2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册学习笔记第1章 本章知识网络

2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册学习笔记本章知识网络第1节传统发酵技术的应用[学习目标]1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的原理。3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。一、发酵与传统发酵技术1．发酵的概念发酵是指人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过________的代谢转化为人类所需要的产物的过程。2．腐乳的制作(1)参与的微生物：酵母、________和毛霉等，其中起主要作用的是________。(2)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的__________和氨基酸，味道鲜美，易于________________，便于________。3．传统发酵技术(1)概念：直接利用________中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的______、________等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。(2)类型：传统发酵以混合菌种的________发酵及________发酵为主，通常是家庭式或________式的。(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、__________、醋、__________和豆豉等。判断正误(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物()(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵()(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸()任务一：建构发酵的概念请根据资料回答下列问题：资料一夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。资料二1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。资料三酒曲是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。1．酿酒加酒曲的目的是什么？2．酒中除了酒精外还有其他物质吗？任务二：建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点结合教材中腐乳发酵和下述一种豆瓣酱的制作过程，请回答下列问题：煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→发酵→加盐、加水→在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。1．参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？2．每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？1．发酵的原理和类型(1)原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生产出人们所需要的多种产物。(2)类型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(需氧发酵如醋酸发酵、谷氨酸发酵等,厌氧发酵如酒精发酵、乳酸发酵等))注：必修1中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。2．传统发酵技术的优点和缺点传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等；缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。1．下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是()A．传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵B．传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种C．酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得D．传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题2．下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是()A．腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程B．腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌C．传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产食品安全性更高D．家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种二、尝试制作传统发酵食品1．制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点发酵产品所需菌种生物分类代谢类型适宜温度发酵对氧的需求泡菜原核生物－密闭不需氧果酒异养兼性厌氧前期需氧，后期不需氧果醋一直需氧2.微生物的发酵反应式(1)泡菜制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,C6H12O6\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3乳酸＋能量))(2)果酒制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酵母菌先在有氧条件下大量繁殖,C6H12O6＋6O2＋6H2O\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量,再在无氧条件下进行____________,C6H12O6\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH酒精＋2CO2＋能量))(3)果醋制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(醋酸菌在________________时，通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸,C6H12O6＋2O2\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH乙酸＋2H2O＋2CO2＋能量,当O2充足、缺少糖源时，直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸,C2H5OH＋O2\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH乙酸＋H2O＋能量))判断正误(1)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌()(2)酿酒酵母的最适生长温度约为28℃()(3)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸()(4)制作果醋的温度比制作果酒的温度高()任务三：制作泡菜1．阅读教材中有关泡菜制作的原理和过程，回答下列问题：(1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：①盐的作用：________________________，盐含量过低会造成细菌污染。②盐水煮沸的目的：________________________________。③冷却的目的：________________________________。(2)用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？(3)为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？2．某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”。在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果如图。请你帮他分析下列问题：(1)据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？任务四：制作果酒和果醋1．阅读教材中有关果酒制作的原理和过程，回答下列问题：(1)冲洗的目的：_____________________________________________________________。(2)能否反复冲洗，为什么？(3)应该先冲洗再去梗，还是先去梗再冲洗？为什么？(4)葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？(5)每隔12h左右将瓶盖拧松一次的目的是什么？(6)拧松但不打开的目的是什么？2．结果分析与评价(1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？请完善下方的表格。