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专题九生物技术实践高频考点整合考点一微生物的培养与应用1．培养基(1)营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)培养基类型①按培养基物理性质可分为固体培养基和液体培养基两种，其中固体培养基用于菌种分离、鉴定、菌落计数等。而液体培养基常用于科研或工业生产等。②按培养基的功能可分为选择培养基和鉴别培养基。③按照人们对培养基中成分的了解程度可分为天然培养基和合成培养基两种。说明代谢类型不同的微生物，对培养基营养成分的要求不同，如自养型微生物可以利用无机碳源，而异养型微生物则必须利用有机碳源。不论代谢类型如何，微生物对营养物质的要求一般都包括碳源、氮源、水、无机盐、生长因子五类。2．关于无菌技术(1)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌；常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒。对不同的对象需采用不同的消毒或灭菌方法。(2)在微生物培养时，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵。无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括四方面的内容：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。3．菌种的纯化(1)利用不同菌体的菌落特征不同分离菌种，常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法两种：①平板划线法是通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，以形成标准菌落。②稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以形成标准菌落。(2)选择培养，利用不同微生物对营养需要的不同或对环境要求的不同，将不同微生物分开。4．微生物数量测定(1)方法：稀释涂布平板法——统计活菌数测定土壤中的细菌数，一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养，测定放线菌一般选用103、104和105倍的稀释液进行平板培养，测定真菌一般用102、103和104倍的稀释液进行平板培养。实验时，每一浓度至少涂布3个平板，以增强实验的说服力和准确性。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品大约含有多少个活菌。(2)计数规则选择菌落数在30～300的平板进行计数若某两个或多个稀释浓度下获得的菌落数均符合条件时，要看两者菌落数的比值，若小于2，则取两者的平均值；若大于2，则取较小值①计算方法：每克样品中的菌落数＝(C÷V)×MC代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数V代表涂布平板时所用稀释液的体积(mL)M代表稀释倍数②设置对照：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。训练1下列是关于“测定土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是()A．确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300左右的实验组平板进行计数B．用自来水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板C．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上D．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时解析配制培养基时要用蒸馏水，而不能用自来水，防止杂菌污染；培养微生物时要选择适宜的温度37℃，持续时间24～48小时；土壤中微生物的量相对稳定，由于实验原因，很容易引起数量的剧烈变化，所以要选择30～300左右的平板进行计数。答案B训练2(2009·宁夏卷，40)(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑________、____________和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、____________、________________等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(消毒、灭菌)；操作者的双手需要进行清洗和________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能__________________。(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的________。(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_____________。(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是____________________________________________________________________。(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。解析(1)影响微生物培养的因素除了营养条件外，外界条件主要包括温度、酸碱度和渗透压等。由于大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点，所以常作为遗传学研究的实验材料。(2)对于培养基和培养器皿要进行灭菌，对操作者的双手需要进行清洗和用酒精消毒，静止空气中的细菌在用紫外线照射后能够使蛋白质变性，并损伤DNA结构，使细菌死亡。(3)样品的稀释直接影响平板上生长的菌落的数目，实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得的菌落数在30～300之间。(4)菌落的特征是判断微生物的种类的重要依据。对获得的纯菌可以依据菌落的特征对细菌进行初步鉴别。(5)要判断固体培养基是否被污染，可将未接种的培养基在适宜的温度下培养一段时间，若发现有菌落，说明培养基已被污染。(6)进行微生物培养时，使用过的培养基及培养物必须经灭菌后才能丢弃，防止培养的微生物扩散到环境中，造成危害。答案(1)温度酸碱度易培养生活周期短(2)灭菌消毒损伤DNA的结构(3)比例合适(4)鉴别(或分类)(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生(6)灭菌考点二果酒、果醋、腐乳、泡菜制作的注意事项1．果酒、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，榨汁前应先冲洗，再除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干，发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)控制发酵条件果酒果醋温度20℃左右，最适合繁殖；18～25℃，酒精发酵30～35℃，最适合生长氧气前期通O2，然后控制无O2氧气充足其他时间：10～12天；pH：5.0～6.0时间：约7～8天2.腐乳制作的注意事项(1)影响腐乳品质的条件：水、盐、酒、温度、发酵时间等。①水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。②盐的控制：盐浓度过高，会影响腐乳的口味；浓度过低，腐乳易腐败变质。③酒的控制：酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败。④温度的控制：温度为15～18℃，适合毛霉生长。发酵时间控制在6个月左右。(2)防止杂菌污染①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小心。加放卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。3．泡菜制作的注意事项(1)泡菜坛的选择：选择气密性好的泡菜坛。用水封闭坛口使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。(2)腌制条件的控制：腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。发酵时间受到温度的影响：18～20℃，腌制15天左右。温度高，时间短一些。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。训练3(2010·江苏卷，7)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是()A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同解析有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶级需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18℃～25℃，而制作果醋时最适温度为30℃～35℃。答案C训练4(2010·广东卷，25)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(见右图)，恰当的做法是(双选)()A．加入适量的酵母菌B．一直打开阀b通气C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟D．把发酵装置放到4℃冰箱中进行实验解析酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵，产生酒精，果酒的制作即应用了此原理。4℃的环境不利于酵母菌进行发酵。AC应考高分突破例1(2010·课标全国卷，37)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是____________________。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是________。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是______________。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是________。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是。解析(1)玫瑰精油具有较强的挥发性且难溶于水，化学性质稳定，所以可用水蒸气蒸馏法提取。因为玫瑰精油在水蒸气蒸馏时同水蒸气一起蒸馏，所以收集到的蒸馏液应为油水混合物，而不是纯的精油。(2)蒸馏过程中，影响精油的提取量的因素除水和原料的量外，还受蒸馏时间及温度的限制。当原料量一定时，精油的提取量会随着蒸馏时间的延长而增加，但随着原料的耗尽，一定时间后提取量不再增加。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，精油的提取量会因精油混在水蒸气中挥发掉而减少。(4)为了减少玫瑰精油的挥发量，密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方。(5)提取材料中精油含量越高，提取的相对含量越多。据图分析可知，a天时该植物花中精油的含量最高，所以提取精油时采摘花的最好时期应是此时。(6)因为薄荷油与玫瑰精油的化学性质极其相似，所以可用提取玫瑰精油的方法从薄荷叶中提取薄荷油。答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似方法提示提取某成分要先弄清其性质，再采用相应的手段操作。熟悉实验操作程序及注意事项，是做好实验技术题的关键。例2请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题：(1)微生物培养基一般都含有：水和无机盐以及________。(2)在微生物接种过程中，试管口需要通过酒精灯火焰多次，其目的是________。(3)分离分解尿素的微生物的实验流程包括：土壤取样、梯度稀释、样品涂布到________培养基上