2018高考生物大二輪復(fù)習(xí) 第01部分 專題08 生物技術(shù)實(shí)踐 整合考點(diǎn)23 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用學(xué)案

整合考點(diǎn)23微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用考綱考頻(全國(guó)卷)1.微生物的分離和培養(yǎng)5年8考2.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用5年4考3.某種微生物數(shù)量的測(cè)定5年0考4.利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物5年7考5.運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法5年2考6.微生物在其他方面的應(yīng)用5年0考7.從生物材料中提取某些特定的成分5年3考及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1理清微生物培養(yǎng)的“5”種基本技術(shù)(1)培養(yǎng)基的制備：計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板。(2)無(wú)菌技術(shù)：主要包括消毒和滅菌。(3)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至50_左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。(4)平板劃線操作：平板劃線法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。注意劃線的方法(如圖)。(5)稀釋涂布平板法：先將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。2把握“2”種微生物的分離與計(jì)數(shù)方法(1)利用選擇培養(yǎng)基分離篩選尿素分解菌：用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基。篩選纖維素分解菌：用富含纖維素、添加剛果紅的培養(yǎng)基培養(yǎng)。(2)微生物計(jì)數(shù)的“2”大方法稀釋涂布平板法；顯微計(jì)數(shù)法。(3)微生物的“2”大鑒定方法鑒定分解尿素的細(xì)菌含酚紅指示劑的以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基細(xì)菌指示劑變紅，則該菌能分解尿素鑒定纖維素分解菌3理清“4”種傳統(tǒng)發(fā)酵食品的技術(shù)項(xiàng)目 內(nèi)容果酒和果醋的制作腐乳制作 制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量菌種果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉乳酸菌原理(1)酵母菌在無(wú)氧條件下將葡萄糖氧化成乙醇(2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸毛霉將蛋白質(zhì)、脂肪分解成小分子有機(jī)物乳酸菌將糖轉(zhuǎn)化為乳酸原料選擇新鮮葡萄(或蘋果)豆腐大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜實(shí)驗(yàn)流程聚焦微生物的利用1(2016·全國(guó)乙卷)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作無(wú)菌平板； 設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作； 將各組平板置于37恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問(wèn)題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)源于_。若要完成步驟，該培養(yǎng)基中的成分X通常是_。(2)步驟中，實(shí)驗(yàn)組的操作是_。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了_現(xiàn)象。若將30(即366)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法_(填“正確”或“不正確”)。解析：(1)依據(jù)配制培養(yǎng)基的成分可知：該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)源于牛肉膏、蛋白胨。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是“用平板收集教室空氣中的微生物”，所使用的培養(yǎng)基應(yīng)為固體培養(yǎng)基，配制時(shí)，需加入凝固劑，據(jù)此推知：該培養(yǎng)基中的成分X通常是瓊脂。(2)依題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是：用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。所以步驟中，實(shí)驗(yàn)組的操作是：將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間，以收集教室不同高度空氣中的微生物。(3)設(shè)置的空白對(duì)照組，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有用來(lái)收集空氣中的微生物，若空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，說(shuō)明培養(yǎng)基的配制是不成功的，在此次調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，所以若將30(即366)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法不正確。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確2(2013·全國(guó)卷)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由三種組分組成的復(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(shí)，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(shí)，培養(yǎng)基上會(huì)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(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：酵母膏無(wú)機(jī)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(wú)。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)纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，其過(guò)程應(yīng)為。