微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用.pptx

第一讲第一讲 微生物的利用和生物技术微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用在食品加工中的应用专题八专题八 生物技术实践生物技术实践选修部分选修部分题组题组1 微生物利用微生物利用1(2009安徽理综，安徽理综，6)下列是关于下列是关于“检测土壤中细菌总数检测土壤中细菌总数”实验操作的叙实验操作的叙 述，其中错误的是述，其中错误的是 ()A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板 B取取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于，分别涂布于 各组平板上各组平板上 C将实验组和对照组平板倒置，将实验组和对照组平板倒置，37恒温培养恒温培养2448小时小时 D确定对照组无菌后，选择菌落数在确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数以上的实验组平板进行计数解析：解析：检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取温、高压灭菌后倒平板，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37恒恒温培养温培养2448小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30300的一的一组平板为代表进行计数。组平板为代表进行计数。答案：答案：D2(2009宁夏理综，宁夏理综，40)(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件 外，还要考虑外，还要考虑_、_和渗透压等条件。由于该细菌具和渗透压等条件。由于该细菌具 有体积小、结构简单、变异类型容易选择、有体积小、结构简单、变异类型容易选择、_、_ 等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养 器皿进行器皿进行_(消毒、灭菌消毒、灭菌)；操作者的双手需进行清洗和；操作者的双手需进行清洗和_；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变 性，还能性，还能_。(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计 值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品 稀释的稀释的_。温度温度 酸碱度酸碱度 易培养易培养 生活周期短生活周期短 灭菌灭菌 消毒消毒 损伤损伤DNA的结构的结构比例合适比例合适(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细 菌进行初步的菌进行初步的_。(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培 养基应采用的检测方法是养基应采用的检测方法是_ _。(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及培养物必须经过若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及培养物必须经过_ 处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。鉴定鉴定(或分类或分类)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是 否有菌落产生否有菌落产生灭菌灭菌 解析：解析：(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点，培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温养、生活周期短等优点，培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、酸碱度和渗透压等条件。度、酸碱度和渗透压等条件。(2)灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，所以对培养基灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，所以对培养基和培养皿进行灭菌；消毒是用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表和培养皿进行灭菌；消毒是用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物，操作者的双手需要进行清洗和消面或内部一部分对人体有害的微生物，操作者的双手需要进行清洗和消毒，紫外线能使蛋白质变性，还能损伤毒，紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构。的结构。(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度稀释涂布平板法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，应保证样品稀释的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养，应保证样品稀释的比例适合。的比例适合。(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。