1、第一部分专题突破方略第一部分专题突破方略专题八生物技术实践专题八生物技术实践第第1讲微生物的培养、利用和生物技讲微生物的培养、利用和生物技术在食品加工中的应用术在食品加工中的应用知识网络构建知识网络构建核心考点突破核心考点突破微生物的培养与应用微生物的培养与应用真题预诊真题预诊1(2011年高考重庆卷年高考重庆卷)下列有关细菌培养下列有关细菌培养的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌有多种细菌B在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长进细菌生长C向液体培养基中通入氧气能促进破伤风
2、杆菌向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长的生长D在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动其运动解析：选解析：选D。在琼脂固体培养基上长出的单个菌。在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一个细菌增殖而成的，其中只含有一种落是由一个细菌增殖而成的，其中只含有一种细菌，细菌，A项错误；青霉素能够破坏细菌的细胞壁项错误；青霉素能够破坏细菌的细胞壁而抑制细菌的生长繁殖，但对真菌的结构无明而抑制细菌的生长繁殖，但对真菌的结构无明显影响，显影响，B项错误；破伤风杆菌属于厌氧菌，在项错误；破伤风杆菌属于厌氧菌，在通入氧气的条件下其生命活动会受到抑制，通入氧气的条
3、件下其生命活动会受到抑制，C项项错误；通常利用半固体培养基培养细菌以观察错误；通常利用半固体培养基培养细菌以观察其运动，其运动，D项正确。项正确。查漏补缺查漏补缺1微生物的营养微生物的营养营养要素营养要素来源来源功能功能碳碳源源无机碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无等含碳无机物机物构成细构成细胞物质和胞物质和一些代谢一些代谢产物产物有些碳有些碳源又是异源又是异养微生物养微生物的能源的能源有机碳源有机碳源糖、脂肪、蛋白糖、脂肪、蛋白质、有机酸、石质、有机酸、石油、花生粉饼等油、花生粉饼等营养要素营养要素来源来源功能功能氮氮源源无机氮源无机氮源NH3、铵盐、硝、铵盐、硝酸盐、酸盐
4、、N2等等合成蛋白质、合成蛋白质、核酸及含氮的核酸及含氮的代谢产物代谢产物有机氮源有机氮源牛肉膏、蛋白牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿胨、核酸、尿素、氨基酸素、氨基酸生长因子生长因子(特殊营养物质特殊营养物质维生素、氨基维生素、氨基酸、碱基酸、碱基酶和核酸的酶和核酸的组成成分；组成成分；参与代谢过程参与代谢过程中的酶促反应中的酶促反应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：利用选择培养基筛选菌株。筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。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统计菌落数目公式：每克样品中菌株数
5、公式：每克样品中菌株数(CV)M或显微镜直接计数。或显微镜直接计数。过程：土壤取样过程：土壤取样样品的稀释样品的稀释微生物的培微生物的培养与观察。养与观察。设置重复组与对照组设置重复组与对照组a设置重复组设置重复组统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。与准确性。b设置对照组设置对照组判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种判断培养基中是否有杂菌污染时，需将未接种的培养基与接种的培养基同时进行培养；的培养基与接种的培养基同时进行培养；判断选择培养基是否具有筛选作用
6、时，需将牛判断选择培养基是否具有筛选作用时，需将牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。培养基上菌落数目，进行对比得出结论。(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3测定微生物数量的方法测定微生物数量的方法(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数。直接计数法：常用的是显微镜直接计数。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。【特别提醒特别提醒】(1)显微镜计数法计算的细菌中包显微镜计数法计算的细菌中包括死细菌。稀释涂布平板法计数的是活菌数。括死
7、细菌。稀释涂布平板法计数的是活菌数。(2)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目要低。际数目要低。真题预诊真题预诊2(2011年高考江苏卷年高考江苏卷)下列与果酒、果醋和腐下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是乳制作相关的叙述，正确的是()A腐乳制作所需要的适宜温度最高腐乳制作所需要的适宜温度最高B果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵C使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌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、使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和和RNA生物技术在食品加工及其他
