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選考部分 生物技術(shù)實踐 第1講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 ———————突破點(一)　果酒和果醋的制作——(對應(yīng)學(xué)生用書P194)———— 1．制作原理 類型 菌種 反應(yīng) 果酒 酵母菌 階段1：有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖，其反應(yīng)式為： C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 階段2：無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，其反應(yīng)式為： C6H12O62C2H5OH＋2CO2 果醋 醋酸菌 氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應(yīng)式為：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O 缺少糖源、氧氣充足時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?，其反?yīng)式為：C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O 2．實驗設(shè)計與操作 　(2016全國卷Ⅱ)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(xì)胞的______________中進行，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③在酵母菌細(xì)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__________。 (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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞中的細(xì)胞器只有核糖體一種，不含線粒體。 答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　酸性重鉻酸鉀　線粒體　快 (2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 1．果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計思路 (1)因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個過程中都需氧。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下，應(yīng)控制進入氧氣，故應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 (2)由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2，因此需設(shè)排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應(yīng)連接一個長而彎曲的膠管。 (3)因要對發(fā)酵的情況進行及時監(jiān)測，應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。 2．果酒和果醋制作成功的關(guān)鍵點 項目 說明 材料的選 擇與處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，以防洗去野生型酵母菌 防止發(fā)酵 液被污染 ①榨汁機和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈，且發(fā)酵瓶要進行消毒； ②清洗葡萄時要先清洗后除枝梗； ③發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管而不用直管 控制發(fā) 酵條件 ①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3的空間，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)酵液的溢出； ②嚴(yán)格控制溫度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵；30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的發(fā)酵； ③充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需關(guān)閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需經(jīng)充氣口充氣 1．下列關(guān)于果酒和果醋制作的敘述，正確的是(　　) A．在制作果酒和果醋的實驗中，應(yīng)該一直保持厭氧環(huán)境 B．當(dāng)氧氣、糖源充足時，醋酸菌能將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸 C．由于酵母菌的繁殖能力很強，不需對所用裝置進行消毒處理 D．溫度對酵母菌酒精發(fā)酵的影響很大，而對醋酸菌的發(fā)酵影響不大 解析：選B　果酒制備用的菌種是酵母菌，為兼性厭氧型，進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，溫度一般控制在18～25 ℃；果醋制備用的菌種是醋酸菌，屬于好氧型細(xì)菌，發(fā)酵時需要持續(xù)通入空氣，溫度應(yīng)控制在30～35 ℃；果酒和果醋制作時都要對制作工具進行消毒，消除雜菌影響。 2．