专题八 生物技术与工程之发酵工程（讲义）-【新高考方案】2023高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅰ）

专 题 生物技术与工程之发酵工程 系统大概念·自主落实主干基础 系统大概念 发酵工程利用微生物生产对人类有用的产品 VO.1立成“面”/专题知识·系统建构 ① 果酒制作利用的微生物 培养基成分 图、氮源、水、无机盐等 传统发 醋酸菌← 果醋制作利用的微生物 酵技术 接种稀释涂布平板法、圆 法 的应用 泡菜制作利用的微生物 微生物的 消毒方法：煮沸消毒、巴氏消毒、化学 基木培养 无菌 药剂消毒等 技术 技术 灭南方法：固 、灼烧灭菌、 配制培养基 发 干热灭菌 灭菌 基本环节 工 培养」配制培养基→火茵→倒平板→接种 接种 发酵工 程 过程和分离→培养 一发酵+ 程及其 选择培养基 产品分离、提纯 应用 微尘物的 培养基：以囵 为唯 选择培养 氮源的选择培养基 和计数 尿索分解菌 农牧业、食品工业、医药工业及应用 的分离、计数 计数：7 其他领域 法和显微镜直接计数法 N0.2 集成“块” 基础主干·再认再现 知识块（一）微生物的培养与应用 1.微生物培养中的无菌操作技术 续表 煮沸消毒法 餐具等生活用品 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 3种消 巴氏消毒法 牛奶、啤酒等 毒方法 平板 无菌操 消毒法—皮肤、外楨体等 示意图 灭菌 接种环、接种针等金属用具 3种灭 干热灭菌 主要针对 等 3.微生物分离与计数的两个实例 菌方法 湿热灭菌 主要针对 等 方法步骤配制培养基→ →倒平板 接种和分离酵母菌→培养酵母菌 2.两种纯化细菌方法的比较 酵母菌的 灭菌方法是 平板 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 纯培养 划线 划线操作需要待平板冷却凝固后 分离 通过接种环在固体培将菌液进行一系列的 才能进行 养基表面 梯度稀释，稀释度足 平板划线法是指用带有微生物的 纯化 的操作，将聚集的菌 够高时，聚集在一起 实例 在平板培养基表面通过分区 原理 划线而纯化分离微生物的一种方法 种逐步稀释分散到培的微生物将被分散成 筛选 养基的表面 单个细胞 以尿素为堆·氮源的选样培养基 上壤中分 鉴别」上述培养基加入 指示剂，指示 系列梯度稀释操作和 解尿素的 主要步骤 平板划线操作 剂变红则初步鉴定该细菌能分解尿素 涂布平板操作 细菌的分 离与计数 计数 每克样品的细菌数-(C÷)×M 接种工具 (C:平均菌落数，V:涂布的稀释液 体积，M:稀释倍数) 13 新高考方案·专题增分方略生物XIN GAO KAO FANG AN 知识块（二）传统发酵技术与发酵工程 1.传统发酵技术中四种常用菌种的比较 [微点拨] 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成 菌种 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。 生物学 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 3.明确发酵工程的基本环节 分类 代谢 ·从自然界筛选 选育菌种 类型 异养好氧型异养好氧型 通过 或基因工程育种获得 发酵 书扩大培养 为使菌体数量快速增加，满足发酵生产的需 直需氧 一直需氧 求，在发酵前需要对南种进行扩大培养 条件 配制培养基}→根据南种，选择原料制备培养基 发酵适 3035℃ 15-18 室温 宜温度 灭菌 为避免杂菌污染，对 和发酵 设备进行严格灭菌 生产 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶 应用 泡菜 接种 ·将菌种接种到培养基上培养 随时检测培养液中 和产物浓度等 2.泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 发酵 及时添加必需的 →严格控制温度、p和溶解氧等发酵条件 乳酸菊 微生物细胞：采 等方法将菌体 …乳酸 分离、提 分离和干燥 --…亚硝酸盐 纯产物 女 代谢物：据 进行提取、分离和纯化 0 初期 中期 后期发酵时间 获得产品 NO.3理成“线”/科学思维·原理分析 (一)原因分析类 (二)科学探究类 1.平板划线法在做第二次以及其后的划线操作时，总1.市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下 是从上一次划线的末端开始划线的原因是 发生了“胀袋”现象，同学A怀疑是杂菌污染导致 的，同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持 谁的观点并说明理由。 2.某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌 落连成了一片，可能的原因是 3.平板划线法不能用于测定活菌的数量的原因是 2.泡菜与酸奶均采用乳酸菌进行发酵，因为菌种相 同，部分研究人员猜测制作酸奶的过程中可能也会 产生亚硝酸盐，进而测出酸奶中的亚硝酸盐含量为 1mg/kg,于是他们认为制作酸奶的过程中会产生 4.在传统发酵食品的制作过程中，发酵食品的品质往 亚硝酸盐，但是另一些研究人员认为这个结论不可 往不稳定的原因是 靠，请给出改进实验的思路，进一步确定此结论的 可靠性。并写出预期结果和结论。 5.某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中 添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是 114④