1、高考资源网（） 您身边的高考专家2013高考生物二轮复习： 专题十八 微生物的培养、生物技术在食品加工上的应用专题概述：本专题的主干知识主要集中在微生物的培养与利用、传统发酵技术的应用即果酒和果醋的制作。这几个内容都比较贴近生活生产实际，不但可以与必修部分的内容相联系，也为培养学生的生物科学素养起到了一定的作用，因此高考的力度逐年加大，高考的立意重在对生物技术过程的研究和理解，更高的要求是根据有关内容进行实验设计和分析。 从命题角度看主要是以微生物的应用为考察对象，进行实验设计或者其他考察，考察的内容多种多样，考查方式和方向是更加密切的联系人们的生活生产实际。考纲要求：（1）微生物的分离和培养
2、（2）某种微生物数量的测定（3）培养基对微生物的选择利用（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用（5）运用发酵加工食品的基本方法（6）测定食品加工中可能产生的有害物质考点分析：考点一、微生物的培养与应用具体考点：1培养基及其种类(1)成分：包含碳源、氮源、水分、无机盐(有些微生物还需在培养基中额外补充生长因子)。来源:中#国教#育出#版网来源:中国教育出版网(2)制备：计算称量溶化灭菌倒平板。(3)种类划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产来源:来源:中|国教|育出|版网半固体培养基加凝固剂 (如琼脂)观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分
3、离、鉴定、活菌计数、菌种保藏用途来源:中国教育出版p.c来源:中教网选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物2微生物的纯化培养的方法(1)平板划线法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来源:中国教育出版网来源:中#国教#育出#版网在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。(2)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。
4、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，从而能在培养基表面形成单个的菌落。3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统计菌落数目公式：每克样品中菌株数(CV)M或显微镜直接计数。过程：土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。设置重复组与对照组a设置重复组来源:中国教育出版网来源:中*教*网z*z*s*tep统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。b设置对照组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；判断选择培养基是否
5、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实验原理即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。实验流程：土壤取样梯度稀释挑选菌落4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。(2)间接计数法：常用的是稀释涂布平板计数法。典例精析：例1.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 ()可以用相同的培养基都需要使用接种针进行接种都需要在火焰旁进行接种都可以用来计数活菌A BC D解析：平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基，故正确；平板划线法采用接种针进行操作，而稀释涂布平板法采用涂布器进行
6、操作，故错误；纯化时，要进行无菌操作，需要在火焰旁接种，避免空气中的微生物混入培养基，故正确；平板划线法一般用于分离而不是计数，故错误。答案：C例2.下列关于微生物的培养和分离的叙述中，不正确的是 ()A细菌能在液体培养基中以二分裂方式迅速扩增B噬菌体或大肠杆菌可在蛋白胨培养基中增殖C灭菌的目的是消灭与培养菌竞争的杂菌D稀释涂布法分散细菌得到单菌落的效果更好解析：细菌繁殖方式是二分裂方式，噬菌体是没有细胞结构的病毒，需要在活细胞中才能生活，在蛋白胨培养基中不能增殖；灭菌目的是防止杂菌和培养菌发生竞争。答案：B例3.下列关于微生物的分离和培养的有关叙述，错误的是 ()A微生物培养前，需对培养基进
7、行消毒B分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度C测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法D分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源解析：微生物培养前，需对培养基进行灭菌处理，将所有的微生物杀死。答案：A例4.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是 ()A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上C将实验组和对照组平板倒置，37恒温培养2448小时D确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数解析：在细菌计数时，为保证实验结果的准确性，一般选择菌
8、落数在30300的平板进行计数；然后求出平均数，再根据对应的稀释度计算出样品中的细菌数。答案：D例5.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是 ()加尿素不加尿素加琼脂糖不加琼脂糖加葡萄糖不加葡萄糖加硝酸盐不加硝酸盐ABC D解析：分离土壤中分解尿素的细菌，培养基中要有尿素、琼脂糖、葡萄糖，尿素给分解尿素的细菌提供氮源，不加硝酸盐。答案：C例6.(2012西城模拟)下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是 ()A利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数B接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D用大白菜腌制泡菜的
9、过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少解析：接种划线可以将菌体分散，最后得到单个菌体细胞，经过培养可以得到单个菌落；用稀释涂布平板法可以分离微生物也可以对微生物进行计数；在泡菜的腌制过程中，开始亚硝酸盐含量增加，10天后含量开始下降；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌。答案：A例7.现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免地产生大量的废纸。废纸的主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源乙醇。如图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，请回答相关问题： (1)自然界中环节需要的微生物大多分布在_的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以_为唯一碳源、并加
10、入_的培养基上，筛选周围有_的菌落。(2)在如上所述的筛选过程中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节，且三种等量酶液中酶的浓度相同，则你认为三种酶液的活性_(一定相同、不一定相同、一定不同)，可以通过_进行定量测定。(3)根据测定结果，环节常选择木霉，则中获得的酶是_酶。(4)生产中可以满足环节的常见菌种是_，为了确保获得产物乙醇，环节要注意_。(5)该技术虽然有广阔的前景，但存在酶的成本高等问题，为了降低成本可利用_等技术使酶能够重复利用。解析：(1)富含纤维素的土壤中，含有大量以纤维素为碳源的纤维素分解菌。刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素分解后，复合物无法形成，培养
11、基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过此方法来筛选纤维素分解菌。(2)酶液中蛋白质的浓度相同，酶的活性不一定相同，可通过分解纤维素后所产生的葡萄糖量是否相等来鉴定其活性是否相同。(3)木霉能产生纤维素酶，可以将纤维素分解。(4)在酒精发酵中常用的微生物是酵母菌，在接种过程中一定要避免杂菌污染。乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，发酵过程中一定要保持无氧的环境。(5)可通过固定化酶技术使酶能够反复利用来降低酶的成本。答案：(1)富含纤维素(其他答案合理也可，如落叶较多等)纤维素刚果红透明圈(2)不一定相同对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖(3)纤维素(4)酵母菌发酵装置的密闭性(或保证无氧条件等
12、)(5)固定化酶考点二、生物技术在食品加工方面的应用具体考点：1果酒、果醋制作的注意事项(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前应先冲洗，再除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干，发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)控制发酵条件果酒果醋温度20左右，最适合繁殖；1825，酒精发酵3035，最适合生长氧气前期通O2，然后控制无O2氧气充足其他时间：1012天；pH：5.
