人教版高中生物选修1选修一全套课件

专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作

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果醋含20多种氨基酸和16种有机酸，对8种有害微生物如葡萄球菌、霉菌等有抑制杀灭作用，还有降低胆固醇、促进消化、降低血脂和血压、软化血管等功效。果酒和果醋有如此多的好处，加上酒的醇香、醋酸的柔和，很多人都对果酒、果醋非常喜爱。让我们自己动手，制作果酒和果醋吧！

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栏目链接请思考：1．果酒和果醋是如何制成的？2．在果酒和果醋的制作过程中需要注意哪些环境因素？

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栏目链接1．果酒制作的原理(1)起作用的菌种——________。①生物类属：真菌，属于________生物。②代谢类型：________________。③生长繁殖最适温度：________左右。④主要分布场所：分布广泛，但土壤始终是酵母菌的大本营。一、果酒和果醋制作的原理

酵母菌

真核

异养兼性厌氧型20℃

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栏目链接C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2OC6H12O6→2C2H5OH＋2CO2

缺氧、酸性

18～25℃

红葡萄皮的色素

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栏目链接2．果醋制作的原理(1)起作用的微生物——醋酸菌。①生物类属：细菌，属于________生物。②代谢类型：________________。a．当氧气充足、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成________。b．当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再将________变为________。反应简式如下：____________________________________________________。

原核

异养需氧型

醋酸

乙醛

乙醛

醋酸C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O

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栏目链接(2)果醋制作的条件：①环境条件：___________________________________________________。②温度：严格控制在____________。

氧气充足

30～35℃

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栏目链接二、果酒和果醋的制作流程及装置分析

冲洗

酒精发酵

醋酸发酵

重铬酸钾

酸性

灰绿色

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栏目链接点拨：①葡萄成熟后含有果糖等，配制葡萄酒是把葡萄榨汁后发酵产生酒精，葡萄酒中含有果糖越多，甜度越大，若糖全部转化为酒精，则不会甜。②葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的。

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栏目链接一、果酒、果醋制作原理的比较果酒的制作果醋的制作发酵条件温度一般控制在18～25℃30～35℃时间10～12d7～8d氧气初期需氧，后期不需氧始终需要氧pH呈酸性的发酵液中醋酸菌的最适生长pH在5.0～6.5之间，而在葡萄酒环境中，醋酸菌能在pH为3.0～4.0条件下生存和生长

反应式①在有氧条件下：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O②在无氧条件下：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2氧气、糖源都充足时：C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O缺少糖源时：2C2H5OH＋O2―→2CH3CHO(乙醛)＋2H2O2CH3CHO＋O2―→2CH3COOH(醋酸)

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栏目链接例1下列关于果酒制作过程中的叙述，正确的是(

)A．应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底B．使发酵装置的温度维持在20℃左右最好C．在发酵过程中，需从充气口不断通入空气D．由于酵母菌的繁殖能力很强，因此不需对所用装置进行消毒处理

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栏目链接解析：在选葡萄时应先冲洗1～2次，再去除枝梗，以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄酒有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌只有在20℃左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。答案：B

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栏目链接变式训练1．在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是(

)A．让发酵装置接受光照B．给发酵装置适时排气C．向发酵装置通入空气D．将发酵装置放在45℃处

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栏目链接变式训练解析：制作果酒原理是酵母菌在18～25℃条件下，进行无氧呼吸。将葡萄糖分解为酒精和CO2，所以需要适时排气。答案：B

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栏目链接二、果酒和果醋的制作步骤

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栏目链接(4)用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。(5)将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。(6)由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。(7)10d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以嗅味、检验酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。(8)当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。也可尝试自然接种，但效果不是很好。三、果酒和果醋的发酵装置

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栏目链接1．各部件的作用(1)充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。(2)排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。长而弯曲的胶管能防止空气中微生物的污染。(3)出料口：用来取样。2．装置使用方法(1)酒精发酵：关闭充气口。(2)醋酸发酵：充气口适时充气。

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栏目链接3．检验(1)通过出料口对发酵情况及时监测。(2)酒精检测：酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

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栏目链接四、果酒和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，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。2．防止发酵液被污染(1)榨汁机要清洗干净，并晾干。(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。(3)装入葡萄汁后要封闭充气口。