行初步的鉴定。(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。(6)因为有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠道出现严因为有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠道出现严重症状，使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，重症状，使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。以防止培养物的扩散。3(2010山东理综，山东理综，34)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一 定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M 产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图如下图)。(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用_、_方方法从油料作物中提取。法从油料作物中提取。(2)筛选产脂肪酶的微生物筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供长提供_，培养基灭菌采用的最适方法是，培养基灭菌采用的最适方法是_法。法。(3)测定培养液中微生物数量，可选用测定培养液中微生物数量，可选用_法直接计数；从微法直接计数；从微生物生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测分离提取的脂肪酶通常需要检测_，以确定，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用_技术使脂肪酶能够重复使用。技术使脂肪酶能够重复使用。(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的聚合酶催化的_技术。技术。压榨压榨 萃取萃取碳源碳源 高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌 显微镜直接计数显微镜直接计数 酶活性酶活性(或：酶活力或：酶活力)固定化酶固定化酶(或：固定化或：固定化细胞细胞)PCR(或：多或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应聚酶链式反应，聚合酶链式反应)解析：解析：(1)因为植物油不易挥发，不能选用蒸馏法，可以用压榨法、萃因为植物油不易挥发，不能选用蒸馏法，可以用压榨法、萃取法从油料作物中提取。取法从油料作物中提取。(2)微生物的生长需要水、碳源、氮源和无机微生物的生长需要水、碳源、氮源和无机盐等，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供碳源。分析灼烧灭盐等，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供碳源。分析灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等实验室常用灭菌方法的特点可知，培养菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等实验室常用灭菌方法的特点可知，培养基灭菌采用的最适方法是高压蒸汽灭菌法。基灭菌采用的最适方法是高压蒸汽灭菌法。(3)测定培养液中微生物的测定培养液中微生物的数量，可选用显微镜直接计数法直接计数。提取的脂肪酶在应用于实验数量，可选用显微镜直接计数法直接计数。提取的脂肪酶在应用于实验生产之前，要先检测其活性，以确定其应用价值。固定化酶技术可以实生产之前，要先检测其活性，以确定其应用价值。固定化酶技术可以实现酶的反复利用，降低了生产成本。现酶的反复利用，降低了生产成本。(4)在应用在应用PCR技术扩增技术扩增DNA片段片段时，时，DNA合成合成(延伸延伸)时温度要控制在时温度要控制在72，需要具有较强的耐热性的，需要具有较强的耐热性的DNA聚合酶催化。聚合酶催化。4(2010重庆理综，重庆理综，31)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染 病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病 疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。(2)细菌鉴定：实验流程如图所示细菌鉴定：实验流程如图所示对配制的液体培养基等需采取对配制的液体培养基等需采取_方法灭菌；实验方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为所用液体培养基的碳源为_(填填“无机碳无机碳”或或“有机碳有机碳”)。挑选可疑菌落制片后，用挑选可疑菌落制片后，用_观察，可看到呈竹节状排列的杆观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。菌。接种可疑菌后，接种可疑菌后，35培养培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是小时，液体培养基变浑浊，原因是_。对照组试管中应加入。对照组试管中应加入_，与实验组同时，与实验组同时培养培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组_(填填“高高”或或“低低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、细胞、B细胞外，还有细胞外，还有_。