专题01 发酵工程（6大考点+8点易错+7大妙招）（期末复习清单）高二生物下学期人教版

专题01 发酵工程 本章内容导览 1.思维导图 2.考点清单（6大考点） 3.素养提升清单（8个易错清单、7个妙招清单） 【考点01】制作腐乳和泡菜★★☆☆☆ 腐乳的制作 菌种 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 毛霉:(1)真核生物,真菌;(2)代谢类型为异养需氧型 发酵原理 豆腐中的蛋白质被微生物产生的 分解成小分子的肽和氨基酸 泡菜的制作 菌种 乳酸菌:(1)原核生物,细菌;(2)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌;(3)代谢类型为 发酵原理 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸: 步骤 及检测   1、 腐乳主要菌种为 （异养需氧，15～18℃），泡菜主要菌种为 （异养厌氧，天然附着在蔬菜表面）。 2、 腐乳依靠 ，将大分子分解为小分子，使其更易消化吸收、风味提升。 3、 腐乳加盐作用：析水、 、调味、使豆腐变硬，盐量不足易腐败、过量影响口感。 4、 腐乳卤汤含酒 + 香辛料，酒浓度 左右，可抑菌、调味、抑制酶活性、延长保质期。 5、 泡菜盐水按清水：盐 = 4:1配制，煮沸杀菌除氧，冷却后使用，避免高温杀死菌种。 6、 泡菜装坛需压实装满、盐水没过菜料，水槽注水密封，全程严格保证 环境。 7、泡菜发酵中亚硝酸盐含量 后期下降才可安全食用。 【考点02】果酒和果醋的制作★★☆☆☆ ①原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 代谢类型 异养 异养 型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少 时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 对氧的需求 前期 ，后期 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色) 酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝 ②果酒和果醋的制作步骤及目的 步骤 操作说明 目的 器具消毒 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净， 并用体积分数为70% 的酒精消毒，晾干备用 防止污染发酵液 冲洗葡萄 取新鲜葡萄，用清水冲洗 1~2 次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染发酵液 榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁，并装入发酵瓶中，留有大约1/3 的空间，盖好瓶盖 防止发酵液溢出，并且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖 酒精发酵 发酵温度严格控制在 ，时间控制在 10~12 d，每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次 创造无氧环境进行酒精发酵，并可以防止好氧型微生物污染发酵液 醋酸发酵 打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度 ，时间为 7~8 d 创造有氧环境进行醋酸发酵 1、果酒发酵主要菌种为 （兼性厌氧型真菌），果醋发酵为 （好氧型细菌）。 2、酵母菌最适发酵温度 ，醋酸菌最适温度 ，温度直接影响酶活性与发酵效率。 3、果酒原理： ，需严格密封无氧。 4、果醋原理： ，全程需持续通气。 5、发酵瓶留1/3 空间，先通气让酵母菌有氧繁殖，再密封进行酒精发酵。 6、酒精检测用 ，由 ，可快速鉴定发酵是否成功。 7、发酵液呈酸性，可抑制杂菌生长；严格密封、防止杂菌污染是发酵成功关键。 【考点03】培养基和无菌技术★★☆☆☆ 1．培养基的配制 (1)培养基的概念、用途和类型 ①概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 ②用途：用以 微生物或积累其代谢物。 ③培养基的种类(按物理性质分) 培养基种类 培养基特点 作用 培养基 加凝固剂，如 微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种 半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定 培养基 不加凝固剂 常用于工业生产、微生物的扩大培养 (2)培养基的配方 ①主要营养物质：水、 、氮源、 。 ②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如表： 微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 特殊 需求 添加 一般pH调至 一般pH调至 2.无菌技术 手段 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为 的 等方法 杀死物体表面或内部 煮沸消毒法 日常用品 法 牛奶等不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 紫外线消毒法 接种室、接种箱或超净工作台 灭菌 的理化方法 杀死物体内外 ，包括 法 接种工具、一些金属用具等 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具等 法（高压蒸汽灭菌法） 培养基及容器等 1、 培养基一般都含有 ，还需满足微生物对 的要求。 2、 制备培养基的基本步骤： ，顺序不可颠倒。 3、 杀死所有微生物（包括芽孢和孢子），消毒只杀死部分有害微生物，二者强度不同。 4、 常用灭菌方法： （培养基、玻璃器皿）、 （玻璃器皿、金属用具）、 （接种环、接种针）。 5、无菌操作核心： ，所有操作均需在无菌区或火焰旁完成。 【考点04】微生物的纯培养★★☆☆☆ 1、制备培养基 配制培养基：操作步骤为 培养基：高压蒸汽灭菌 培养皿：干热灭菌 倒平板：在酒精灯火焰旁进行，待培养基冷却后倒入培养皿，凝固后 。 2、接种和分离酵母菌 方法： 原理：通过接种环在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，最终获得 。 3、培养酵母菌 培养：接种后的平板倒置培养 对照：将未接种的平板倒置培养（用于检测培养基是否被杂菌污染） 条件：温度控制在 28℃左右 时间：培养 24~48 h 4、平板划线操作中几次灼烧接种环的目的 项目 第一次划线前灼烧 每次划线前灼烧 划线结束后灼烧 目的 避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端 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 1、 微生物纯培养的核心是 ，获得只含单一菌种的菌落。 2、 制备培养基的基本步骤：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，灭菌必须在 之前。 3、 纯化菌种常用方法：平板划线法（分离单菌落）、稀释涂布平板法（可计数）。 4、 平板划线法通过连 ，最终得到单菌落；每次划线前都要 接种环。 5、 判断培养基是否合格，需将未接种的空白培养基与接种组同期培养，观察有 。 【考点05】微生物选择培养和计数★★★☆☆ 1．区分选择培养基与鉴别培养基 种类 特点 用途 举例 选择培养基 允许 的微生物生长，同时 其他种类微生物生长 从众多微生物中分离所需的微生物 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 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，进而产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌 2．稀释涂布平板法 (1)计数原理：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 ，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 (2)计数标准：为了保证结果准确，一般选择菌落数为 的平板进行计数。 (3)计数方法：通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为 、适于计数的平板。在 下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出 。 (4)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，统计结果一般用 表示。 3、两种纯化细菌的方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 纯化原理 通过接种环在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表面 将菌液进行一系列的梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 主要步骤 平板划线操作 系列稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 平板示意图 能否用于计数 不能计数 可以计数，但操作复杂，需涂布多个平板 