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1C6H12O6＋2O2——→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O高二下生物选修1生物技术实践复习知识点1、果酒和果醋的制作发酵：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。类型：（1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。（2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等1．酵母菌的细胞呼吸酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量2．酵母菌发酵的最佳环境:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是起不到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。3．醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。表达式为：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃装置各部位的作用充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。出料口：是用来取样的。与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。该装置的使用方法：使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气，酵母菌有氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；无氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢，基本不繁殖；所以利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封。流程果汁发酵后酒精的检验(1)两种对照方式都必须遵循单一变量原则。(2)前者是标准对照，后者是自身对照。酶酶酶挑选新鲜的水果(如葡萄)→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵果酒果醋对照组→2mL白酒实验组→2mL发酵液试管甲→2mL发酵前液试管乙→2mL发酵后液3mol／L的H2SO43滴→振荡混匀→重铬酸钾溶液3滴→观察3mol／L的H2SO43滴→振荡混匀→重铬酸钾溶液3滴→观察2还可以设置一组空白对照（2ml蒸馏水）几种常用发酵菌种的比较菌种项目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧繁殖方式适宜条件下出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖生产应用酿酒酿醋制作腐乳制作泡菜发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧不需氧果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较制作内容比较项目果酒果醋腐乳泡菜所用菌种酵母菌醋酸菌主要是毛霉乳酸菌控制条件O2的有无无氧有氧有氧无氧最适温度18℃～25℃30℃～35℃15℃～18℃常温时间控制10～12天7～8天腌制8天左右腌制10天左右其他条件封闭充气口适时充气控制盐酒用量控制盐水比例深化拓展：1、由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，因此在利用这两类微生物时，其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。2、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。3、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵||无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵4、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。5、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。2、微生物的实验室培养1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。32、培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作常用的凝固剂，但不止这一种凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产。固体培养基应用于微生物的分离和鉴定。半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。3、按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。4、按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。5、培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子（部分微生物需要）等。6、碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。7、氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。8、培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件9、无菌技术：获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。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，还有什么目的？答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。10、消毒与灭菌的区别消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子菌落.芽孢，一种休眠体；孢子，一种生殖细胞。）。4消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。灭菌方法选择：①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。比较项理化因素的作用强度消灭微生物的数量芽孢和孢子能否被消灭消毒较为温和部分生活状态的微生物不能灭菌强烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固体培养基（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。（熔化之后灭菌之前往往需要调节PH）（2）倒平板操作的步骤：①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。④等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。纯化大肠杆菌（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。（2）平板划线法是通过接种环在琼脂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。在数次划线后培养，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，这就是菌落。接种环第一次灼烧，杀死接种环上原有的微生物；每次划线前灼烧，杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使划线菌种来源于上次划线末端；划线结束灼烧，杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。灼烧后冷却避免接种环温度过高杀死菌种。（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。（5）平板划线法操作步骤：5①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。⑤将试管通过火焰，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，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦灼烧接种环，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将平板倒置放入培养箱中培养。（6）涂布平板操作的步骤：①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。培养基表面菌落颜色、形态、大小基本一致，符合目的菌特点，说明接种操作成功。微生物计数方法1、显微镜直接计数法，利用计数板在显微镜下计数，但不能区分活菌与死菌。计数板上有1mm2×0.1mm的计数室，每个计数室400个小格。2、活菌计数法，在稀释度足够高的菌液中聚集在一起的微生物被分散成单个细胞，形成单个菌落，选择菌落数在30-300之间的平板计数。菌落数比活菌实际数低，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上只观察到一个菌落。统计结果用菌落数来表示。3、滤膜法，饮用水过滤后，滤膜放在伊红美蓝培养基上培养，计数黑色大肠杆菌菌落。菌种的保存（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。①临时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳等三类。微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。确定培养基制作是否合格的方法：将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生6长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。培养基的分类和应用划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类、鉴定固体培养基加凝固剂，如琼脂微生物分离、鉴定、活菌计数化学组成天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确（用化学成分已知的化学物质配成）分类、鉴定目的用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物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鉴别不同种类的微生物消毒与灭菌的区别比较项目消毒灭菌条件使用较为温和的理化方法使用强烈的理化因素结果杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）杀死物