2017版高考生物一轮复习《生物技术实践》ppt（6份打包）
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第十一单元 第43讲 微生物的利用.ppt 966.98 KB
第十一单元 第44讲 生物技术在其他方面的应用.ppt 975.60 KB
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练习：第十一单元 第43讲 微生物的利用.doc 83.18 KB
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考点一 培养基对微生物的选择作用及微生物的纯培养
一、培养基的制备
1．培养基的配制和灭菌
(1)实验原理
①培养基
a．含义：人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，用以培养、分离、鉴定和保存各种微生物。
b．成分：一般包括水分、碳源、氮源、微量元素和无机盐等。
②选择培养基
a．选择依据：不同种类微生物的生长繁殖对营养的要求不同。
b．选择途径：人为控制培养基的pH、碳源、氮源、渗透压等条件。
c．选择结果：使选择的培养基利于某类或某种微生物的生长，而不利于其他微生物的生存，可以达到分离、培养不同微生物的目的。
③灭菌
a．灭菌原因：及时杀灭培养基中的微生物，同时防止微生物大量繁殖造成的培养基营养成分的改变。
b．常用的灭菌方法：高压蒸汽灭菌。
(2)方法步骤
培养基的制作流程为：称量→溶化→调pH→分装→加塞和包扎→灭菌→摆斜面及倒平板。
2．培养基的种类
培养基按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。
二、培养基对微生物的选择作用
1．探究不同培养基中生长的优势菌群
探究程序：问题→作出假设→设计实验→实施实验→得出结论→表达交流。
2．菌落
(1)含义：将微生物通过某种方法接种到适于生长的固体培养基表面上，在适宜的温度下培养一段时间后，单个的菌体或孢子生长繁殖成的一个个肉眼可见的细胞群体。
(2)细菌与酵母菌的菌落特征
细菌菌落的共同特征为：湿润、黏稠、易用接种环挑起，菌落各部位颜色一致。酵母菌菌落外形上与细菌极为相似，但比细菌菌落大而厚，颜色也较单调。霉菌菌落较疏松，常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，一般比细菌菌落大几倍到几十倍。
(3)优势菌群的培养基
细菌生长需要的氮源高(C/N为4∶1)，pH中性或微碱性(pH7.2～7.6)，因此培养细菌常采用牛肉膏蛋白胨培养基。酵母菌和霉菌生长所需的碳源含量高(C/N为16∶1)，pH偏酸性(pH5～6)，因此分离真菌常采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(简称PDA)。
三、实验：微生物的分离与纯化
(一)实验原理
1．分离的依据：微生物的分离与纯化就是将待检测微生物样品通过划线或涂布接种在固体培养基上，样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成单个菌落。
2．纯化的依据：将单个菌落接种到斜面培养基上，经培养后，即可得到一个微生物的纯种。
(二)方法步骤
1．微生物的分离
(1)稀释：用1mL无菌吸管吸取1mL大肠杆菌培养液，加入到盛有9mL无菌水的大试管中，充分混匀，然后用无菌吸管从此试管中吸取1mL加入另一支盛有9mL无菌水的试管中，混合均匀，依次类推制成10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6系列稀释度的大肠杆菌稀释液。
(2)划线或涂布
①平板划线分离法：在近火焰处，左手拿皿底，右手拿接种环，挑取大肠杆菌培养液一环在平板上划线，常用的划线方法有平行划线和连续划线两种。划线完毕后，盖上培养皿盖，做好标记。
②涂布分离法：取3个平板，底面分别用记号笔写上10－4、10－5、10－6三种稀释度，然后用无菌吸管分别吸取相应稀释度的稀释液各0.1_mL，放入已标记好的平板上，用无菌玻璃涂棒在培养基表面轻轻地涂布均匀，室温下静置5～10min，使菌液吸附进培养基。
(3)培养：将划线或涂布接种的平板倒置于培养箱或温室中37℃培养16～24h，即可长出单个菌落。
2．接斜面
分别从培养后长出的单个菌落上挑取少许细胞，接种到斜面培养基上，置培养箱或温室37℃培养24h，斜面上菌种长好后，4_℃保存备用。
[诊断与思考]
1．判断下列说法的正误
(1)培养基分装到培养皿后进行灭菌( × )
(2)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养( × )
(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害( √ )
(4)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质( √ )
(5)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌( × )
(6)下图中甲为平板划线分离法中最重要的环节，乙为操作的结果：
①每一次划线后要将接种环灼烧( √ )
②除第一次划线外，每一次划线的起点都是第一次划线的末端( × )
(7)用涂布分离法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落( √ )
2．如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，请思考：
考点一 果酒和果醋的制作
1．利用发酵法以果汁制作酒和醋
(1)实验原理
①酵母菌在厌氧条件下可将果汁中的葡萄糖发酵生成酒精。当酒精达到较高浓度时，可分瓶、密封、保存，得到果汁酒。
②利用醋酸菌，在有氧条件下能将酒精氧化生成醋酸，得到食醋产品。
(2)安装发酵装置
请参照教材图示安装发酵装置。
(3)果酒制备
①果汁制备：将成熟的葡萄洗净，用纱布包好榨汁，将果汁收集到烧杯内。一般0.7kg葡萄可榨出果汁500mL。
②补糖加抑菌剂：参照技能卡，用折射糖度计检测果汁中糖的浓度，加白糖调整其质量分数浓度为24%。加入H2SO3，使其最终的质量分数为0.15%，以抑制杂菌的生长。
③接种发酵：将果汁迅速倒入灭菌的发酵装置内，接入10%(v/v)已培养好的啤酒酵母菌溶液，盖好塞，夹紧进气管和排气管上的止水夹，在25_℃～30_℃条件下，厌氧发酵3～5d。
④取样：从第2天开始每天取样测定糖的浓度。将排气管连接加氧器，利用压差，从进气管取样。当糖消耗量在20%以上时，可分瓶、密封，室温下保存1年或更长时间，以制成果酒。
(4)果醋的制作
①接种：当制备果酒的果汁发酵液中糖的消耗量在10%左右时，用移液管接入10%(v/v)已培养好的醋酸菌溶液。
②耗氧发酵：进气管连接加氧器，打开进气管和排气管上的止水夹，在25_℃～30_℃条件下，发酵3～4d。利用压差取样，按照技能卡测定溶液中醋酸的浓度。
③过滤、灭菌：当醋酸浓度达到质量分数4%～5%时，加入少量食盐，用双层纱布过滤，然后将滤液于90℃～95℃水浴杀菌10～15min后，完成果醋的制作。
2．相关知识
(1)酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，菌体大量繁殖，用于鲜酵母和干酵母的制备。在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，氧化葡萄糖产生酒精和CO2。
(2)传统的果酒制备常利用水果带入的酵母菌自然发酵。果酒的酒精浓度一般控制在质量分数10%以上，这样才能较好的抑制微生物的生长，使果酒不腐败，保证果酒的品质。
(3)醋酸发酵是在醋酸菌的作用下，酒精生成醋酸的过程。
[诊断与思考]
1．判断下列说法的正误
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸( × )
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度( × )
(3)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖( √ )
(4)在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长( √ )
2．如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：
(1)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？
提示 不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。
(2)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。
提示 醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
(3)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示 醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。
题组一 果酒、果醋制作原理的理解
1．如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( )
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的菌种相同
答案 C
解析 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在胞质溶胶中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；果酒的制作离不开酵母菌，果醋在醋酸菌中发酵产生，D项错误。
2．果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是( )
A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B．制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
答案 B
解析 果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成。传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。
题组二 果酒、果醋制作的过程和条件分析
3．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒
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