共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的，也可用于观察菌落特征 4、间接计数法和直接计数法 项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微镜计数法) 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 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数＝每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数 缺点 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 不能区分活菌和死菌 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 1、 的作用是允许目的菌生长、抑制其他杂菌生长，从而达到筛选分离目的。 2、 筛选分解尿素的细菌用以尿素为 的选择培养基，筛选分解纤维素的菌用以纤维素为唯一碳源的选择培养基。 3、 稀释涂布平板法既能分离单菌落，又能计数活菌数量，是微生物计数最常用方法。 4、 计数公式：每克样品菌株数 =（平板菌落数的平均值 ÷ 涂布体积）× 稀释倍数，统计结果一般小于实际活菌数。 5、 显微镜直接计数法可快速计数，但统计结果包含死菌和活菌，数值 实际活菌数。 6、 鉴定分解纤维素的菌用刚果红染色法，出现 即说明该菌能分解纤维素。 7、 计数时应选择菌落数在 之间的平板进行统计，保证结果准确可靠。 【考点06】发酵工程及其应用★★☆☆☆ 发酵工程的基本环节 步骤 关键内容与操作说明 选育菌种 ① 从自然界中筛选；② 通过诱变育种或基因工程育种获得优良菌种 扩大培养 在发酵前对菌种进行扩大培养，获得足量、高活性的种子液 配制培养基 根据菌种的代谢特点，选择合适原料制备培养基 灭菌 对培养基和发酵设备进行严格灭菌，防止杂菌污染 接种 在无菌条件下将菌种接入发酵体系 发酵罐内发酵（核心） ① 检测微生物数量、产物浓度；② 及时补充营养成分；③ 严格控制温度、pH 和溶解氧等条件 分离、提纯产物 微生物细胞类：过滤、沉淀、分离干燥；代谢物类：根据产物性质进行提取、分离和纯化 获得产品 完成分离提纯，得到目标发酵产品 1、发酵工程的核心是利用微生物的 ，通过现代工程技术规模化生产有用产品，属于生物技术的重要分支。 2、发酵工程的基本流程：菌 ，全程无菌操作是关键。 3、优良菌种的来源：可从自然界筛选，也可通过诱变育种、基因工程育种改造获得，目标是高 。 4、 是核心环节，需严格控制温 ，同时监测菌体数量和产物浓度。 易错 01. 混淆灭菌与消毒的适用场景和作用 （1）灭菌：杀灭物体内外所有微生物（包括芽孢、孢子），工业发酵、微生物培养器材 / 培养基必须进行灭菌。 （2）消毒：仅杀死物体表面或内部部分有害微生物，不破坏芽孢，传统果酒、腐乳、泡菜制作只做消毒，不可高压灭菌。 易错 02. 记错果酒、果醋的发酵条件与代谢类型 （1）酵母菌制作果酒：先通气有氧增殖，后密封无氧产酒精，并非全程无氧。 （2）醋酸菌制作果醋：严格好氧，发酵全程需要通入空气，无氧环境下无法正常代谢产醋酸。 易错 03. 误解泡菜坛水槽注水的作用 （1）水槽加水密封，目的是隔绝空气、营造无氧环境，满足乳酸菌厌氧发酵需求，并非起到灭菌作用。 （2）泡菜发酵体系为多种微生物共存，无法实现无菌环境。 易错 04. 错误认为乳酸菌发酵需要定期放气 （1）乳酸菌无氧呼吸产物只有乳酸，不产生气体，无需开盖放气。 （2）随意开盖会引入氧气、杂菌，抑制乳酸菌生长，还易造成泡菜变质。 易错 05. 记错泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化规律 （1）亚硝酸盐含量变化：先上升，后下降，并非持续升高或持续降低。 （2）腌制初期杂菌繁殖使亚硝酸盐增多，后期乳酸菌成为优势菌种，亚硝酸盐逐步分解减少。 易错 06. 混淆平板划线法与稀释涂布平板法的用途 （1）平板划线法：仅用于分离、纯化菌种，无法对活菌进行计数。 （2）稀释涂布平板法：既可分离菌种，也能统计活菌数目，是微生物计数的常用方法。 易错 07. 倒平板及培养的操作细节认知错误 （1）倒平板需待培养基冷却至50℃左右进行，温度过高会杀死菌种，过低培养基提前凝固无法均匀铺展。 （2）培养基凝固后平板需倒置培养，防止皿盖上冷凝水珠滴落造成污染，同时减少培养基水分流失。 易错 08. 颠倒发酵工程基本操作流程顺序 （1）标准流程：菌种选育→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵培养→分离提纯。 （2）严禁先接种再灭菌，否则会杀死接入的菌种，导致实验失败。 妙招01. 