第63讲 发酵工程-【过一轮】备战2025年高考一轮复习精讲课件（新教材新高考）

63.发酵工程 鱼票出品，必属精品 2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学 主讲人：鱼票月半 概念图 考点一 传统发酵技术 01 发酵是指人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过微生物的______转化为 人类所需要的产物的过程。 微生物 代谢 1.发酵的概念 考点1.传统发酵技术 4 2.传统发酵技术 考点1.传统发酵技术 5 （1）原理：蛋白质 ____________________。 脂肪 ______________。 （2）腐乳制作过程中参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉 和毛霉等，其中起主要作用的是______，它是一种丝状______，代谢类型是_______ _____。 小分子的肽和氨基酸 甘油和脂肪酸 毛霉 真菌 异养需 氧型 3.制作腐乳 考点1.传统发酵技术 6 （1）菌种来源：植物体表面天然的________。 （2）制作原理：在______条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成______。 反应式：（乳酸） 能量。 乳酸菌 无氧 乳酸 4.制作泡菜 考点1.传统发酵技术 7 （3）制作流程 4.制作泡菜 考点1.传统发酵技术 8 （4）泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 少（有 ，乳酸菌活动受 抑制） 少 增加（硝酸盐还原菌的作 用） 发酵中期 ①_____________________ _____________ 积累、增多、 下降 下降（硝酸盐还原菌受抑 制，部分亚硝酸盐被分 解） 最多（乳酸抑制其他菌 的活动） 4.制作泡菜 考点1.传统发酵技术 9 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵后期 减少（乳酸继续积累， 继续下降，抑制其活动） ②____________ __________ 下降至相对稳定（硝酸盐 还原菌被完全抑制） 变化曲线 继续增多， 继续下降 续表 4.制作泡菜 考点1.传统发酵技术 10 （1）制作的泡菜“咸而不酸”的原因：________________________________________ _________________________________。 可能是食盐浓度过高、发酵温度过低抑制乳 酸菌的活性，导致泡菜未能正常发酵 （2）乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制 造无氧环境的措施： ______________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________ 。 ①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛 时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水；发酵期 间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水 阐述基本原理，突破长句表达 11 （3）（选择性必修 “探究·实践”延伸思考）膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体 健康，但如果人体过量摄入，会发生中毒，甚至死亡。日常生活中不能吃存放时间 过长、变质的蔬菜的原因是什么？___________________________________________ ___________________________________________________________。 存放时间过长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸 盐，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺有致癌作用 阐述基本原理，突破长句表达 12 （1）制作原理 ①果酒制作：酵母菌进行酒精发酵。 ②果醋制作：醋酸菌将糖或乙醇氧化为乙酸。 5.制作果酒和果醋 考点1.传统发酵技术 13 果酒 制作 有氧条件 能量 无氧条件 能量 果醋 制作 氧气、糖源充 足 能量 缺少糖源 能量 （2）反应式比较 5.制作果酒和果醋 考点1.传统发酵技术 （3）制作流程 5.制作果酒和果醋 考点1.传统发酵技术 15 （1）（选择性必修 “探究·实践”延伸思考）在传统方法制作果酒的过程中，为何 不需要添加酵母菌？为何传统方法制作的果酒的风味不如酒厂出品的果酒？ ______ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __ 。 （2）果酒发酵时先通气后密封的目的是______________________________________ _______________。 先通气使酵母菌大量繁殖，后密封使酵母 菌进行酒精发酵 许多 新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌，所以不需要添加酵母菌； 果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物，传统方法不能将酵母菌有效分 离，而乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质，造成果酒的口感和品质下 降 阐述基本原理，突破长句表达 16 （2023·山东卷）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再 倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水； ④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( ) 。 C A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 17 解析 ①中用沸盐水是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生 命活动不受影响，A错误；②的主要目的是营造无氧环境，有利于乳酸菌进行无氧 呼吸，B错误；③是为了排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；④可检测 到腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少，D错误。 18 （2021·辽宁卷）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种 酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是 ( ) 。 B A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖 B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖 C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同 D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 19 解析 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可以 抑制杂菌繁殖，A正确。醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误。酵母菌发酵过 程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产乙醇；醋酸杆菌为好氧菌，其发酵时需持 续通入无菌氧气，C正确。