如圖表示各種因素對醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸的影響，其中錯誤的是(　　) 解析：選C　溫度(pH)通過影響酶的活性來改變醋酸的產(chǎn)生速率，在最適溫度(pH)時產(chǎn)生速率最大，高于或低于該溫度(pH)都會使活性降低(甚至喪失)，A、D正確。醋酸菌是好氧菌，在一定范圍內(nèi)，隨著溶氧量的增加，醋酸會隨著該菌生長繁殖速率的加快而增加，但當(dāng)溶氧量增大到一定值時，由于受其他條件的限制，不可能繼續(xù)增加而達(dá)到最大產(chǎn)生速率，B正確。醋酸產(chǎn)生速率隨時間的變化在最初階段可能不斷加快，當(dāng)活菌數(shù)目達(dá)到最多時其產(chǎn)生總量會繼續(xù)增加，而產(chǎn)生速率則不再有明顯加快的現(xiàn)象，C錯誤。 ———————————突破點(二)　腐乳的制作—————— 1．制作原理 2．制作流程及影響因素 1．(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．成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要由細(xì)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；毛霉的作用主要是分解蛋白質(zhì)和脂肪；成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要是毛霉產(chǎn)生的菌絲。 2．某品牌的腐乳獨具特色，它采用優(yōu)質(zhì)黃豆作為原料，經(jīng)嚴(yán)格篩選后用傳統(tǒng)工藝制成?；卮鹣嚓P(guān)問題： (1)在腐乳腌制過程中起主要作用的是毛霉，毛霉和細(xì)菌共有的細(xì)胞器是________?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，除毛霉外，還有多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如__________________(寫出兩種即可)等。 (2)毛霉等多種微生物產(chǎn)生的________酶和________酶，使制作的腐乳更加鮮美且易于消化吸收。要制作出色、香、味俱全的腐乳，關(guān)鍵在于________的配制。 (3)腐乳制作過程中需要加鹽腌制8 d左右，加鹽可以____________________，使豆腐塊變硬，并且在接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，避免________________，裝瓶時加入鹵湯中的________和________也有相同的作用。 (4)在制作過程中，若將腐乳坯堆積起來會導(dǎo)致__________________________________，影響毛霉生長。 解析：(1)多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉屬于真核生物，與細(xì)菌(原核生物)共有的細(xì)胞器是核糖體。(2)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。鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味，是由酒及各種香辛料配制而成的。(3)加鹽可以析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，同時還能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。鹵湯中的酒和香辛料也具有防腐殺菌的作用。(4)在制作過程中，若將腐乳坯堆積起來會因毛霉等呼吸作用釋放的能量不能揮發(fā)而使堆內(nèi)溫度升高，影響毛霉的生長。 答案：(1)核糖體　青霉、酵母菌(合理即可)　(2)蛋白　脂肪　鹵湯　(3)析出豆腐中的水分　豆腐塊腐敗變質(zhì)　香辛料　酒　(4)堆內(nèi)溫度升高(合理即可) 影響腐乳品質(zhì)的因素 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(fēng)味或質(zhì)量 1．下列有關(guān)腐乳的敘述正確的是(　　) ①腐乳的制作主要是利用了微生物發(fā)酵的原理，主要參與的微生物是青霉 ②用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形 ③豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲，嚴(yán)格地說是直立菌絲，豆腐中還有匍匐菌絲 ④決定腐乳特殊口味的是鹵湯 ⑤腐乳的營養(yǎng)豐富，是因為大分子物質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵作用分解成小分子且易于消化吸收的物質(zhì) ⑥鹵湯中含酒量應(yīng)該控制在21%左右，酒精含量過高，腐乳成熟的時間會延長；含量過低，不足以抑制微生物的生長 A．①②③④　　　　　　 B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥ 解析：選B　參與腐乳制作的微生物主要是毛霉，豆腐上生長的白毛是毛霉的直立菌絲；毛霉產(chǎn)生的蛋白酶、脂肪酶能將蛋白質(zhì)和脂肪分別水解為小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸；用來制作腐乳的豆腐一般含水量為70%左右；鹵湯直接關(guān)系著腐乳的色、香、味，鹵湯中酒的含量應(yīng)該控制在12%左右。 2．(2018濟寧模擬)紅方是腐乳的一種。請回答與其制作有關(guān)的問題： (1)補充制作紅方的實驗流程：①____________→②加鹽腌制→③____________→④密封腌制。 (2)在實驗流程①中，首先將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，籠屜中的溫度應(yīng)控制在________℃，并保持一定的________。5天后豆腐塊表面布滿毛霉菌絲，這些毛霉來自空氣中的________。 (3)在實驗流程②操作中，向長滿毛霉的豆腐塊加鹽，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬。同時，鹽還能________________，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。 解析：(1)制作紅方的實驗流程：①豆腐上長出毛霉→②加鹽腌制→③加鹵湯裝瓶→④密封腌制。(2)在實驗流程①中，首先將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，籠屜中的溫度應(yīng)控制在15～18 ℃，并保持一定的濕度。5天后豆腐塊表面布滿毛霉菌絲，這些毛霉來自空氣中的毛霉孢子。(3)在實驗流程②操作中，向長滿毛霉的豆腐塊加鹽，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬。同時，鹽還能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。 答案：(1)豆腐上長出毛霉　加鹵湯裝瓶　(2)15～18　濕度　毛霉孢子　(3)抑制微生物的生長 ———————————突破點(三)　泡菜的制作—————— 1．泡菜的制作 (1)菌種來源：附著在蔬菜上的乳酸菌。 (2)制作原理：在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。反應(yīng)式：C6H12O6―→2C3H6O3。 (3)完善制作流程： 2．測定亞硝酸鹽的含量 (1)檢測原理 ①有關(guān)反應(yīng)： NO反應(yīng)物玫瑰紅色染料。 ②判斷方法：觀察樣品顏色變化，并與標(biāo)準(zhǔn)顯色液比較，然后計算亞硝酸鹽含量。亞硝酸鹽溶液的濃度高，顏色深些；溶液濃度低，顏色淺些。 (2)檢測步驟 配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色。 　(2013全國卷Ⅱ)回答下列有關(guān)泡菜制作的問題： (1)制作泡菜時，所用鹽水需煮沸，其目的是________________________________________________________________________。 為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的作用是________________________________________________________________________。 (2)泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進行_____________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的______中。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有________、__________________和__________________等。 (4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是 ________________________________________________________________________， 原因是__________________________________________________________。 解析：(1)細(xì)菌分布廣泛，制作泡菜時，需要乳酸菌進行發(fā)酵，為防止雜菌污染，所需鹽水需要煮沸；加入陳泡菜液，可以增加乳酸菌數(shù)量，加速乳酸產(chǎn)生。(2)乳酸菌為原核生物，可通過無氧呼吸將葡萄糖分解為乳酸，其無氧呼吸的過程發(fā)生在乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)中。(3)在泡菜制作過程中，要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量等。(4)由于乳酸菌比雜菌更為耐酸，在酸性環(huán)境中，乳酸菌能夠正常地增殖，而其他雜菌繁殖將受到抑制，所以在此過程中，乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少。 答案：(1)殺滅雜菌　增加乳酸菌數(shù)量　(2)無氧呼吸　細(xì)胞質(zhì)　(3)溫度　腌制時間　食鹽用量　(4)乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少　乳酸菌比雜菌更為耐酸 1．泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化 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) 變化曲線 注意：亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的 2．四種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的比較 菌種 呼吸類型 原理 溫度 果酒 酵母菌 兼性厭氧 無氧呼吸產(chǎn)生酒精 18～25 ℃ 果醋 醋酸菌 需氧 糖(酒精)→醋酸 30～35 ℃ 腐乳 毛霉等 需氧 蛋白酶、脂肪酶分別 水解蛋白質(zhì)、脂肪 15～18 ℃ 泡菜 乳酸菌 無氧 無氧呼吸產(chǎn)生乳酸 室溫 1．下列關(guān)于泡菜制作的敘述，錯誤的是(　　) A．泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵的過程即乳酸菌進行無氧呼吸的過程 B．制備樣品處理液時，加入氫氧化鋁乳液的目的是除去色素等雜質(zhì)，得到澄清溶液 C．腌制時，溫度過高、食鹽量過低、腌制的時間過短易引起細(xì)菌大量繁殖 D．制作泡菜的過程中，亞硝酸鹽的含量變化規(guī)律是先減少后增加 解析：選D　制作泡菜過程中，亞硝酸鹽的含量變化為先增加后減少。 2．(2014海南高考)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。 ①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。 ②樣品管的制備：用刻度移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行顯色，得到樣品管。 ③將每個____________分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進行比較，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的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。 (2)如圖表示的是泡菜中__________________________________ ____________________________________________________趨勢。 (3)泡菜制作過程中產(chǎn)酸的細(xì)菌主要是____________(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。 解析：(1)在亞硝酸鹽的含量測定中，用不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管；用刻度移液管分別吸取一定量的不同泡制天數(shù)的泡菜濾液，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行顯色，得到樣品管；將每個樣品管分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進行比較，找出與樣品管顏色深淺相近的標(biāo)準(zhǔn)管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管中的亞硝酸鹽含量。(2)據(jù)圖可知，該圖表示亞硝酸鹽含量隨發(fā)酵時間的變化曲線。(3)制作泡菜時利用的微生物是乳酸菌。 答案：(1)①不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液?、诓煌葜铺鞌?shù)的泡菜濾液?、蹣悠饭堋∠嗤?相近)　(2)亞硝酸鹽含量的變化　(3)乳酸菌 [課堂小結(jié)握主干]　(對應(yīng)學(xué)生用書P197) 建知識體系(填一填) 記核心要點(背一背) [填空]①毛霉　②乳酸菌?、跜6H12O6―→2C3H6O3(乳酸) ④酵母菌?、軨6H12O62C2H5OH＋2CO2?、薮姿峋? 1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的三個要點 (1)泡菜制作過程中乳酸含量先增加后保持穩(wěn)定。 (2)制作果醋利用醋酸菌的有氧呼吸。 (3)腐乳制作中酒精及香辛料的作用不僅僅在于調(diào)味。酒精還可以抑制微生物生長，香辛料可防腐殺菌。 2．泡菜制作中鹽水煮沸的兩大作用 清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用，一是除去水中氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。 3．幾種發(fā)酵技術(shù)中的微生物種類 (1)在葡萄酒的自然發(fā)酵中，菌種來源于附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。 (2)腐乳制作的主要菌種是毛霉，其在15～18 ℃生長迅速。豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子。 (3)制作泡菜的主要菌種是乳酸菌(厭氧菌)，在無氧條件下可將葡萄糖分解為乳酸。 [課后跟蹤檢測]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 一、選擇題 1．如圖是草莓酒制作的步驟，下列分析錯誤的是(　　) ―→―→―→―→―→―→ A．步驟②是對草莓進行滅菌處理 B．步驟⑤為加入酵母菌液 C．發(fā)酵過程中放氣量先增加后減少 D．利用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精 解析：選A　步驟②是對草莓進行沖洗，不能進行滅菌，否則會殺死草莓上的野生型酵母菌，A錯誤；步驟⑤為加入酵母菌液或含酵母菌的凝膠珠，B正確；酒精發(fā)酵過程中除了產(chǎn)生酒精，還會產(chǎn)生大量的二氧化碳，但隨著發(fā)酵的進行，由于營養(yǎng)物質(zhì)逐漸減少等原因，酵母菌酒精發(fā)酵的速率減慢，產(chǎn)生的二氧化碳也隨之減少，因此發(fā)酵過程中放氣量先增加后減少，C正確；酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測，D正確。 2．如圖所示的裝置可用于生物技術(shù)實踐的相關(guān)實驗，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　 ) A．乙裝置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 B．利用裝置甲制作腐乳時，應(yīng)隨著豆腐塊層數(shù)的加高而增加鹽量 C．用裝置乙制作果酒時溫度應(yīng)控制在30 ℃左右，制作果醋時應(yīng)適當(dāng)降溫 D．裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染 解析：選C　用裝置乙制作果酒時溫度應(yīng)控制在18～25 ℃，制作果醋時溫度應(yīng)控制在30～35 ℃。 3．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，為避免缺氧，放豆腐時要留出一定縫隙 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　從流程圖可以看出，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。 4．某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不當(dāng)導(dǎo)致泡菜腐爛。下列原因中正確的是(　　) ①罐口密閉缺氧，抑制了乳酸菌的生長繁殖 ②罐口封閉不嚴(yán)，氧氣抑制了乳酸菌的生長繁殖 ③罐口封閉不嚴(yán)，氧氣抑制了其他腐生菌的生長和繁殖 ④罐口封閉不嚴(yán)，促進了需氧腐生菌的生長和繁殖 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 解析：選B　制作泡菜要注意壇口的密封，封閉不嚴(yán)，氧氣進入會抑制乳酸菌的生長繁殖，也會導(dǎo)致需氧腐生菌的生長，使泡菜腐爛。 