第一章發(fā)酵工程的知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三

第一章發(fā)酵工程章節(jié)復(fù)習(xí)第一章發(fā)酵工程第1節(jié)

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品（泡菜、果酒、果醋）第2節(jié)

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)

實(shí)驗(yàn):酵母菌的純培養(yǎng)二、微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)

實(shí)驗(yàn)：土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)第3節(jié)

發(fā)酵工程及其應(yīng)用利用微生物進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)發(fā)酵：指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類(lèi)所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。代謝類(lèi)型生物（細(xì)胞）的代謝類(lèi)型細(xì)胞代謝：細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的的用于維持生命的一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng)。（同化作用和異化作用）一、同化類(lèi)型：依據(jù)能否將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物自養(yǎng)型：光能自養(yǎng)（植物、藍(lán)細(xì)菌等）、化能自養(yǎng)（硝化細(xì)菌等）異養(yǎng)型：動(dòng)物、大多數(shù)細(xì)菌和真菌等二、異化類(lèi)型：依據(jù)分解有機(jī)物對(duì)氧的需求情況需氧型：霉菌（毛霉、曲霉等）、醋酸菌等厭氧型：乳酸菌等兼性厭氧型：酵母菌等（1）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱(chēng)為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。如酒、醋、泡菜、腐乳等考試經(jīng)?？疾椋涸恚何⑸铮ㄕ嬖?、代謝類(lèi)型）、條件（溫度

、氧）、原料、產(chǎn)物（反應(yīng)簡(jiǎn)式）。操作：微生物來(lái)源；原料選擇；條件維持；雜菌處理（抑菌方式）；注意事項(xiàng)（細(xì)節(jié)）；發(fā)酵現(xiàn)象；產(chǎn)物鑒定。泡菜制作（1）菌種：乳酸菌①菌種來(lái)源：植物體表面天然的乳酸菌②代謝類(lèi)型：異養(yǎng)厭氧型③種類(lèi)：乳酸鏈球菌、乳酸桿菌（原核生物）（2）發(fā)酵原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶泡菜制作流程：4步配制鹽水用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20%的鹽水→鹽水煮沸→冷卻待用原料處理、蔬菜裝壇新鮮蔬菜洗凈→切條塊、混勻→晾干；裝至半壇→加調(diào)味料→繼續(xù)加菜至八成滿(mǎn)加鹽水封壇發(fā)酵將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，鹽水沒(méi)過(guò)全部菜料→蓋好壇蓋向壇蓋邊緣的水槽中注滿(mǎn)水→發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間1.泡菜制作中，哪些操作制造的“無(wú)氧環(huán)境”？a.選擇的泡菜壇要有很好的氣密性；b.鹽水煮沸后冷卻待用；c.加入蔬菜后要注入鹽水并沒(méi)過(guò)全部菜料；d.蓋上壇蓋，并用水密封泡菜壇。2.泡菜發(fā)酵初期，泡菜壇的水槽內(nèi)會(huì)有間歇性的氣泡冒出，試分析產(chǎn)生氣泡的原因。3.泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜，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.泡菜發(fā)酵時(shí)間是否越長(zhǎng)越好？酵母菌等微生物進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2思考泡菜制作的其他問(wèn)題：白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧菌，泡菜發(fā)酵液營(yíng)養(yǎng)豐富，表面O2含量豐富，適合酵母菌繁殖。食鹽過(guò)多（溫度過(guò)低）抑制了乳酸菌的發(fā)酵。不是，一方面,發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能產(chǎn)生其他有害物質(zhì)；另一方面，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，乳酸含量過(guò)高，口味不佳。泡菜發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵前期發(fā)酵中期發(fā)酵后期變化曲線(xiàn)少（O2抑制乳酸菌活動(dòng)）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）最多（乳酸菌比其他雜菌更耐酸。乳酸積累，抑制其他菌活動(dòng)）增多達(dá)到最多后開(kāi)始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動(dòng)）繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定下降至保持相對(duì)穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）1.果酒與果醋制作過(guò)程的比較附著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，后期不需氧需氧發(fā)酵旺盛期的CO2產(chǎn)量非常大，要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂適時(shí)通過(guò)充氣口充氣，保證充足的氧氣條件酒味酸味有氣泡和泡沫無(wú)氣泡和泡沫渾濁渾濁，液面形成白色菌膜嗅味和品嘗、用酸性重鉻酸鉀檢測(cè)酒精含量、測(cè)定pH、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等嗅味和品嘗、觀察菌膜的形成、測(cè)定pH、進(jìn)行醋酸菌的鏡檢等果酒發(fā)酵為果醋發(fā)酵提供酒精器具消毒