果酒发酵的温度控制在 ，果醋发酵的温度为 ，D正确。 20 （2023·湖南卷）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列 叙述错误的是( ) 。 C A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C.低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 解析 低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低对食品保存越有利，一 般果蔬的保存温度为零上低温，C错误。 21 2.（2022·山东卷改编）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。下列说法错误的是( ) 。 B A.用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生 淀粉酶 B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 解析 赤霉素能促进种子的萌发，使用赤霉素处理大麦，可诱导 淀粉酶相关基因 的表达，促进淀粉酶的合成，使大麦种子无须发芽就能产生 淀粉酶，A正确； 焙烤是为了去除大麦种子中的水分，可以杀死大麦种子的胚，但没有起到灭菌作用， B错误。 22 3.（2022·湖北卷）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是( ) 。 C A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气 B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程 C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体 D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌 解析 在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再 进行酒精发酵，A正确；白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程， 如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质， 不存在于线粒体中，C错误；酒精发酵利用的菌种是酵母菌，D正确。 23 4.（2023·全国乙卷）某研究小组设计了一个利 用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要 步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小 孔的托盘中，喷水浸润、接种菌 ，培养一段时 （1）在粉碎的秸秆中接种菌，培养一段时间后发现菌 能够将秸秆中的纤维素大量 分解，其原因是_____________________。 菌能够分泌纤维素酶 解析 略。 间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌 不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种 酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。回答下列问题： 24 （2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需 要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是___________________________________ _____________________________（答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法 对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项 有 ______________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ （答出2 点即可）。 为合成微生物细胞结构所需的含氮物质 核酸、蛋白质、磷脂等提供原料 ①无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包 裹中央，有利于蒸汽流通；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为 ，温度 为的条件下进行，维持 ；③把锅内的水加热煮沸，将其中原有的 冷空气彻底排除后将锅密闭；④灭菌完成后，应使锅内蒸汽压力缓慢降低 25 解析 培养基的主要成分有水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的 细胞结构所需的含氮物质核酸、蛋白质、磷脂等提供原料。高压蒸汽灭菌法的注意 的事项有①无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透 到包裹中央，有利于蒸汽流通；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为 ， 温度为的条件下进行，维持 ；③把锅内的水加热煮沸，将其中原 有的冷空气彻底排除后将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸 汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；④灭菌完 成后，应使锅内蒸汽压力缓慢降低，否则锅内蒸汽压力突然降低，灭菌容器内的液 体会冲出容器，造成污染。 26 （3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。 拧紧瓶盖的主要目的是______________。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松 瓶盖，原因是______________。发酵液中的乙醇可用________________溶液检测。 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾 解析 酒精发酵的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基 中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是 制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所 以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳。酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检 测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 27 （4）本实验收集的淋洗液中的________可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食 为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是_____________________ _________________________________。 葡萄糖 节约粮食、废物利用、 清洁环保、生产成本低、原料来源广 解析 略。 28 发酵工程及其应用 考点二 02 发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过______________，规模化生产对人类有 用的产品。 