项目酒精发酵醋酸发酵气味和味道气泡和泡沫发酵液颜色________________________(以紫葡萄作原料)浑浊，液面形成_________________________(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变________________、________________等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在__________的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中____________________，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变________________、________________等同样可以控制醋酸菌的含量。(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？3．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。装置图结构作用充气口①醋酸发酵时连接充气泵，输入__________；②制果酒时关闭充气口排气口用来排出_________长而弯曲的胶管出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况发酵时期乳酸菌数量乳酸含量亚硝酸盐含量初期少(O2抑制乳酸菌活性)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他微生物活动)增多开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)后期减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活性)继续增多，最后保持稳定继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)曲线3．从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸，乳酸菌与杂菌数量也发生变化，下列有关分析错误的是()A．泡菜制作初期就有乳酸菌的存在B．密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据一定优势C．在发酵过程中，乳酸含量逐渐增多，可以抑制其他微生物的生长D．4．(2023·广东佛山高二期末)如图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法不正确的是()A．用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁B．甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大C．丙装置转为果醋发酵更容易，只需通过气阀2通气即可D．与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术[学习目标]1.概述培养基的成分和配制方法。2.区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。3.概述微生物纯培养的基本操作要求。一、培养基的配制1．培养基的概念：人们按照微生物对________________的不同需求，配制出供其_______的营养基质——培养基，用以培养、________、鉴定、________微生物或积累其代谢物。2．培养基的种类培养基种类划分标准培养基特点作用_______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特别提醒固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。3．培养基的营养构成(1)主要营养物质：水、________(提供碳元素的物质)、________(提供氮元素的物质)和无机盐。(2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成组分含量提供的主要营养牛肉膏5g__________________________等蛋白胨10g____________等NaCl5g无机盐H2O定容至1000mL水(3)培养基还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加________；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至_______；在培养细菌时，一般需要将培养基调至__________；在培养厌氧微生物时，需要提供______的条件。特别提醒培养基的配制原则：目的要明确；营养要协调；pH要适宜。判断正误(1)牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质()(2)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源()(3)培养不同微生物的培养基成分完全一样()任务一：概述培养基的种类和营养构成1．结合提供的资料和教材中的“1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成”，分析并回答下列问题：资料一配制培养酵母菌的培养基：称取去皮的马铃薯200g，切成小块，加水1000mL，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15～20g琼脂，用蒸馏水定容至1000mL。资料二100g马铃薯中含有80g水、2g蛋白质、16g碳水化合物，还有维生素、无机盐等。(1)按物理性质划分上述两种培养微生物的培养基的种类。(2)分析上述两种培养微生物的培养基的营养构成。(3)为什么培养基需要氮源？2．如表是某微生物培养基的成分，请分析该培养基可用来培养哪种微生物？若除去①，此培养基可用来培养圆褐固氮菌吗？编号①②③④⑤成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4g4.0g0.5g0.5g100mL3．培养微生物时，培养基中是否必须有碳源和氮源？几种微生物的营养和能量来源微生物碳源氮源能源蓝细菌CO2NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)等光能硝化细菌CO2NH3NH3的氧化根瘤菌糖类等有机物N2有机物大肠杆菌糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物1．关于微生物的营养，下列说法正确的是()A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源B．凡是碳源都能提供能量C．除水以外的无机物仅提供无机盐D．无机氮源也可能提供能量2．(2023·江苏宿迁高二期中)下列有关微生物培养基种类及配制原则的叙述，正确的是()A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、水、无机盐及特殊的营养物质B．液体培养基可用于观察菌落，固体培养基可用于工业生产C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受pH、O2、渗透压等的影响D．淀粉可作为所有微生物的碳源二、无菌技术获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术主要包括消毒和灭菌。1．消毒(1)概念：指使用较为________的物理、化学或__________等方法杀死物体表面或内部________微生物。(2)适用对象：操作的__________、操作者的________和手等。(3)常用方法：__________消毒、__________消毒等。2．灭菌(1)概念：指使用________的理化方法杀死物体内外________的微生物，包括________和孢子。(2)适用对象：用于微生物培养的器皿、________用具和________等。(3)常用方法：________灭菌、干热灭菌和________灭菌等。知识拓展芽孢和孢子芽孢：有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体(不是繁殖体)，叫作芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢煮沸3小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜(如温度、水分适宜)的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。孢子：细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖或休眠作用的生殖细胞。孢子的特点是能直接长成新个体。判断正误(1)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害()(2)灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底()(3)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)，都可采用干热灭菌法进行灭菌()任务二：消毒和灭菌的比较及无菌技术的其他作用1．请完善表格中消毒和灭菌的主要方法及应用范围。项目主要方法应用范围消毒巴氏消毒法________℃消毒30min或_______℃处理15s或80～85℃处理10～15s牛奶、啤酒、果酒和酱油等不耐高温的液体煮沸消毒法100℃煮沸________min家庭餐具等生活用品紫外线消毒30W紫外灯照射_____min(损伤细菌的DNA)_______、________或_____________化学药物消毒用体积分数为70%的______擦拭实验者双手水源灭菌灼烧灭菌接种工具，如_______、__________、________或其他金属用具、________或_______等干热灭菌干热灭菌箱中，___________℃的热空气中维持________________________________的物品，如玻璃器皿、金属用具等高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)____________的条件下，维持_______________等2.牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是什么？3．为什么体积分数为70%的酒精杀菌效果最好？4．无菌技术除了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？3．下列有关无菌技术的说法，正确的是()A．无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物B．培养微生物的试剂和器具都要进行湿热灭菌C．经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，不能在常温下长期保存D．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌4．(2023·河北邢台高二调研)消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法不正确的是()A．接种疫苗前要对注射区域进行消毒B．在100℃条件下煮沸5～6min属于灭菌方法，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢C．微生物接种技术的方法不同，但核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触三、微生物的纯培养1．概念(1)培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类____________称为培养物。(2)纯培养物：由________繁殖所获得的微生物群体。(3)纯培养：获得________的过程。2．步骤：微生物的纯培养包括____________、________、________、________和________等步骤。3．酵母菌的纯培养(1)原理：微生物群体分散或稀释成单个细胞，单个细胞繁殖成单个菌落。菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的____________，这就是菌落。(2)获得单菌落的方法：采用________法和____________法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。(3)步骤①制备培养基：配制培养基→灭菌→________。倒平板注意事项：a.温度：50℃左右；b.操作：在____________附近；c.冷凝后平板倒置。②接种和分离酵母菌通过接种环在固体培养基表面__________的操作，将聚集的菌种逐步________到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。③培养酵母菌完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个____________的平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱中培养24～48h。判断正误(1)培养基分装到培养皿后再进行湿热灭菌()(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()(3)配制培养基时应先灭菌再调pH()任务三：分析酵母菌的纯培养1．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，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？2．平板冷凝后，为什么要将平板倒置？3．下列接种过程，正确的顺序是__________。4．为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？请完善下方的表格。灼烧时期目的取菌种前杀死接种环上____________每次划线前杀死上次划线时残留的菌种，使下一次划线的菌种直接来源于___________________，从而使________________，直至得到________接种结束后杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者5.若要按照如图d进行划线，那么在接种划线的操作过程中，共灼烧了几次接种环？6．为什么最后一次的划线与第一次的划线不能相连？7．设置未接种平板组的意义是什么？1．配制培养基的注意事项(1)如果需要调节培养基的pH，应该在定容完成之后，灭菌之前进行操作。(2)培养基灭菌后要冷却到50℃左右时开始倒平板。其原因是琼脂是一种多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板时温度高于50℃会烫手，低于50℃时，若不及时操作，琼脂会凝固。(3)2．实验结果的分析(1)培养未接种的培养基的目的是检测培养基是否被杂菌污染(或检查培养基制备是否合格)。未接种的培养基表面若有菌落生长，则说明培养基被污染，应该重新制备；若无菌落生长，则说明未被污染。(2)在接种酵母菌的培养基上可观察到独立的菌落，这些菌落在颜色、形状和大小上相似，酵母菌菌落一般表面光滑，多呈乳白色。(3)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。5．(2023·海南三沙高二期末)下列有关微生物的分离与培养的叙述，错误的是()A．获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染B．倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝水落入培养基C．倒平板时将培养皿的皿盖拿开，以便于将锥形瓶中的培养基倒入培养皿D．检验培养基是否被杂菌污染的最有效方法是将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养6.在分离、纯化细菌的实验中，划线接种(甲)、培养结果(乙)如图，a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是()A．每次划线前后都要对接种环灼烧灭菌B．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落C．图甲中的a区域为划线的起始区域D．蘸取菌液和划线要在酒精灯火焰旁进行第2课时微生物的选择培养和计数[学习目标]1.阐明微生物选择培养的原理。2.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。一、选择培养基、微生物的选择培养和数量测定1．选择培养基(1)自然界中目的菌的筛选①实例：聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出的____________中提取出来的。②(2)实验室中目的菌的筛选①原理：人为提供有利于________生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时_________其他微生物的生长。②方法：利用选择培养基分离。选择培养基：允许________的微生物生长，同时____________其他种类微生物生长的培养基。2．微生物的选择培养(1)方法：对样品进行充分稀释，然后将________涂布到制备好的________培养基上。(2)稀释涂布平板法的操作过程①系列稀释操作a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9mL________。b．将____g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。c．取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。②涂布平板操作取菌液：取0.1mL菌液，滴加到______表面eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布器消毒：将涂布器浸在盛有的烧杯中eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器______后，再进行涂布eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布平板：用涂布器将______均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀(3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板______，放入30～37℃的__________中培养1～2d。3．微生物的数量测定(1)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________。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________。②计数原则：一般选择菌落数为__________的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对____个平板进行重复计数，然后求出________。③计算公式每克样品中的菌株数＝eq\f(某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,涂布平板时所用的稀释液的体积mL)×稀释倍数(2)显微镜直接计数法一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是________________的总和。特别提醒显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，因此一般用来统计总菌数。但是，通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。