高考生物二輪復習 專題15 微生物的培養(yǎng)與應用課件.ppt

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考點49 微生物的培養(yǎng),考點50 微生物的應用,專題15 微生物的培養(yǎng)與應用,高考考法突破,考法1 微生物的培養(yǎng)和分離,應試基礎必備,考點49 微生物的培養(yǎng),考點49 微生物的培養(yǎng),考法2 微生物的篩選與計數,應試基礎必備,1．微生物的培養(yǎng) (1)培養(yǎng)基 ①概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)物質。 ②成分：一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽，還需滿足不同微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質以及氧氣的需求。 ③培養(yǎng)基的制備：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。 (2)無菌技術 ①關鍵：防止外來雜菌的入侵。 ②方法：實驗室中常用紫外線或化學藥物消毒，如用酒精擦拭雙手；滅菌的方法主要有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。 (3)實驗操作 ①制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 a．步驟：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。 b．倒平板操作時待培養(yǎng)基冷卻至50度左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。 ②純化大腸桿菌 a．原理：在培養(yǎng)基上將細菌稀釋或分散成單個細胞，使其長成單個菌落，這個菌落就是一個純化的細菌菌落。 b．方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。,考點49 微生物的培養(yǎng),應試基礎必備,③菌種的保藏 a．短期保存：固體斜面培養(yǎng)基上4 ℃保存，菌種易被污染或產生變異。 b．長期保存：甘油瓶中－20 ℃冷凍箱中保藏。,2．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 (1)篩選菌株 原理：人為提供有利目的菌生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長。 (2)統(tǒng)計菌落數目的方法 ①顯微鏡直接計數法 a．原理：利用特定細菌計數板或血細胞計數板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數量。 b．方法：用計數板計數。 c．缺點：不能區(qū)分死菌與活菌。 ②間接計數法(活菌計數法) A．原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數就能推測出樣品中大約含有多少活菌。 B．計算公式：每克樣品中的菌株數＝(CV)M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數。 C．操作 a．設置重復組，增強實驗的說服力與準確性。 b．為了保證結果準確，一般選擇菌落數在30～300的平板進行計數。 (3)實驗流程：土壤取樣→制備培養(yǎng)基→微生物的培養(yǎng)與觀察→細菌的計數。,考點49 微生物的培養(yǎng),應試基礎必備,3．培養(yǎng)基對微生物的選擇作用 (1)纖維素酶 纖維素酶是一種復合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，具有催化分解纖維素的作用，其作用過程如下：,(2)纖維素分解菌的篩選原理 以纖維素作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基上，剛果紅＋纖維素→紅色復合物，纖維素分解菌可分泌纖維素酶，分解纖維素使紅色消失，出現(xiàn)透明圈。即：可根據透明圈來篩選纖維素分解菌。 (3)土壤中纖維素分解菌的篩選流程 土壤取樣(要在富含纖維素的環(huán)境中取樣)→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產生透明圈的菌落。,返回考點目錄,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,角度1 對培養(yǎng)基的認識 1．培養(yǎng)基的成分,考法1 微生物的培養(yǎng)和分離,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,2．培養(yǎng)基的分類,考點49 微生物的培養(yǎng),3．培養(yǎng)基的配制原則 (1)目的要明確：根據微生物的種類、培養(yǎng)目的等選擇原料配制培養(yǎng)基，如培養(yǎng)自養(yǎng)型的微生物就不用加入有機營養(yǎng)物質。 (2)營養(yǎng)要協(xié)調：注意各種營養(yǎng)物質的濃度和比例。 (3)pH要適宜：各種微生物適宜生長的pH范圍不同。,高考考法突破,(4)自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物類型劃分的主要依據：能否以無機碳作為生長的主要或唯一碳源，而與氮源無關。自養(yǎng)微生物以CO2或碳酸鹽為碳源進行代謝生長；異養(yǎng)微生物必須以有機物作為碳源進行代謝生長。 (5)營養(yǎng)成分不同,考點49 微生物的培養(yǎng),(6)微生物最常用的碳源和氮源：最常用的碳源是糖類，尤其是葡萄糖；最常用的氮源是銨鹽和硝酸鹽。對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的有機化合物既是碳源，又是氮源。 4．瓊脂的作用：加入培養(yǎng)基中的瓊脂只能起到凝固作用，一般不能被微生物利用。 5．選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的辨析：選擇培養(yǎng)基一般只生長特定的微生物，鑒別培養(yǎng)基可以存在其他微生物，而且能鑒別特定的微生物。