2018高考生物大二轮复习 第01部分 专题08 生物技术实践 整合考点23 微生物的培养与应用及传统发酵技术的应用学案

整合考点23微生物的培养与应用考纲考频(全国卷)1.微生物的分离和培养5年8考2.培养基对微生物的选择作用5年4考3.某种微生物数量的测定5年0考4.利用微生物进行发酵来生产特定的产物5年7考5.运用发酵加工食品的基本方法5年2考6.微生物在其他方面的应用5年0考7.从生物材料中提取某些特定的成分5年3考及传统发酵技术的应用1理清微生物培养的“5”种基本技术(1)培养基的制备：计算称量溶化灭菌倒平板。(2)无菌技术：主要包括消毒和灭菌。(3)倒平板操作：待培养基冷却至50_左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。(4)平板划线操作：平板划线法是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。注意划线的方法(如图)。(5)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的菌落。2把握“2”种微生物的分离与计数方法(1)利用选择培养基分离筛选尿素分解菌：用以尿素为唯一氮源的培养基。筛选纤维素分解菌：用富含纤维素、添加刚果红的培养基培养。(2)微生物计数的“2”大方法稀释涂布平板法；显微计数法。(3)微生物的“2”大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理清“4”种传统发酵食品的技术项目 内容果酒和果醋的制作腐乳制作 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量菌种果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉乳酸菌原理(1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇(2)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乳酸菌将糖转化为乳酸原料选择新鲜葡萄(或苹果)豆腐大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜实验流程聚焦微生物的利用1(2016全国乙卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作无菌平板； 设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； 将各组平板置于37恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。(2)步骤中，实验组的操作是_。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。解析：(1)依据配制培养基的成分可知：该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。因为该实验是“用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，配制时，需加入凝固剂，据此推知：该培养基中的成分X通常是琼脂。(2)依题意可知，该实验的目的是：用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。所以步骤中，实验组的操作是：将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间，以收集教室不同高度空气中的微生物。(3)设置的空白对照组，在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物，若空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，说明培养基的配制是不成功的，在此次调查中出现了污染现象，所以若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确2(2013全国卷)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由三种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲培养基乙注：“”表示有，“”表示无。据表判断，培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_；培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。解析：(1)纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，其过程应为。(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，用含有CR的含纤维素培养基培养纤维素分解菌时，由于纤维素被分解，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈。(3)分离和鉴别纤维素分解菌应用固体培养基，且要以纤维素作为唯一碳源。答案：(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌3(2014全国卷改编)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_；(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过_灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_。(3)示意图A和B中，_表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中_的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_的利用率。解析：(1)在涂布接种前，随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格，不能留有杂菌。(2)用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过灼烧灭菌，在第二次及以后的划线时，从上一次划线末端开始划线，目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)稀释涂布平板法接种培养后得到的结果应为图B。(4)振荡可以使细菌分散，更有利于细菌利用培养液中的营养物质，并且可以使培养液中的溶解氧增多。答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质聚焦传统发酵技术的应用1(2013全国卷)回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。解析：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，因为高温能杀灭杂菌。陈泡菜液里含有乳酸菌，加陈泡菜液能增加乳酸菌数量，缩短制作泡菜的时间。(2)乳酸菌是厌氧型的原核生物，无氧呼吸发生在细胞质中。(3)影响亚硝酸盐含量的因素有温度、腌制时间和食盐用量等。(4)乳酸菌比杂菌更为耐酸，所以泡菜液变酸这段时间内，乳酸菌数量增加，杂菌数量减少。答案：(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸2“每天喝一点，健康多一点”，这是“宁夏红”率先提出的消费理念，将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来，更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图，据图回答下面的问题。选料？粉碎灭菌接种发酵过滤果酒(1)流程中？处的内容应为_。(2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸并说明理由。_。(3) 写出果酒制作过程中酵母菌进行的有关反应式：_。(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是_。(5)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？_。(6)果酒制作是否成功，需发酵后用_来鉴定，在_条件下，该物质与酒精反应呈现_色。解析：(1)果酒生产的工艺流程为：选料冲洗粉碎灭菌接种发酵过滤果酒。(2)醋酸菌为好氧型细菌，果酒酿制的环境(无氧、温度较低等)不利于醋酸菌发酵。(3)酵母菌产生酒精的反应式：C6H12O62CO22C2H5OH能量。(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量，有利于后期发酵。(5)发酵过程中要控制好温度、pH和通气量。(6)酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。答案：(1)冲洗(2)不能。因醋酸菌是好氧型细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸菌需要在有氧且温度是3035 条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825 )(3)C6H12O62CO22C2H5OH能量 (4)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量(5)适宜的温度、pH、通气量(6)重铬酸钾溶液酸性灰绿3根据下面的实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程图(图丙)回答问题：(1)图甲所示装置可用于提取_(填“橘皮精油”“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应_；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_。(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程图，其中冲洗的目的是_。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之_进行的。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用_(填“选择”或“鉴别”)培养基。从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和_。(5)樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用_溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵成醋酸，乳酸菌_(填“能”或“不能”)将乳酸分解成CO2和水。解析：(1)图甲是蒸馏装置，应是提取玫瑰精油的装置，橘皮精油用压榨法，胡萝卜素提取用萃取法。(2)为适当提高果酒的生产速率，进气口应先打开让酵母菌进行繁殖，然后关闭可以发酵产生酒精，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是既可以放气，又可防止污染。(3)果酒制作中冲洗的目的是洗去浮尘，除去果柄应在冲洗之后，以防止被微生物污染，为了提高出汁率应加入果胶酶和纤维素酶分解细胞壁，同时还可以提高澄清度。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用选择培养基，即抑制一些微生物的生长，只允许一种或一类微生物生长，做为培养基要提供碳源、氮源、水和无机盐。(5)酒精的检测可以在酸性条件下用重铬酸钾进行检测，如果出现灰绿色说明有酒精的产生，在酒精发酵旺盛时，因为是厌氧条件而醋酸菌是需氧型微生物，此时不能将果汁中的糖发酵成醋酸，乳酸菌只能将葡萄糖分解为乳酸，不会将乳酸分解为二氧化碳和水。答案：(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭既可以放气，又可以防止污染(3)洗去浮尘后(4)选择碳源、氮源(5)重铬酸钾不能不能4利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇。如图为生产燃料乙醇的简要流程图，请据图回答：(1)微生物A能分泌纤维素酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成葡萄糖。(2)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_四类，欲从土壤中分离获取微生物A，应采用以纤维素为唯一碳源的培养基，其原因是_。(3)图中过程常用的微生物是_，此时其细胞呼吸类型是_。(4)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用_计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。某同学用0.1 mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为126，则每毫升样品中的细菌数是_个。解析：(1)葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、氮源和无机盐四类；采用以纤维素为唯一碳源的培养基，其原因是以纤维素为唯一碳源的培养基有利于纤维素分解菌的生长和繁殖，同时抑制和阻止其他微生物生长。(3)利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精。(4)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。每毫升样品中的细菌数是126106101.26109。答案：(1)纤维二糖(2)氮源和无机盐以纤维素为唯一碳源的培养基有利于纤维素分解菌的生长和繁殖，同时抑制和阻止其他微生物生长(3)酵母菌无氧呼吸(4)血细胞稀释涂布平板1.261098