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1、考点31微生物的利用及在传统发酵技术中的应用第一篇专题十一生物技术实践直击考纲直击考纲1.微生物的分离和培养(B)。2.某种微生物数量的测定(C)。3.微生物的应用(B)。4.酶在洗涤等方面的应用(B)。5.制备和应用固相化酶(A)。6.发酵食品加工的基本方法(A)。7.实验：(1)探究酶在洗涤方面的作用(c)；(2)酵母细胞的固定化技术(b)；(3)腐乳的制作(a)；(4)果酒和果醋的制作(b)；(5)微生物的分离与培养(b)；(6)DNA的粗提取与鉴定(b)。n静悟提纲1.微生物的培养微生物的培养n核心点拨(1)无菌技术：主要包括消毒和灭菌。消毒方法：常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。常用灭菌方
2、法：灼烧灭菌接种环、接种针等金属器具；干热灭菌主要针对玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌主要针对培养基等。(2)倒平板操作操作过程如图所示，操作时要待培养基冷却至50 左右时，在酒精灯火焰附近进行。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皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。(3)平板划线操作(4)稀释涂布平板法：先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，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。如图所示：2.某种微生物的分离与计数某种微生物的分离与计数(1)分离选择培养基培养基中加入青霉素可
3、以分离出酵母菌和霉菌。培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。培养基中缺乏氮源时，可以分离得到固氮微生物。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养能得到耐高温的微生物。(2)计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数a.筛选菌株：利用以尿素为唯一氮源的选择培养基筛选菌株。b.计数方法：活菌计数法和显微镜直接计数法。前者为了增强实验的说服力和准确性，需设置重复组，一般选择菌落数在30300的平板进行计数。c.过程：土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。分解纤维素的微生物的分离a.实验原理即：可根据是否产
4、生透明圈来筛选纤维素分解菌。b.流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。(3)鉴定方法鉴定分解尿素的细菌含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基细菌指示剂变红，则该菌能分解尿素鉴定纤维素分解菌3.微生物在传统发酵技术中的应用微生物在传统发酵技术中的应用项目果酒和果醋的制作腐乳制作作用菌类果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉原理酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇；醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物原料选择新鲜葡萄(或苹果)豆腐实验流程挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制操作注意事项材料选择与处理；防止发酵液污染，控
5、制好发酵条件材料用量；防止杂菌污染；控制温度及酒精含量共同点都是天然的发酵，利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作用或直接获取代谢产物n题组特训题组一微生物的培养和利用题组一微生物的培养和利用123451.苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。某学校科研小组准备依据如图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选出苯酚高效降解菌株。据图回答下列问题：(1)甲图中苯酚降解菌的富集培养基应含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有_。蛋白胨、苯酚答案解析12345(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_，以达到获得苯酚高效降解菌的目的。应采
6、用_法来进行该菌种的计数与分离，统计的菌落数往往比活菌的实际数目要_。增加(升高)稀释涂布平板小答案解析解解析析本实验的目的是筛选苯酚降解菌株，因此将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐增加，以达到富集苯酚降解菌的目的。甲图中采用的是稀释涂布平板法，以便于菌落计数与分离，用这种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目要小，因为常常有两个或多个菌体连在一起生长繁殖而形成一个菌落的情况。12345(3)制备平板培养基时除了需要水、碳源、氮源、无机盐和特殊营养物质外，还必须添加_。培养基的灭菌方法为_。琼脂(凝固剂)高压蒸汽灭菌答案解析解解析析制备的平板培养基是固体培养基，除了需要水、碳
7、源、氮源、无机盐和特殊营养物质外，还必须添加琼脂作为凝固剂。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。12345(4)乙图为连续划线法示意图，在该图中_(填序号)区域最易获得单菌落。如需要长期保存该菌种，应采用甘油管藏的方法，保存温度为_。20 答案解析解解析析图乙为平板划线法，随着划线次数的增加，菌种进一步被稀释，因此图中区域更易获得单菌落。长期保存该菌种，应采用甘油管藏的方法，保存温度为20。12345123452.外卖在方便了大家的同时也存在着食品安全隐患，今年济南将启动外卖“食安封签”，同时在餐饮企业的卫生测评指标中增加“微生物控制指数”。回答下列问题：(1)微生物接种最常用的两种方法是_和稀
8、释涂布平板法。这两种方法的所有操作都应在酒精灯火焰附近进行，目的是_。用前种方法若要在五个区域划线，共需灼烧接种环_次。平板划线法避免周围环境中微生物的污染6答案解析(2)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，所统计的菌落数往往会比实际数目偏小，原因是_。在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为48、50、52、54、330，则每升原菌液样品中细菌数为_个。当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落5.1108答案解析解解析析用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落，所以统计的菌落数往往比
