第一章发酵工程的知识点复习高二下学期生物人教版选择性必修三

第一章发酵工程章节复习第一章发酵工程第1节

传统发酵技术的应用实验：制作传统发酵食品（泡菜、果酒、果醋）第2节

微生物的培养技术及应用一、微生物的基本培养技术

实验:酵母菌的纯培养二、微生物的选择培养和计数

实验：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数第3节

发酵工程及其应用利用微生物进行规模化生产发酵：指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。代谢类型生物（细胞）的代谢类型细胞代谢：细胞内所发生的的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。（同化作用和异化作用）一、同化类型：依据能否将无机物转化为有机物自养型：光能自养（植物、蓝细菌等）、化能自养（硝化细菌等）异养型：动物、大多数细菌和真菌等二、异化类型：依据分解有机物对氧的需求情况需氧型：霉菌（毛霉、曲霉等）、醋酸菌等厌氧型：乳酸菌等兼性厌氧型：酵母菌等（1）传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。如酒、醋、泡菜、腐乳等考试经常考查：原理：微生物（真原核、代谢类型）、条件（温度

、氧）、原料、产物（反应简式）。操作：微生物来源；原料选择；条件维持；杂菌处理（抑菌方式）；注意事项（细节）；发酵现象；产物鉴定。泡菜制作（1）菌种：乳酸菌①菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌②代谢类型：异养厌氧型③种类：乳酸链球菌、乳酸杆菌（原核生物）（2）发酵原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶泡菜制作流程：4步配制盐水用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水→盐水煮沸→冷却待用原料处理、蔬菜装坛新鲜蔬菜洗净→切条块、混匀→晾干；装至半坛→加调味料→继续加菜至八成满加盐水封坛发酵将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，盐水没过全部菜料→盖好坛盖向坛盖边缘的水槽中注满水→发酵过程中经常向水槽中补充水根据室内温度控制发酵时间1.泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”？a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；b.盐水煮沸后冷却待用；c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；d.盖上坛盖，并用水密封泡菜坛。2.泡菜发酵初期，泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，试分析产生气泡的原因。3.泡菜坛内有时会长一层白膜，白膜的形成原因？4.制出的泡菜“咸而不酸”，最可能原因？P8-2

5.泡菜发酵时间是否越长越好？酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2思考泡菜制作的其他问题：白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧菌，泡菜发酵液营养丰富，表面O2含量丰富，适合酵母菌繁殖。食盐过多（温度过低）抑制了乳酸菌的发酵。不是，一方面,发酵时间过长，可能产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵前期发酵中期发酵后期变化曲线少（O2抑制乳酸菌活动）少增加（硝酸盐还原菌的作用）最多（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动）增多达到最多后开始下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动）继续增多，最后保持稳定下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）1.果酒与果醋制作过程的比较附着在葡萄皮充足缺少一、果酒和果醋的制作酵母菌醋酸菌18～25℃30～35℃10～12天7～8天前期需氧，后期不需氧需氧发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂适时通过充气口充气，保证充足的氧气条件酒味酸味有气泡和泡沫无气泡和泡沫浑浊浑浊，液面形成白色菌膜嗅味和品尝、用酸性重铬酸钾检测酒精含量、测定pH、进行酵母菌的镜检等嗅味和品尝、观察菌膜的形成、测定pH、进行醋酸菌的镜检等果酒发酵为果醋发酵提供酒精器具消毒

体积分数为70%的酒精消毒冲洗

先清洗后去除枝梗和腐烂的籽粒，从而避免除去枝梗时，引起葡萄

损坏，增加被杂菌感染的机会。榨汁装瓶

留大约1/3的空间：①有利于酵母菌有氧呼吸，快速繁殖

②防止产生的CO2使发酵液溢出

③防止瓶内压强过大导致发酵瓶炸裂酒精发酵

18-30℃；每隔12h左右将瓶盖拧松一次（排气）此后再拧紧瓶盖乙酸发酵

30-35℃；打开瓶盖，盖上一层纱布（提供氧气）2.制作流程及注意事项充气口：排气口：出料口：取样检测、放出发酵液2.考察重点——果酒、果醋的发酵装置改良P8-3作用：酒精发酵时，排出CO2。排气口要通过曲颈管与瓶身连接目的？