传统发酵产物与条件“一键区分法” ①果酒（酵母菌）：兼性厌氧，口诀“先氧增殖、后氧产酒”，前期通气长菌种，后期密封产酒精，适宜温度18～30℃； ②果醋（醋酸菌）：严格好氧，全程通气、不能密封，适宜温度30～35℃，缺糖时可直接氧化酒精生成醋酸； ③泡菜（乳酸菌）：严格厌氧，全程密封不透气，只产乳酸不产气，无需放气。 妙招02. 灭菌与消毒“场景秒杀法” ①工业发酵/微生物实验：培养基、培养皿、接种工具一律灭菌（高压蒸汽灭菌、干热灭菌），杜绝杂菌； ②传统家庭发酵（果酒、腐乳、泡菜）：仅需消毒（沸水、酒精擦拭），严禁高强度灭菌，避免杀死发酵所需天然菌种。 妙招03. 菌种纯化计数“二法功能速记” ①平板划线法：核心功能只纯化、不计数，通过连续划线稀释菌种，获得单菌落，适用于菌种分离提纯； ②稀释涂布平板法：核心功能可纯化、可计数，稀释后涂布单菌落，可统计活菌数，计数时遵循“选30～300菌落平板”原则。 妙招04. 泡菜亚硝酸盐变化“规律两步记” ①前期上升：发酵初期氧气、杂菌较多，硝酸盐还原菌活跃，亚硝酸盐含量升高； ②后期下降：乳酸菌大量繁殖占优势，缺氧、酸性环境抑制杂菌，亚硝酸盐被分解，含量持续降低并趋于稳定。 妙招05. 发酵工程流程“顺序口诀法” ①核心顺序：菌种选育→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵培养→分离提纯； ②避坑关键：先灭菌、后接种，永远不能颠倒，防止接种后灭菌杀死目的菌种，这是实验成败核心。 妙招06. 平板操作“细节避错妙招” ①倒平板：培养基冷却至50℃左右操作，防高温杀菌种、防提前凝固无法铺匀； ②培养存放：冷凝后必须倒置平板，规避皿盖滴水污染菌落，同时减少培养基水分蒸发。 妙招07. 有氧/无氧发酵异常结果“快速归因法” ①果酒发酵变酸：密封不严、混入氧气，醋酸菌大量繁殖，酒精转化为醋酸； ②泡菜发霉变质：坛口漏气、未密封，霉菌等好氧杂菌滋生，破坏厌氧发酵环境； ③发酵速率慢：温度偏离适宜范围、菌种数量不足、通气条件不符合菌种代谢需求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 本章内容导览 1.思维导图 2.考点清单（6大考点） 3.素养提升清单（8个易错清单、7个妙招清单） 【考点01】制作腐乳和泡菜★★☆☆☆ 腐乳的制作 菌种 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毛霉 毛霉:(1)真核生物,真菌;(2)代谢类型为异养需氧型 发酵原理 豆腐中的蛋白质被微生物产生的蛋白酶分解成小分子的肽和氨基酸 泡菜的制作 菌种 乳酸菌:(1)原核生物,细菌;(2)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌;(3)代谢类型为异养厌氧型 发酵原理 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸:C6H12O6   2C3H6O3(乳酸)+能量 步骤 及检测   1、 腐乳主要菌种为毛霉（异养需氧，15～18℃），泡菜主要菌种为乳酸菌（异养厌氧，天然附着在蔬菜表面）。 2、 腐乳依靠蛋白酶、脂肪酶，将大分子分解为小分子，使其更易消化吸收、风味提升。 3、 腐乳加盐作用：析水、抑菌、调味、使豆腐变硬，盐量不足易腐败、过量影响口感。 4、 腐乳卤汤含酒 + 香辛料，酒浓度12% 左右，可抑菌、调味、抑制酶活性、延长保质期。 5、 泡菜盐水按清水：盐 = 4:1配制，煮沸杀菌除氧，冷却后使用，避免高温杀死菌种。 6、 泡菜装坛需压实装满、盐水没过菜料，水槽注水密封，全程严格保证无氧环境。 7、泡菜发酵中亚硝酸盐含量先升高后降低，后期下降才可安全食用。 【考点02】果酒和果醋的制作★★☆☆☆ ①原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 对氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色) 酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝 ②果酒和果醋的制作步骤及目的 步骤 操作说明 目的 器具消毒 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净， 并用体积分数为70% 的酒精消毒，晾干备用 防止污染发酵液 冲洗葡萄 取新鲜葡萄，用清水冲洗 1~2 次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染发酵液 榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁，并装入发酵瓶中，留有大约1/3 的空间，盖好瓶盖 防止发酵液溢出，并且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖 酒精发酵 发酵温度严格控制在18~30 ℃，时间控制在 10~12 d，每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次 创造无氧环境进行酒精发酵，并可以防止好氧型微生物污染发酵液 醋酸发酵 打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度30~35 ℃，时间为 7~8 d 创造有氧环境进行醋酸发酵 1、果酒发酵主要菌种为酵母菌（兼性厌氧型真菌），果醋发酵为醋酸菌（好氧型细菌）。 