2024春高中生物第1章发酵工程章末总结课件（人教版选择性必修3）

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第1章　发酵工程章末总结构建·知识网络归纳·专题小结泡菜、果酒、果醋制作中所用菌种及发酵条件控制的比较　　　　下列关于泡菜、果酒、果醋制作相关的叙述，正确的是 (　　)A．三者制作过程中的最适温度相同B．在泡菜、果酒、果醋制作过程中都需要严格灭菌C．发酵所用的菌种不同，但代谢类型相同D．制作泡菜时泡菜坛一般要密封，主要目的是创造无氧条件【答案】D【解析】泡菜制作所需要的适宜温度是室温，果酒制作所需要的适宜温度是18～30 ℃，果醋制作所需要的适宜温度是30～35 ℃，A错误；传统制作泡菜、果酒、果醋过程中不需要严格灭菌，B错误；泡菜制作使用的菌种是乳酸菌，代谢类型为异养厌氧型，果酒制作使用的菌种为酵母菌，代谢类型为异养兼性厌氧型，果醋制作使用的菌种为醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，C错误；制作泡菜时泡菜坛一般要密封，主要目的是创造无氧条件，D正确。微生物的基本培养技术　　　　如图是实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法错误的是 (　　)A．①步骤使用的培养基已经灭菌并调节过pHB．①②③步骤操作时均需要在酒精灯火焰旁进行C．④在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置D．④操作过程中，需灼烧接种环5次 【答案】D【解析】①为倒平板，该步骤使用的培养基已经灭菌并调节过pH，A正确；①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行，防止被杂菌污染，B正确；④在恒温培养箱中培养时需要将平板倒置，防止冷凝水滴入培养基，造成污染，C正确；每次划线前后都要灼烧接种环，因此④操作过程中，需灼烧接种环6次，D错误。1．利用选择培养基分离纯化某种微生物(1)在基本培养基中加入青霉素可分离纯化酵母菌、霉菌；在基本培养基中加入高浓度的食盐可分离纯化金黄色葡萄球菌。(2)普通培养基在无氧条件下可分离出厌氧型、兼性厌氧型微生物。(3)无氮培养基：分离纯化固氮菌，如圆褐固氮菌。(4)不含有机碳源的培养基：分离纯化自养型细菌，如硝化细菌。(5)将石油作为唯一碳源的培养基可分离出能分解石油的细菌。鉴别和分离微生物的实验设计2．利用鉴别培养基检验某种微生物是否存在鉴别培养基是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配制而成的，用以鉴别不同种类的微生物。例如利用刚果红染色法可以鉴别纤维素分解菌，纤维素分解菌的菌落会出现以该菌为中心的透明圈。　　　　甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是 (　　)A．甲、乙、丙都是异养微生物B．甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物C．甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物D．甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物【答案】D【解析】利用不同的选择培养基可分离出所需的微生物，从表格中可以看出Ⅰ培养基中无氮源，Ⅱ培养基中无碳源，Ⅲ为完全培养基。由此可知，能在Ⅰ中生存的甲是固氮微生物，能在Ⅱ中生存的乙是自养微生物，丙只在Ⅲ中存活，为异养微生物，故D正确。典练·素养提升素养解读：本章的主要内容是发酵工程，通过学习传统发酵技术的应用、微生物的培养技术及应用，发酵工程及其应用，认识从传统发酵技术到发酵工程发展的过程。本章涉及的核心素养有生命观念(结合生活或生产实例，举例说出培养基、灭菌等有关微生物培养的基本概念，掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌、平板划线法和稀释涂布平板法等技术的基本原理)、科学思维(了解传统发酵技术和发酵工程技术在日常生活、医药、食品、环保及其他农业生产上的重要应用)、科学探究(运用相关技术解决生产生活中有关微生物计数、微生物分离与培养等实际问题，针对人类生产或生活的某一需求，选取合适的技术和方法，尝试提出初步的构想，进行简单的设计)、社会责任(运用生物学的基本概念和原理，阐述发酵工程对人类生产和生活的影响)。1．(生命观念)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。(1)大肠杆菌的代谢类型为________，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________。(2)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是________ ______，因此需对培养基和培养皿进行______(填“消毒”或“灭菌”)，操作者的双手需要进行清洗和________。(3)根据用途划分，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中的________换成________，若要鉴定能分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成_________ _______。(4)培养大肠杆菌时，常用的接种方法是____________和__________ ______。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为__________。(5)使用以下微生物发酵生产特定产物时，所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是________(多选)。A．制作果酒　 B．用果酒制作果醋C．制作泡菜 D．制作腐乳【答案】(1)异养型　分解者(2)防止杂菌污染　灭菌　消毒(3)鉴别　蛋白胨　尿素　酚红指示剂(4)平板划线法　稀释涂布平板法　单菌落(5)BC【解析】(1)大肠杆菌需要从培养基中获得碳源，因此其代谢类型是异养型；大肠杆菌在生态系统的成分中充当分解者。(2)微生物培养时，关键是防止杂菌污染；对于培养基和培养皿需要进行灭菌处理，操作者的双手需要进行消毒处理。