现代工程技术 1.发酵工程的概念 考点2.发酵工程及其应用 30 2.发酵工程的基本环节 考点2.发酵工程及其应用 31 传统发酵技术得到的产品一般不进行分离、提纯，而发酵工程得到的产 品需根据发酵产品类型进行分离、提纯。 ②发酵生产排出的气体和废弃物不能直接排放到外界环境中，以避免对环境 造成污染。 2.发酵工程的基本环节 考点2.发酵工程及其应用 32 发酵工程与传统发酵技术的比较 类型 发酵工程 传统发酵技术 区别 菌种 通过微生物纯培养技术筛选或其他 技术生产的优良菌种，大多是单一 菌种 原材料中天然存在的混合菌种 发酵方 式 以液体发酵为主 以固体发酵或半固体发酵为主 对发酵 条件的 控制 严格无菌操作，防止杂菌污染。现 代工程技术对发酵条件精确控制， 使发酵条件处于最佳状态 不是无菌操作，容易受到杂菌污 染；对发酵条件不能严格控制， 易受外界环境影响 2.发酵工程的基本环节 考点2.发酵工程及其应用 33 类型 发酵工程 传统发酵技术 区别 生产规 模和产 品 生产规模大，实现了工业化生产； 原料来源丰富，成本低；产物多 样，产量高 通常是家庭式或作坊式的，产量 低，生产往往受季节和原料限 制；产品风味及品种比较单一， 质量不稳定 联系 ①都利用了微生物的作用 ②发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的 续表 2.发酵工程的基本环节 考点2.发酵工程及其应用 34 3.啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的 考点2.发酵工程及其应用 长 短 低 高 35 在食品工业上的 应用 ①生产传统的发酵产品；②生产各种各样的食品添加剂；③生产 酶制剂 在医药工业上的 应用 ①与基因工程、蛋白质工程结合生产药物（如生长激素释放抑制 激素）；②可能用微生物生产过去只能从植物体内分离提取的化 合物；③生产疫苗 在农牧业上的应 用 ①生产微生物肥料；②生产微生物农药；③生产微生物饲料 在其他方面的应 用 ①用纤维废料生产酒精、乙烯等能源物质；②用于极端微生物的 研究 4.发酵工程的应用 考点2.发酵工程及其应用 36 （2021·广东卷）中国科学家运用合成生物学 方法构建了一株嗜盐单胞菌 ，以糖蜜（甘蔗 榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实 验室发酵生产 等新型高附加值可降解材料， 期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 37 回答下列问题： （1）为提高菌株 对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 __________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培 养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用 ______________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的 方法还有________________________等。（答出2种方法即可） 唯一碳源 稀释涂布平板 诱变育种、基因工程育种 解析 略。 38 （2）基于菌株 嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发 酵系统，其培养基盐浓度设为，为10，菌株可正常持续发酵 以上。 该系统不需要灭菌的原因是____________________________________________________ ____________________________________________________________。（答出2点即可） 盐浓度为的条件下，其他杂菌因失水过多而死 亡；为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制 解析 略。 39 （3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、 条件下发酵， 结果发现发酵液中菌株细胞增殖和 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物 质，说明发酵条件中____________________可能是高密度培养的限制因素。 氧气（或溶解氧） 解析 分析题意，扩大培养时，产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使 菌种进行无氧呼吸产生了乙醇，即氧气（ 或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。 40 （4）菌株还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产 ， 说明其能分泌__________________________。 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 解析 根据酶的专一性可知，菌株 之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等 的餐厨垃圾来生产 ，是因为它能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶。 41 2.（2022·山东卷）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死 细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该 生产过程，下列说法错误的是( ) 。 D A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B.可用深层通气液体发酵技术提高产量 C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 42 解析 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，乳糖是 青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A 正确。青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正 确。为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严 格灭菌，D错误。 43 微生物的基本培养技术 考点三 03 （1）概念：人们按照微生物对__________的不同需求，配制出供其__________的营养基质。 （2）用途：____________________________________________。 营养物质 生长繁殖 培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物 1.培养基的配制 考点3.微生物的基本培养技术 （3）培养基的种类、特点及其用途 45 （4）成分 成分 含义 作用 来源 碳源 提供碳元素的物质 构成生物体的细胞的物质 和一些代谢物，有些也是 异养生物的能源物质 无机碳源：、 等； 有机碳源：糖类、牛肉膏 等 ______ 提供氮元素的物质 合成蛋白质、核酸等物质 无机氮源：、 、铵 盐、硝酸盐等； 有机氮源：蛋白胨等 氮源 1.培养基的配制 考点3.微生物的基本培养技术 46 成分 含义 作用 来源 无机盐 为微生物提供除了 碳、氮之外的各种 重要元素，包括大 量元素和微量元素 为微生物提供无机营养， 调节培养基的 等 无机化合物： 、 、 等 ____ 生物体含量最高的 无机化合物 良好的溶剂，参与化学反 应等 培养基、代谢物 水 续表 （4）成分 1.培养基的配制 考点3.微生物的基本培养技术 47 ①其他成分：还需要满足微生物生长对 、特殊营养物质以及____的需求。 