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栏目链接①果酒制作开始，充气口应泵入空气(氧气)，此时酵母菌进行有氧呼吸，酵母菌数量增加；当关闭充气口后，酵母菌逐渐进入酒精发酵阶段。②制作果酒时葡萄应先冲洗再去枝梗，因为在去梗的同时会使一些微生物侵入果实内部，给消毒带来一定的困难。特别提醒

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栏目链接例2下列关于果醋的制作，错误的是(

)A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50℃左右C．醋酸菌能将果酒变成果醋D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸

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栏目链接解析：醋酸菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌O2；醋酸菌的最适生长温度为30～35℃；在糖、O2充足时，醋酸菌能将葡萄中的糖分解成醋酸；当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸(醋酸)。答案：B

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栏目链接2．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(

)A．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大C．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D．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并注意无菌操作变式训练

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栏目链接解析：温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响，在制作果酒时温度要控制在18～25℃，而在制作果醋时则要将温度控制在30～35℃。答案：B变式训练

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栏目链接专题1传统发酵技术的应用课题2腐乳的制作

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栏目链接腐乳，又称乳腐或豆腐乳，是我国著名的民族特产发酵食品之一，腐乳当然不是“腐烂的食品”。腐乳是豆腐在对人体无害的毛霉菌丝的作用下分解其中的蛋白质，产生氨基酸和B族维生素，再经搓毛处理，最后再盐渍制成的。腐乳品味大多鲜美，有除腥解腻的作用，营养高于豆腐，适于佐餐。所以很多人都说腐乳是中国的奶酪。

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栏目链接请思考：1．腐乳是如何制作的？2．不同风味的腐乳制作的区别是什么？

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栏目链接一、腐乳制作的原理

真菌

白色菌丝

孢子

异养需氧型

青霉

曲霉

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小分子的肽

氨基酸

甘油

脂肪酸

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栏目链接二、腐乳制作的流程

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栏目链接一、腐乳制作的生产工序及发酵机理1．腐乳制作的实验流程

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栏目链接2．发酵机理以大豆为原料制作腐乳的过程主要是豆腐所含的蛋白质发生生物化学反应的过程。制作腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。(1)前期发酵：①主要变化：毛霉在豆腐(白坯)上的生长。②条件：发酵温度为15～18℃。③作用：

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栏目链接a．使豆腐表面被一层菌膜包住，形成腐乳的“体”。b．毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，有利于将豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸和小分子的肽，图解为：

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栏目链接(2)后期发酵：①实质：酶参与生化反应的过程。②结果：通过腌制并加入各种辅料(红曲、酒糟等)，使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。

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栏目链接3．传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别方式项目传统腐乳制作现代腐乳生产是否灭菌不需灭菌严格无菌条件接种方式菌种来自空气中的毛霉孢子将经过筛选的优良毛霉菌种，直接接种在豆腐上

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发酵过程中的三点提醒①初期发酵时不需要接种，菌种来源于空气中的毛霉孢子。②前期发酵温度控制在15～18℃，该温度不适于细菌、酵母菌和曲霉生长，而适于毛霉生长。③前期发酵后，加盐腌制和酿制卤汤密封腌制，进行后期发酵，食盐用量、卤汤中酒精含量以及香辛料酿制都是影响发酵和腐乳品质的关键环节。

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栏目链接例1在腐乳的制作过程中，加盐腌制的目的不包括(

)A．调味B．调节pHC．析出豆腐中的水分D．抑制微生物的生长

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栏目链接解析：加盐不能调节pH。答案：B

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栏目链接1．在腐乳制作的过程中，不需要严格灭菌的步骤是(

)①让豆腐上长出毛霉②加盐腌制③加卤汤装瓶④密封腌制A．①②

B．②③

C．③④

D．①④变式训练

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栏目链接解析：在腐乳制作的第一个环节中，用空气中或粽叶等上面的天然毛霉孢子，使豆腐块上长满毛霉菌丝，在该过程中，由于毛霉的最适生长温度是15～18℃，不适于其他杂菌的生长，即使不严格灭菌，其他杂菌生长也很缓慢。在第二个环节腌制时，因为要加入比较多的食盐，并且加入的量会逐层增多，食盐对微生物生长也有抑制作用，所以也不需要严格灭菌。而在后期制作的两个环节中，因为要加工成商品进入市场，所以要严格防止杂菌污染：玻璃瓶刷干净后，要用沸水消毒；加卤汤装瓶时，要将豆腐迅速小心地摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口在酒精灯火焰上灭菌，并且用胶条密封。答案：A变式训练二、腐乳制作的注意事项1．材料的选择用来制作腐乳的豆腐含水量最好在70%左右。水分过多则腐乳不易成形，含水量不当还会影响毛霉菌丝的深入程度。