(3)培养基配方中的伊红美蓝是鉴定大肠杆菌的试剂，因此，从用途上划分，该培养基属于鉴别培养基；若要分离能分解尿素的细菌，则需要保证培养基中以尿素为唯一氮源，即将蛋白胨换成尿素；鉴定能分解尿素的细菌，需要使用酚红指示剂。(4)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；由一个细菌繁殖产生的子细胞群体，称为单菌落。(5)制备果酒使用的微生物是酵母菌；制作果醋使用的微生物是醋酸菌；制作泡菜使用的微生物是乳酸菌；制作腐乳使用的微生物主要是毛霉。酵母菌和毛霉属于真核生物，醋酸菌、乳酸菌和大肠杆菌都属于原核生物。2．(科学思维)下列有关传统发酵技术和发酵工程的应用的叙述，不正确的是 (　　)A．制作果酒时瓶口要密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B．在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的C．泡菜腌制的整个过程中，乳酸菌的数量呈先增加后稳定的趋势D．发酵工程在农牧业上可以生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等【答案】C【解析】酵母菌发酵产生酒精时需要缺氧的环境，所以制作果酒时瓶口应该密闭，而醋酸菌是好氧细菌，所以制作果醋时要一直通氧，若中断通氧可能会引起醋酸菌死亡，A正确；在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的，B正确；泡菜腌制的整个过程中，乳酸菌的数量呈先增加后下降的趋势，C错误；发酵工程在农牧业上可以用来生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料，D正确。3．(科学探究)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。下图是实验室内接种培养后得到的结果，下列相关叙述正确的是 (　　)A．图B表示的是用平板划线法接种培养后得到的结果B．可利用稀释涂布平板法测定该水样中的细菌数量C．若该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时应注意对接种环进行干热灭菌D．若该小组将得到的好氧型菌株接种到液体培养中并混匀，一部分静置培养，另一部分振荡培养，结果会发现：静置培养的细菌比振荡培养的细菌生长速度快【答案】B【解析】图B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果，A错误；稀释涂布平板法可以用来进行微生物的分离和计数，故可利用稀释涂布平板法测定该水样中的细菌数量，B正确；若该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时应注意对接种环进行灼烧灭菌，C错误；若该小组将得到的好氧型菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分静置培养，另一部分振荡培养，结果会发现：静置培养的细菌由于缺氧而比振荡培养的细菌生长速度慢，D错误。4．(科学探究、社会责任)莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。据图回答问题。(1)由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为____________ ________，目的是______________________________。(2)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行________，将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和______________法，从图中看本实验采用的是________(填“前者”或“后者”)。一段时间后，培养基出现无透明带菌落和有透明带菌落两种菌落，我们筛选的目的菌是________菌落中的细菌，该菌落生长所需的氮元素主要来源于______________________。(3)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基，要如何设置对照组？____________________________________。(4)此实验中，甲同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而乙同学却选择出大约150个菌落。乙同学的实验结果产生的原因可能是_________ _________________________________________。(5)目的菌株液可以通过发酵工程大量获得，在发酵过程中，要随时检测培养液中的__________、产物浓度等，以了解发酵进程，及时添加必需的______________，严格控制______、pH和溶解氧等发酵条件。【答案】(1)选择培养　初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度(2)梯度稀释　稀释涂布平板　后者　有透明带　莠去津(3)配制的培养基灭菌后不接种菌种，与实验组放在相同条件下培养(4)所取土样不同；操作失误，有杂菌混入(5)微生物数量　营养组分　温度【解析】(1)通过图解可以看出，从A瓶到C瓶的培养液中除莠去津外，没有其他氮源，而本实验的目的是选育能降解莠去津的细菌(目的菌)，同时通过更换培养液，提高目的菌的浓度。(2)如果直接取培养液进行接种，固体培养基中的菌落将会很密，无法进行纯化 ，通过梯度稀释后再接种，培养基中菌落将会分开，这时就可以进行分离和纯化了，通过图中所示培养基上的菌落分布特征可以判断接种方法为稀释涂布平板法。培养基中有透明带的菌落能够降解莠去津。(3)为了弄清非目的菌的来源，可以通过设置空白对照的方法来判断。如果不接种的培养基上依然有非目的菌，则说明非目的菌可能来自培养基；如果不接种的培养基上没有非目的菌，则说明非目的菌可能来自C瓶菌种。(4)甲、乙两同学的实验结果产生差别的原因可能有土壤取样不同，也可能是操作失误，乙同学操作时有杂菌混入。(5)发酵过程中，要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，及时添加必需的营养组分，严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。