5．下列有關(guān)測定亞硝酸鹽含量的敘述，錯誤的是(　　) A．亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)需在鹽酸酸化條件下進行 B．重氮化反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料 C．對顯色反應(yīng)樣品進行目測，可精確算出泡菜中亞硝酸鹽含量 D．配制溶液所用的提取劑為氯化鎘與氯化鋇 解析：選C　通過比色法來測定亞硝酸鹽含量，只能大致估算出其含量，并不能精確計算出其多少。 二、非選擇題 6．(2018惠州調(diào)研)近年，藍(lán)莓成為集營養(yǎng)與保健于一身的新興水果品種，果實可鮮食，也可加工成果醋、果酒等飲品。 (1)釀造藍(lán)莓果酒所需的主要微生物是________，水果中的糖類主要為該微生物提供________________________________________________________________________。 (2)家庭式釀造果酒大多數(shù)采用自然發(fā)酵的方法，一般不對果實進行嚴(yán)格的消毒處理，原因是________________________________________________________________________ ______________________；但這樣也能成功的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)鑒定發(fā)酵成品是否含有酒精可用________________________________________________________________________ 來檢驗，如含有酒精則會呈現(xiàn)________色。 (4)若用果酒制作果醋，需往果酒中通入________，并保持比果酒制作時的溫度________(填“高”或“低”)。 解析：(1)釀造果酒所需的微生物主要是酵母菌，水果中的糖類主要為微生物生長提供碳源和能源。(2)家庭式釀造果酒大多數(shù)利用的是果皮上的野生型酵母菌，若對果實進行嚴(yán)格消毒，會導(dǎo)致果實表面的酵母菌被殺死，影響發(fā)酵。發(fā)酵過程中，在缺氧、酸性的環(huán)境中酵母菌能生長，而絕大多數(shù)其他微生物的生長受抑制，因此不進行嚴(yán)格的消毒處理，發(fā)酵也能夠成功。(3)鑒定酒精應(yīng)選擇酸性重鉻酸鉀，若顏色變?yōu)榛揖G色，則說明有酒精產(chǎn)生。(4)制作果醋利用的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌為好氧菌，因此發(fā)酵時需通入空氣，且其生長的適宜溫度高于酵母菌。 答案：(1)酵母菌　碳源和能源　(2)避免果實表面的酵母菌被殺死，影響酒精發(fā)酵　在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長而絕大多數(shù)其他微生物的生長繁殖受到抑制　(3)酸性重鉻酸鉀　灰綠　(4)空氣(氧氣)　高 7．(2016天津高考)天津獨流老醋歷史悠久、獨具風(fēng)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(yīng)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_(dá)_______________________________________________________________________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： 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(fēng)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：(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(dá)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(dǎo)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)?、鄯N間競爭(或競爭) 8．(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，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(yīng)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幔巨D(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅帷? 答案：(1)菌種　發(fā)酵時間　(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(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間　(4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油 9．腐乳是我國特有的發(fā)酵食品，是備受消費者喜愛的營養(yǎng)食品。某科研機構(gòu)研究了腐乳生產(chǎn)過程中不同濃度的食鹽對腐乳中氨基酸含量和pH的影響，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下所示。請回答下列問題。 鹽度(%) 時間(d) 5 8 11 5 6.66 6.72 6.70 10 6.63 6.62 6.68 20 4.64 6.58 6.62 30 4.61 6.56 6.58 45 4.50 6.47 6.52 60 4.11 6.44 6.50 后期發(fā)酵階段腐乳的pH變化 (注：后期發(fā)酵階段是指從腐乳裝瓶后直到成熟的過程) (1)腐乳生產(chǎn)過程有多種微生物的參與，其中起主要作用的是________。 (2)腐乳制備過程中，加鹽可以________________________________________________________________________， 使豆腐塊變硬。 (3)由圖可知，后期發(fā)酵過程中，隨著時間的延長，腐乳中游離氨基酸的含量將________，蛋白質(zhì)含量呈________趨勢。這是由于前期發(fā)酵階段產(chǎn)生了大量的________，在后期發(fā)酵階段將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為小分子的物質(zhì)。 (4)由表可知，后期發(fā)酵到60天時，鹽度為________的腐乳已經(jīng)腐敗，說明原因：________________________________________________________________________。 (5)綜上研究結(jié)果，為了滿足口味清淡消費者的需求，同時保證營養(yǎng)豐富、口感鮮美，在生產(chǎn)過程中應(yīng)該將腐乳的鹽度控制在________左右。 解析：參與腐乳生產(chǎn)的微生物主要是毛霉。在腐乳制備過程中，加鹽可以使豆腐中的水析出，使豆腐塊變硬，同時也可以抑制其他微生物的生長。毛霉產(chǎn)生的蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解成小分子的游離氨基酸和多肽。因此，在后期的發(fā)酵過程中，腐乳中蛋白質(zhì)的含量下降，游離氨基酸的含量上升。由表可知，鹽度為5%的腐乳隨時間延長，pH逐漸降低，表明已經(jīng)腐敗變質(zhì)，這是腐乳中鹽濃度過低，不能抑制其他微生物的生長導(dǎo)致的。 答案：(1)毛霉　(2)析出豆腐中的水分　(3)上升　下降　蛋白酶　(4)5%　鹽濃度過低，不足以抑制微生物的生長，導(dǎo)致腐敗變質(zhì)　(5)8% 10．無論是北方還是南方，泡菜的制作方法大致相同，一般的制作方法是：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香料及一些“陳泡菜水”，密封后置于陰涼處，最適環(huán)境溫度為28～30 ℃。在實驗室或工廠生產(chǎn)泡菜時，還要跟蹤檢測泡菜腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是__________________________________________。 加入“陳泡菜水”的作用是___________________________________________。 (2)從細(xì)胞結(jié)構(gòu)來看，制作泡菜用的乳酸菌屬于________(填“原核生物”“真核生物”或“病毒”)。若要獲得大量乳酸菌菌種，應(yīng)選用培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有________、__________、水、無機鹽等，同時還必須滿足__________、________等具體培養(yǎng)條件的要求。 (3)泡菜壇一般用水封的目的是_________________________________________。 若泡菜壇有裂縫，可能會出現(xiàn)的結(jié)果是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是________________________________，如何進行調(diào)整？________________________，其中鹽與清水的質(zhì)量比為________。 解析：(1)制作泡菜時，所用的泡菜壇應(yīng)用白酒擦拭消毒以防雜菌污染?！瓣惻莶怂敝泻腥樗峋?，制作泡菜時加入的“陳泡菜水”可提供乳酸菌菌種。(2)乳酸菌是原核生物。培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基中應(yīng)有碳源、氮源、水、無機鹽等，同時還需滿足pH、無氧等具體培養(yǎng)條件的要求。(3)乳酸菌為厭氧菌，泡菜壇一般用水封的目的是隔絕空氣，創(chuàng)造無氧環(huán)境。若泡菜壇有裂縫，則會有部分空氣進入，導(dǎo)致乳酸菌不能正常生長，而一些雜菌大量繁殖，泡菜會變質(zhì)。(4)加鹽太多，抑制了乳酸菌的繁殖，可導(dǎo)致制作的泡菜“咸而不酸”。制作泡菜時，按照鹽與清水的質(zhì)量比為1∶4的比例配制鹽水。 答案：(1)消毒(或防止雜菌污染)　提供乳酸菌菌種 (2)原核生物　碳源　氮源(合理即可)　pH　無氧 (3)創(chuàng)造無氧環(huán)境　乳酸菌不能正常生長，而一些雜菌大量繁殖，泡菜會變質(zhì)　(4)加鹽過多，抑制了乳酸菌發(fā)酵　減少鹽的投放量　1∶4 11．近年來，紀(jì)錄片《舌尖上的中國》引發(fā)全民關(guān)注美食的熱潮，其中多次講述了利用不同微生物的發(fā)酵作用制作的美味食品。請分析回答下列問題： (1)在果醋制作時，運用醋酸菌在供應(yīng)________和糖源充足時，將果糖分解成醋酸；在糖源不充足時，也可以利用酒精生成醋酸，請寫出該過程的反應(yīng)式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)腐乳制作的流程是：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制。用鹽腌制時，應(yīng)注意控制__________________；配制鹵湯時，要使鹵湯中酒的含量控制在________%左右。 (3)制作泡菜的原理是________________________________________________________________________ __________________________。蔬菜在腌制過程中，會產(chǎn)生亞硝酸鹽，在________________________________________________________________________ 條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生________________反應(yīng)后，再與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成________色染料。 