高压蒸汽高压蒸汽(98 kPa蒸汽蒸汽)有机碳有机碳 显微镜显微镜 细菌大量繁殖细菌大量繁殖 等量生理盐水等量生理盐水 低低 吞噬细胞、吞噬细胞、效应效应B细胞细胞 解析：解析：(2)微生物的培养基配制后常用高压蒸汽法灭菌；由于炭疽杆菌微生物的培养基配制后常用高压蒸汽法灭菌；由于炭疽杆菌是异养型微生物，培养基中应加有机碳作碳源。是异养型微生物，培养基中应加有机碳作碳源。炭疽杆菌呈竹节状排炭疽杆菌呈竹节状排列，需借助显微镜观察。列，需借助显微镜观察。接种培养后，液体培养基由澄清变浑浊，应接种培养后，液体培养基由澄清变浑浊，应是炭疽杆菌大量繁殖的结果；实验组与对照组的设置应遵循单一变量原是炭疽杆菌大量繁殖的结果；实验组与对照组的设置应遵循单一变量原则和等量原则，实验组加入生理盐水配制的澄清噬菌体液，对照组应加则和等量原则，实验组加入生理盐水配制的澄清噬菌体液，对照组应加入等量的生理盐水；若疑似患者被炭疽杆菌感染，则培养入等量的生理盐水；若疑似患者被炭疽杆菌感染，则培养6小时后，实验小时后，实验组中的炭疽杆菌由于噬菌体侵染而大量裂解死亡，浑浊度会明显低于对组中的炭疽杆菌由于噬菌体侵染而大量裂解死亡，浑浊度会明显低于对照组。照组。接种疫苗后，机体通过体液免疫产生抗体，与此相关的细胞有接种疫苗后，机体通过体液免疫产生抗体，与此相关的细胞有吞噬细胞、吞噬细胞、T细胞和效应细胞和效应B细胞。细胞。题组题组2生物技术在食品加工及其他方面的应用生物技术在食品加工及其他方面的应用5(2010北京理综，北京理综，1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是 ()A让发酵装置接受光照让发酵装置接受光照 B给发酵装置适时排气给发酵装置适时排气 C向发酵装置通入空气向发酵装置通入空气 D将发酵装置放在将发酵装置放在45处处 解析：解析：本题主要考查果酒制作的相关知识。本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，制作果酒所使用项，制作果酒所使用 的菌种是酵母菌，酵母菌的生长与光照无直接联系；的菌种是酵母菌，酵母菌的生长与光照无直接联系；B项，在发酵项，在发酵 过程中会产生过程中会产生CO2，因而要给发酵装置适时排气；，因而要给发酵装置适时排气；C项，酵母菌发项，酵母菌发 酵是在无氧条件下进行的，因而不能向装置中通入空气；酵是在无氧条件下进行的，因而不能向装置中通入空气；D项，酵项，酵 母菌进行酒精发酵时一般将温度控制在母菌进行酒精发酵时一般将温度控制在1825。答案：答案：B6(2010广东理综，广东理综，25)小李尝试制作果酒，他将小李尝试制作果酒，他将 葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(见见 图图)，恰当的做法是，恰当的做法是(双选双选)()A加入适量的酵母菌加入适量的酵母菌B一直打开阀一直打开阀b通气通气C一直关紧阀一直关紧阀a，偶尔打开阀，偶尔打开阀b几秒钟几秒钟D把发酵装置放到把发酵装置放到4冰箱中进行实验冰箱中进行实验解析：解析：本题主要考查果酒制作的相关知识。本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，果酒制作所需的菌种项，果酒制作所需的菌种是酵母菌，因而需要在发酵装置中加入适量的酵母菌；是酵母菌，因而需要在发酵装置中加入适量的酵母菌；B项，果酒制作利项，果酒制作利用酵母菌的无氧呼吸，因而不能一直打开阀用酵母菌的无氧呼吸，因而不能一直打开阀b通气；通气；C项，阀项，阀a连的通气连的通气管深入葡萄汁内，不能打开，以免影响酵母菌的无氧呼吸及避免杂菌污管深入葡萄汁内，不能打开，以免影响酵母菌的无氧呼吸及避免杂菌污染，阀染，阀b连的通气管偶尔打开的原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的连的通气管偶尔打开的原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2；D项，酒精发酵的温度一般控制在项，酒精发酵的温度一般控制在1825，不能放到，不能放到4的冰箱中。的冰箱中。答案：答案：AC7(20102010江苏生物，江苏生物，7 7)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过 程，下列叙述正确的是程，下列叙述正确的是 ()A过程过程和和都只能发生在缺氧条件下都只能发生在缺氧条件下B过程过程和和都发生在酵母细胞的线粒体中都发生在酵母细胞的线粒体中C过程过程和和都需要氧气的参与都需要氧气的参与D过程过程所需的最适温度基本相同所需的最适温度基本相同解析：解析：生产果酒的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型真核单细胞生物；生生产果酒的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型真核单细胞生物；生产果醋的菌种是醋酸菌，属于好氧型原核生物。图中过程产果醋的菌种是醋酸菌，属于好氧型原核生物。图中过程不在线粒体不在线粒体内进行，且与氧气存在与否无关，故内进行，且与氧气存在与否无关，故A、B不正确；酵母菌发酵的最适温不正确；酵母菌发酵的最适温度为度为20左右，醋酸菌发酵的最适温度为左右，醋酸菌发酵的最适温度为3035，故，故D不正确；而不正确；而、过程都需要氧气参与。过程都需要氧气参与。答案：答案：C8(2010全国新课标，全国新课标，39)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(是、不是是、不是)纯的玫瑰精油，原因是纯的玫瑰精油，原因是_。