2、酵母菌最适发酵温度18～25℃，醋酸菌最适温度30～35℃，温度直接影响酶活性与发酵效率。 3、果酒原理：酵母菌无氧呼吸将葡萄糖转化为酒精和 CO₂，需严格密封无氧。 4、果醋原理：醋酸菌有氧呼吸将酒精氧化为醋酸，全程需持续通气。 5、发酵瓶留1/3 空间，先通气让酵母菌有氧繁殖，再密封进行酒精发酵。 6、酒精检测用酸性重铬酸钾，由橙色变为灰绿色，可快速鉴定发酵是否成功。 7、发酵液呈酸性，可抑制杂菌生长；严格密封、防止杂菌污染是发酵成功关键。 【考点03】培养基和无菌技术★★☆☆☆ 1．培养基的配制 (1)培养基的概念、用途和类型 ①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 ②用途：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 ③培养基的种类(按物理性质分) 培养基种类 培养基特点 作用 固体培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种 半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定 液体培养基 不加凝固剂 常用于工业生产、微生物的扩大培养 (2)培养基的配方 ①主要营养物质：水、碳源、氮源、无机盐。 ②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如表： 微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 特殊 需求 添加维生素 一般pH调至酸性 一般pH调至中性或弱碱性 无氧 2.无菌技术 手段 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理、化学或生物等方法 杀死物体表面或内部一部分微生物 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 牛奶等不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 紫外线消毒法 接种室、接种箱或超净工作台 灭菌 强烈的理化方法 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼烧灭菌法 接种工具、一些金属用具等 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具等 湿热灭菌 法（高压蒸汽灭菌法） 培养基及容器等 1、 培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，还需满足微生物对pH、特殊营养物质、氧气的要求。 2、 制备培养基的基本步骤：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，顺序不可颠倒。 3、 灭菌是杀死所有微生物（包括芽孢和孢子），消毒只杀死部分有害微生物，二者强度不同。 4、 常用灭菌方法：高压蒸汽灭菌（培养基、玻璃器皿）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、灼烧灭菌（接种环、接种针）。 5、无菌操作核心：防止外来杂菌入侵，所有操作均需在无菌区或火焰旁完成。 【考点04】微生物的纯培养★★☆☆☆ 1、制备培养基 配制培养基：操作步骤为 称取 → 煮沸 → 过滤 → 加琼脂 → 定容 → 灭菌 培养基：高压蒸汽灭菌 培养皿：干热灭菌 倒平板：在酒精灯火焰旁进行，待培养基冷却后倒入培养皿，凝固后倒置放置。 2、接种和分离酵母菌 方法：平板划线法 原理：通过接种环在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，最终获得单菌落。 3、培养酵母菌 培养：接种后的平板倒置培养 对照：将未接种的平板倒置培养（用于检测培养基是否被杂菌污染） 条件：温度控制在 28℃左右 时间：培养 24~48 h 4、平板划线操作中几次灼烧接种环的目的 项目 第一次划线前灼烧 每次划线前灼烧 划线结束后灼烧 目的 避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端 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 1、 微生物纯培养的核心是防止杂菌污染，获得只含单一菌种的菌落。 