǒng)計菌落數(shù)目的兩種方法 (1)顯微鏡直接計數(shù)法: ①原理:利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板,在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。 ②方法:用計數(shù)板計數(shù)。 ③缺點:不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計數(shù)法(活菌
61、計數(shù)法): ①原理:當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。 ②計算公式:每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M,其中,C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL),M代表稀釋倍數(shù)。 ③操作:設(shè)置重復組,增強實驗的說服力與準確性。同時為了保證結(jié)果準確,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù)。 [高考真題集中研究——找規(guī)律] 1.(2016·江蘇高考,多選)漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類,在環(huán)境修復、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶
62、菌株的過程,相關(guān)敘述正確的是( ) A.生活污水中含有大量微生物,是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品 B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物,通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落 C.在涂布平板上長出的菌落,再通過劃線進一步純化 D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物,可在常溫下長期保存菌株 解析:選BC 生活污水中含木質(zhì)素的物質(zhì)相對較少,產(chǎn)漆酶菌株也較少,不宜作為分離產(chǎn)漆酶菌株的樣品;產(chǎn)漆酶菌株可降解木質(zhì)素,在篩選培養(yǎng)基中加入木質(zhì)素可篩選產(chǎn)漆酶的菌株,篩選時可通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落;在涂布平板上生長的菌落可能還有其他雜菌,可再通過平板劃線法進一步純化;對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法
63、,即在-20 ℃的冷凍箱中保存。 2.(2015·江蘇高考)做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時,下列敘述正確的是( ) A.高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋 B.倒平板時,應將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上 C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落 D.用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時,應標記在皿底上 解析:選D 在高壓滅菌的操作過程中,加熱結(jié)束后應讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,待壓力表的壓力降到零時,打開放氣閥,旋松螺栓,打開蓋子。倒平板時,用左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,而不是完全取下放到一邊。接種環(huán)經(jīng)火焰灼燒滅菌后應在火焰旁冷卻后
64、,再用其挑取菌落。在微生物的培養(yǎng)中,一般將培養(yǎng)皿倒置,在皿底上用記號筆做標記。 3.(2015·江蘇高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃,可用來發(fā)酵處理秸稈,提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果,研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株,并對其降解纖維素能力進行了研究。請回答下列問題: (1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中,下列選項不需要的是________(填序號)。 ①酒精燈 ②培養(yǎng)皿?、埏@微鏡?、軣o菌水 (2)在涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是_____________________________________________。 (3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的
65、培養(yǎng)基時,若試管口粘附有培養(yǎng)基,需要用酒精棉球擦凈的原因是_____________________________________。 (4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物,但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上,篩到了幾株有透明降解圈的菌落(見下圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的____________有關(guān)。圖中降解纖維素能力最強的菌株是______(填圖中序號)。 (5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4,在不同溫度和pH條件下進行發(fā)酵,測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖,推測菌株________更適合用于人工瘤胃發(fā)酵,理由是 __
66、______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)在樣品稀釋和涂布平板過程中,需要在酒精燈火焰附近進行操作,培養(yǎng)皿用于盛放培養(yǎng)基并培養(yǎng)細菌,無菌水做稀釋的溶劑,此處唯一用不到的是顯微鏡。(2)在涂布平板時,要取少量菌懸液滴加到培養(yǎng)基表面,因為如果滴加菌懸液量過多,菌懸液就會堆積在培養(yǎng)基表面,影響分離效果。(3)在向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時,如果試管口粘附有培養(yǎng)基,就很容易使棉塞受到污染,因此,需要用無菌的酒精棉球?qū)⒃嚬芸诓潦酶蓛簟?4)因為剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物,且不與纖維素降解產(chǎn)物反應。所以在剛果紅培養(yǎng)基平板上,菌落周圍有透明降解圈是纖維素被降解的結(jié)果,降解圈大小由纖維素酶的活性和量決定。圖中菌落①周圍的降解圈最大,因此其降解纖維素的能力最強。(5)考慮到人工瘤胃的發(fā)酵過程會使發(fā)酵液酸性增加,溫度升高,在這個前提下觀
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