《阶段复习(一)》导学案

1.说明果酒和果醋制作的原理,设计制作果酒和果醋的装置。

2.以制作腐乳为例,了解传统发酵技术的应用,说明腐乳制作过程的科学原理。

3.根据实验流程示意图和提供的资料,设计实验步骤,尝试腐乳制作的过程,理解实验变量的控制,分析影响腐乳品质的条件。

4.了解古代劳动人民对发酵技术的应用,养成细心严谨的科学态度。

5.了解泡菜制作的原理和方法,尝试制作泡菜。

6.了解亚硝酸盐对人体的危害及测定其含量的原理,尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量变化,讨论与此相关的食品安全问题。

7.理解无菌操作与微生物的分离与培养。

8.理解细胞的全能性,简述植物组织培养的概念和过程,描述人工种子的结构。

9.创设问题情境,在质疑、探究中培养学生独立思考和推理判断的能力。

一、与传统发酵技术有关的几类微生物的比较

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

生活方式异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧

适宜生长温度20 ℃左右30~35 ℃15~18 ℃室温

主要生殖方式出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂

主要用途酿酒、发面酿醋制作腐乳制作酸奶、泡菜

二、传统发酵技术的应用

三、微生物的培养与应用

四、植物的组织培养

1.果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理分别是什么?果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施有哪些?

2.消毒和灭菌有何不同?

3.统计菌落数目的方法有哪些?请简要说明。

4.什么是脱分化?什么是再分化?什么是外植体?

5.

根尖分生组织和愈伤组织有什么异同?

6.植物组织培养技术与花药培养技术的异同点?

知识点一:果酒、果醋及泡菜的制备

1.果酒制果醋的流程如下:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→果醋。右图是果酒制果醋的发酵装置。

(1)用该发酵装置能否顺利进行实验?为什么?

(2)试写出甲中发生的反应式。

(3)甲、乙装置中含有的微生物分别是什么?甲、乙中的温度应分别控制的围是多少?

(4)若发现甲、乙装置温度有所上升,这是什么原因?醋酸杆菌将葡萄糖或乙醇转化成醋酸的意义是什么?

2.下图为制作泡菜实验操作过程

(1)发酵坛中的乳酸菌是否指一种菌?为什么?

(2)加入白酒有什么作用? 盐在泡菜制作中有何作用?

(3)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,为什么?

(4)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为多少?盐水需煮沸并冷却后才可使用,为什么?

(5)发酵过程中为何应定期测定亚硝酸盐的含量?测定亚硝酸盐含量的方法是什么?

(6)简述测定亚硝酸盐含量的原理和流程。

例1 右图是果醋发酵装置。发酵初期不通气,溶液中有气泡产生,中期可以闻到酒香,后期接种醋酸菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。发酵初期不通气,溶液中产生的气泡是;在发酵的全过程中,培养液中pH的变化是;醋酸菌的呼吸方式是。

知识点二:腐乳的制作

根据腐乳的制作流程,回答相关问题:

1.什么样的豆腐适合于做腐乳?为什么?

2.腐乳的制作过程中必须控制材料的量,一是要控制好盐的用量,二是要控制卤汤中酒精含量在12%左右,用盐量对腐乳制作有哪些影响?

3.发酵温度对腐乳制作有什么影响?

4.发酵时间对腐乳制作有什么影响?

例2 以下与腐乳制作有关的叙述,错误

．．

的是( )。

A.腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有盐的用量、酒的种类和用量、发酵温度、发酵时间及香辛料的用量等

B.腐乳味道鲜美,易于消化、吸收,是因为其主要含有的营养成分有多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸

C.制作过程要在无氧条件下进行

D.利用的主要微生物为异养需氧型真核生物,控制温度在15~18 ℃

知识点三:微生物的培养与应用

1. 微生物的营养成分有哪些种类?

2.无菌技术的主要容有哪些?

3.纯化大肠杆菌

(1)微生物接种的方法最常用的是哪两种?

(2)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是什么?

(3)试简述平板划线法操作步骤。

(4)试简述涂布平板操作的步骤。

4.试简述“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验流程。

5.试简述“分解纤维素的微生物的分离”实验流程。

例3 下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误

．．

的是( )。

A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板

B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上

C.将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h

D.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

资料生物技术在现代服装生产中的应用

1940年,第二次世界大战正酣,美、英在非洲开辟了第二战场,但在非洲热带丛林中登陆的美军,碰到一件大伤脑筋的事:大量的军需品,像帆布帐篷、子弹带、军装、背包等用不了多长时间,便都变得破烂不堪。经过科学家的探究,原来是一群微生物的所作所为,为首的是一种叫作绿色木霉的真菌。当然,防护方法并不难,只要在衣物上涂上一些防霉剂就可以了。然而,微生物能吃掉纤维素的本领却启发了科学家们。

大约在150年前,当世界上第一条牛仔裤在美国旧金山被金矿工人穿上后,牛仔裤便风靡世界而经久不衰。今天的牛仔装布料坚固、富弹力、韧性强,穿起来贴身、轻便而更受青年一代青睐。但是,你知道现在的牛仔服何以变得富有这些特性的吗?也许有人会说是“石洗”,其实,这已经很落后了。近代人们利用一种叫作纤维素酶的物质只需几十分钟的时间,便可以把坚挺的硬布加工成一件斑斓多姿的牛仔服,不仅省工,节约成本,而且成衣的色彩好、式样新、柔韧度高,又没有原来那样的厚重。纤维素酶是由纤维素分解菌产生的,人们要想获得纤维素酶就首先要分离出纤维素分解菌。

问题1:在上述材料中,人们发现微生物能吃掉纤维素,你认为这是什么原因引起的?