2、 制备培养基的基本步骤：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，灭菌必须在倒平板之前。 3、 纯化菌种常用方法：平板划线法（分离单菌落）、稀释涂布平板法（可计数）。 4、 平板划线法通过连续划线逐步稀释菌种，最终得到单菌落；每次划线前都要灼烧接种环。 5、 判断培养基是否合格，需将未接种的空白培养基与接种组同期培养，观察有无菌落生长。 【考点05】微生物选择培养和计数★★★☆☆ 1．区分选择培养基与鉴别培养基 种类 特点 用途 举例 选择培养基 允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长 从众多微生物中分离所需的微生物 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 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，进而产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌 2．稀释涂布平板法 (1)计数原理：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。 (2)计数标准：为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。 (3)计数方法：通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 (4)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，统计结果一般用菌落数表示。 3、两种纯化细菌的方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 纯化原理 通过接种环在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表面 将菌液进行一系列的梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 主要步骤 平板划线操作 系列稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 平板示意图 能否用于计数 不能计数 可以计数，但操作复杂，需涂布多个平板 共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的，也可用于观察菌落特征 4、间接计数法和直接计数法 项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微镜计数法) 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 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数＝每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数 缺点 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 不能区分活菌和死菌 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 1、 选择培养基的作用是允许目的菌生长、抑制其他杂菌生长，从而达到筛选分离目的。 2、 筛选分解尿素的细菌用以尿素为唯一氮源的选择培养基，筛选分解纤维素的菌用以纤维素为唯一碳源的选择培养基。 3、 稀释涂布平板法既能分离单菌落，又能计数活菌数量，是微生物计数最常用方法。 4、 计数公式：每克样品菌株数 =（平板菌落数的平均值 ÷ 涂布体积）× 稀释倍数，统计结果一般小于实际活菌数。 5、 显微镜直接计数法可快速计数，但统计结果包含死菌和活菌，数值大于实际活菌数。 6、 鉴定分解纤维素的菌用刚果红染色法，出现透明圈即说明该菌能分解纤维素。 7、 计数时应选择菌落数在30～300之间的平板进行统计，保证结果准确可靠。 【考点06】发酵工程及其应用★★☆☆☆ 发酵工程的基本环节 步骤 关键内容与操作说明 选育菌种 ① 从自然界中筛选；② 通过诱变育种或基因工程育种获得优良菌种 扩大培养 在发酵前对菌种进行扩大培养，获得足量、高活性的种子液 配制培养基 根据菌种的代谢特点，选择合适原料制备培养基 灭菌 对培养基和发酵设备进行严格灭菌，防止杂菌污染 接种 在无菌条件下将菌种接入发酵体系 发酵罐内发酵（核心） ① 检测微生物数量、产物浓度；② 及时补充营养成分；③ 严格控制温度、pH 和溶解氧等条件 分离、提纯产物 微生物细胞类：过滤、沉淀、分离干燥；代谢物类：根据产物性质进行提取、分离和纯化 获得产品 完成分离提纯，得到目标发酵产品 1、发酵工程的核心是利用微生物的特定代谢功能，通过现代工程技术规模化生产有用产品，属于生物技术的重要分支。 