,角度2 無菌技術操作的方法 1．滅菌的方法與原理,高考考法突破,(3)酒精燈灼燒法：適用于操作時試管口及接種環(huán)的滅菌。 以上三種高溫滅菌的原理是使細菌體內蛋白質變性而達到殺滅細菌的目的。 2．消毒的方法 (1)煮沸消毒法：100 ℃煮沸5～6 min，可以殺死微生物細胞，可用于飲水和餐具的消毒。 (2)巴氏消毒法：80 ℃煮15 min或70～75 ℃煮30 min，實際生產中常用于鮮奶的消毒。 (3)70%酒精消毒法：70%酒精殺菌能力最強，常用于實驗時操作者手的消毒。體積分數為70%的酒精殺菌效果最好的原因是如果濃度過高，使菌體表面蛋白質凝固成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其中；濃度過低，則殺菌能力減弱。,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,3．消毒和滅菌的比較,考點49 微生物的培養(yǎng),角度3 平板劃線法和稀釋涂布平板法對大腸桿菌的純化的比較,高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),角度4 分離微生物的方法 (1)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，如培養(yǎng)基中缺乏氮源時，可以分離固氮微生物。 (2)當培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學成分時，如石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達到分離出能消除石油污染的微生物的目的。 (3)當培養(yǎng)基中加入抗生素時，如加入青霉素、鏈霉素，可以抑制細菌的生存，從而分離出真菌等真核微生物。 角度5 關于透明圈 1．抗生素與透明圈的關系：抗生素是由真菌產生的、可以抑制細菌的生長、繁殖甚至殺死細菌的一類物質。用含抗生素的濾紙片均勻置于平板培養(yǎng)基上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，某種細菌形成的透明圈越大，說明該細菌對該抗生素越敏感，抑菌能力越強。若不出現(xiàn)透明圈，說明該細菌對該抗生素不敏感。 2．分解圈(或透明圈)的大小與降解能力的關系：在固體培養(yǎng)基中滲入溶解性差、可被特定菌利用的營養(yǎng)成分，造成渾濁、不透明的培養(yǎng)基背景。接種培養(yǎng)后待篩選的菌落周圍就會形成分解圈(或透明圈)，分解圈(或透明圈)的大小反映了菌落利用此物質的能力。常作為初步篩選菌落的快速方法。如在培養(yǎng)基中摻入可溶性淀粉、酪素或原油可以分別用于檢測菌株產淀粉酶、產蛋白酶或降解原油能力的大小。,,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),1．檢測培養(yǎng)基是否被污染的方法：將未接種的培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)，若培養(yǎng)基上有菌落說明培養(yǎng)基被污染，無菌落說明未被污染。 2．兩種常用剛果紅(CR)染色法的比較,考法2 微生物的篩選與計數,高考考法突破,考點49 微生物的培養(yǎng),3．菌株篩選原理的比較,4.正確的取樣方法：搖勻培養(yǎng)液再取樣。 5．計數時數據誤差較大的原因：一是未搖勻培養(yǎng)液，吸管在上部取樣，則數據偏小，在下部取樣，則數據偏大；二是應統(tǒng)計這一區(qū)間的活菌個體數，若把死亡個體算進來，數據會偏高。 6．影響微生物數量變化的因素：養(yǎng)分、空間、溫度、pH值變化和有毒排泄物等都是影響微生物數量持續(xù)增長的限制因素，因而也影響K值(環(huán)境容納量)的大小。,,本考點結束,考點49 微生物的培養(yǎng),高考考法突破,應試基礎必備,考點50 微生物的應用,考點50 微生物的應用,考法3 果酒和果醋的制作方法及應用,考法4 腐乳的制作及條件控制,考法5 泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測定,應試基礎必備,1．果酒與果醋的制作,考點50 微生物的應用,應試基礎必備,2．腐乳的制作 (1)原理：毛霉等微生物能產生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：,考點50 微生物的應用,(2)腐乳的制作流程,(3)影響腐乳品質的因素 ①鹽：a.濃度過低，不足以抑制微生物生長，豆腐易腐敗變質。b.濃度過高，會影響腐乳口味。 ②酒的含量：一般控制在12%左右。 ③香辛料：具調味、殺菌作用。 (4)溫度：15～18 ℃。 3．泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定 (1)作用菌種：乳酸菌和假絲酵母。 (2)原料：白菜、洋白菜等。 (3)原理：在無氧的條件下，微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物質進行發(fā)酵，乳酸菌將糖分轉化為乳酸，這時需氧菌的活動被抑制；當乳酸增加到一定程度時，乳酸菌的活動受到抑制，發(fā)酵活動逐漸變緩甚至停止。 (4)制作步驟,應試基礎必備,返回考點目錄,(5)亞硝酸鹽含量的測定 ①危害：當攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。在特定條件下，亞硝酸鹽可以轉變成致癌物——亞硝胺。 ②原理：亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應，這一產物再與N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色產物，通過目測比較，大致估算其含量。 ③檢測步驟：配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色。 4．與發(fā)酵有關的微生物,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 微生物種類與產物的關系 1．