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专题九 发酵工程
2023 高三生物 二轮复习
湿热灭菌法
尿素
稀释涂布平板法
平板划线法
碳源、氮源、水和无机盐
1.消毒和灭菌的区别？
2.干热灭菌法、湿热灭菌法常用于？
3.纯化的方法有哪些？
4.微生物计数可否用平板划线法？
5.稀释涂布平板法和显微镜直接计数法，统计对象有什么区别？
3.对细菌计数时往往会产生实验误差，稀释涂布平板法计数的值比实际值______，原因是___________________________________________________；
显微镜直接计数法计数的结果比实际值_________，原因是________________
_________________________________。
偏小
当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
偏大
显微镜下无法区分
细胞的死活，计数时包括了死细胞
两种计数方法分别依据什么计数的？
微专题1 发酵工程的应用
好氧
厌氧
酒精
1.如果想 先酿酒，再将酒酿成醋，简单操作是？
2.果酒、果醋、泡菜的制作过程中，pH均下降，
原因分别是什么？
微生物在传统发酵技术中的应用
传统发酵：
适当的微生物
防杂菌污染
控制发酵条件
发酵工程：
精选菌种
严格无菌技术
精准控制发酵条件
3.(2022·山东青岛调研)果酒、果醋、泡菜是人们喜爱的饮品和食物，如图所示的装置可用于果酒、果醋或泡菜的制作，下列有关叙述错误的是(　　)
B
A.用装置a制作果酒，果汁装入发酵瓶时要留出大约1/3的空间
B.与装置a相比，用装置b制作果酒时更容易发生杂菌污染
C.用装置b制作果醋时，应开放充气口且适当升温
D.用装置a制作泡菜时，加入的盐水中清水和食盐的质量百分比为5%～20%
D
1.(2022·湖北卷，5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　)
A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
1．下列有关叙述错误的是（????）
A．发酵工程的产品可以是微生物细胞本身或其代谢物等
B．由谷氨酸棒状杆菌发酵可得到谷氨酸，谷氨酸经一系列处理后可制成味精
C．可通过发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白，制成微生物饲料
D．根瘤菌肥作为微生物肥料，通过根瘤菌的固氮作用增加土壤的氮肥量，
促进植株生长
2．发酵工程已渗透到几乎所有工农业领域，为人们解决粮食、保护环境等问题作出了重大贡献。下列说法错误的是（????）
A．果醋、腐乳的制作过程中，往往会在产品表面形成菌膜，
而在溶液内部不能形成菌膜
B．酿酒酵母的最适生长温度约为30℃
C．泡菜的制作过程中，亚硝酸盐的含量先上升后下降
D．发酵工程的废弃物易处理，且对环境污染小
CO(NH2)2+H2O
脲酶
CO2+2NH3
脲酶阴性
脲酶阳性
鉴定方法？
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素。
土壤中分解尿素的细菌的鉴定
菌落周围培养基变红
为何形成透明圈？
透明圈大小代表什么？
为何形成抑菌圈？
抑菌圈大小代表什么？
二、拓展应用
3．在微生物培养的过程中，需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种，下列与之相关的叙述中不正确的是（????）
A．纤维素分解菌能够分解刚果红染料，从而使菌落周围出现透明圈
B．以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌
C．尿素分解菌能够将尿素分解为氨，从而使酚红指示剂变红
D．在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
焙烤的目的？__________ _________________；
蒸煮的目的？_______________ ___________________。
加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
发芽
焙烤
碾磨
糖化
蒸煮
发酵
消毒
终止
完成酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢物的生成。
要在低温、密闭的环境下,储存一段时间（进行后发酵）
(这样才能形成澄清、成熟的啤酒)
啤酒的工业化生产流程
主发酵
后发酵
6．啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法不正确的是（????）
A．主发酵过程完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
B．焙烤是通过加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C．后发酵要在高温、密闭的环境下进行
D．发酵的温度和发酵的时间会影响啤酒的口味
微专题2 微生物的培养技术及应用
1、无菌操作技术
化学药物
培养基
1.牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________________。
在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少
2.倒平板时，为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基
3.接种微生物时，应在＿＿＿＿＿＿附近操作，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
酒精灯火焰
酒精灯火焰附近为无菌区域，可避免杂交污染
4、分离酵母菌的培养液添加一定量抗生素，原因？
抑制细菌生长
2、两种纯化细菌方法
接种环
涂布器
纯化原理？
将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，以获得单个菌落
1.三次灼烧接种环
2.冷却接种环
涂布器如何灭菌？
（教材P17）
1、（2014 四川 节选）
（2）纯化菌株时，甲划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域的第一条线上无菌落，其它划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有__＿＿＿___________，__＿＿＿＿＿________________；
乙划线的某个平板培养后，菌落连成一片，最可能的原因是_________________。
菌液浓度过高
2、利用 MRS 培养基分离纯化乳酸菌时，首先需用_________对泡菜滤液进行梯度稀释，然后再结合其他方法筛选出具高产 GABA 特性的乳酸菌。进行梯度稀释的目的是___________________________________________________________________。
?