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栏目链接2．用盐腌制的目的(1)调味：一定咸度能刺激人的味觉。(2)防腐：防止杂菌污染，避免豆腐腐败。正如日常生活中，一些地区的人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存，其原因是在高浓度盐水溶液中细菌会脱水死亡。(3)降低豆腐含水量，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。(4)抑制蛋白酶继续起作用，稳定其鲜味和香味。

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栏目链接3．制作过程中影响腐乳品质的因素(1)菌种：菌种是生产发酵的关键。如果菌种退化则表现出生化功能的变化，如水解速率、代谢产物等都会发生变化，从而影响品质，因而要选择优良的菌种。(2)杂菌：如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。因而要关注培养湿度的控制，盐、酒、香辛料的用量，以及用具的消毒和密封等方面。(3)温度：严格控制在15～18℃。温度过高或过低会影响毛霉菌丝的生长，从而影响发酵的进程和发酵质量。如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高，菌丝易老化和死亡，影响品质。

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栏目链接(4)发酵时间：时间过短，发酵不充分，如蛋白质未完全水解，这样在加盐后豆腐脱水，蛋白质变性，就会变硬；时间过长，豆腐会软化不易成形，从而影响腐乳的口味。(5)酒的用量：卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。①酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，腐乳成熟的时间将延长。②酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。

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栏目链接(6)香辛料：具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量。腐乳制作过程中盐、香辛料、酒精均可起到抑制杂菌生长的作用。由于越接近瓶口，微生物污染越严重，故豆腐加盐时，越接近瓶口处盐用量越多。

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栏目链接例2以下关于腐乳制作过程中的叙述，不正确的是(

)A．卤汤中酒的含量一般控制在12%左右B．将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，控制温度15～18℃，并保持一定的湿度C．装瓶后腐乳坯上的微生物会继续发酵D．发酵过程中毛霉和根霉为互利共生关系

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栏目链接解析：腐乳制作过程中，卤汤的特点决定了腐乳的风味，但无论卤汤中各种香辛料怎么变化，酒精的含量都需要保持在12%左右。其中用于腐乳发酵的毛霉最适生长温度是15～18℃，装瓶之后，腐乳上的微生物将继续发酵。毛霉和根霉的营养需求相同，二者的关系是竞争。答案：D

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栏目链接2．下列与腐乳制作过程相关的操作，错误的是(

)A．为了有利于毛霉的生长，豆腐块应整齐排放，保持适当的距离B．豆腐块装瓶时，为了避免影响口味，逐层加盐量大致相等C．装瓶时，瓶口通过酒精灯火焰，迅速用胶条密封保存D．加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等香辛料，调节口味变式训练

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栏目链接解析：加盐可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时能够抵制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。在装瓶时，随着层数的加高而逐渐增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。答案：B变式训练

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栏目链接专题1传统发酵技术的应用课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

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栏目链接泡菜富含乳酸，一般为0.4%～0.8%，咸酸适度，味美而嫩脆，能增进食欲，帮助消化，具有一定的医疗功效，因此备受青睐。但你知道吗？泡菜中所含的亚硝酸盐如果在人体中达到了一定的量会引起中毒死亡，且亚硝酸盐在一定条件下还会转变成致癌物质——亚硝胺。因此，食用泡菜是有一定风险的。

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栏目链接请思考：1．泡菜制作的原理是什么？2．为何不提倡过多食用腌制食品？

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栏目链接1．泡菜制作的菌种：________(1)分布：________、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。(2)代谢类型：____________。(3)作用：在________条件下，将葡萄糖分解为________。(4)常见种类：乳酸链球菌和__________。其中__________常用于生产酸奶。一、泡菜的制作