酵母菌與果酒的關系：酵母菌有氧呼吸時，產生能量多，產物為二氧化碳和水，可大量繁殖；無氧呼吸時，產生能量少，產物為酒精和二氧化碳，僅能滿足自身代謝，基本不繁殖，所以用酵母菌進行工業(yè)生產果酒時先進行通氣，再密閉。 2．醋酸菌與果醋的關系：制作果醋的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動。當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再進一步轉變?yōu)榇姿帷?角度2 制作果酒的材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失以及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，不要太干凈，以防洗去野生酵母菌。 角度3 防止發(fā)酵液被污染的措施 (1)榨汁機要清洗干凈并晾干。 (2)發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分數為70%的酒精消毒。 (3)裝入葡萄汁后要封閉充氣口。,考法3 果酒和果醋的制作方法及應用,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度4 發(fā)酵條件的控制及酒精的檢測 (1)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3的空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 (2)嚴格控制溫度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵；30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 (3)充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。 (4)果酒發(fā)酵要定時排氣的原因：操作過程中由于產生二氧化碳使瓶內氣壓增大，如果不及時排氣，導致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開甚至爆炸。 (5)檢驗酒精的常用方法：重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應呈灰綠色。 角度5 果酒和果醋的制作步驟的比較,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度6 制作果酒和果醋的裝置圖分析 (1)各部位的作用 ①充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣。,②排氣口：排出酒精發(fā)酵時產生的CO2；與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可有效阻止空氣中微生物的進入，避免來自空氣的污染。 ③出料口：用來取樣。 (2)該裝置的使用方法 使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接充氣泵，輸入氧氣。,考點50 微生物的應用,,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 鹽和鹵湯的作用 1．發(fā)酵過程中加鹽的作用：不僅可以調制風味，而且能夠抑制雜菌等其他微生物的繁殖。 2．鹵湯的作用：除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨特的風味。 角度2 防止雜菌感染的措施 (1)用來腌制腐乳的玻璃瓶洗干凈后要用沸水消毒滅菌。 (2)裝瓶時操作要迅速小心，裝瓶后要用膠條密封，且最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染，進而影響腐乳風味。 角度3 影響因素 1．溫度：溫度影響菌絲的生長和代謝，如溫度過低，則菌絲生長緩慢，不能進入豆腐塊的深層；溫度高，菌絲易老化和死亡，影響腐乳的品質。 2．發(fā)酵時間：發(fā)酵時間影響生化反應速度及生化產物的量。 角度4 腐乳味道鮮美、易于消化吸收的原因 毛霉產生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質水解為多肽和氨基酸；其產生的脂肪酶能將豆腐中的脂肪水解為甘油和脂肪酸。,考法4 腐乳的制作及條件控制,考點50 微生物的應用,,考點50 微生物的應用,高考考法突破,角度1 材料的選擇及用量 (1)蔬菜應新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 (2)清水和鹽的質量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用：一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。 角度2 條件控制 (1)泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。 (2)泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內注滿水，以保證壇內乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境，并注意在發(fā)酵過程中經常補水。 (3)發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可。溫度過高則易滋生雜菌，溫度過低則發(fā)酵時間延長。 角度3 亞硝酸鹽含量的測定 (1)測定亞硝酸鹽含量的方法：比色法。 (2)在泡菜腌制過程中定期測定亞硝酸鹽含量的目的：把握取食的最佳時間。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素：溫度、腌制時間、食鹽用量等。溫度高、時間短、食鹽用量低都會造成雜菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。,考法5 泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測定,考點50 微生物的應用,,本考點結束,考點50 微生物的應用,