第1章 发酵工程 章末回顾与提升（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019）

[对应学生用书P25] [网络串知] [自主解答] ①消毒　 ②灭菌　 ③平板划线法、稀释涂布平板法　 ④稀释涂布平板法　 ⑤显微镜直接计数　 ⑥选育菌种、扩大培养 ⑦发酵罐内发酵 热点1　传统发酵技术与细胞结构和 细胞代谢的联系 [典题示例] 　下列有关传统发酵技术的应用，叙述正确的是(　　) A．制作果酒、果醋的菌种属于真核生物，制作腐乳、泡菜的菌种属于原核生物 B．制作果酒、果醋在无氧条件下进行，制作腐乳、泡菜需在有氧条件下进行 C．制作果酒、果醋、泡菜主要利用的是胞内酶，制作腐乳主要利用的是胞外酶 D．制作果酒、果醋的过程需保持菌种活性，制作腐乳、泡菜的过程不需要 C　解析：制作果酒利用的酵母菌和制作腐乳利用的毛霉属于真核生物，制作果醋利用的醋酸菌和制作泡菜利用的乳酸菌属于原核生物，A错误；制作果酒先在有氧条件下进行，后在无氧条件下进行，制作泡菜需在无氧条件下进行，制作果醋、腐乳需在有氧条件下进行，B错误；制作果酒、果醋、泡菜主要利用的是胞内酶，制作腐乳主要利用的是胞外酶，C正确；制作果酒、果醋、腐乳和泡菜的过程中均需保持菌种活性，D错误。 [思维提升] 1．酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的细胞结构 (1)相同点：都有细胞膜、细胞质和DNA。 (2)不同点：醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，其细胞无核膜、染色体以及线粒体等众多的细胞器，只有核糖体一种细胞器，而酵母菌属于真核生物。 2．发酵条件的控制 (1)乳酸菌是厌氧型细菌，泡菜的制作一直需要密封。 (2)酵母菌是兼性厌氧型微生物，果酒的制作前期需要有氧，有利于酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖，然后控制为无氧条件，进行酒精发酵。控制发酵温度约为28 ℃。 (3)醋酸菌是好氧型细菌，果醋的制作一直需要充足的氧气，控制发酵温度为30～35 ℃。 [类题试解] 1．以下反应在果酒和果醋发酵过程中不可能出现的是(　　) A．C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O B．C6H12O62C2H5OH＋2CO2 C．CO2＋H2O(CH2O)＋O2 D．C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O C　解析：A项是果酒发酵初期的反应式；B项是果酒发酵产生酒精阶段的反应式；C项是光合作用的反应式；D项是果醋发酵过程的反应式。故选C。 2．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。请回答下列问题： (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的____________中进行，其产物乙醇与________________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。 (2)第二阶段是在醋酸菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为乙酸的过程，根据醋酸菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。 (3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸菌属于__________核生物，其细胞结构中__________(填“含有”或“不含有”)线粒体。 答案：(1)细胞质基质　酸性重铬酸钾　线粒体　快 (2)有氧 (3)低于 (4)原　不含有 解析：(1)图中过程①和②是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸菌是好氧细菌，因此，在醋酸菌作用下，将乙醇转变为乙酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度约为28 ℃，第二阶段醋酸菌产生乙酸的适宜温度为30～35 ℃，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含有线粒体。 热点2　微生物培养技术与细胞组成和 细胞代谢的联系 [典题示例] 　某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题： (1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因______________________________________。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 ________________________________________________________________________ __________________________________________________