第1章 发酵工程 本章整合(学案)-【成才之路】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步学习指导（人教版）

生物学（选择性必修 3·RJ） 养适宜时间后,3 个平板均没出现菌落,可能是因为涂布器灼 烧后没冷却,高温杀死了接种的细菌,也可能是稀释度过高, 接种量中刚好没有细菌。 分析原因后,该研究小组用先前制 作的未使用的平板重新涂布接种完成实验,在另外某个稀释 度下涂布接种的 3 个平板,培养适宜时间后均存在多种不同 特征的菌落,原因可能是该土样中有多种细菌能分解尿素。 (3)①A、B、C 3 种菌落分别涂布在以尿素为唯一氮源的选择 培养基上,能检测到 A、B 菌落,检测不到 C 菌落,说明形成 C 菌落的细菌不能分解尿素。 ②C 菌落能与 A、B 菌落在同一 个平板上生长繁殖的原因可能是形成 C 菌落的细菌可从 A 或 B 菌落的代谢物中获得氮源。 第 3 节　 发酵工程及其应用 新知预习·双基夯实 　 　 一、菌种的选育　 灭菌　 发酵　 1. 自然界　 诱变育种　 基 因工程育种　 2. 扩大培养 　 3. 反复试验　 4. 培养基　 发酵设 备　 5. 培养基　 6. 微生物数量　 产物浓度　 营养组分　 温度　 pH　 7. 过滤　 沉淀　 提取　 分离　 纯化 二、1. (1)酱油、各种酒类　 (2)黑曲霉　 谷氨酸棒状杆菌 2. 基因　 蛋白质　 3. (1)有机酸　 生物活性物质　 根瘤菌肥　 固氮菌肥　 (2)微生物　 其代谢物　 生物防治　 可持续发展　 (3)蛋白质　 单细胞蛋白　 4. 粮食　 环境　 健康　 能源 活学巧练 　 　 1. × 　 2. × 　 3. × 　 4. × 　 5. √ 思考 　 　 1. 提示:“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁 殖,“密封”的目的是使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。 2. 提示:醋酸菌是一种好氧菌,若发酵罐密封不严,酒精就 会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛,最后变为醋酸。 3.提示:微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质 能增进土壤肥力、改良土壤结构,促进植物生长。 4. 提示:微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫 害的。 课内探究·名师点睛 　 　 典例 1:B　 发酵工程的过程一般包括菌种的选育,培养基 的配制和灭菌,扩大培养和接种,发酵,产品的分离与提纯等步 骤,A 项正确;选育菌种的方法总体上分为两种,一种是直接从 自然界中筛选出常规菌种,另一种是通过基因工程育种或者诱 变育种获得工程菌种,B 项错误;发酵工程的发酵装置足够大, 必须接种足量的菌种才能保证其产量,因此接种前要进行扩大 培养来增加菌种的数量,C 项正确;发酵工程的产品有两种类 型,如果发酵产品是菌体本身,可以采用过滤、沉淀等方法进行 分离、提纯,如果发酵产品是代谢物,需要根据其性质采用蒸馏、 萃取、离子交换等方法进行分离、提纯,D 项正确。 变式训练 1:D　 发酵工程与传统发酵技术都要利用微生物 来进行发酵,A 项错误;发酵工程的产品有两大类:一类是菌体 本身,另一类是代谢物,B 项错误;发酵过程中微生物代谢产热 和搅拌产热,使发酵液温度升高,通过发酵罐壁散热达不到散 热效果,主要通过向冷却夹层通入冷水来散热降温,C 项错误; 发酵过程为保证获得更多的发酵产物,应及时向发酵罐中添加 必备营养成分来延长菌体生长稳定期时间,D 项正确。 典例 2:D　 制作酱油的主要原料是大豆,A 项错误;啤酒发 酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部 分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束 后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,B 项错误;味 精的生产是谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下发酵产生谷氨酸,谷 氨酸经过一系列处理而获得的,C 项错误;酶制剂是从生物体内 提取出来的具有酶特性的一类化学物质,因此使用时要考虑酶 制剂的使用量、底物的种类、适宜的温度和 pH,D 项正确。 变式训练 2:C　 食品添加剂过量使用会对人体健康造成影 响,甚至危及生命,不能过量使用,A 项错误;加酶洗衣粉中酶制 剂在最适温度下活性最高,沸水条件使酶失活,洗涤效果较差, B 项错误;在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以 提高饲料品质,使饲料保鲜,同时提高动物免疫力,C 项正确;与 使用化学农药相比,使用微生物农药具有成本低、无污染、见效 慢的特点,D 项错误。 指点迷津·拨云见日 典例 3:B　 传统发酵技术与现代工业发酵都要进行无菌操 作,但传统发酵技术防止发酵液污染的措施主要是进行有关发 酵装置的消毒,灭菌不是很严格,传统发酵技术利用的是原料中 存在的微生物,培养液是不能灭菌的,A 项错误;传统发酵技术 对发酵条件的控制主要是通过人工控制的,现代工业发酵对发 酵条件的控制是通过计算机系统自动进行监测和控制的,B 项 正确;制作泡菜属于传统发酵技术的应用,菌种来