體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒沖洗

先清洗后去除枝梗和腐爛的籽粒，從而避免除去枝梗時(shí)，引起葡萄

損壞，增加被雜菌感染的機(jī)會(huì)。榨汁裝瓶

留大約1/3的空間：①有利于酵母菌有氧呼吸，快速繁殖

②防止產(chǎn)生的CO2使發(fā)酵液溢出

③防止瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大導(dǎo)致發(fā)酵瓶炸裂酒精發(fā)酵

18-30℃；每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（排氣）此后再擰緊瓶蓋乙酸發(fā)酵

30-35℃；打開(kāi)瓶蓋，蓋上一層紗布（提供氧氣）2.制作流程及注意事項(xiàng)充氣口：排氣口：出料口：取樣檢測(cè)、放出發(fā)酵液2.考察重點(diǎn)——果酒、果醋的發(fā)酵裝置改良P8-3作用：酒精發(fā)酵時(shí)，排出CO2。排氣口要通過(guò)曲頸管與瓶身連接目的？

防止空氣中雜菌的污染。改進(jìn)：充氣口塞入棉花或安裝其他過(guò)濾裝置，防止雜菌污染密封：泡菜——密封，無(wú)氧環(huán)境果酒——密封但要排氣、

果醋——通氣菌種名稱(chēng)生物分類(lèi)代謝類(lèi)型適宜溫度繁殖方式發(fā)酵對(duì)氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌毛霉真核生物異養(yǎng)兼性厭氧出芽生殖

前期需氧，后期不需氧原核生物異養(yǎng)需氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物異養(yǎng)厭氧二分裂密閉不需氧總結(jié)：微生物繁殖方式和代謝特點(diǎn)18—30℃18—20℃真核生物異養(yǎng)需氧15—18℃一直需氧孢子生殖1．下列關(guān)于泡菜、面包、酸奶等發(fā)酵食品的敘述，正確的是(

)A．泡菜壇內(nèi)的白色菌膜與果醋表面的菌膜中所含菌種相同B．制作面包和饅頭都用到酵母菌，酵母菌產(chǎn)生的酒精與食品松軟有關(guān)C．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食鹽過(guò)多，抑制了乳酸菌發(fā)酵D．若出現(xiàn)泡菜發(fā)酸、面包發(fā)霉、酸奶脹袋等情況，都不能再食用√2.基本環(huán)節(jié)營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)

碳源氮源防止雜菌污染穩(wěn)定、溫和自然界基因工程產(chǎn)物濃度過(guò)濾沉淀蒸餾、萃取1．概念：利用微生物的__________，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，______生產(chǎn)對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品。二、發(fā)酵工程及其應(yīng)用特定功能規(guī)?；?1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶淀粉分解，形成糖漿酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳2.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程在食品工業(yè)上的應(yīng)用在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用在其他方面的應(yīng)用發(fā)酵工程的應(yīng)用(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別長(zhǎng)短低高下列有關(guān)發(fā)酵工程應(yīng)用的敘述，正確的是(

)A．發(fā)酵完成后分離出的菌體均可作為動(dòng)物飼料B．發(fā)酵工程不能用于傳統(tǒng)發(fā)酵食品的生產(chǎn)C．利用基因工程選育的菌種可用于酶制劑、疫苗、激素等的生產(chǎn)D．將發(fā)酵液中的微生物分離出來(lái)就是微生物肥料，可大大增進(jìn)土壤肥力解析：有些微生物的菌體含有激素、抗生素等，不適合作為動(dòng)物飼料，A錯(cuò)誤；利用發(fā)酵工程能生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品，B錯(cuò)誤；微生物肥料是指微生物代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸、生物活性物質(zhì)等，D錯(cuò)誤。√單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)一、發(fā)酵工程的概念，發(fā)酵工程如何形成二、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)1.發(fā)酵工程的特點(diǎn)（4條）2.在食品工業(yè)上的應(yīng)用（3條），具體案例要熟悉3.在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用（4條），具體案例要熟悉4.在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用（3條），具體案例要熟悉5.在其他方面的應(yīng)用（了解）三、發(fā)酵工程的應(yīng)用1.具體包含哪幾個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)環(huán)節(jié)具體內(nèi)容要熟悉2.發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是哪個(gè)？3.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)分析（4個(gè)問(wèn)題要熟悉，