微生物 对培养基的需求 乳酸杆菌 添加________ 霉菌 一般将培养基调至____性 细菌 一般将培养基调至____________性 厌氧微生物 提供______的条件 ②牛肉膏和蛋白胨中含有____、维生素和________等营养物质。 维生素 酸 中性或弱碱 无氧 糖 有机氮 （4）成分 1.培养基的配制 考点3.微生物的基本培养技术 48 （1）概念：在培养微生物的操作中，所有防止__________的方法。 （2）关键：______________。 （3）目的：________________________。 杂菌污染 防止杂菌污染 获得纯净的微生物培养物 2.无菌技术 考点3.微生物的基本培养技术 49 （4）两种无菌技术的比较 比较项目 消毒 灭菌 作用强度 较为温和的物理、化学或生物等方 法 强烈的理化方法 作用程度 杀死①_________________________ ____ 杀死④__________________ _____ 芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭 适用对象 操作空间、活体生物材料、操作者 的衣着和手 接种用具、培养器皿、培养 基等 常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、②_____ ____________、③______________ 湿热灭菌法、⑤__________ __、⑥____________ 物体表面或内部一部分微生 物 物体内外所有的微 生物 化学 药物消毒法 紫外线消毒法 干热灭菌 法 灼烧灭菌法 2.无菌技术 考点3.微生物的基本培养技术 50 （选择性必修 旁栏）无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污 染外，还有什么作用？____________________________________________。 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染 阐述基本原理，突破长句表达 51 （1）概念 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 52 （2）酵母菌的纯培养 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 53 （3）倒平板的操作步骤 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 54 （1）（选择性必修 “探究·实践”延伸思考）培养基灭菌后，需要冷却至 左右才能倒平板的原因是什么？用什么方法来估计培养基的温度？ _________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________ 。 （2）平板冷凝后，要将平板倒置，原因是____________________________________ _________________________________。 防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污 染；避免培养基中的水分过快地挥发 （3）在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平 板不能用来培养微生物，原因是_____________________________________________ ___________________。 空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上 滋生，进而造成污染 琼脂是一 种多糖，在以上熔化，在以下凝固，倒平板时高于 则会烫手，低于 时若不及时操作，琼脂会凝固。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形 瓶的温度下降到刚刚不烫手时，即可以进行倒平板操作 阐述基本原理，突破长句表达 55 （4）平板划线法操作步骤 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 56 （5）平板划线操作的注意事项 ①平板划线操作中灼烧接种环的目的 项目 目的 第一次划线前灼烧 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 第二次及之后每次划 线前灼烧 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线 时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端 划线结束后灼烧 及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操 作者 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 57 ②在灼烧接种环之后，要等其冷却再进行划线，以免温度过高杀死菌种。 ③除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，这样能使细菌的数目 随着划线次数的增加而逐渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。最后一 次的划线不能和第一次的划线相连。 ④划线时用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 3.微生物的纯培养 考点3.微生物的基本培养技术 58 平板划线时最后一次的划线为何不能与第一次的划线相连？_____________________ _________________________________________________________________________ _____。 最后一次划线已经将细 菌稀释成单个的细菌，若与第一次的划线相连，则增加了细菌数目，达不到纯化的 目的 阐述基本原理，突破长句表达 59 （2022·湖北卷）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( ) 。 D A.动、植物细胞 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 解析 动、植物细胞 的粗提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养 基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入 抗生素，B错误；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污 染，C错误。 60 （2023·山东卷）平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( ) 。 D A.不含氮源的平板不能用于微生物培养 B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒 C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃 D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物 61 解析 不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A错误；平板涂布时涂布器使用前必须 浸在酒精中，然后在火焰上灼烧灭菌，这种操作属于灭菌，不属于消毒，B错误；使 用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理，而不能直接丢弃，以免 污染环境，C错误；脲酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一氮源的平板上，能合成 脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长、繁殖，不能合成脲酶的微生物因 缺乏氮源而无法生长，因此利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生 物，D正确。 