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是量随蒸馏时间的变化趋势是_。易挥发、难溶于水、化学性质稳定易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是不是 玫瑰精油随水蒸气一起蒸玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物馏出来，所得到的是油水混合物蒸馏温度蒸馏温度 在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加不再增加(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是原因是_。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度_的地方，目的的地方，目的是是_。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为示。提取精油时采摘花的最合适时间为_天左右。天左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时从薄荷叶中提取薄荷油时_(能、不能能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是油的方法，理由是_。下降下降 部分精油会随水蒸气挥发而流失部分精油会随水蒸气挥发而流失较低较低 减少挥发减少挥发(或防止挥发或防止挥发)a 能能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似 解析解析：(1)由玫瑰精油的化学性质稳定由玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温耐一定程度高温)、易挥发、易挥发(水蒸气水蒸气可以将精油携带出来可以将精油携带出来)、难溶于水、难溶于水(冷却后油水会重新分层冷却后油水会重新分层)，所以玫瑰精，所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和原料量一定时，影响精油提取量当水和原料量一定时，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度，在一定的时间内随着蒸馏时间的延的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度，在一定的时间内随着蒸馏时间的延长提取量不断增加，一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高，提取量长提取量不断增加，一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高，提取量也会减少。也会减少。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，部分精油会随水蒸气挥发，如果蒸馏过程中不进行冷却，部分精油会随水蒸气挥发，则精油提取量会下降。则精油提取量会下降。(4)玫瑰精油具有挥发性，瓶装精油时若密封不玫瑰精油具有挥发性，瓶装精油时若密封不严，需要低温保存，以减少挥发。严，需要低温保存，以减少挥发。(5)分析图示可知，在该植物花的蓓蕾分析图示可知，在该植物花的蓓蕾期与开放期之间期与开放期之间(即即a时期时期)精油含量最高。精油含量最高。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，故可以用水蒸气蒸馏学性质相似，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，故可以用水蒸气蒸馏法提取。法提取。考点考点1 微生物的培养与应用微生物的培养与应用1微生物的实验室培养微生物的实验室培养 (1)培养基培养基 概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁 殖的殖的 。分类和应用分类和应用营养基质营养基质划分标准划分标准培养基种类培养基种类特点特点用途用途根据物理根据物理性质性质液体培养基液体培养基不加凝固剂不加凝固剂工业生产工业生产半固体培养基半固体培养基加凝固剂，如琼脂加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、观察微生物的运动、分类、鉴定分类、鉴定固体培养基固体培养基加凝固剂，如琼脂加凝固剂，如琼脂微生物分离、鉴定、微生物分离、鉴定、活菌计数活菌计数根据用途根据用途选择培养基选择培养基培养基中加入某种化学物培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的物的生长，促进所需要的微生物的生长微生物的生长培养、分离出特定培养、分离出特定微生物微生物鉴别培养基鉴别培养基根据微生物的代谢特点，根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示在培养基中加入某种指示剂或化学药品剂或化学药品鉴别不同种类的微鉴别不同种类的微生物生物制备：计算制备：计算称量称量溶化溶化 倒平板。倒平板。(2)无菌技术无菌技术主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。