P23）配置培養(yǎng)基微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)——純培養(yǎng)滅菌倒平板接種培養(yǎng)培養(yǎng)基的概念培養(yǎng)基的組成成分培養(yǎng)基的類(lèi)型培養(yǎng)基的作用無(wú)菌技術(shù)倒平板注意事項(xiàng)：①溫度：50℃左右②操作：在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置倒平板待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。具體操作步驟如下。1.拔出錐形瓶的棉塞。2.將瓶口迅速通過(guò)火焰。3.用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙，將培養(yǎng)基（10?20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋。4.等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒過(guò)來(lái)放置。不要完全打開(kāi)，以免雜菌污染培養(yǎng)基低于44℃會(huì)凝固，溫度太高會(huì)燙手倒平板注意事項(xiàng)：①溫度：50℃左右②操作：在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置1、平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

①可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，②可以避免培養(yǎng)基中的水分過(guò)快蒸發(fā)。配置培養(yǎng)基微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)——純培養(yǎng)滅菌倒平板接種培養(yǎng)培養(yǎng)基的概念培養(yǎng)基的組成成分培養(yǎng)基的類(lèi)型培養(yǎng)基的作用無(wú)菌技術(shù)倒平板注意事項(xiàng)：①溫度：50℃左右②操作：在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置分離單菌落：平板劃線(xiàn)法分離單菌落并計(jì)數(shù)：稀釋涂平板法微生物計(jì)數(shù)方法：稀釋涂布-3個(gè)重復(fù)-30-300平板-平均-計(jì)算（活菌）顯微計(jì)數(shù)：細(xì)菌計(jì)數(shù)板、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板（死+活）平板劃線(xiàn)的具體操作步驟①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)的金屬絲燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán)，并拔出裝有酵母菌的棉塞。③將試管口通過(guò)火焰④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中，蘸取一環(huán)菌液。⑤將試管通過(guò)火焰，并塞上棉塞。⑥左手在火焰附近將皿蓋打開(kāi)一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線(xiàn)，蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基。⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線(xiàn)的末端開(kāi)始往第二區(qū)域內(nèi)劃線(xiàn)。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線(xiàn)。注意不要將最后一區(qū)的劃線(xiàn)與第一區(qū)相連。酵母菌的純培養(yǎng)以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。隨著劃線(xiàn)次數(shù)的增加而菌種的數(shù)量逐步減少殺死接種環(huán)原有微生物，以免污染培養(yǎng)基。劃3個(gè)平板（重復(fù)實(shí)驗(yàn)）1個(gè)不劃線(xiàn)（空白對(duì)照）

作對(duì)照，該培養(yǎng)皿無(wú)菌落說(shuō)明培養(yǎng)基沒(méi)有污染.(2)取0.1mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。(1)將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。(3)將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進(jìn)行涂布。待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，培養(yǎng)(4)用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使涂布均勻。（2）涂布平板操作：一浸二滴三灼四涂1×107涂3個(gè)平板（重復(fù)實(shí)驗(yàn)）1個(gè)不涂（空白對(duì)照）微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1.概念：

在微生物學(xué)中，將允許特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基稱(chēng)為選擇培養(yǎng)基。2.原理：

人為提供_________________的條件（包括_____、_____和_____等），同時(shí)___________________________。有利于目的菌生長(zhǎng)抑制或阻止其他微生物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)溫度pH3.實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選：分離酵母菌、霉菌等真菌分離固氮菌分離自養(yǎng)型微生物③不加含碳有機(jī)物的無(wú)碳培養(yǎng)基②不加氮源的無(wú)氮培養(yǎng)基①加入青霉素的培養(yǎng)基高濃度食鹽的培養(yǎng)基

