课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数ppt配套的教学设计及说课稿

高三生物一轮复习知识整合单

——生物技术实践

专题一

传统发酵技术的应用

二、腐乳的制作 （一）、腐乳制作的原理

1．参与豆腐发酵的微生物有多种，其中起主要作用的是 。其代谢类型为： 2．毛霉等微生物产生的 能将豆腐中的蛋白质分解成 和 ,产生的 【考纲要求】

可将脂肪分解为 和 。在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。

1.运用发酵加工食品的基本方法 2.测定食品中加工中可能产生的有害物质 (二)制作腐乳的实验流程: 【疑难突破】

一、果酒、果醋的制作

(一)、果酒制作的原理

1．原理：菌种

，属于

核生物，新陈代谢类型

，有氧时，酵母菌进行 呼吸，反应式为：

；

无氧时，酵母菌进行 呼吸，反应式为：

2．条件：繁殖最适温度

，酒精发酵一般控制在

。

3．菌种来源： 4、红色葡萄果酒的颜色成因：在发酵过程中，随着 的浓度提高，红葡萄皮中的 进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。

(二）

果醋制作的原理

1、利用的微生物是 ，其异化作用类型是 。

2、果醋制作的原理

⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成 。

⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为 ，再变为 。

反应式为： 。

3、果醋制作时需控制的条件

⑴环境条件： 充足。

⑵温度：醋酸菌生长的最适温度为 。

4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是 在液面大量繁殖而形成的。

（三）、果酒和果醋的制作过程

（四）、果酒和果醋的发酵装置

1、装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？

2、为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？

3、发酵瓶为什么要留有1/3的空间？

4、装置使用：在进行酒精发酵时应关闭 口，在进行果醋发酵时，充气口应连续充气，输入 （五）、酒精的检测：在 条件下， 与酒精反应呈现 色。

1.腐乳制作时,温度应控制在 ,并保持一定的湿度。自然条件下毛霉的菌种来自 中的 。

2.加盐腌制的目的是 。

3.卤汤中加酒的目的是 。 （三）、操作提示

1.控制好材料的用量

⑴用盐腌制时，注意控制盐的用量。盐的浓度太低， ；

盐的浓度过高， 。

⑵卤汤中酒的含量应控制在 左右。酒精含量过高， ；

酒精含量过低， 。

2.防止杂菌污染

⑴用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用 。

⑵装瓶时，操作要 。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口 。封瓶时，最好将瓶口通过 ，防止瓶口被污染。

三、泡菜的制作

（一）菌种：乳酸菌为 核生物，代谢类型为 型，种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。在 情况下，将葡萄糖分解成乳酸。乳酸菌发酵的反应式： （二）亚硝酸盐含量的测定

1.原理

（1）在 条件下，亚硝酸盐与 发生 反应后，与 结合形成 色染料。

（2）将显色反应后的样品与已知浓度的 进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量

2.测定方法： 法

3.测定步骤 配制溶液→ →制备样品处理液→

4.注意事项

(1) 腌制的条件：温度 、食盐用量 、腌制时间 ，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般亚硝酸盐含量4天达到最高峰，在腌制 天后，亚硝酸盐的含量开始下降。

(2) 清水和食盐的质量比为 ，盐水要煮沸后冷却。

(3) 泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水

【典题精练】

1．已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：

(1)请完善下列实验步骤。

①标准管的制备：用______________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的__________________________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

(2)下图表示的是泡菜中______________________趋势。

(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。

2．下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答下面的问题.

（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是 . （2）为了保证既无杂菌，又能使发酵菌发挥正常作用，应如何处理所用盐水？ . （3）在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分目的是 . （4）测定亚硝酸盐含量的方法是 ，在泡菜腌制过程中定期测定亚硝酸盐含量的目的是 . （5）同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得亚硝酸盐含量不同，最可能的原因是 . （6）在果醋的制作过程中酒精浓度较高时，通常不适宜进行醋酸发酵原因是 . （7）在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是 .其中在腐乳制作时，要加盐腌制，其目的是 .要制作出色香味俱佳的腐乳，关键在于 的配制. 3．右图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A（带盖的瓶子）装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在18℃-25℃，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在30℃-35℃，进行果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段充气口用夹子夹住，每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体，制果醋阶段适时向充气口充气，经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题：

（1）同学甲在制酒过程阶段，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，原因是 ，但又不打开，原因是____ 。

（2）葡萄酒制作是否成功，发酵后可用 来鉴定，在酸性条件下该物质与酒精反应呈现 色。

（3）B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，原因是 。

（4）制果酒时要将温度控制在18℃-25℃，而制果醋时要将温度控制在30℃-35℃。两者温度控制不同的原因是____ 。

（5）制作过程一般不需要额外添加酵母菌和醋酸菌即可完成，为了提高果酒品质也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌或醋酸菌。利用 培养基可分离获得较为纯净的菌种。纯化菌种时，为了得到单个菌落，常采用的接种方法有两种，即 。