乳酸菌

空气

异养厌氧型

无氧

乳酸

乳酸杆菌

乳酸杆菌

葡萄糖

乳酸4∶1

煮沸冷却

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盐水

坛盖注满水

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栏目链接二、亚硝酸盐及其含量测定

食品添加剂0.3～0.5g

亚硝胺

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栏目链接2．亚硝酸盐含量的测定(1)原理：在__________条件下，亚硝酸盐与______________发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________染料，可通过________比较，大致估算其含量。(2)方法：______________。通过将待测溶液和试剂反应后的样品与标准显色液作比较，得出待测溶液的亚硝酸盐含量。(3)测定操作：配制溶液→______________→制备样品处理液→________。

盐酸酸化对氨基苯磺酸

玫瑰红色

目测

比色法

制备标准显色液

比色

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栏目链接一、泡菜制作的发酵过程及注意事项1．泡菜发酵过程泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的CO2产生，气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出，使坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。

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栏目链接(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有香味且清香。(3)发酵后期：在此期间进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸。酸度过高，风味不协调。

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栏目链接2．泡菜制作的注意事项(1)泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。(2)盐水按水盐质量比4∶1配制，煮沸冷却后待用。煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的细菌。(3)材料装至八成满时，再加入盐水至没过全部菜料，盖好坛盖。(4)封坛时，坛盖边沿的水槽中要注满水，严格密封，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。

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泡菜制作中食盐用量过高和过低的不利影响①温度过高，食盐用量过低，腌制时间过短，会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐含量一般在腌制10天后开始下降。②食盐用量过高，则会使泡菜口味不佳，甚至影响乳酸菌的发酵。特别提醒

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栏目链接例1在泡菜的制作过程中，下列说法不正确的是(

)A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水B．按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境

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栏目链接解析：泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸，制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质。清水与盐的质量比应为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。答案：B

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栏目链接点拨：传统发酵技术中主要菌种的比较：果酒果醋腐乳泡菜微生物类型

酵母菌、真核兼性厌氧醋酸菌、原核好氧菌毛霉、真菌好氧乳酸菌、原核厌氧菌原理酵母菌无氧呼吸产生酒精醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸毛霉产生蛋白酶和脂肪酶乳酸菌无氧呼吸产生乳酸

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栏目链接反应条件18～25℃，无氧30～35℃通入氧气15～18℃接种，酒精含量控制在12%左右常温无氧条件检测方法重铬酸钾与其反应呈灰绿色品尝、pH试纸检测pH检测、亚硝酸盐的检测方法

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栏目链接变式训练1．某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂，下列原因中正确的是(

)①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖A．①③

B．②④

C．②③

D．①④

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栏目链接变式训练解析：乳酸菌是厌氧型细菌，氧气的存在会抑制乳酸菌的发酵作用，促进其他需氧型细菌的繁殖，从而导致了泡菜的腐烂。答案：B

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栏目链接二、亚硝酸盐的含量测定及实验材料分析1．亚硝酸盐含量测定及制备样品处理液流程图(1)亚硝酸盐含量测定流程图：

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栏目链接(2)制备样品处理液流程图：

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栏目链接3．泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化(1)发酵初期：乳酸菌和乳酸的量都比较少，由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。(2)发酵中期：乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累，亚硝酸盐含量下降，所以亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势如图1所示。

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栏目链接(3)发酵后期：由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降，硝酸盐还原菌完全抑制。

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①亚硝酸盐是一种国家允许使用的食品添加剂，但剂量大小有严格规定，绝不能长期或过量食用。

②存放过久的剩饭、剩菜经高温处理，只能杀死其中的微生物，并不能降低亚硝酸盐的含量，食用后仍有中毒的危险。③比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。特别提醒

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栏目链接例2下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是(

)A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水B．亚硝酸盐的分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/kgC．咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/kg以上，所以尽量少吃咸菜D．亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多加些以延长食品的保质期

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栏目链接解析：亚硝酸盐具有防腐作用，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒；当摄入总量达到3g时，会引起死亡。答案：D

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栏目链接2．下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是(

)A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同D．样品液显色后，通过与已知浓度的标准液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量变式训练

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栏目链接解析：显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐反应生成玫瑰红色物质。所以理化性质均发生了改变。答案：B变式训练

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栏目链接专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养

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栏目链接科学家在南极数百英尺的冰层下面，在没有光和氧气的环境中，发现了一种微生物。据推测，它们已经生存了150万年之久。基因检测显示，它们类似今天海洋环境中的微生物。科学家认为，这些微生物曾经生活在海洋里，150万～200万年前海洋被冰川截断形成像大池塘的水面，后来又被冰川覆盖。从此，这些微生物与世隔绝了。,