无菌水
使聚集在一起的乳酸菌分散成单个细胞从而能在培养基表面形成单个菌落
接种环灼烧后未冷却 划线未从第一区域末端开始
3.微生物分离与计数的两个实例
酚红
变红
纤维素
红色
复合物
透
明圈
无色→特定颜色
有色→褪色
形态特点
生理代谢特点
微生物的鉴别技术
1.（顺二模 21）为纯化和保存菌种，将一步发酵液抽样稀释用 法接种含有碳酸钙粉的培养基上，以 （填下列选项代号）为最佳指标，分离保存菌种。
A.菌落直径大小 B.溶钙圈大小 C.溶钙圈直径与菌落直径比值
涂布
C
请用流程图总结从土壤中分离纯化微生物的一般方法？
土壤取样→选择培养→梯度稀释→将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选单菌落→发酵培养（鉴定） →扩大化培养
1、液体选择培养为什么能“浓缩”目标菌株？
人为提供有利于目标菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。随着时间推移，目标菌株的浓度会越来越大，而其他微生物的浓度会越来越低。
2、(2017·全国Ⅰ)(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_____________________________________＿＿＿＿＿(答出两点即可)。
为细菌生长提供无机营养，
作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
　　3.分离不同的微生物应采用不同的稀释度，如测量土壤中细菌的数量，一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养；测定放线菌的数量，一般选用103、104和105稀释；测真菌的数量，一般选用102、103和104倍稀释。原因是？
不同微生物在土壤中含量不同
　　4.能够在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物不一定能分解尿素，原因是？
①固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源生长
②有些微生物可利用尿素分解菌的代谢产物生长繁殖
（2022 佛二模）现某检测员将种液稀释接种了3个平板，统计假单孢杆菌的菌落数分别是30、100 和200，取平均值110。该结果可信度低，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
数据值间差距太大，重复性差
（4） 甲、乙两位工作人员分别对同一样品进行检测，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲涂布了3个平板，统计的菌落数分别是122、 163 和186，取平均值157；
乙涂布了3个平板，统计的菌落数分别是25、 110 和186，取平均值107。
你认为这两位工作人员的结果中，可信度低的是_____，其原因是___________________________________________________________________。
?
乙
乙的结果中，有1个平板的计数结果与另外2个相差悬殊，结果的重复性差
4．如图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。分解尿素的菌能将尿素转化成氨气，使培养基碱性增强，pH升高，酚红指示剂会变成红色。下列有关叙述错误的是（　　）
A．④过程采用稀释涂布平板法进行接种，接种工具是接种环
B．图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C．①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
D．可用酚红染料鉴定，菌落周围是否出现红色圈
5．回答下列有关微生物的相关知识：
(1)很多胃病患者是由于感染了幽门螺旋杆菌（Hp），医务工作者在胃病患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有_____，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现_____色环带。
(2)某同学采用稀释涂布平板法对高效分解苯酚的菌株进行计数，在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为103的稀释液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的菌落数分别为：108、114、117、11和120，因此可得出10mL初始菌液中的活菌数为_____个。
(3)梨采摘后在常温下容易腐烂，分离主要致腐菌可采用稀释涂布平板法或_____。
(4)酒精发酵通常利用含葡萄糖、淀粉或纤维素等的农林产品为原料，在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以提高 含量，并使酒的品质有所提升；酿制果酒过程中，常因封口不严，导致酒中带有明显的酸味，使果酒变酸的微生物主要是 。
葡萄糖
红
平板划线法
1.14×107
脲酶
醋酸杆菌（醋酸菌）

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