(2)剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，用含有CR的含纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí)，由于纖維素被分解，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的透明圈。(3)分離和鑒別纖維素分解菌應(yīng)用固體培養(yǎng)基，且要以纖維素作為唯一碳源。答案：(1)纖維二糖葡萄糖(2)紅透明圈(3)不能液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落不能培養(yǎng)基中沒(méi)有纖維素，不會(huì)形成CR纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌3(2014·全國(guó)卷改編)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測(cè)定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測(cè)水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間，這樣做的目的是_；(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌，操作時(shí)，接種環(huán)通過(guò)_滅菌，在第二次及以后的劃線時(shí)，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(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)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(zhǎng)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(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)的利用率。解析：(1)在涂布接種前，隨機(jī)選取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間，目的是檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，不能留有雜菌。(2)用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌，操作時(shí)，接種環(huán)通過(guò)灼燒滅菌，在第二次及以后的劃線時(shí)，從上一次劃線末端開始劃線，目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落。(3)稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果應(yīng)為圖B。(4)振蕩可以使細(xì)菌分散，更有利于細(xì)菌利用培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且可以使培養(yǎng)液中的溶解氧增多。答案：(1)檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格(2)灼燒將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落(3)B(4)溶解氧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)聚焦傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1(2013·全國(guó)卷)回答下列有關(guān)泡菜制作的問(wèn)題：(1)制作泡菜時(shí)，所用鹽水需煮沸，其目的是_。為了縮短制作時(shí)間，有人還會(huì)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(guò)程中，乳酸發(fā)酵的過(guò)程即為乳酸菌進(jìn)行_的過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的_中。(3)泡菜制作過(guò)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(shí)間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長(zhǎng)規(guī)律是_，原因是_。解析：(1)制作泡菜時(shí)，所用鹽水需煮沸，因?yàn)楦邷啬軞珉s菌。陳泡菜液里含有乳酸菌，加陳泡菜液能增加乳酸菌數(shù)量，縮短制作泡菜的時(shí)間。(2)乳酸菌是厭氧型的原核生物，無(wú)氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。(3)影響亞硝酸鹽含量的因素有溫度、腌制時(shí)間和食鹽用量等。(4)乳酸菌比雜菌更為耐酸，所以泡菜液變酸這段時(shí)間內(nèi)，乳酸菌數(shù)量增加，雜菌數(shù)量減少。答案：(1)殺滅雜菌增加乳酸菌數(shù)量(2)無(wú)氧呼吸細(xì)胞質(zhì)(3)溫度腌制時(shí)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2“每天喝一點(diǎn)，健康多一點(diǎn)”，這是“寧夏紅”率先提出的消費(fèi)理念，將積淀了千百年的枸杞藥食文化和中國(guó)紅文化完美結(jié)合起來(lái)，更增添了品牌的文化魅力和優(yōu)勢(shì)。下圖為“寧夏紅”枸杞果酒生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖，據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。選料？粉碎滅菌接種發(fā)酵過(guò)濾果酒(1)流程中？處的內(nèi)容應(yīng)為_。(2)果酒釀造過(guò)程中如果果汁滅菌不合格，含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸并說(shuō)明理由。_。(3) 寫出果酒制作過(guò)程中酵母菌進(jìn)行的有關(guān)反應(yīng)式：_。(4)枸杞果酒制作過(guò)程中，接種完成后要先向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無(wú)菌空氣，目的是_。(5)若要提高果酒的產(chǎn)量，發(fā)酵過(guò)程中關(guān)鍵要控制好哪些條件？_。(6)果酒制作是否成功，需發(fā)酵后用_來(lái)鑒定，在_條件下，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)_色。解析：(1)果酒生產(chǎn)的工藝流程為：選料沖洗粉碎滅菌接種發(fā)酵過(guò)濾果酒。(2)醋酸菌為好氧型細(xì)菌，果酒釀制的環(huán)境(無(wú)氧、溫度較低等)不利于醋酸菌發(fā)酵。(3)酵母菌產(chǎn)生酒精的反應(yīng)式：C6H12O62CO22C2H5OH能量。