解析：(1)在果醋制作時，當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，其反?yīng)式為：C2H5OH＋O2酶,CH3COOH＋H2O。(2)腐乳制作過程中，加鹽腌制時，應(yīng)注意控制鹽的用量；配制鹵湯時，要使鹵湯中酒的含量控制在12%左右，若酒精含量過高會延長腐乳成熟的時間，若酒精含量過低則不足以殺菌。(3)制作泡菜的原理是乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖，將葡萄糖分解成乳酸。在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。 答案：(1)氧氣　C2H5OH＋O2酶,CH3COOH＋H2O　(2)鹽的用量　12　(3)乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖，將葡萄糖分解成乳酸　鹽酸酸化　重氮化　玫瑰紅 第2講 微生物的培養(yǎng)和利用 ——突破點(一)　培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)————— 1．培養(yǎng)基 2．無菌技術(shù) 3．大腸桿菌的純化培養(yǎng) 　(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(xì)菌含量，并進行了細(xì)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(xì)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(dāng)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(xì)菌。操作時，接種環(huán)通過________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(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)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_(dá)_____________________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)＝38101001 000＝3.8107(個)。(2)接種環(huán)、接種針或其他金屬用具直接在酒精燈外焰灼燒，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(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。 答案：(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8107 (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) 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，氮源主要由有機物提供，部分異養(yǎng)型微生物可以利用無機氮源。 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。 3．兩種純化細(xì)菌方法的比較 項目 優(yōu)點 缺點 適用范圍 平板 劃線法 可以觀察菌落特征，對混合菌進行分離 不能計數(shù) 適用于好氧菌 稀釋涂 布平板法 可以計數(shù)，可以觀察菌落特征 操作復(fù)雜、需要涂布多個平板 適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 1．在微生物實驗室培養(yǎng)過程中，無菌技術(shù)是實驗成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下列常用的無菌操作錯誤的是(　　) A．無菌操作不要求殺死培養(yǎng)基內(nèi)的一切微生物 B．用酒精擦拭雙手的方法對操作者進行消毒 C．實驗操作過程中應(yīng)在酒精燈火焰附近進行 D．玻璃器皿可用酒精擦拭來進行滅菌 解析：選D　無菌技術(shù)是用來防止培養(yǎng)物被其他外來微生物污染，而不是殺死培養(yǎng)基中的一切微生物；對操作者應(yīng)用較溫和的方法進行消毒；實驗操作過程中應(yīng)在酒精燈火焰旁進行，防止微生物污染培養(yǎng)基；無菌操作用到的玻璃器皿要用干熱滅菌法徹底消滅其中的微生物，用酒精擦拭只能消毒不能滅菌。 2．為了獲得純度高的大腸桿菌，需要對大腸桿菌進行培養(yǎng)和分離。培養(yǎng)大腸桿菌一般用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基。 (1)培養(yǎng)大腸桿菌，配制固體培養(yǎng)基的基本步驟為：計算→稱量→__________→__________→倒平板。 (2)稱量時，由于牛肉膏比較黏稠，可以用________________________________________________________________________挑取， 放在______上稱量。由于牛肉膏和蛋白胨________________________________________________________________________， 稱量時動作要迅速，稱量后要及時蓋上瓶蓋。 (3)在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基上的大腸桿菌能生長，說明培養(yǎng)基含有________________________________________________________________________ 等大腸桿菌生長所需的營養(yǎng)要素。 (4)微生物純化培養(yǎng)可以通過多種接種方法如__________ 和______________等，使大腸桿菌在固體培養(yǎng)基上形成單個________，從而獲得純菌株。 