高考生物二轮专题突破 专题八 第1讲 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用名师制作优质教学案Word文档格式.docx
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(2)无菌技术:
主要指消毒和灭菌。
(3)倒平板操作:
待培养基冷却至50_℃左右时,在酒精灯火焰旁倒平板。
(4)平板划线操作:
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。
(5)稀释涂布平板法:
先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散到培养基的表面,从而在培养基表面形成单个菌落。
如图:
2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)分离原理:
土壤中细菌之所以能分解尿素,是由于它们体内能合成脲酶,这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。
(2)统计菌落数目:
统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。
(3)实验流程:
土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。
【思维辨析】
(1)微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(2013·
江苏,18A改编)(×
)
提示 先灭菌,后倒平板。
(2)微生物接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(2013·
江苏,18C改编)(×
提示 接种后放置在恒温培养箱中进行培养。
(3)微生物培养过程中每隔一周观察一次(2013·
江苏,18D改编)(×
提示 培养过程中一般要隔天观察一次。
(4)常用液体培养基分离获得细菌单菌落(2012·
大纲全国,5B)(×
提示 常用固体培养基分离。
【归纳提炼】
1.消毒与灭菌的区别
项目
消毒
灭菌
条件
使用较为温和的理化方法
使用强烈的理化方法
结果
杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)
杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子
适用
实验操作的空间、操作者的衣着和手
微生物的培养器皿、接种用具和培养基等
常用方法
煮沸消毒法(如在100℃煮沸5~6min)、巴氏消毒法(如在80℃煮15min);
使用酒精、氯气等化学药剂进行消毒
灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
2.选择培养基中的选择因素
(1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
(2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
(3)培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此培养基上
生存。
(4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。
如石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
(5)改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
3.计数方法
(1)显微镜直接计数法:
利用特定细菌计数板或血球计数板,在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量。
该方法不能区分细菌的死活。
(2)间接计数法(活菌计数法):
常用稀释涂布平板法。
稀释涂布平板法的理论依据是:
当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。
为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,每个稀释倍数涂布3个平板进行计数,取平均值。
例1 (2013·
新课标全国卷Ⅱ,39)临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。
实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。
回答下列问题:
(1)为了从样本中获取致病菌单菌落,可用____________法或____________法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。
(2)取该单菌落适当稀释,用__________法接种于固体培养基表面,在37℃培养箱中培养24h,使其均匀生长,布满平板。
(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A____________;
含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B____________;
含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明__________________________________;
含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素D的____________。
(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素__________。
破题思路 回顾纯化微生物的方法作答
(1)、
(2);
明确透明圈形成的原因作答(3)、(4)。
个性分析 微生物纯化的方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。
根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释,然后用涂布法接种于固体培养基表面,然后在适宜条件下培养;
抗生素是由真菌产生的,可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制;
B的周围没有透明圈,说明致病菌对抗生素B不敏感,通过C的透明圈要比A的透明圈小,说明该致病菌对C的敏感性比A的弱;
D出现了透明圈,说明该致病菌对D敏感,但是在透明圈上出现一个菌落,又排除杂菌污染,判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。
根据以上分析,为达到抗菌的目的,最好选择抗生素A。
答案
(1)划线 稀释涂布(或涂布)
(2)涂布 (3)敏感
不敏感 该致病菌对C的敏感性比A的弱 耐药菌
(4)A
考点2 果酒和果醋的制作
1.完善制作原理和发酵条件
果酒制作
果醋制作
制作原理
菌种
酵母菌
醋酸菌
反应
有氧条件下,大量繁殖:
C6H12O6+6O2+6H2O―→6CO2+12H2O
无氧条件下,酒精发酵:
C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:
C6H12O6+2O2―→2CH3COOH+2CO2+2H2O
缺少糖源、氧气充足时:
C2H5OH+O2―→CH3COOH+H2O
发酵条件
最适发酵温度
18~25_℃
30~35_℃
空气
前期:
需氧;
后期:
不需氧
需要充足的氧气
时间
10~12d
7~8d
2.完善制作流程
(1)先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵(2013·
江苏,14B)(×
提示 应先隔绝空气进行果酒发酵,因为醋酸杆菌可以将酒精转变为醋酸。
(2)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长(2012·
江苏,21A)(√)
提示 果酒发酵后期,因营养物质的消耗、反应物减少等,酵母菌无氧呼吸产生CO2的量减少,所以可延长拧松瓶盖的间隔时间。
(3)在果酒和果醋制作过程中,果酒的制作过程是在缺氧条件下,而果醋整个制作过程一直处于有氧条件下(2010·
江苏,7AC改编)(×
提示 果酒制作过程中先通氧,后缺氧。
装置图解读
(1)各部位的作用
①充气口:
在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口:
排出酒精发酵时产生的CO2;
与排气管相连的长而弯曲的胶管:
加水后防止空气中微生物的污染。
③出料口:
是用来取样的。
(2)该装置的使用方法
使用该装置制酒时,应该关闭充气口;
制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。
例2 (2013·
江苏卷,14)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。
下列相关叙述正确的是( )
A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
破题思路
(1)联想果酒、果醋制作的条件判断A、B选项;
(2)比较人工接种和自然发酵的区别判断C选项;
(3)明确发酵与接种量的关系确定D选项。
个性分析 醋酸菌是嗜热菌,果醋发酵所需的最适温度较高,A错误;
进行果酒、果醋发酵实验,要先进行隔绝空气果酒发酵,再供氧进行果醋发酵,B错误;
人工接种的菌种品质更好,且不容易存在杂菌污染,故C错误;
适当加大接种量,让菌体快速形成优势菌群,可以抑制杂菌生长,提高发酵速率,D正确。
答案 D
考点3 植物有效成分的提取
1.植物芳香油的提取
(1)提取玫瑰精油实验
①方法:
水蒸气蒸馏法。
②实验流程
(2)提取橘皮精油的实验
一般用压榨法。
2.胡萝卜素的提取
(1)胡萝卜素性质:
不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。
(2)实验设计
萃取法,石油醚最适宜作萃取剂。
(3)鉴定方法:
纸层析法。
胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点
(1)层析时没有选择干净的滤纸,导致实验现象不明显:
为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。
(2)点样时点样圆点太大(直径大于2mm),导致最终在滤纸上形成一条线,无法辨认被提取的色素:
点样圆点的直径应为2mm。
(3)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时不能将滤纸两边相互接触:
以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。
(4)层析液没及样品原点,色素溶解于层析液中,造成实验失败:
层析液不可没及样品原点,以免色素溶解于层析液中,使鉴定失败。
(5)没设置标准样品作对照:
层析液中是否提取到胡萝卜素,可通过与标准样品中的β-胡萝卜素作对比予以确认。
例3 许多植物含有天然香料,如薄荷叶中含有薄荷油。
现用薄荷叶提取薄荷油。
回答问题:
(1)薄荷油是挥发性物质,提取薄荷油时应选用____(鲜、干)薄荷叶作原料,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂是______________________,原理是
(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时,在油水混合物中加入氯化钠的作用是____________,常用于分离油层和水层的器皿是____________,分离出的油层中加入无水Na2SO4的作用是____________________________________________________________________,
除去固体硫酸钠的常用方法是________
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