(4)枸杞果酒制作過(guò)程中，接種完成后要先向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無(wú)菌空氣，在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，增加數(shù)量，有利于后期發(fā)酵。(5)發(fā)酵過(guò)程中要控制好溫度、pH和通氣量。(6)酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。答案：(1)沖洗(2)不能。因醋酸菌是好氧型細(xì)菌，而果酒發(fā)酵是無(wú)氧環(huán)境(或因醋酸菌需要在有氧且溫度是3035 條件下，才能將糖轉(zhuǎn)化成醋酸，而此時(shí)發(fā)酵罐中的條件是無(wú)氧且溫度是1825 )(3)C6H12O62CO22C2H5OH能量 (4)在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，增加數(shù)量(5)適宜的溫度、pH、通氣量(6)重鉻酸鉀溶液酸性灰綠3根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)裝置圖(圖甲、乙)和果酒的生產(chǎn)工藝流程圖(圖丙)回答問(wèn)題：(1)圖甲所示裝置可用于提取_(填“橘皮精油”“玫瑰精油”或“胡蘿卜素”)。(2)制作果酒時(shí)可選用圖乙的裝置。為適當(dāng)提高果酒的生產(chǎn)速率，進(jìn)氣口應(yīng)_；排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是_。(3)圖丙為櫻桃果酒生產(chǎn)工藝流程圖，其中沖洗的目的是_。櫻桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在沖洗之_進(jìn)行的。(4)若是從混雜的微生物中分離酵母菌應(yīng)使用_(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基。從微生物培養(yǎng)的角度分析，櫻桃果汁能夠?yàn)榻湍妇纳L(zhǎng)提供水、無(wú)機(jī)鹽和_。(5)櫻桃果酒制作是否成功，發(fā)酵后可在酸性條件下用_溶液來(lái)鑒定。在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌_(填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵成醋酸，乳酸菌_(填“能”或“不能”)將乳酸分解成CO2和水。解析：(1)圖甲是蒸餾裝置，應(yīng)是提取玫瑰精油的裝置，橘皮精油用壓榨法，胡蘿卜素提取用萃取法。(2)為適當(dāng)提高果酒的生產(chǎn)速率，進(jìn)氣口應(yīng)先打開讓酵母菌進(jìn)行繁殖，然后關(guān)閉可以發(fā)酵產(chǎn)生酒精，排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是既可以放氣，又可防止污染。(3)果酒制作中沖洗的目的是洗去浮塵，除去果柄應(yīng)在沖洗之后，以防止被微生物污染，為了提高出汁率應(yīng)加入果膠酶和纖維素酶分解細(xì)胞壁，同時(shí)還可以提高澄清度。(4)若是從混雜的微生物中分離酵母菌應(yīng)使用選擇培養(yǎng)基，即抑制一些微生物的生長(zhǎng)，只允許一種或一類微生物生長(zhǎng)，做為培養(yǎng)基要提供碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽。(5)酒精的檢測(cè)可以在酸性條件下用重鉻酸鉀進(jìn)行檢測(cè)，如果出現(xiàn)灰綠色說(shuō)明有酒精的產(chǎn)生，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，因?yàn)槭菂捬鯒l件而醋酸菌是需氧型微生物，此時(shí)不能將果汁中的糖發(fā)酵成醋酸，乳酸菌只能將葡萄糖分解為乳酸，不會(huì)將乳酸分解為二氧化碳和水。答案：(1)玫瑰精油(2)先打開后關(guān)閉既可以放氣，又可以防止污染(3)洗去浮塵后(4)選擇碳源、氮源(5)重鉻酸鉀不能不能4利用農(nóng)作物秸稈等纖維質(zhì)原料生產(chǎn)的乙醇，經(jīng)加工可制成燃料乙醇。如圖為生產(chǎn)燃料乙醇的簡(jiǎn)要流程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)微生物A能分泌纖維素酶，其中的葡萄糖苷酶可將_分解成葡萄糖。(2)微生物生長(zhǎng)繁殖所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、_四類，欲從土壤中分離獲取微生物A，應(yīng)采用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，其原因是_。(3)圖中過(guò)程常用的微生物是_，此時(shí)其細(xì)胞呼吸類型是_。(4)若要測(cè)定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用_計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)；若要測(cè)定其活菌數(shù)量，可選用_法進(jìn)行計(jì)數(shù)。某同學(xué)用0.1 mL稀釋液在稀釋倍數(shù)為106的平板中測(cè)得菌落數(shù)的平均值為126，則每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是_個(gè)。解析：(1)葡萄糖苷酶可將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)微生物生長(zhǎng)繁殖所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、氮源和無(wú)機(jī)鹽四類；采用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，其原因是以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基有利于纖維素分解菌的生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)抑制和阻止其他微生物生長(zhǎng)。(3)利用酵母菌的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。(4)若要測(cè)定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)；若要測(cè)定其活菌數(shù)量，可選用稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)。每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是126×106×101.26×109。答案：(1)纖維二糖(2)氮源和無(wú)機(jī)鹽以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基有利于纖維素分解菌的生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)抑制和阻止其他微生物生長(zhǎng)(3)酵母菌無(wú)氧呼吸(4)血細(xì)胞稀釋涂布平板1.26×1098