8、方生物技术在食品加工及其他方面的应用面的应用解析：选解析：选D。酵母菌酒精发酵的适宜温度为。酵母菌酒精发酵的适宜温度为1825，而醋酸菌醋酸发酵的适宜温度是，而醋酸菌醋酸发酵的适宜温度是3035，腐乳制作中豆腐长出毛霉的适宜温度是，腐乳制作中豆腐长出毛霉的适宜温度是1518，可见果醋制作的适宜温度最高，可见果醋制作的适宜温度最高，A项错误；果醋制作过程中的菌种醋酸菌为好氧项错误；果醋制作过程中的菌种醋酸菌为好氧细菌，只进行有氧呼吸，细菌，只进行有氧呼吸，B项错误；制作腐乳的项错误；制作腐乳的菌种主要是毛霉，菌种主要是毛霉，C项错误；酵母菌、醋酸菌、项错误；酵母菌、醋酸菌、毛霉等都具有细胞壁，都
9、有毛霉等都具有细胞壁，都有DNA和和RNA，细胞，细胞中都有核糖体，中都有核糖体，D项正确。项正确。查漏补缺查漏补缺果酒、果醋和泡菜的制作果酒、果醋和泡菜的制作比较项目比较项目果酒的制作果酒的制作果醋的制作果醋的制作泡菜的制作泡菜的制作作用菌类作用菌类酵母菌酵母菌(真菌真菌)醋酸菌醋酸菌(细菌细菌)乳酸菌乳酸菌(细菌细菌)原理原理酵母菌在无氧的酵母菌在无氧的条件下将葡萄糖条件下将葡萄糖氧化成乙醇，而氧化成乙醇，而且当培养液中乙且当培养液中乙醇浓度为醇浓度为16%时，时，酵母菌死亡酵母菌死亡醋酸菌在有醋酸菌在有氧条件下将氧条件下将乙醇氧化为乙醇氧化为醋酸醋酸乳酸菌将糖乳酸菌将糖转化为乳酸转化为乳
10、酸和醇类物质和醇类物质比较项比较项目目果酒的制作果酒的制作果醋的制作果醋的制作泡菜的制作泡菜的制作操作注操作注意意果酒制作过程果酒制作过程中，紫葡萄在用中，紫葡萄在用高锰酸钾溶液浸高锰酸钾溶液浸泡后，一定要用泡后，一定要用清水将高锰酸钾清水将高锰酸钾溶液冲洗干净溶液冲洗干净将葡萄浆放入将葡萄浆放入发酵瓶时，装量发酵瓶时，装量不能超过不能超过2/3果醋发酵时，果醋发酵时，通气孔需塞上通气孔需塞上脱脂棉球，以脱脂棉球，以过滤空气过滤空气醋酸菌培养醋酸菌培养物与酒水混合物与酒水混合物混匀后需将物混匀后需将pH调至调至7.0制作泡菜时，制作泡菜时，用水密封坛口，用水密封坛口，以保证坛内无以保证坛内无氧
11、环境，利于氧环境，利于乳酸菌发酵乳酸菌发酵考题预诊考题预诊3(2011年南京市高三模拟年南京市高三模拟)在植物有效成分的在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是下列关于这三种方法叙述错误的是()A蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油B压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油果皮中的芳香油植物有效成分的提取植物有效成分的提取C萃取法的实验原理是使芳香油溶解
12、在有机溶萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油D蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油强的芳香油解析：选解析：选A。蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强。蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油；压榨法通过机械加压，油等挥发性强的芳香油；压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取；萃取法使芳香油溶解在有易焦糊原料的提取；萃取法使
13、芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中。能充分浸泡在有机溶剂中。查漏补缺查漏补缺生物成分提取生物成分提取物物质质方法方法原理原理步骤步骤血血红红蛋蛋白白凝胶色谱法凝胶色谱法根据相对分子根据相对分子质量的大小质量的大小样品处样品处理理粗分离粗分离纯化纯化纯度鉴纯度鉴定定电泳法电泳法根据各种分子根据各种分子带电性质的差带电性质的差异及分子本身异及分子本身的大小、形状的大小、形状的不同的不同物质物质方法方法原理原理步骤步骤玫瑰玫瑰精油精油水
14、蒸气蒸水蒸气蒸馏法馏法利用水蒸气将挥利用水蒸气将挥发性较强的植物发性较强的植物芳香油携带出来芳香油携带出来水蒸气蒸馏，水蒸气蒸馏，分分离油层离油层(加加NaCl)除水过滤除水过滤(加无水加无水Na2SO4)橘皮橘皮精油精油压榨法压榨法通过机械加压，通过机械加压，压榨出果皮中的压榨出果皮中的芳香油芳香油石灰水浸泡、漂洗石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置压榨、过滤、静置再次过滤再次过滤胡萝胡萝卜素卜素萃取法萃取法使提取物溶解在使提取物溶解在有机溶剂中，蒸有机溶剂中，蒸发后得到提取物发后得到提取物粉碎、干燥粉碎、干燥萃取、过滤萃取、过滤浓缩浓缩【特别提醒特别提醒】(1)三种提取方法的选用是由植三种提取
15、方法的选用是由植物原料的特点决定的，三种方法的原理和操作物原料的特点决定的，三种方法的原理和操作过程不同，但都需过滤。过程不同，但都需过滤。(2)植物精油的提取实验为粗提取，可进一步提植物精油的提取实验为粗提取，可进一步提纯。纯。(3)纯植物精油的保质期较长，通常为纯植物精油的保质期较长，通常为12年，年，柠檬精油挥发较快，一般三个月即可挥发完。柠檬精油挥发较快，一般三个月即可挥发完。名师高考导航名师高考导航体验赛场体验赛场 高考热点聚焦高考热点聚焦 2011年新课标全国卷年新课标全国卷)有些细菌可分解原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。某油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污