消毒和灭菌的区别消毒和灭菌的区别使用方法使用方法结果结果常用的方法举例常用的方法举例消毒消毒较为温和的物理或较为温和的物理或化学方法化学方法仅杀死物体表面或仅杀死物体表面或内部一部分对人体内部一部分对人体有害的微生物有害的微生物(不包不包括芽孢和孢子括芽孢和孢子)煮沸消毒法、煮沸消毒法、巴氏巴氏消毒法消毒法、化学药剂、化学药剂消毒法消毒法灭菌灭菌强烈的理化因素强烈的理化因素杀死物体内外所有杀死物体内外所有的微生物，包括芽的微生物，包括芽孢和孢子孢和孢子灼烧灭菌、干热灭灼烧灭菌、干热灭菌、菌、高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌灭菌灭菌三种常用灭菌方法的比较三种常用灭菌方法的比较灭菌方法灭菌方法适用材料或用具适用材料或用具灭菌条件灭菌条件灭菌时间灭菌时间灼烧灭菌灼烧灭菌 或或其他金属工具其他金属工具酒精灯火焰的酒精灯火焰的 ，直至烧红直至烧红干热灭菌干热灭菌玻璃器皿玻璃器皿(吸管、培吸管、培养皿养皿)和金属用具等和金属用具等 内，内，1601701 h2 h高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌培养基等培养基等 kPa，12115 min30 min(3)微生物的纯化培养微生物的纯化培养包括培养基的制备和纯化微生物两个阶段，纯化微生物时常用的包括培养基的制备和纯化微生物两个阶段，纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和接种方法是平板划线法和 。接种环、接种针接种环、接种针充分燃烧层充分燃烧层干热灭菌箱干热灭菌箱100稀释涂布平板法稀释涂布平板法2微生物的分离和计数微生物的分离和计数 (1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 筛选菌株：利用筛选菌株：利用 筛选菌株。筛选菌株。测定微生物数量的常用方法测定微生物数量的常用方法 统计菌落数目和统计菌落数目和 。土壤取样土壤取样样品的稀释样品的稀释微生物的培养与观察。微生物的培养与观察。选择培养基选择培养基显微镜直接计数显微镜直接计数(2)分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离实验原理实验原理即：可根据是否产生即：可根据是否产生 来筛选纤维素分解菌。来筛选纤维素分解菌。流程：土壤取样流程：土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释涂布平板涂布平板挑选菌落。挑选菌落。透明圈透明圈1微生物的营养物质比较微生物的营养物质比较 微生物的化学组成与其他生物大体相同，也是主要由微生物的化学组成与其他生物大体相同，也是主要由C、H、O、N、P、S等元素组成，这些元素最终来自外界环境中的各种无机化等元素组成，这些元素最终来自外界环境中的各种无机化 合物和有机化合物，归纳为碳源、氮源、无机盐、水。四者的区别合物和有机化合物，归纳为碳源、氮源、无机盐、水。四者的区别 见下表：见下表：营养营养物质物质定义定义作用作用主要来源主要来源碳源碳源凡能提供所需碳凡能提供所需碳元素的物质元素的物质构成生物体的细胞物构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，质和一些代谢产物，有些是异养生物的能有些是异养生物的能源物质源物质无机化合物：无机化合物：CO2、NaHCO3；有机化合物：；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等饼、石油等氮源氮源凡能提供所需氮凡能提供所需氮元素的物质元素的物质合成蛋白质、核酸以合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物及含氮的代谢产物无机化合物：无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机、铵盐、硝酸盐；有机化合物：尿素、牛肉膏、化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等蛋白胨等水水在生物体内含量在生物体内含量很高，在低等生很高，在低等生物内含量更高物内含量更高不仅是优良的溶剂而不仅是优良的溶剂而且可维持生物大分子且可维持生物大分子结构的稳定结构的稳定无机盐无机盐为微生物提供除为微生物提供除碳、氮以外的各碳、氮以外的各种重要元素，包种重要元素，包括大量元素括大量元素细胞内的组成成分，细胞内的组成成分，生理调节物质，某些生理调节物质，某些化能自养菌的能源，化能自养菌的能源，酶的激活剂酶的激活剂2.微生物的纯化培养常用的两种接种方法的比较微生物的纯化培养常用的两种接种方法的比较方法方法平板划线法平板划线法稀释涂布平板法稀释涂布平板法注意注意事项事项接种环的灼烧接种环的灼烧a第一次划线前：杀死残留微生第一次划线前：杀死残留微生物，避免污染菌种和培养基物，避免污染菌种和培养基b每次划线前：杀死残留菌种，每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末保证每次划线菌种来自上次划线末端端c划线结束后：杀死残留菌种，划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者避免污染环境和感染操作者灼烧接种环之后，要冷却后才能灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种伸入菌液，以免温度太高杀死菌种划线时最后一区域不要与第一区划线时最后一区域不要与第一区域相连域相连划线用力要大小适当，防止用力划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破过大将培养基划破稀释操作时：每支试管及其中的稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰试管口和移液管应在离火焰1 cm2 