防止空气中杂菌的污染。改进：充气口塞入棉花或安装其他过滤装置，防止杂菌污染密封：泡菜——密封，无氧环境果酒——密封但要排气、

果醋——通气菌种名称生物分类代谢类型适宜温度繁殖方式发酵对氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌毛霉真核生物异养兼性厌氧出芽生殖

前期需氧，后期不需氧原核生物异养需氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物异养厌氧二分裂密闭不需氧总结：微生物繁殖方式和代谢特点18—30℃18—20℃真核生物异养需氧15—18℃一直需氧孢子生殖1．下列关于泡菜、面包、酸奶等发酵食品的叙述，正确的是(

)A．泡菜坛内的白色菌膜与果醋表面的菌膜中所含菌种相同B．制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的酒精与食品松软有关C．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵D．若出现泡菜发酸、面包发霉、酸奶胀袋等情况，都不能再食用√2.基本环节营养协调

碳源氮源防止杂菌污染稳定、温和自然界基因工程产物浓度过滤沉淀蒸馏、萃取1．概念：利用微生物的__________，通过现代工程技术，______生产对人类有用的产品。二、发酵工程及其应用特定功能规模化(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的大麦种子发芽，释放淀粉酶淀粉分解，形成糖浆酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳2.啤酒的工业化生产流程在食品工业上的应用在医药工业上的应用在农牧业上的应用在其他方面的应用发酵工程的应用(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别长短低高下列有关发酵工程应用的叙述，正确的是(

)A．发酵完成后分离出的菌体均可作为动物饲料B．发酵工程不能用于传统发酵食品的生产C．利用基因工程选育的菌种可用于酶制剂、疫苗、激素等的生产D．将发酵液中的微生物分离出来就是微生物肥料，可大大增进土壤肥力解析：有些微生物的菌体含有激素、抗生素等，不适合作为动物饲料，A错误；利用发酵工程能生产传统发酵食品，B错误；微生物肥料是指微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等，D错误。√单元知识网络一、发酵工程的概念，发酵工程如何形成二、发酵工程的基本环节1.发酵工程的特点（4条）2.在食品工业上的应用（3条），具体案例要熟悉3.在医药工业上的应用（4条），具体案例要熟悉4.在农牧业上的应用（3条），具体案例要熟悉5.在其他方面的应用（了解）三、发酵工程的应用1.具体包含哪几个环节、每个环节具体内容要熟悉2.发酵工程的中心环节是哪个？3.发酵工程基本环节分析（4个问题要熟悉，

P23）配置培养基微生物的基本培养技术——纯培养灭菌倒平板接种培养培养基的概念培养基的组成成分培养基的类型培养基的作用无菌技术倒平板注意事项：①温度：50℃左右②操作：在酒精灯火焰附近③冷凝后平板倒置倒平板待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。具体操作步骤如下。1.拔出锥形瓶的棉塞。2.将瓶口迅速通过火焰。3.用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10〜20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。4.等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。不要完全打开，以免杂菌污染培养基低于44℃会凝固，温度太高会烫手倒平板注意事项：①温度：50℃左右②操作：在酒精灯火焰附近③冷凝后平板倒置1、平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