16、染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：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在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以于以_为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于该培养基属于_培养基。培养基。(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即种方法有两种，即_和和_。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分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解圈的大小，分
17、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、常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_和和_。无菌技术要求实验操作应在酒精灯。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附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。的污染。【标准解析标准解析】(1)可以将所需要的微生物从混可以将所需要的微生物从混杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养基。欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中基。欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原应只含有
18、原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，能降解原油油的细菌在此培养基上不能生存，能降解原油的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生存。存。(2)分离纯化菌种时，接种的方法有平板划分离纯化菌种时，接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其目的都是使聚集在线法和稀释涂布平板法，其目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，以便于纯化菌种。基表面形成单菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。的
19、分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌烧灭菌(如接种环如接种环)、干热灭菌、干热灭菌(如培养皿如培养皿)和高压和高压蒸汽灭菌蒸汽灭菌(如培养基如培养基)等。无菌技术要求整个实验等。无菌技术要求整个实验操作都要在酒精灯火焰附近进行，以避免周围操作都要在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。微生物的污染。【答案答案】(1)原油选择原油选择(2)平板划线法稀平板划线法稀释涂布平板法释涂布平板法(3)强强(4)干热灭菌高压蒸汽干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰灭菌火焰规律总结规律总结微生物的纯化培养的方法微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法平板划线法通过接种环在琼脂固体
20、培养基表面连续划线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操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面的表面在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。繁殖而来的菌落。(2)稀释涂布平板法稀释涂布平板法将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同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。面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微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，从而能在培养基表生物将被分
21、散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。面形成单个的菌落。瞄准考向瞄准考向 命题趋势预测命题趋势预测2011年高考对本专题知识的考查可归纳如下：年高考对本专题知识的考查可归纳如下：高考题目高考题目考查点考查点2011年海南高年海南高考考T30植物有效成分的提取植物有效成分的提取2011年山东高年山东高考考T34微生物的培养微生物的培养考情调研考情调研分析本专题的知识特点，除分析本专题的知识特点，除上述内容外，以下角度也是上述内容外，以下角度也是命题重点：命题重点：(1)微生物的纯化、微生物的纯化、分离；分离；(2)果酒、果醋、腐乳、泡菜果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作。的制作。根据有关知识