2、发酵工程的基本流程：菌种选育→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵罐发酵→分离提纯产物→获得产品，全程无菌操作是关键。 3、优良菌种的来源：可从自然界筛选，也可通过诱变育种、基因工程育种改造获得，目标是高产、稳定、易培养。 4、发酵罐内发酵是核心环节，需严格控制温度、pH、溶解氧、营养成分等条件，同时监测菌体数量和产物浓度。 易错 01. 混淆灭菌与消毒的适用场景和作用 （1）灭菌：杀灭物体内外所有微生物（包括芽孢、孢子），工业发酵、微生物培养器材 / 培养基必须进行灭菌。 （2）消毒：仅杀死物体表面或内部部分有害微生物，不破坏芽孢，传统果酒、腐乳、泡菜制作只做消毒，不可高压灭菌。 易错 02. 记错果酒、果醋的发酵条件与代谢类型 （1）酵母菌制作果酒：先通气有氧增殖，后密封无氧产酒精，并非全程无氧。 （2）醋酸菌制作果醋：严格好氧，发酵全程需要通入空气，无氧环境下无法正常代谢产醋酸。 易错 03. 误解泡菜坛水槽注水的作用 （1）水槽加水密封，目的是隔绝空气、营造无氧环境，满足乳酸菌厌氧发酵需求，并非起到灭菌作用。 （2）泡菜发酵体系为多种微生物共存，无法实现无菌环境。 易错 04. 错误认为乳酸菌发酵需要定期放气 （1）乳酸菌无氧呼吸产物只有乳酸，不产生气体，无需开盖放气。 （2）随意开盖会引入氧气、杂菌，抑制乳酸菌生长，还易造成泡菜变质。 易错 05. 记错泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化规律 （1）亚硝酸盐含量变化：先上升，后下降，并非持续升高或持续降低。 （2）腌制初期杂菌繁殖使亚硝酸盐增多，后期乳酸菌成为优势菌种，亚硝酸盐逐步分解减少。 易错 06. 混淆平板划线法与稀释涂布平板法的用途 （1）平板划线法：仅用于分离、纯化菌种，无法对活菌进行计数。 （2）稀释涂布平板法：既可分离菌种，也能统计活菌数目，是微生物计数的常用方法。 易错 07. 倒平板及培养的操作细节认知错误 （1）倒平板需待培养基冷却至50℃左右进行，温度过高会杀死菌种，过低培养基提前凝固无法均匀铺展。 （2）培养基凝固后平板需倒置培养，防止皿盖上冷凝水珠滴落造成污染，同时减少培养基水分流失。 易错 08. 颠倒发酵工程基本操作流程顺序 （1）标准流程：菌种选育→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵培养→分离提纯。 （2）严禁先接种再灭菌，否则会杀死接入的菌种，导致实验失败。 妙招01. 传统发酵产物与条件“一键区分法” ①果酒（酵母菌）：兼性厌氧，口诀“先氧增殖、后氧产酒”，前期通气长菌种，后期密封产酒精，适宜温度18～30℃； ②果醋（醋酸菌）：严格好氧，全程通气、不能密封，适宜温度30～35℃，缺糖时可直接氧化酒精生成醋酸； ③泡菜（乳酸菌）：严格厌氧，全程密封不透气，只产乳酸不产气，无需放气。 妙招02. 灭菌与消毒“场景秒杀法” ①工业发酵/微生物实验：培养基、培养皿、接种工具一律灭菌（高压蒸汽灭菌、干热灭菌），杜绝杂菌； ②传统家庭发酵（果酒、腐乳、泡菜）：仅需消毒（沸水、酒精擦拭），严禁高强度灭菌，避免杀死发酵所需天然菌种。 妙招03. 菌种纯化计数“二法功能速记” ①平板划线法：核心功能只纯化、不计数，通过连续划线稀释菌种，获得单菌落，适用于菌种分离提纯； ②稀释涂布平板法：核心功能可纯化、可计数，稀释后涂布单菌落，可统计活菌数，计数时遵循“选30～300菌落平板”原则。 妙招04. 泡菜亚硝酸盐变化“规律两步记” ①前期上升：发酵初期氧气、杂菌较多，硝酸盐还原菌活跃，亚硝酸盐含量升高； ②后期下降：乳酸菌大量繁殖占优势，缺氧、酸性环境抑制杂菌，亚硝酸盐被分解，含量持续降低并趋于稳定。 妙招05. 发酵工程流程“顺序口诀法” ①核心顺序：菌种选育→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵培养→分离提纯； ②避坑关键：先灭菌、后接种，永远不能颠倒，防止接种后灭菌杀死目的菌种，这是实验成败核心。 妙招06. 平板操作“细节避错妙招” ①倒平板：培养基冷却至50℃左右操作，防高温杀菌种、防提前凝固无法铺匀； ②培养存放：冷凝后必须倒置平板，规避皿盖滴水污染菌落，同时减少培养基水分蒸发。 妙招07. 有氧/无氧发酵异常结果“快速归因法” ①果酒发酵变酸：密封不严、混入氧气，醋酸菌大量繁殖，酒精转化为醋酸； ②泡菜发霉变质：坛口漏气、未密封，霉菌等好氧杂菌滋生，破坏厌氧发酵环境； ③发酵速率慢：温度偏离适宜范围、菌种数量不足、通气条件不符合菌种代谢需求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $