下载文档原格式
专题19 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用微生物的分离和主要考查培养基的配制与分离微生物的方法:培养平板划线法和稀释涂布平板法某种微生物数量知道微生物数量测定的方法:直接计数法、活的测定菌计数法、生理指标法培养基对微生物熟知选择培养基的配制原理、方法及在微生物的选择作用选择、分离中的作用利用微生物发酵来生产特定的产熟知微生物发酵制作果酒、果醋的原理、方法、物以及微生物在步骤及二者的关系其他方面的应用运用发酵加工食理解腐乳的制作原理、方法和注意事项品的基本方法测定食品加工中可能产生的有害记住食品中有害物质的检测原理、方法物质微生物的培养、分离及无菌技术【典例1】2011?新课标全国卷有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染,某同学欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。
回答问题:1在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以______为惟一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于________培养基。
2纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即____________和_________________。
3为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________________。
4通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_______________和______________。
无菌技术要求实验操作应在酒精灯____________附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
【审题视角】解答本题需要明确以下两点:1理解筛选菌株的关键是用原油作为惟一碳源。
2掌握微生物分离、灭菌的基本技术。
【精讲精析】1选择性培养基的特点是在培养基中加入某种化学物质,以促进所需要的微生物的生长,而不需要的微生物无法生长。
本实验的目的是筛选出可以分解原油的高效菌株,因此在筛选的时候选择性培养基的碳源为原油。
2纯化微生物的方法有两种:平板划线法和稀释涂布平板法。
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。
在数次划线后,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。
稀释涂布平板法则是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。
3分解圈是原油分解之后,菌株周围形成的无原油的透明圈。
菌株降解能力强,周围原油被分解得多,分解圈大。
4获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。
灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
酒精灯火焰附近温度高、无菌,因此实验操作应在其附近进行。
答案:1原油选择2平板划线法稀释涂布平板法3强4干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰【命题人揭秘】命题规律:微生物的培养、分离及灭菌是选修模块的高频考点, 以考查基础知识的理解和简单应用为主,常用实际问题作为切入点进行考查。
备考策略:备考时,重点要注意微生物培养知识的归纳1细菌培养的条件:①营养条件:碳源、氮源、无机盐、水分、生长因子;识记关键:理解微生物培养需要全面的营养成分。
②环境条件:无菌无毒的环境、适宜的温度、渗透压、pH等培养条件。
识记关键:细胞生活环境要求适宜的条件。
2作为遗传学材料的原因:体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短。
识记关键:类比果蝇作为摩尔根实验材料的优点。
3培养后的注意问题:因培养物易突变,难预测其变异的利与害,因此,实验后一定要注意灭菌处理后才能丢弃,以防止造成环境、生态污染。
识记关键:生物实验后通常都要对材料进行严格的无害化处理。
4灭菌、消毒对象的选择:环境、培养器具、培养基选择用合适方法灭菌,实验操作者的衣物、双手要消毒。
识记关键:微生物培养时要注意各个环境均避免污染。
5分离方法与原理:微生物分离的方法有平板划线法、稀释涂布平板法,可以使菌株充分分散,培养得到由单一菌株形成的菌落,以利于选种、鉴定、计数。
菌落鉴定的依据是菌落特征。
果酒、果醋及腐乳的制作原理【典例2】2010?海南高考葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题:1利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是______ ___________。
2该微生物通过无厌氧呼吸可分解_____________,产生的终产物是__________和__________。
3甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。
发酵过程中,每隔一段时间需排气一次。
据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是__________,导致发酵中出现的主要异常现象是_____________。
丙同学的错误是_________,导致发酵中出现的主要异常现象是_________。
上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_____、____、______。
4在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是________________。
【审题视角】解答本题三要点:1准确记忆酵母菌的代谢特点:兼性厌氧代谢。
2装置的特点:明确充气管、排气管的应用原理、方法,以及培养液装瓶的要求预留大约1/3的空间。
3操作过程中的排气:酒精发酵时注意密封和排气,醋酸发酵时注意通空气。
【精讲精析】酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,且只有在无氧条件下发酵产生酒精。
欲用酵母菌发酵生产葡萄酒,需要提供无氧的环境,所以对于实验的装置应严格控制为无氧环境。
1利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是酵母菌。
2酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
3甲同学未夹住发酵瓶的充气管,酵母菌无氧呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸,发酵液变酸;丙同学错在瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,这样发酵液会从排气管流出;甲中乙醇被氧化成醋酸,乙和丙中都能产生乙醇,所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋或果醋、葡萄酒或果酒、葡萄酒或果酒。
4乙同学由于未及时排气,导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。
答案:1酵母菌2葡萄糖乙醇CO23未夹住发酵瓶的充气管发酵液从充气管流出,发酵液变酸瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排气管流出葡萄醋或果醋葡萄酒或果酒葡萄酒或果酒4未及时排气【命题人揭秘】命题规律:果酒和果醋的制作是选修模块的高频考点。
考查方式常以具体的生产过程为切入点,考查理论联系实际的能力。
备考策略:1明确发酵的菌种来源和条件:发酵条件菌种来源温度氧气果酒制作空气中的酵母菌 20 ℃左右无氧果醋制作空气中的醋酸菌 30 ℃~35 ℃连续通空气 2注意事项:在实验操作中装置的选择、装置的组装及原理、装置的共性与差异性、正确使用方法等都应是考查和复习的重点,错误选择仪器的确认、错误组装的辨析纠错、操作不当引起的不良后果分析等,也是需要注意的。
微生物的培养、分离及无菌技术高考指数:★★1.2012?北京高考高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上【解题指南】解答本题的关键是明确其他微生物对实验结果是否有明显的影响作用。
【解析】选C。
具体分析如下:选项具体分析结论在酿酒过程中,需将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中,绝大多数微生物都无法适应酿酒环A项影响不大境而受到抑制,但为了提高果酒品质,最好还是抑制其他微生物的生长在腐乳制作过程中,盐、酒和香辛料都具有防B项影响不大腐、杀菌的作用在植物组织培养实验中,无菌技术是获得成功C项的关键,培养物一旦受到微生物的污染,就会影响大导致实验前功尽弃在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中,D项选择了选择培养基,本身会抑制或阻止其他种影响不大类微生物的生长 2.2011?重庆高考下列有关细菌培养的叙述,正确的是A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动【解析】选D。
A项,在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一种细菌增殖而来的;B项,青霉素能破坏细菌等原核生物的细胞壁而抑制细菌的增殖,对真菌没有明显作用;C项,破伤风杆菌是厌氧菌,通入氧气会抑制其生长;D项,半固体培养基中可以观察细菌的运动。
3.2011?山东高考研究发现柚皮精油和乳酸菌素小分子蛋白质均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。
1柚皮易焦糊,宜采用__________法提取柚皮精油,该过程得到的糊状液体可通过_________除去其中的固体杂质。
2筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或________接种。
对新配制的培养基灭菌时所用的设备是________。
实验前需对超净工作台进行__________处理。
3培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供________。
电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大, 电泳速度______________。
4抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。
可通过测定透明圈的_________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
【解析】1柚皮易焦糊,宜采用压榨法提取柚皮精油,不宜用蒸馏法,压榨所得糊状液体可通过过滤除去其中的固体杂质。
2接种方法常用的为平板划线法和稀释涂布平板法,对培养基灭菌时所用的设备是高压蒸汽灭菌锅。
实验前需对超净工作台进行紫外线消毒处理。
3培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供碳源和氮源。
电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度越慢。
4抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。
可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
答案:1压榨过滤2稀释涂布平板法高压蒸汽灭菌锅紫外线消毒3碳源和氮源越慢4大小果酒、果醋及腐乳的制作高考指数:★★★★4.2012?江苏高考下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述,合理的是多选A.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量【解析】选A、B、C。
具体分析如下:选项具体分析结论在果酒发酵后期由于葡萄糖的大量消耗,酵母菌的A项无氧呼吸减弱,因此形成的CO 逐渐减少,所以拧开正确2瓶盖的间隔时间可延长在氧气和葡萄糖充足时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分B项正确解成醋酸果酒发酵过程中随着酵母菌消耗葡萄糖量的增加导C项正确致发酵液密度逐渐减小将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,越靠近瓶口处用盐D项错误量越大 5.2011?江苏高考下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是A.腐乳制作所需要的适宜温度最高B.果醋发酵包括无厌氧发酵和有需氧发酵C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA【解题指南】果酒发酵是无氧发酵,果醋发酵是有氧发酵。