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栏目链接请思考：1.微生物是如何获得能量维持生存的？2.它们还需要哪些营养物质？

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栏目链接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．种类按照培养基的__________划分为______培养基和______培养基。一、培养基

营养物质

生长繁殖

物理状态

液体

固体

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方法突破

栏目链接3．营养要素各种培养基一般都含有水、________、________、__________，此外还要满足微生物生长对________、____________以及______的要求。

碳源

氮源

无机盐pH

特殊营养物质

氧气

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方法突破

栏目链接二、无菌技术1．获得纯净培养物的关键是防止__________的入侵，具体操作如下：(1)对实验操作的______、操作者的衣着和手进行______和______。(2)将用于微生物培养的______、__________和________等器具进行灭菌。外来杂菌

空间

清洁

消毒

器皿

接种用具

培养基

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方法突破

栏目链接(3)为避免周围环境中________的污染，实验操作应在__________________进行。(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与__________相接触。

微生物

酒精灯火焰附近

周围的物品

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栏目链接2．消毒和灭菌(1)消毒是指使用较为________的物理或化学方法仅杀死物体表面或______________微生物(不包括芽孢和孢子)。常用的方法有________消毒法和____________消毒法。(2)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)。常见的方法有：______灭菌、______灭菌、__________灭菌。

温和

内部一部分

煮沸

化学药剂

强烈

所有

灼烧

干热

高压蒸汽

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栏目链接三、大肠杆菌的纯化培养牛肉膏蛋白胨

称量

灭菌

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栏目链接2．纯化大肠杆菌(1)纯化培养方法：在牛肉膏蛋白胨培养基上纯化大肠杆菌，最常用的方法有________________法和______________法。(2)纯化培养的原理：想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的________，即获得较纯的菌种。(3)平板划线法：通过__________在琼脂固体培养基表面连续__________的操作，将聚集的菌种逐步________分散到培养基的表面。其具体操作是：平板划线

稀释涂布平板

菌落

接种环

划线

稀释

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栏目链接①将________放在火焰上燃烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却________，并打开棉塞。③将试管口通过________。④将已冷却的接种环伸入菌液中，沾取一环菌液。⑤将试管口通过火焰，并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三到五条________线，盖上皿盖。注意不要划破培养基。

接种环

接种环

火焰

平行

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方法突破

栏目链接⑦灼烧______，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板______放入培养箱中培养。(4)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度______，然后将不同稀释度的菌液分别______到琼脂固体培养基的表面，进行培养。其操作步骤是：①系列稀释(梯度稀释)操作：

接种环

倒置

稀释

涂布

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栏目链接

酒精

表面

酒精

频繁使用的菌种

需长期保存的菌种

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栏目链接一、制备培养基1．配制原则(1)目的明确：不同微生物需求不同，根据培养目的进行配制。(2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。(3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。

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栏目链接营养物质功能主要来源碳源能为微生物的代谢提供碳元素的物质无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、蛋白质、脂肪、花生饼、石油等氮源能为微生物的代谢提供氮元素的物质无机氮源：N2、NH3、NO、NH有机氮源：蛋白胨、尿素、蛋白质等2．培养基的营养成分及功能

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栏目链接生长因子生长必不可少的微量有机物维生素、氨基酸、碱基等水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高外界摄入无机盐为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素，包括某些大量元素无机化合物

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栏目链接①对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源、能源。②一些天然营养物质，如酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等可为微生物提供生长因子。③不同微生物对营养的需求不同，因此，首先根据不同微生物的营养需求配制针对性强的培养基。④营养物质过少不能满足微生物的营养需要，过多对微生物的生长有抑制作用。特别提醒

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栏目链接例1下列关于配制培养基的有关叙述中，正确的是(

)A．制作固体培养基必须加入琼脂B．发酵工程中一般用液体培养基C．氮源主要是为微生物提供能量D．牛肉膏主要为微生物提供氮元素

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方法突破

栏目链接解析：制作固体培养基时必须加入凝固剂。琼脂是常用的凝固剂，但不是唯一的凝固剂，例如明胶也可作为凝固剂；发酵工程一般都是用液体培养基，原因是液体培养基便于调节pH、温度、溶氧等，而且液体培养基还能有利于微生物充分利用营养物质；氮源主要是作为微生物合成蛋白质和核酸的原料；牛肉膏主要为微生物提供碳源、磷酸盐和维生素。答案：B