cm处处涂布平板时：涂布平板时：a涂布器用涂布器用70%酒精消毒，取出时，酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃焰上引燃b不要将过热的涂布器放在盛放酒不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精精的烧杯中，以免引燃其中的酒精c酒精灯与培养皿距离要合适，移酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体液管管头不要接触任何物体目的目的获得单细胞菌落：在培养基上形成的由单个菌种繁殖而来的子细胞群体获得单细胞菌落：在培养基上形成的由单个菌种繁殖而来的子细胞群体培养培养平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基造成污染珠落入培养基造成污染【例例1 1】从自然菌样筛选较理想的生产菌种的一般步骤是：采集菌样从自然菌样筛选较理想的生产菌种的一般步骤是：采集菌样 富集培养富集培养纯种分离纯种分离性能测定。性能测定。(1)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合 的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养嗜盐菌的的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养嗜盐菌的 菌样应从菌样应从_环境采集。环境采集。(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其在群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方使其在群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方 法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择_ 的培养基，并在的培养基，并在_条件下培养。条件下培养。海滩等高盐海滩等高盐以淀粉为唯一碳源以淀粉为唯一碳源高温高温(3)下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。图解，请分析接种的具体方法。获得图获得图A效果的接种方法是效果的接种方法是_，获得图，获得图B效果的接种方效果的接种方法是法是_。(4)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行_，接，接种前要进行种前要进行_，在整个微生物的分离和培养中，一定要，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在注意在_条件下进行。条件下进行。稀释涂布平板法稀释涂布平板法平板划线法平板划线法pH调整调整高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌无菌无菌听听课课心心得得审题关键：审题关键：“嗜盐菌嗜盐菌”、“富集培养富集培养”、“耐高温淀粉酶耐高温淀粉酶”、“溶化后分装前溶化后分装前”命题来源：命题来源：纯化培养和分离技术。纯化培养和分离技术。思路分析：思路分析：(1)(1)嗜盐菌就生活在高盐环境中，如：海滩等环境。嗜盐菌就生活在高盐环境中，如：海滩等环境。(2)(2)耐高温淀粉酶应存在于以淀粉为唯一碳源且在高温环境中生存耐高温淀粉酶应存在于以淀粉为唯一碳源且在高温环境中生存的微生物体内。的微生物体内。(3)(3)从不同菌落之间的关系可以看出，从不同菌落之间的关系可以看出，A A纯化微生纯化微生物的接种方法是稀释涂布平板法，物的接种方法是稀释涂布平板法，B B纯化微生物的接种方法是平板纯化微生物的接种方法是平板划线法。划线法。(4)(4)培养基配制时应先溶化，再调整培养基配制时应先溶化，再调整pHpH，灭菌。，灭菌。考点考点2传统发酵技术传统发酵技术1几种常用发酵菌种的比较几种常用发酵菌种的比较菌种菌种项目项目酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌毛霉毛霉乳酸菌乳酸菌生物学分类生物学分类真核生物真核生物原核生物原核生物真核生物真核生物原核生物原核生物代谢类型代谢类型异养兼异养兼性厌氧性厌氧异养需氧异养需氧异养需氧异养需氧异养厌氧异养厌氧繁殖方式繁殖方式适宜条件适宜条件下出下出芽生殖芽生殖二分裂二分裂孢子生殖孢子生殖二分裂二分裂生产应用生产应用酿酒酿酒酿醋酿醋制作腐乳制作腐乳制作泡菜制作泡菜发酵条件发酵条件前期需氧，前期需氧，后后期不需氧期不需氧一直需氧一直需氧一直需氧一直需氧不需氧不需氧2.果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较 制作内容制作内容比较项目比较项目 果酒果酒果醋果醋腐乳腐乳泡菜泡菜菌种菌种酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌毛霉毛霉乳酸菌乳酸菌控制条件控制条件O2的有的有无无有氧有氧有氧有氧有氧有氧无氧无氧最适温最适温度度182530351518常温常温3.