4.腐乳、腌白菜等以其色泽诱人、味道鲜美时常出现在人们的餐桌，这几种食品都是经过腌制加工而成的，请回答下列问题：

（1）腐乳制作过程中，多种微生物参与发酵作用，其中起主要作用的微生物是一种______状真菌。图中A表示 ，制作腐乳坯时用沸水处理豆腐的目的是 ，豆腐含水量不能过高原因是 。

（2）腐乳制作过程中加盐的作用是___ _____和__ ___。

（3）制作腐乳的卤汤中通常要加入料酒、黄酒等，含量一般控制在12％左右，其目的是 。

（4）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是乳酸，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用 法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐偶联成 色化合物。

（5）据图可知腌白菜在腌制_________天后食用最佳。

(6)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是________。产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的________，________可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

5.【生物——选修1：生物技术实践】回答下列有关泡菜制作的习题：

（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是 。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是 。

（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的 中。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等。

（4）从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ，原因是 。

专题一

传统发酵技术的应用答案

1．(1)①亚硝酸钠标准溶液

②不同泡制天数的泡菜滤液

③样品管

最相近(其他合理答案也可)

(2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化(其他合理答案也可)

(3)乳酸菌

2.【答案】

（1）亚硝酸盐的含量低

（2）先将盐水煮沸杀灭杂菌，然后冷却至室温时再使用

（3）提供发酵过程中所需的无氧环境 （4）比色法 把握取食的最佳时间

（5）各坛中微生物的种类和数量不同

（6）较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降

（7）制作果醋 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质

卤汤

3.【答案】

4.【答案】（1）丝 让豆腐长出毛霉 消毒 豆腐含水高不利于毛霉的生长，制作的腐乳也不易成形 （2 ）析出豆腐中的水分，使豆腐变硬 抑制微生物的生长，避免豆腐变质 （3）可以抑制微生物的生长，使腐乳具有独特的香味 （4）（光电）比色 玫瑰红 （5） 12 （6）毛霉

肽和氨基酸

脂肪酶

5.【答案】（1）杀灭杂菌 增加乳酸菌数量

（2）无氧呼吸 细胞质

（3）温度 腌制时间 食盐用量

（4）乳酸菌数目增多，杂菌数目减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸

专题一

传统发酵技术的应用答案

1．(1)①亚硝酸钠标准溶液

②不同泡制天数的泡菜滤液

③样品管

最相近(其他合理答案也可)

(2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化(其他合理答案也可)

(3)乳酸菌

2.【答案】

（1）亚硝酸盐的含量低

（2）先将盐水煮沸杀灭杂菌，然后冷却至室温时再使用

（3）提供发酵过程中所需的无氧环境 （4）比色法 把握取食的最佳时间

（5）各坛中微生物的种类和数量不同

（6）较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降

（7）制作果醋 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质

卤汤

3.【答案】

4.【答案】（1）丝 让豆腐长出毛霉 消毒 豆腐含水高不利于毛霉的生长，制作的腐乳也不易成形 （2 ）析出豆腐中的水分，使豆腐变硬 抑制微生物的生长，避免豆腐变质 （3）可以抑制微生物的生长，使腐乳具有独特的香味 （4）（光电）比色 玫瑰红 （5） 12 （6）毛霉

肽和氨基酸

脂肪酶

5.【答案】（1）杀灭杂菌 增加乳酸菌数量

（2）无氧呼吸 细胞质

（3）温度 腌制时间 食盐用量

（4）乳酸菌数目增多，杂菌数目减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸

高三生物一轮复习知识整合单

——生物技术实践

专题2微生物的培养与应用

【考纲要求】

1.微生物的分离和培养 2.某种微生物数量的测定 3. 培养基对微生物的选择作用 4.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 【疑难突破】

一、微生物的实验室培养

（一）培养基及其种类

1、培养基的种类包括 培养基和 培养基等。

2、培养基的化学成分一般都含有 、 、 、 四类营养成分，

3、在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对 、 以及 等的要求。例如：培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加 ；培养霉菌时

需要将培养基的PH调至 ；培养细菌时需要将培养基的PH调至 ；

培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件

（二）无菌技术

（1）获得纯净培养物的关键是 。

（2）消毒：是指使用 的物理或化学方法杀死物体表面或内部的 微生物，

（不包括 和 ）常用的方法有： 、 、 灭菌：是指使用 的理化因素杀死物体内外 的微生物。包括芽孢和孢子

常用的方法有 、 、 ，接种环用

方法灭菌，培养基用 方法灭菌。玻璃器皿（如吸管、培养皿）金属用具用 方法灭菌。

（三）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤：

→ → → →倒平板

（2）倒平板的过程

【思考】

⑴平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

⑵在倒平板的过程中，如果不小心瘵培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

（四）、大肠杆菌的纯化培养

（1）微生物接种的方法中最常用的是 和 。

菌落：是指： 繁殖而来的肉眼可见的 。

平板划线法：是指通过接种环在琼脂固体培养基表面 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 稀释涂布平板法：是指将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的的菌液分别涂布到 的表面，进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的 。