判断正误(1)以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基()(2)脲酶能催化尿素分解产生N2，N2可作为细菌生长的氮源()(3)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量()任务一：微生物的选择培养和计数1．通常1g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，其中，细菌的数量最多，能分解尿素的细2.用平板划线法接种培养结果的图片如下图。请结合图片分析，平板划线法能否达到对细菌进行计数的目的？为什么？3.当菌液稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于一个活菌。用稀释涂布平板法接种培养的结果如图所示。与平板划线法相比，为什么稀释涂布平板法可以用于细菌的计数？4．请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为________个。5．通过稀释涂布平板法统计的细菌的数目与它的实际数目相同吗？为什么？6．请完善表格中稀释涂布平板法和显微镜直接计数法的比较。项目稀释涂布平板法显微镜直接计数法主要用具培养基等显微镜、________________________等计数依据培养基上的____数菌株本身优点计数的都是活菌计数方便、操作简单缺点操作复杂、有一定误差死菌、活菌都计数在内1．选择培养基的类型类型条件分离得到的菌种改变培养条件70～80℃的高温水生栖热菌添加某种化学物质加入青霉素酵母菌、霉菌等真菌高浓度食盐金黄色葡萄球菌特殊碳源、氮源石油是唯一碳源能消除石油污染的微生物营养缺陷不加碳源自养型微生物不加氮源固氮菌2.两种纯化方法的比较项目平板划线法稀释涂布平板法主要步骤接种环在固体培养基表面连续划线等比稀释操作和涂布平板操作接种工具接种环涂布器单菌落的获得从最后划线的区域挑取稀释度合适，整个平板上都可找到单菌落用途分离纯化菌种，获得单菌落①分离纯化菌种，获得单菌落；②用于计数菌落分布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1．如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是()A．在配制步骤②③的培养基时，应先调pH后湿热灭菌B．步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单菌落C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素D．步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较不同种细菌分解尿素的能力2．A．图甲三个平板中所用培养液的稀释倍数相同B．图甲、乙均适合分离微生物，但乙不适合对微生物进行计数C．图甲、图乙所用的接种工具分别是接种环和涂布器D．图乙每次划线应从同一起点开始以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落二、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1．实验设计(1)土壤取样①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。②取样部位：距地表约________的土壤层。(2)样品的稀释测定土壤中细菌的数量，一般选用__________________________倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放____一点。(3)微生物的培养与观察①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养________和培养时间。细菌一般在________℃的温度下培养________d。②观察a．观察方法：每隔______h统计一次菌落数目，选取____________时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏部分菌落。b．记录菌落的特征：包括菌落的________、________和________等。2．操作提示(1)无菌操作：取土样的用具在使用前都需要________。(2)做好标记：本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的________等。(3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。判断正误(1)测定不同微生物数量时，接种的土壤稀释液的稀释度相同()(2)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数()(3)菌落特征是鉴别菌种的重要依据()任务二：土壤中分解尿素的细菌的分离、计数与鉴定1．测定土壤中细菌的总量和能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？为什么？2．甲、乙两位同学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，得到以下两种统计结果。(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果________(填“可靠”或“不可靠”)。若不可靠，应如何改进？(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理________(填“合理”或“不合理”)。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应___________________________________________________________________________________________________________。3．尝试完成下表中对微生物的分离与计数实验结果的分析。目的现象结论是否有杂菌污染的判断未被杂菌污染培养物中菌落形态多样，菌落数偏高培养物中混入其他杂菌选择培养基是否起筛选作用牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目______选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用5．细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断是否发生了该化学反应，进而判断该菌是否为尿素分解菌。依据以上原理，如何对分离得到的微生物是否是分解尿素的细菌作进一步鉴定？选择培养基与鉴别培养基项目选择培养基鉴别培养基特殊成分加入某种化学物质加入某种指示剂或化学药品目的抑制或阻止其他微生物生长，促进目的微生物生长与微生物的代谢物或培养基中的成分发生特定反应用途培养、分离出特定微生物鉴别不同的微生物举例培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌生长；用以尿素作为唯一氮源的培养基来培养尿素分解菌可用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴定饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并有金属光泽)3．下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述，不正确的是()A．利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度B．若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照C．该实验应采用稀释涂布平板法D．4．(2023·湖北黄石高二期末)在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验时，甲同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是()A．甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可能是操作过程出了问题B．将甲同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，可以证明培养基是否受到污染C．让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验，如果结果与甲同学一致，则可以证明甲同学无误D．B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则第3节发酵工程及其应用[学习目标]1.掌握发酵工程的基本环节。2.理解发酵工程在农业、食品工业、医药工业及其他工业生产上有重要的应用价值。1．发酵工程的基本环节2．发酵罐3．发酵工程的应用(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品a．以________为主要原料，利用产生______的霉菌生产酱油。b．以谷物或________等为原料，利用酿酒酵母发酵生产各种酒类。②生产各种各样的食品添加剂食品添加剂不仅可以增加食品的________，改善食品的________、色泽和品质，有时还可以延长食品的________。a．柠檬酸可以通过________的发酵制得。b．由________________发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。③生产酶制剂常用酶制剂有α­淀粉酶、________、果胶酶、________和脂肪酶等。目前，已有50多种酶制剂成功用于食品的直接生产、改进________、简化生产过程、改善产品的________和口味、延长食品储存期和提高产品______等方面。(2)在医药工业上的应用①发酵工程可以生产抗生素、__________、激素和__________________等。②基因工程、________工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注