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栏目链接变式训练1．下列制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，错误的是(

)A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯C．将培养基冷却至50℃左右时进行倒平板D．将平板冷却凝固约5～10min后将平板倒过来放置

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栏目链接变式训练解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，顺序不能颠倒。牛肉膏容易吸潮，所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸。将培养基冷却至50℃，用手触摸锥形瓶感觉刚刚不烫手时倒平板，平板冷却后还需倒置。答案：A

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栏目链接二、消毒与灭菌的比较

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酒精消毒时，70%的酒精杀菌效果最好。原因是浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快从而凝固成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其中；浓度过低，杀菌能力减弱特别提醒

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栏目链接例2细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌(

)A．接种针、手、培养基B．高压锅、手、接种针C．培养基、手、接种针D．接种针、手、高压锅

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栏目链接解析：高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备，通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环、接种针。答案：C

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栏目链接2．下列操作与消毒和灭菌无关的是(

)A．接种前用火焰灼烧接种环B．接种前用酒精擦拭双手C．将平板倒置，放入培养箱中培养D．接种在酒精灯的火焰旁完成变式训练

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栏目链接解析：要建立“有菌观念”。接种用具、器皿、空气中都充满了微生物，都有污染的可能，必须严格地消毒、灭菌。A、B、D都是实验操作过程中常用的消毒和灭菌方法。将平板倒置，放入培养箱中培养与消毒、灭菌无关。答案：C变式训练

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栏目链接三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基及纯化大肠杆菌1．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程

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栏目链接2．纯化大肠杆菌操作过程中的注意事项(1)平板划线法中几次灼烧接种环的目的：灼烧时期目的取菌种前杀死接种环上原有微生物每次划线前杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来自于上次划线末端，使每次划线菌种数目减少，达到分离菌株的目的接种结束后杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者

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栏目链接(2)稀释涂布平板法操作比较复杂，且各个细节均需保证无菌操作，应特别注意：①酒精灯与培养皿的距离要适宜。②吸管头不要接触其他任何物体。③吸管要在酒精灯火焰周围使用。④涂布器末端浸在盛有70%酒精的烧杯中，取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃，注意防火。

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栏目链接①在稀释涂布平板操作中，每个步骤都要注意无菌操作，以防培养基被污染，影响实验效果。②每一稀释倍数菌液都至少要涂布三个平板，作为实验重复，求平均值，若其中有菌落数与其他实验差距悬殊者，应舍弃该实验数据，不进行统计、计算。③平板冷凝后，皿盖上会凝结成水珠。凝固后的培养基表面的温度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。特别提醒

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栏目链接例3

关于平板划线操作的叙述正确的是(

)A．使用已灭菌的接种环、培养皿，在操作过程中不需要再灭菌B．打开含菌种的试管，需通过火焰灭菌，取出菌种后，需马上塞上棉塞C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可D．最后将平板倒置，放在培养箱中

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方法突破

栏目链接解析：使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程仍要灭菌；打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌，取出菌种后含菌种的试管需要通过火焰灭菌后再塞好棉塞；将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线后盖上皿盖；最后应将平板倒置，放入培养箱中培养。答案：D

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栏目链接3．稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列相关叙述错误的是(

)A．操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释B．需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面C．不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落D．操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理变式训练C

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栏目链接专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

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栏目链接尿素最初是从人的尿液中发现的。当时，人们普遍相信有机物只能由有生命活力的生物产生，而无法通过化学方法合成。但是，在1828年，德国化学家维勒成功地通过无机物的化学反应合成了尿素，揭开了历史上人工合成有机物的新篇章。此后，尿素的生产走向了工业化，尿素也逐步成为农业生产中重要的氮肥。据研究发现，植物根系上存在着运输硝酸根离子(NO)和铵根离子(NH)的载体，据此可以推测尿素并不能直接被农作物吸收。

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栏目链接请思考：1．尿素能为土壤中的尿素分解菌提供哪类营养物质？2．采用哪种培养基能分离出土壤中的尿素分解菌？