62 微生物的选择培养与计数 考点四 04 （1）概念：在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时____________ 其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 抑制或阻止 1.选择培养基 考点3.微生物的基本培养技术 （2）选择培养基配方的设计 ①加入某些特定的物质（前提是培养基具备全部营养成分） 64 ②改变培养基的营养成分 1.选择培养基 考点3.微生物的基本培养技术 65 ③利用培养基“特定化学成分”分离 1.选择培养基 考点3.微生物的基本培养技术 66 ④通过某些“特殊环境”分离 1.选择培养基 考点3.微生物的基本培养技术 67 （1）方法：稀释涂布平板法，即将菌液进行一系列的梯度稀释后，将不同稀释度的菌 液分别涂布到____________________，进行培养。 琼脂固体培养基表面 2.微生物的选择培养 考点3.微生物的基本培养技术 （2）操作步骤 ①系列稀释操作：该操作常 用在将细胞接种到培养基之前 ，通过液体稀释的方法分散 细胞，随着稀释倍数的增大， 单位体积中的微生物细胞数 量减少，细胞得以分散。 68 ②涂布平板操作 2.微生物的选择培养 考点3.微生物的基本培养技术 69 ③培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板______，放入 的恒温 培养箱中培养 。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。 倒置 2.微生物的选择培养 考点3.微生物的基本培养技术 70 （1）获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么？ ______________、____________。 稀释涂布平板 平板划线法 （2）某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可能的原 因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？_________________________________ _________________________________________________________________________ _______________________。 最可能的原因是菌液浓度过高或划线 时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区 域前先将接种环灼烧灭菌 （选择性必修 图1-7拓展思考） 下图表示采用微生物纯培养的两种 接种方法接种 后培养的效果图，请分析： 图A 图B 阐述基本原理，突破长句表达 71 （1）显微镜直接计数法 3.微生物的数量测定 考点3.微生物的基本培养技术 72 （2）间接计数法——活菌计数法（稀释涂布平板法） ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀 释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 3.微生物的数量测定 考点3.微生物的基本培养技术 73 ②计数标准：为了保证结果准确，一般选择菌落数在_________、适于计数的平 板进行计数，并且在同一稀释度下，应至少对___个平板进行重复计数，并求平均值。 ③误差分析：用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目____。这是因为 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。因此，统计结果一 般用菌落数而不是用活菌数来表示。 3 少 3.微生物的数量测定 考点3.微生物的基本培养技术 74 （1）分离原理 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 考点3.微生物的基本培养技术 75 （1）在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌的原因是________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________。 由于生物与环境的相互依 存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对较高，从这种土样中获 得目的微生物的概率要高于普通环境 （2）（选择性必修 “探究·实践”延伸思考）能分解尿素的细菌不能以尿素的分 解产物 作为碳源，原因是________________________________________________ ____。 分解尿素的细菌是异养生物，不能利用来合成有 机物 阐述基本原理，突破长句表达 76 （2）分离流程 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 考点3.微生物的基本培养技术 77 （3）实验结果分析与评价 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 考点3.微生物的基本培养技术 78 若在培养基中观察到不同形态的菌落，原因可能是_____________________________ _________________________。 菌液不纯，混入其他杂菌，或在 实验操作过程中被杂菌污染 阐述基本原理，突破长句表达 79 （2023·广东卷）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、 蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图） 和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组 合是( ) 。 D A.点时取样、尿素氮源培养基 B. 点时取样、角蛋白氮源培养基 C.点时取样、蛋白胨氮源培养基 D. 点时取样、角蛋白氮源培养基 80 解析 研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要 耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在 点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行 选择培养，D正确。 81 （2023·北京卷）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有 溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样 中分离出有溶菌特性的细菌。 （1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白 胨主要为细菌提供______和维生素等。 氮源 解析 蛋白胨主要为细菌提供氮源和维生素等。 82 （2）A菌通常被用作溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固 体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明_____ _____________________。 A菌 能在培养基中生长繁殖 解析 将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养基上，凝固形成薄层。