分離金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品(不影響微生物正常生長(zhǎng))，使微生物的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定指示劑或化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)。從而達(dá)到鑒定的作用。解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周?chē)尸F(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周?chē)蛔兩铝姓f(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．甲菌屬于解脂菌B．實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C．可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比D．該平板可用來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力√√10．硝化細(xì)菌是一種好氧細(xì)菌，可有效凈化水體中銨鹽，降低對(duì)蝦的死亡率?？蒲腥藛T擬從當(dāng)?shù)貙?duì)蝦養(yǎng)殖池塘中篩選出對(duì)銨鹽降解率高且穩(wěn)定的硝化細(xì)菌菌株，操作流程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

A．純化菌種時(shí)，可以采用圖中所示的接種方法接種B．選擇培養(yǎng)基中應(yīng)加入銨鹽作為唯一氮源C．已知硝化細(xì)菌是好氧細(xì)菌，擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)需要振蕩，目的是使硝化細(xì)菌與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧充分接觸D．用細(xì)菌計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)的硝化細(xì)菌數(shù)為活菌數(shù)解析：根據(jù)圖示培養(yǎng)皿中菌落特點(diǎn)，可判斷接種方法為平板劃線(xiàn)法，在劃線(xiàn)的最后區(qū)域，可得到單菌落，從而起純化菌種的目的，A正確；硝化細(xì)菌能降解銨鹽為了篩選出硝化細(xì)菌，在配制選擇培養(yǎng)基時(shí)，需要以銨鹽為唯一氮源，B正確；硝化細(xì)菌是好氧細(xì)菌，擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)一般需振蕩，振蕩的目的是增加培養(yǎng)液中的溶氧量，并有利于硝化細(xì)菌與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸，C正確；使用細(xì)菌計(jì)數(shù)板對(duì)純化培養(yǎng)后的硝化細(xì)菌直接計(jì)數(shù)，不管死菌還是活菌都會(huì)被計(jì)入總數(shù)，D錯(cuò)誤。野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株由于發(fā)生基因突變而無(wú)法合成某種氨基酸只能在完全培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，下圖為純化某氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的部分流程圖，數(shù)字代表培養(yǎng)基，A、B、C表示操作步驟。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)

A.①②為完全培養(yǎng)基，③④為基本培養(yǎng)基B．A操作的目的是提高突變菌株的濃度C．B操作可用涂布器蘸取菌液均勻的涂布在②表面D．經(jīng)C過(guò)程影印及培養(yǎng)后，可從④培養(yǎng)基中挑取E菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)√解析：分析題圖可知，①②④為完全培養(yǎng)基，③為基本培養(yǎng)基，A錯(cuò)誤；紫外線(xiàn)可用于誘導(dǎo)突變，提高突變的頻率，A操作的目的是提高突變菌株的濃度，B正確；B操作是先將菌液滴加到培養(yǎng)基的表面，再用涂布器均勻的涂布在②表面，C錯(cuò)誤；由題圖可知，D菌落在基本培養(yǎng)基中無(wú)法生長(zhǎng)、而在完全培養(yǎng)基上能夠生長(zhǎng)，這說(shuō)明D菌落是氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株，故經(jīng)C過(guò)程影印及培養(yǎng)后，可從④培養(yǎng)基中挑取D菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)，D錯(cuò)誤?！虨樘骄拷Y(jié)核分枝桿菌的耐藥性，研究人員提取患者體內(nèi)的病原菌進(jìn)行培養(yǎng)，如圖1，過(guò)程Ⅰ接種純化結(jié)果如圖2，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A．固體平板培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基B．圖2中劃線(xiàn)的順序依次是①③②C．兩個(gè)固體平板培養(yǎng)基中均需加入抗生素D．過(guò)程Ⅲ得到的結(jié)核分枝桿菌均具有耐藥性(3)將酵母菌培養(yǎng)液分別稀釋10倍、100倍、1000倍。每個(gè)濃度的菌液都接種三個(gè)平板，每個(gè)平板均接入0.1mL稀釋菌液，該接種方法是________________。培養(yǎng)時(shí)，需將培養(yǎng)皿________培養(yǎng)，以防冷凝水滴落造成污染。經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)