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栏目链接

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方法突破

栏目链接1．原理人为提供有利于__________________生长的条件(包括营养、________、pH等)，同时抑制或阻止其他________生长。2．途径用________培养基筛选。在微生物学中，将允许__________________的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为________培养基。用其培养的目的是从众多微生物中________所需要的微生物。一、筛选菌株

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栏目链接

目的菌株

温度

微生物

选择

特定种类

选择

分离二、统计菌落数目的方法和注意事项1．常用方法：稀释涂布平板法(1)统计依据：①当样品的________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一个________。②通过统计平板上的________来推测样品中大约含有的活菌数。

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栏目链接

稀释度

活菌

菌落数(2)计算公式：每克样品中的菌株数＝__________。C：代数某一稀释度下平板上生长的_____________。V：代表涂布平板时所用的稀释液的________。M：代表________。

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栏目链接(C÷V)×M平均菌落数体积稀释倍数(3)注意事项：①一般选择菌落数在________的平板进行计数。②统计菌落数往往比活菌的实际数目________。③统计结果一般用________而不是用________来表示。④设置对照：目的是排除实验组中____________对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

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栏目链接30～300

低

菌落数

活菌数

非测试因素2．计数方法利用________直接计数。

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显微镜三、实验设计

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栏目链接1．土壤取样从富含________、酸碱度接近中性的________土壤中取样。取样时，一般要铲去表层土，在距地表的________cm的土壤层取样。2．样品的稀释样品的________直接影响平板上生长的__________，选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在________之间，便于计数。

有机质

潮湿3～8

稀释度

菌落数目30～3003．细菌的培养与观察将培养基平板________于30～37℃温室中培养1～2d，每隔__________统计一次________数目，最后选取数目________时的记录作为结果。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的细菌数目。

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倒置24h

菌落

稳定30～300

平均值

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栏目链接一、筛选菌株——选择培养基1．目的从众多的微生物中分离所需要的微生物。2．方法(1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在培养成分的基础上加入。(2)改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物。

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栏目链接(3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物。

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栏目链接例1本课题使用的培养基的配方如下：成分KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂水含量1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g1000mL请分析后回答：(1)在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是________和________。(2)该培养基为____________培养基(按物理状态分)，理由是______________。(3)想一想这种培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？___________________________________________________________________________________________________________________________。

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解析：碳源是提供碳元素的物质，氮源是提供氮元素的物质。所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。该培养基的配方中含有凝固剂——琼脂，因此，配制的一定为固体培养基。绝大多数生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此这种培养基对微生物有选择作用。选择的原则是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。答案：(1)葡萄糖尿素(2)固体含有凝固剂琼脂(3)有选择作用。此配方中尿素是唯一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生长

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栏目链接变式训练1．用来判断上述选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(

)A．未接种的选择培养基B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D．接种了的选择培养基

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栏目链接解析：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多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的是单一变量原则，所以与选择培养基一样接种、培养。答案：C

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栏目链接变式训练二、实验过程1．菌株计数微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。二者比较如下：

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栏目链接直接计数法间接计数法主要用具显微镜、细菌计数板培养基计数依据菌株本身培养基上菌落数优点计数方便、操作简单计数的是活菌注：①400、1000是常数。2．实验设计原则(1)设立重复组：统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布三个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。(2)设立两种对照组：①判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的选择培养基同时进行培养。②判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立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。3．实验结果分析内容现象结论有无杂菌污染的判断对照的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染培养基中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样，菌落数偏高培养基中混入其他杂菌选择培养基的筛选作用牛肉膏培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用样品的稀释操作得到3个或3个以上菌落数目在30～300的平板操作成功重复组的结果若选取同一种土样，统计结果应接近特别提醒①在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组；②在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误，需要重新实验。

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栏目链接例2用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(

)A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233

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栏目链接解析：在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。C项虽涂布了三个平板，但是，其中一个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将三个平板的计数值用来求平均值。答案：D

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栏目链接2．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是(

)A．菌落数量最多的平板B．菌落数量最少的平板C．菌落数量适中的平板D．取若干个平板菌落数量的平均值变式训练

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栏目链接解析：用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计，只是一种估测，根据此方法的实验过程可知，在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性，并不是绝对均匀，所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。答案：D变式训练

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栏目链接对照实验是指除了被测试条件之外，其他条件都相同的实验。其目的是比照实验组，排除任何其他可能的原因对实验结果产生影响，从而证明所测试的条件确实能引起某种结果，提高实验结果的可信度。

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栏目链接三、设置对照常用的对照方式有四种：空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。空白对照就是不给对照组任何处理，如本实验中可以将一只培养皿(内有培养基)置于培养箱内“培养”，作为对照组，它可以检测出培养基是否被污染(目的是排除这种可能)；自身对照是指对照组和实验组在同一对象上进行，也就是说把对象分成几部分，分别给予不同的处理；相互对照是指不设对照组，几个实验组相互比较；条件对照是指给予对照组一种被证明为有效因素的处理，例如研究者正在研究一种新的抗衰老药物，实验组使用这种药物，条件对照组就用已经被证明有抗衰老作用的维生素E来处理。如果实验结果相同，则说明该药物有抗衰老作用，否则就证明没有。

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栏目链接例3(双选)下列培养基为选择培养基的是(

)A．牛肉膏蛋白胨培养基B．分解尿素的微生物培养基C．筛选纤维素分解菌的培养基 D．发酵工程所用的液体培养基

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栏目链接解析：选择培养基是指能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的培养基。答案：BC

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栏目链接3．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是(

)A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂变式训练

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方法突破

栏目链接解析：鉴定分解尿素的细菌在培养基中加酚红指示剂是最好的方法。加入二苯胺鉴定DNA，苏丹Ⅲ鉴定脂肪，双缩脲试剂鉴定蛋白质。答案：A变式训练

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栏目链接专题2微生物的培养与应用课题3分解纤维素的微生物的分离

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栏目链接

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栏目链接

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，其纤维素的质量分数可达92%～95%，亚麻、木材、作物秸秆等也富含纤维素。许多商品纤维素都是由天然纤维素制得的。用分解纤维素的微生物处理后，纤维素可分解成糖。它不仅可以供给人们能量，还可以用于酿酒、酿醋等食品加工业，成为葡萄糖的替代品。

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栏目链接

请思考：

1.如何将纤维素分解成人类可以利用的单糖？

2.从何处可得到分解纤维素的微生物，又如何分离？

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栏目链接

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栏目链接1．纤维素的化学组成含________三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是________，人体内没有________，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成________释放到无机环境。一、纤维素与纤维素酶

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栏目链接C、H、O

葡萄糖

纤维素酶

葡萄糖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。纤维素产生于植物的________作用，地球上的植物每年产生的纤维素超过________亿吨。研究土壤中分解纤维素的微生物将给我们的生活带来很大变化。

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栏目链接

棉花

光合703．纤维素的组分纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括________、________和______________三种组分。前两种酶使纤维素分解成__________，第三种酶将__________分解成葡萄糖。

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栏目链接C1酶Cx酶

葡萄糖苷酶

纤维二糖

纤维二糖二、纤维素分解菌的筛选1．方法________染色法，常用的有两种，一种是先培养________，再加入刚果红进行________，另一种是在________时就加入刚果红。2．原理(1)含纤维素的培养基中加入的________，可与纤维素形成______________。

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栏目链接

刚果红

微生物

颜色反应

倒平板

刚果红

红色复合物(2)当纤维素被________分解后，形成的____________、________不和刚果红发生这种反应，红色复合物就无法形成，培养基中出现以______________为中心的透明圈，可通过是否产生________来筛选纤维素分解菌。

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方法突破

栏目链接

纤维素酶

纤维二糖葡萄糖

纤维素分解菌

透明圈三、实验设计

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栏目链接1．实验流程土壤取样→__________(此步可省略)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别______________的培养基上→挑选产生________的菌落。2．土壤取样采取土样时，可以选择______________的环境。

选择培养

纤维素分解菌

透明圈

富含纤维素3．选择培养(1)目的：增加纤维素分解菌的______，确保能够从样品中分离得到所需要的________。(2)操作方法：将土样加入装有30mL___________的锥形瓶中，将锥形瓶固定在________上，在一定温度下振荡培养________，直至培养液变________，也可重复选择培养。4．涉及的生物技术主要有：________的制作、________操作技术、稀释涂布平板法、__________________、土壤取样等。

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栏目链接浓度

微生物

选择培养基

摇床1～2d

混浊

培养基

无菌

选择培养基的作用

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栏目链接一、纤维素与纤维素酶的比较

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方法突破

栏目链接纤维素纤维素酶组成由葡萄糖组成的多聚体由C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶组成分布