（2）结果分析与评价：①未接种的培养基的作用是： ，若未接种的培养基有菌落形成说明： 。②培养12h和24h后，观察到的结果相同吗？ （五）、菌种的保存

为了保持菌种的纯净，需对菌种进行保藏。对于频繁使用的菌种，我们可以采用 法；

对于需要长期保存的菌种，可以采用 法。

二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

（一）筛选菌株

1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。土壤中的微生物之所以能分解尿素，是因为它们体内能合成 。

2．实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 、 、 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

3．选择培养基：是指在微生物学中，将允许 种类的微生物生长，同时 或 其他种类的微生物生长的培养基。例如以尿素为唯一氮源的选择培养基筛选尿素分解菌。

（二）统计菌落数目

1．测定微生物数量的常用方法： 和 。

常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。

2．一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。

（三）设置重复与对照

1、设置重复：培养过程应设置重复组，同一稀释度下应涂布至少 个平板，才能增强实验的说服力与准确性。

2．设置对照：主要目的是排除实验组中 因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

如：空白对照组可用来观察 是否有杂菌污染。设置完全培养基，用来观察选择培养基是否具有 作用。

（四）实验设计——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1、土壤取样 从肥沃湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm作用，再取样，将样品装入事先准备好的信封中

2、制备培养基 制备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基（氮源为： ），牛肉膏蛋白胨培养基可作为 ，用来判断选择培养基是否起到了选择的作用，因此，将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显 选择培养基上的数目。由于初次实验，对于稀释范围没有把握，因此选择了一个比较宽泛的范围：稀释倍数为103-107，每个稀释倍数下需要3个选择培养基和一个牛肉膏蛋白胨培养基。因此共需 个选择培养基和 个牛肉膏蛋白胨培养基。

3、微生物的培养与观察

（1）参考课本P23图2-7的实验流程示意图，将10g土样加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，吸取上清液 ml，转移到盛有 ml水的试管，依次等比稀释至107稀释度，并按107-103稀释度的顺序（思考：为什么？）分别吸取 ml进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板不必更换移液管。

（2）将涂布好的培养皿放在30摄氏度的温度下培养，及时观察和记录。

（3）挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含 的培养基斜面中，观察能否产生如课本图2-10的颜色反应。

4、细菌的计数

当菌落数目稳定时，选取菌落数在 的平板进行计数，在同一稀释度下至少对3个平板进行重复计数，然后求出 ，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

（五）、课题成果评价及延伸

1、如何判断培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落？

2、土壤中分解尿素的细菌合成的 将尿素分解成 ，使培养基的 增强，PH ,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂，培养细菌后，若PH升高，指示剂将 ，这样就可以初步鉴定该细菌能够分解尿素。

三、

分解纤维素的微生物的分离

（一）纤维素与纤维素酶

1．纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖。

2．纤维素的分布： 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

3．纤维素酶的作用：纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、

酶 酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。

（二）纤维素分解菌的筛选 1．筛选方法： 染色法。

2．筛选原理：

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成 ，但并不和 、 发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的 。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌

（三）实验操作

分离分解纤维素的微生物实验流程：

土壤取样→ →梯度稀释→ → 。

1、

土壤取样 采集土样时，应选择富含 的环境。

2、

选择培养

1.选择培养的目的：增加 ，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。

2.制备选择培养基：参照课本29页旁栏中的比例配置，回答下列问题：

①旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

②这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？

③你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用

1．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：

(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。

(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：注：“＋”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲___(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_

；培养基乙__(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________________。

2．[2014·新课标全国卷Ⅱ] 为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：

(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白干板先行培养了一段时间，这样做的目的是__________________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。

(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是__________________

。

(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。

3.

（2015新课标卷Ⅰ，39，15分） 已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：

（1）显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用于 染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用 （填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。

（2）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养。

（3）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用 直接计数；若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。

（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中， ℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕 ℃设计后续实验。

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——生物技术实践

专题2微生物的培养与应用答案

39．(1)检测培养基平板灭菌是否合格

3.8×107

(2)灼烧

将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落

酵母膏

无机盐

淀粉

纤维素粉

琼脂

CR溶液

水

(3)培养基甲

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

B

(4)培养基乙

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

溶解氧

营养物质

39．(1)纤维二糖

葡萄糖

(2)红

透明圈

(3)不能

液体培养基不能用于分离单菌落

不能

培养基中没有纤维素，不会形成CR－纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

3.【答案】（1）苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）

萃取法

（2）油脂

（3）血细胞计数板

稀释涂布平板

（4）45

40

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