问题2:通过上述材料我们知道要想获得纤维素酶就首先要分离出纤维素分解菌,采用什么方法才能分离出我们需要的纤维素分解菌呢?

问题3:简述刚果红染色法分离纤维素分解菌的原理。

参考答案

阶段复习(一)

阶段学习交流

1.(1)原理

果酒利用酵母菌:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2

果醋利用醋酸菌:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O

腐乳主要利用毛霉:蛋白质多肽、氨基酸;脂肪甘油、脂肪酸

泡菜利用乳酸菌:C6H12O62C3H6O3

(2)防止杂菌污染的措施:①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵瓶要进行消毒。②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗。③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。

3.常用的方法有以下两种:

(1)显微镜直接计数法

①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。

②方法:用计数板计数。

③缺点:不能区分死菌与活菌。

(2)间接计数法(活菌计数法)

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,就能推测出样品约含有多少活菌。

②计算公式:每克样品中的菌株数=C/V×M,其中C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的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。

4.脱分化(去分化)是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。再分化是脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官的过程。外植体是用于离

体培养的植物器官或组织片段。

5.

6.

方法技能提升

知识点一:果酒、果醋及泡菜的制备

1.(1)不能。该装置的一个重大缺点是缺少排气口,这样不仅甲产生的CO2无法排出,通入乙瓶的空气也因为气压而形同虚设。

(2)C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量

(3)甲中含酵母菌,为制葡萄酒,要将温度控制在18~25 ℃;乙中含醋酸菌,为制葡萄醋,要将温度控制在30~35 ℃。

(4)原因是微生物呼吸产生的能量中一部分以热能形式释放。意义是为菌体获得生命活动所需的物质和能量。

2.(1)不是,乳酸菌是指发酵糖类,主要产物为乳酸的一类细菌的总称,属于原核生物。乳酸菌种类很多,常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。

(2)白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长,它也是一种调味剂,可增加醇香感。盐有灭菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味的作用。

(3)亚硝酸盐的含量低。

(4)4∶1。加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。

(5)发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化,及时检测是为把握取食泡菜的最佳时机。常用比色法测量亚硝酸盐含量。

(6)原理: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,再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色,即可

估算出样品中的亚硝酸盐含量。

流程:配制溶液→制备标准液→制备泡菜样品处理液→比色。

例1 CO2变小(降低) 有氧呼吸

【解析】发酵初期,酵母菌进行呼吸作用产生CO2,不论产生CO2还是产生醋酸,pH都会降低。醋酸菌属于好氧菌,只能进行有氧呼吸。

知识点二:腐乳的制作

1.含水量适中(70%左右)。含水量过高腐乳不易成型。

2.盐具有析出豆腐中的水分使之变硬和抑制微生物的生长避免腐败变质、调节口味、杀菌、脱水等作用,过多影响口味,过少豆腐块容易腐败变质。

3.温度过低或过高会影响毛霉的生长和酶的作用,从而影响发酵的进程和发酵质量。

4.时间过短,发酵不充分;时间过长,豆腐会软化不易成型,从而影响腐乳的口味。

例2 C

【解析】盐、酒、香辛料不仅用来调味,还可抑菌,防止腐乳变质。适宜的盐的用量和酒的浓度还影响发酵中蛋白酶的作用发挥;发酵时间和温度都会影响腐乳的风味。豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分。

知识点三:微生物的培养与应用

1.碳源、氮源、水、无机盐和生长因子。

2.①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。

3.(1)平板划线法和稀释涂布平板法。

(2)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。

(3)①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,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划线。重复以上操作,在三、四、五区域划线。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。

(4)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8~10 s。④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。

4.土壤取样(从肥沃、湿润的土壤中取样)→制备培养基(准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基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可以作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用)→微生物的培养与观察(按照由107~103稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂

布操作,按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管)→细菌的计数(当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数)。

5.土壤取样(选择富含纤维素的环境)→选择培养(此步是否需要,应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。

例3 D

【解析】检测土壤中细菌总数,用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板,取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h,在确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的一组平板为代表进行计数。所以D不对。

社会热点

提示1:因为一些微生物能产生纤维素酶,纤维素酶能水解纤维素。

提示2:利用刚果红染色法。

提示3:刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

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