22、回答下列问题。根据有关知识回答下列问题。(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是要是_，果酒，果酒制作过程中，应该使发酵装置的温度维持在制作过程中，应该使发酵装置的温度维持在_左右。左右。(2)在含有葡萄糖的培养液中培养酵母菌，当酵在含有葡萄糖的培养液中培养酵母菌，当酵母菌只进行有氧呼吸时，测定单位时间内的吸母菌只进行有氧呼吸时，测定单位时间内的吸氧量氧量(气体体积气体体积)和二氧化碳的释放量和二氧化碳的释放量(气体体积气体体积)比是比是_。生产果酒时，在密封发酵阶段，酵母菌的新陈生产果酒时，在密封发酵阶段，酵母菌的新陈代谢的方式是代谢的方式是_。
23、当乙醇达到一定量后，。当乙醇达到一定量后，CO2不再增加的原因可能是不再增加的原因可能是_。(3)制作果醋的过程中，当制作果醋的过程中，当_充足时，醋充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。腐乳味道鲜酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。腐乳味道鲜美，易于消化和吸收，是因为其内含有的主要美，易于消化和吸收，是因为其内含有的主要营养成分是营养成分是_。(4)在泡菜制作过程中常会产生一定量的亚硝酸在泡菜制作过程中常会产生一定量的亚硝酸盐，如果人体摄入的亚硝酸盐总量达到盐，如果人体摄入的亚硝酸盐总量达到_，就会引起中毒。测定亚硝酸盐含量，就会引起中毒。测定亚硝酸盐含量的主要操作步骤包括的主要操作步骤包括_等
24、。等。【解析解析】(1)在传统发酵工程中，常用天然菌种，在传统发酵工程中，常用天然菌种，这可通过创造适合相应菌种生长繁殖的条件抑制这可通过创造适合相应菌种生长繁殖的条件抑制杂菌生长来实现。在葡萄皮上附着的野生型酵母杂菌生长来实现。在葡萄皮上附着的野生型酵母菌，是葡萄酒自然发酵过程中菌种的主要来源。菌，是葡萄酒自然发酵过程中菌种的主要来源。酵母菌生长的最适温度为酵母菌生长的最适温度为20左右。左右。(2)酵母菌在进行有氧呼吸时，单位时间内的吸氧酵母菌在进行有氧呼吸时，单位时间内的吸氧量和二氧化碳的释放量相等。生产果酒时，在密量和二氧化碳的释放量相等。生产果酒时，在密封发酵阶段，酵母菌进行无氧呼吸
25、。封发酵阶段，酵母菌进行无氧呼吸。当乙醇达到一定量后，葡萄糖全被分解，酵母当乙醇达到一定量后，葡萄糖全被分解，酵母菌被酒精杀死。菌被酒精杀死。(3)当氧气和糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的当氧气和糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。腐乳内含有多肽、氨基酸、甘糖分解成醋酸。腐乳内含有多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸，味道鲜美。油和脂肪酸，味道鲜美。(4)人体摄入的亚硝酸盐总量达到人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3 g0.5 g时，时，就会引起中毒。测定亚硝酸盐含量的主要操作就会引起中毒。测定亚硝酸盐含量的主要操作步骤为：配制溶液、制备标准显色液、制备样步骤为：配制溶液、制备标准显色液、制备样品处理
26、液、比色。品处理液、比色。【答案答案】(1)附着在葡萄皮上的野生型酵母菌附着在葡萄皮上的野生型酵母菌20(2)1 1异养、厌氧葡萄糖全被分解；酵母异养、厌氧葡萄糖全被分解；酵母菌被酒精杀死菌被酒精杀死(3)氧气和糖源多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸氧气和糖源多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸(4)0.3 g0.5 g配制溶液、制备标准显色液、配制溶液、制备标准显色液、制备样品处理液、比色制备样品处理液、比色【互动探究互动探究】(1)在统计某一稀释度下平板上在统计某一稀释度下平板上的醋酸菌菌落数时，怎样增强实验结果的说服的醋酸菌菌落数时，怎样增强实验结果的说服力与准确性？力与准确性？(2)泡菜的制作方法不当，
27、很容易造成泡菜变质，泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发酶变味，试分析可能的原因。甚至发酶变味，试分析可能的原因。【提示提示】(1)设置重复组。统计某一稀释度下设置重复组。统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复个平板作重复组，以增强实验结果的说服力与准确性。组，以增强实验结果的说服力与准确性。(2)泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生或食盐泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生或食盐的浓度过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质。的浓度过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质。知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