①可以防止皿盖上的水珠落入培养基，②可以避免培养基中的水分过快蒸发。配置培养基微生物的基本培养技术——纯培养灭菌倒平板接种培养培养基的概念培养基的组成成分培养基的类型培养基的作用无菌技术倒平板注意事项：①温度：50℃左右②操作：在酒精灯火焰附近③冷凝后平板倒置分离单菌落：平板划线法分离单菌落并计数：稀释涂平板法微生物计数方法：稀释涂布-3个重复-30-300平板-平均-计算（活菌）显微计数：细菌计数板、血细胞计数板（死+活）平板划线的具体操作步骤①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红。②在火焰旁冷却接种环，并拔出装有酵母菌的棉塞。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左手在火焰附近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。注意不要划破培养基。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。酵母菌的纯培养以免接种环温度太高，杀死菌种。随着划线次数的增加而菌种的数量逐步减少杀死接种环原有微生物，以免污染培养基。划3个平板（重复实验）1个不划线（空白对照）

作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染.(2)取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。(1)将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。(3)将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，培养(4)用涂布器将菌液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。（2）涂布平板操作：一浸二滴三灼四涂1×107涂3个平板（重复实验）1个不涂（空白对照）微生物的选择培养和计数1.概念：

在微生物学中，将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称为选择培养基。2.原理：

人为提供_________________的条件（包括_____、_____和_____等），同时___________________________。有利于目的菌生长抑制或阻止其他微生物的生长营养温度pH3.实验室中微生物的筛选：分离酵母菌、霉菌等真菌分离固氮菌分离自养型微生物③不加含碳有机物的无碳培养基②不加氮源的无氮培养基①加入青霉素的培养基高浓度食盐的培养基

分离金黄色葡萄球菌鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长)，使微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应。从而达到鉴定的作用。解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是(

)A．甲菌属于解脂菌B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力√√10．硝化细菌是一种好氧细菌，可有效净化水体中铵盐，降低对虾的死亡率。科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株，操作流程如下图所示。下列叙述错误的是(

)

A．纯化菌种时，可以采用图中所示的接种方法接种B．选择培养基中应加入铵盐作为唯一氮源C．已知硝化细菌是好氧细菌，扩大培养时需要振荡，目的是使硝化细菌与营养物质、溶解氧充分接触D．用细菌计数板统计的硝化细菌数为活菌数解析：根据图示培养皿中菌落特点，可判断接种方法为平板划线法，在划线的最后区域，可得到单菌落，从而起纯化菌种的目的，A正确；硝化细菌能降解铵盐为了筛选出硝化细菌，在配制选择培养基时，需要以铵盐为唯一氮源，B正确；硝化细菌是好氧细菌，扩大培养时一般需振荡，振荡的目的是增加培养液中的溶氧量，并有利于硝化细菌与营养物质接触，C正确；使用细菌计数板对纯化培养后的硝化细菌直接计数，不管死菌还是活菌都会被计入总数，D错误。野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，数字代表培养基，A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确的是(

)

A.①②为完全培养基，③④为基本培养基B．A操作的目的是提高突变菌株的浓度C．B操作可用涂布器蘸取菌液均匀的涂布在②表面D．经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取E菌落进行纯化培养√解析：分析题图可知，①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可用于诱导突变，提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，B正确；B操作是先将菌液滴加到培养基的表面，再用涂布器均匀的涂布在②表面，C错误；由题图可知，D菌落在基本培养基中无法生长、而在完全培养基上能够生长，这说明D菌落是氨基酸营养缺陷型菌株，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D错误。√为探究结核分枝杆菌的耐药性，研究人员提取患者体内的病原菌进行培养，如图1，过程Ⅰ接种纯化结果如图2，下列说法错误的是(

)

A．固体平板培养使用的培养基属于鉴别培养基B．图2中划线的顺序依次是①③②C．两个固体平板培养基中均需加入抗生素D．过程Ⅲ得到的结核分枝杆菌均具有耐药性(3)将酵母菌培养液分别稀释10倍、100倍、1000倍。每个浓度的菌液都接种三个平板，每个平板均接入0.1mL稀释菌液，该接种方法是________________。培养时，需将培养皿________培养，以防冷凝水滴落造成污染。经适当培养