9、活菌的实际数目小。观察数据发现330与其他数值相比明显偏高，证明此平板已被污染，此数值应该舍弃，其他四个培养基上平均数(48505254)/451，所以每升水样中活菌数为511030.11035.1108(个)。12345(3)为防止人员感染和污染环境，实验人员离开实验室时，一定要做的事情有_、_。洗手(或用酒精对手消毒等)对使用过的培养基进行灭菌处理后再丢弃答案解析解解析析实验人员离开实验室时，一定要洗手(用酒精对手消毒等)，以防止被微生物感染，对使用过的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。12345解解析析腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉。毛霉属于真核生物，而乳酸
10、菌属于原核生物，因此毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是：毛霉有由核膜包被的细胞核，而乳酸菌没有。题组二传统发酵技术的应用题组二传统发酵技术的应用3.(2018启东中学一模)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。它“闻着臭，吃着香”且易于消化吸收，深受大众喜爱，其制作方法广为流传。请回答下列有关问题：(1)现代科学研究表明，许多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是_，它与乳酸菌在结构上的主要区别是_。12345毛霉毛霉有由核膜包被的细胞核而乳酸菌没有答案解析(2)腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化：_。豆腐中的蛋白质在蛋白酶的催化下分解成小分子的肽和氨基
11、酸，豆腐中的脂肪在脂肪酶的催化下分解成甘油和脂肪酸解解析析腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化：豆腐中的蛋白质在蛋白酶的催化下分解成小分子的肽和氨基酸；豆腐中的脂肪在脂肪酶的催化下分解成甘油和脂肪酸。答案解析12345(3)在腐乳制作过程中会加盐腌制，加盐的作用是_。越接近瓶口加盐量越多的原因是_。析出豆腐中的水分使豆腐变硬，抑制微生物的生长避免豆腐变质越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大解解析析制作腐乳的过程中，加盐可以析出豆腐中的水分使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂；同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高
12、增加盐的用量。答案解析12345(4)防止杂菌污染是制作腐乳过程中的一项重要的操作，请再列举一项防止杂菌污染的操作：_。装瓶时操作要迅速、小心解解析析在腐乳制作过程中为防止杂菌污染，用来腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒，除此之外，装瓶时操作要迅速、小心；整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。答案解析12345(5)在腐乳制作过程中会遇到许多问题，请你提出一个科学合理且可供研究的课题。_。探究制作腐乳的最佳湿度解解析析在腐乳制作过程中，盐的浓度、温度、湿度等都会影响腐乳的品质，因此可供研究的课题有：探究制作腐乳的最佳湿度、探究
13、制作腐乳的最佳温度等。答案解析123454.用百香果作材料制成的果醋具有缓解压力、消除疲劳、延缓衰老、预防动脉硬化、养颜美容的功效。如图为百香果醋的制作流程图，请回答下列相关问题：12345(1)过程的酿造原理是先使酵母菌进行_，以增加酵母菌的数量，然后通过_获得果酒。有氧呼吸无氧呼吸解解析析在果酒发酵过程中首先让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，再进行无氧呼吸产生酒精。答案解析(2)酿制百香果酒时，并不需要对百香果进行严格的消毒处理，这是因为在_的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物因无法适应这一环境而受到抑制。过程往往不能长时间密封，原因是_。缺氧、呈酸性酵母菌无氧呼吸产生CO2，
14、会使得装置气压增大答案解析12345(3)过程适宜的温度为_。温度过高时，醋酸菌代谢减慢甚至死亡，根本原因是_。3035 温度过高，影响酶的活性解析解析醋酸菌的最适生长温度为3035，温度主要影响酶的活性。答案解析12345(4)过程转入过程前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是_。要鉴定百香果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测和比较_做进一步的鉴定。通入无菌空气醋酸发酵前后的pH解解析析醋酸菌是需氧型细菌，发酵时需要通入无菌空气。可以通过检测和比较醋酸发酵前后的pH来进一步鉴定果醋是否酿制成功。答案解析123455.在白酒发酵的窖池中，当培养液的pH4.5时，酵母
15、菌的代谢活动逐渐受到抑制，甚至停止。耐酸性酵母菌能在pH3.5的环境下继续表现出较强发酵能力，适宜作白酒发酵生产用菌种。为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌，研究者进行了相关实验，请回答下列有关问题：(1)在发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降，原因是_。12345 酵母菌细胞呼吸产生CO2，可形成碳酸，代谢过程还产生了其他酸性物质解解析析在发酵过程中，导致窖池中培养液的pH逐渐下降的原因有：酵母菌进行细胞呼吸产生CO2，在培养液中形成碳酸；代谢过程还产生了其他酸性物质。答案解析(2)取窖底泥，溶于10 mL无菌水中，再取1 mL上清液接入一定量的麦芽汁培养基中培养，其目的是_，2天后分别
16、接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上，培养结果见下表。为选择合适的菌种，根据培养结果，可从表格中pH范围为_的培养基中获得菌种。pH5pH4pH3pH2.5pH2注：注：“”越多表示菌体长得越好。使酵母菌大量繁殖23答案解析12345(3)通过如图所示_法进行纯化培养，取最终的酵母菌稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，要将涂布器_后才能进行操作。在恒温培养箱中培养一段时间后，其中某组的3个平板上菌落数分别为99个、92个、94个，则可以推测每毫升酵母菌液中含菌数为_个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小，原因是_。稀释涂布平板灼烧冷却9.5108有的菌落可能是由2个或多个菌体形成的答案解析12345(4)实验获得了三个耐酸性较强的酵母菌菌株，特点如下表。菌株ABC特点pH3.5时，生长代谢正常、优于其他常规菌种pH3.5时，生长代谢正常，pH 46时不正常pH 2.56，生长代谢正常、优于其他常规菌种依据菌株特点，研究者认为_菌株更适合作为白酒发酵菌株，作出这一判断的理由是_。C 该菌对pH的耐受范围更大，发酵初期pH近中性，C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长(答案合理即可)答案解析12345