果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测果酒和果醋制作果酒和果醋制作腐乳的制作腐乳的制作制作泡菜并检测亚硝酸盐制作泡菜并检测亚硝酸盐含量含量(山东考区不作要求山东考区不作要求)制作原制作原理理果酒：无氧呼吸果酒：无氧呼吸果醋：有氧呼吸果醋：有氧呼吸多种微生物发酵多种微生物发酵泡菜制作：乳酸菌无氧呼泡菜制作：乳酸菌无氧呼吸吸亚硝酸盐检测：在盐酸酸亚硝酸盐检测：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与应后，与N1萘基乙二萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料色染料实验流实验流程图程图挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒 果醋果醋让豆腐上长也毛让豆腐上长也毛霉霉加盐腌制加盐腌制加卤汤装瓶加卤汤装瓶密密封腌制封腌制操作操作提示提示材料的选择与处理；防材料的选择与处理；防止发酵液被污染；控制止发酵液被污染；控制好发酵条件好发酵条件控制好材料的用控制好材料的用量；防止杂菌污量；防止杂菌污染染泡菜坛的选择；泡菜坛的选择；腌制的条件；测腌制的条件；测定亚硝酸盐含量定亚硝酸盐含量的操作的操作果酒、果醋与腐乳制作过程注意点的比较果酒、果醋与腐乳制作过程注意点的比较果酒、果醋制作果酒、果醋制作腐乳制作腐乳制作(1)葡萄的冲洗与去梗：应先冲洗，葡萄的冲洗与去梗：应先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。对于果酒的自然发污染的机会。对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，使酵母酵，冲洗不要反复进行，使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产菌数量减少，发酵周期加长，产生酒精含量下降；生酒精含量下降；(2)为防止发酵为防止发酵液被污染，发酵瓶要用液被污染，发酵瓶要用70%的酒的酒精消毒；精消毒；(3)葡萄汁装入发酵瓶时，葡萄汁装入发酵瓶时，要留要留1/3的空间；的空间；(4)制作葡萄酒制作葡萄酒时将温度严格控制在时将温度严格控制在1825之之间，时间控制在间，时间控制在1020天，要对天，要对发酵情况及时进行检测和调控；发酵情况及时进行检测和调控；(5)制葡萄醋时，将温度严格控制制葡萄醋时，将温度严格控制在在3035之间，时间控制在之间，时间控制在78天，并注意适时通过充气口天，并注意适时通过充气口充气充气(1)腐乳的制作所需豆腐的水量以腐乳的制作所需豆腐的水量以70%为宜，毛霉是异养需氧生物，若含水为宜，毛霉是异养需氧生物，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸，含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸，含水量过少，不利毛霉的生长。量过少，不利毛霉的生长。(2)配制卤配制卤汤时酒量应控制在汤时酒量应控制在12%左右。加酒的左右。加酒的目的之一是杀死微生物，过少达不到目的之一是杀死微生物，过少达不到目的，过多，则抑制酶的活性，影响目的，过多，则抑制酶的活性，影响腐乳的成熟。腐乳的成熟。(3)越接近瓶口，杂菌污越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量。的加高增加盐的用量。(4)豆腐及腐乳豆腐及腐乳的营养成分不同：豆腐由大豆直接磨的营养成分不同：豆腐由大豆直接磨制而成，主要有机成分是蛋白质和脂制而成，主要有机成分是蛋白质和脂肪；腐乳是豆腐在毛霉的发酵下形成肪；腐乳是豆腐在毛霉的发酵下形成的。毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶，可的。毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶，可将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成肽和将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子物质，氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子物质，所以其味道鲜美，易于消化吸收所以其味道鲜美，易于消化吸收【例例2 2】下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：(1)食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成 _(填中间产物填中间产物)，然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用，然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用 _(填淀粉指示剂填淀粉指示剂)来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述 中间产物呈红色。中间产物呈红色。第二步：用第二步：用_菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻 璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是_ _。第三步：用第三步：用_菌将乙醇转化成乙酸，这一过程菌将乙醇转化成乙酸，这一过程_氧气。氧气。糊精糊精碘液碘液酵母酵母 发酵过程中会产生大量发酵过程中会产生大量CO2，使，使瓶内压力升高而可能引起爆裂瓶内压力升高而可能引起爆裂醋酸杆醋酸杆需要消耗需要消耗(2)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是_，还，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用_法，法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N1萘基乙二胺偶联成萘基乙二胺偶联成_色化合物。进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，色化合物。进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是目的是_。作为对照作