解析：配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的基本步驟為：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。稱量時，由于牛肉膏比較黏稠，可用玻璃棒挑取，放在稱量紙上稱量，而牛肉膏和蛋白胨容易吸潮，稱量時動作要迅速。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中含有大腸桿菌所需要的碳源、氮源、無機鹽、水等營養(yǎng)要素，所以常用來培養(yǎng)大腸桿菌。微生物純化培養(yǎng)的接種方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，可使大腸桿菌在固體培養(yǎng)基上形成單個菌落，從而獲得純菌株。 答案：(1)溶化　滅菌　(2)玻璃棒　稱量紙　容易吸潮　(3)碳源、氮源、無機鹽、水　(4)平板劃線法　稀釋涂布平板法　菌落 ———————突破點(二)　微生物的篩選與計數(shù)—————— 1．土壤中分解尿素細(xì)菌的分離 2．纖維素分解菌的篩選 3．纖維素酶 來源 纖維素分解菌 組成 復(fù)合酶，至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 作用 纖維素C1酶、CX酶 纖維二糖葡萄糖苷酶 葡萄糖 　(2017全國卷Ⅰ)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。回答下列問題： (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)。 解析：(1)土壤中的某些細(xì)菌之所以能夠分解尿素，是因為它們能產(chǎn)生脲酶。尿素分解菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機物，必須利用現(xiàn)成的有機物(如葡萄糖)作為碳源；葡萄糖通過呼吸作用被分解時，能為細(xì)胞生命活動提供能量，同時，葡萄糖還可以為其他有機物的合成提供原料。(2)選擇培養(yǎng)基是允許特定種類的微生物(目的微生物)生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。本實驗的目的菌是可分解尿素的細(xì)菌，因此配制的培養(yǎng)基應(yīng)只允許尿素分解菌生長，NH4NO3可以作為所有細(xì)菌的氮源，培養(yǎng)基中若含有NH4NO3，將不能起到篩選作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能為細(xì)菌生長提供鉀鹽、鈉鹽和磷酸鹽，而H2PO/HPO可作為緩沖劑，使培養(yǎng)基中pH保持相對穩(wěn)定。 答案：(1)脲酶　分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機物　為細(xì)胞生命活動提供能量，為其他有機物的合成提供原料　(2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用　(3)為細(xì)菌生長提供無機營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定 1．微生物的篩選與鑒別方法 (1)微生物的篩選方法 單菌落 挑取法 利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物 選擇 培養(yǎng)法 利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物 鑒定 培養(yǎng)法 利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物 (2)微生物的鑒別方法 菌落特征 鑒別法 根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別 指示劑 鑒別法 如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅，說明該種微生物能夠分解尿素 染色 鑒別法 如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來篩選分解纖維素的微生物 2．兩種計數(shù)方法的比較 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)400104稀釋倍數(shù) 缺點 當(dāng)兩個或多個菌體連在一起時，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 比實際值偏大 1．(2014全國卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將__________分解成__________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的__________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)： 酵母膏 無機鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng)基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 培養(yǎng)基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有，“－”表示無。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________ ________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)纖維素酶包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，C1酶、CX酶催化纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)CR能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物