13、06.0时间：约78天2.腐乳制作的注意事项(1)影响腐乳品质的条件：水、盐、酒、温度、发酵时间等。水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。盐的控制：盐浓度过高，会影响腐乳的口味；浓度过低，腐乳易腐败变质。酒的控制：酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败。温度的控制：温度为1518，适合毛霉生长。发酵时间控制在6个月左右。(2)防止杂菌污染用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。加放卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。3泡菜制作的注意事项(
14、1)泡菜坛的选择：选择气密性好的泡菜坛。用水封闭坛口使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。(2)腌制条件的控制：腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。发酵时间受到温度的影响：1820，腌制15天左右。温度高，时间短一些。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。典例精析：例1下列关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是 ()A为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶B醋酸发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染C制果酒和果醋的过程
15、中每天需适时拧松或打开瓶盖D果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制果醋解析：果汁不能装满发酵瓶，因为发酵过程中会产生气体，装满后可能导致瓶子破裂；醋酸菌为好氧菌，所以发酵阶段不能封闭充气口；制果酒的过程中需适时拧松瓶盖，释放产生的气体；醋酸菌与酵母菌相比，其适宜温度高，在3035。答案：D例2.下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过程和都只能发生在缺氧条件下B过程和都只发生在酵母细胞的线粒体中C过程和都需要氧气的参与D过程所需的最适温度基本相同解析：据图分析可知；是细胞呼吸的第一阶段；是无氧呼吸的第二阶段；是有氧呼吸的第二、第三阶段；是果醋制作中乙醇氧化为
16、醋酸的阶段。过程在有氧或无氧的条件下都可以进行；过程是在细胞质基质中进行的；和都必须在有氧的条件下才可以进行；、是果酒制作的阶段，其适宜的温度为1825，是果醋制作的阶段，其适宜的温度为3035。答案：C例3.(2012江苏百校联考)下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是 ()A果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同B制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒C变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落D果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件解析：果酒的制作菌种是酵母菌，是兼性厌氧菌，制作果醋的醋酸杆菌是好氧菌。答案：A例4.下图为泡菜腌制过程中
17、亚硝酸盐含量变化的曲线，正确的是 ()解析：泡菜的制作过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少。答案：C例5.下列有关发酵食品加工中所用微生物的叙述错误的是 ()A酵母菌可在酸性发酵液中大量生长繁殖B制作果醋时，短时间中断通氧会导致醋酸菌迅速死亡C制作腐乳所用的毛霉是一种耐高盐的微生物D要获得较高品质的发酵产品需控制好发酵所用的微生物数量解析：毛霉不耐高盐，故在腐乳中利用盐来抑制微生物的生长。答案：C例6.(2012银川一模)“每天喝一点，健康多一点”，这是“宁夏红”率先提出的消费理念，将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来，更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺
18、流程简图，据图回答问题。选料？粉碎灭菌接种发酵？果酒(1)流程中？处的内容应为_、_。(2)制作果酒时，温度应该控制在_，果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。 _。(3)果酒制作离不开酵母菌，与醋酸杆菌相比，酵母菌在结构上的主要特点是_。(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是_。(5)果酒制作是否成功，需发酵后用_来鉴定，在_条件下，该物质与酒精反应呈现_色。解析：(1)果酒生产的工艺流程为：选料冲洗粉碎灭菌接种发酵过滤果酒。(2)醋酸杆菌的最适生长温度为1825。如果果汁灭菌
19、不合格，果酒发酵是无氧环境，且温度不适合醋酸杆菌生存，醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。(3)醋酸杆菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量，有利于后期发酵。(5)酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。答案：(1)冲洗过滤(2)1825不能。因醋酸杆菌是好氧型细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是3035条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825)(3)有成形的细胞核(4)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量(5)重铬酸钾溶液酸性灰绿- 9 - 版权所有高考资源网