培养 一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。 83 （3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的 湖泊水样______后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解 A菌的菌落周围会出现________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出 菌。 稀释 溶菌圈 解析 将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一 段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。 84 （4）为探究 菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设 备加以验证（主要实验材料和设备： 菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和 细菌培养箱）。__________________________________________。 假设菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 解析 根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离 菌体和细菌分泌物，为探究菌溶解破坏A菌的方式，可假设 菌通过分泌某种化学 物质使A菌溶解破裂。 85 下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正 确的是( ) 。 B A.3号试管中的菌落稀释倍数为 B.采集的土样不需要经过高温灭菌处理 C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为 个 D.该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高 86 解析 3号试管中的菌落稀释倍数为 ，A错误；由于采集的土样中含有所需菌种， 因此不能对土样进行高温灭菌，B正确；5号试管的稀释倍数为 ，每克土壤中的 菌株数为 个，C错误；稀释涂布平板 法得到的菌落可能存在两个或多个细菌连在一起繁殖形成一个菌落，使用该实验方 法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低，D错误。 87 稀释涂布平板法计数微生物的注意事项 （1）只得到1个菌落数在 的平板是错误的，原因是不符合实验的重复原则， 易受到偶然因素的影响。 （2）得到3个或3个以上菌落数在 的平板，也不一定正确。 ①不同平板间菌落数差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然 菌落数均在 ，但是34与230、240差距太大，所以应找出原因，重新实验。 ②不同平板之间菌落数差异不大，且符合菌落数在 的要求，可用其平均值 作为估算的最终结果。 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 考点3.微生物的基本培养技术 88 微生物的鉴别方法 菌落特征鉴别 法 根据微生物在固体培养基表面形成的菌落的形状、大小和颜色等 特征进行鉴别 指示剂鉴别法 如在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种微 生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素 染色鉴别法 如利用刚果红染色法，根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心 的透明圈来鉴别分解纤维素的微生物 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 考点3.微生物的基本培养技术 89 （2022·全国甲卷）某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油 的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的 其他生理功能。实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：，， ，石油。 培养基Ⅱ：， ，石油。 操作步骤： 90 ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液。 ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、 乙两孔。 回答下列问题： 菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A B 91 （1）实验所用培养基中作为碳源的成分是______。培养基中 的作用是为菌 株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成____________________（答出2种即 可）等生物大分子。 石油 、、蛋白质 解析 从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子 、 、蛋白质都含有氮元素，故氮源在菌体内可以参与其合成。 92 （2）步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种个A细菌，繁殖 代 后细菌的数量是_______。 解析 由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的数量增长呈“ ”形曲线，根据公式 ，，繁殖代后细菌的数量是 个。 93 （3）为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实 验，结果如表所示（“”表示有透明圈，“ ”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明 圈），推测该同学的实验思路是 ____________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _____________________________________________________________ 。 解析 见答案。 在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液 分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下 培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解 能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B两菌株降解石油的能力 94 （4）现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选 用的菌株是___，理由是____________________________________________________ _________________________________。 A A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的 培养基中也能正常生长且能降解石油 解析 分析表格数据可知，在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ （无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，因此要治理贫 氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株。 95 感谢观看 $$