内容正文:
专题十 发酵工程
【课程标准】1.获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。
2.发酵工程为人类提供多样的生物产品。
一、易漏填空
(1)(选择性必修3 P5·正文)乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
(2)(选择性必修3 P6·正文)温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
(3)(选择性必修3 P7·正文)醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
(4)(选择性必修3 P7·探究·实践)制作果酒和果醋时,先用清水冲洗葡萄1~2次,再去除枝梗和腐烂的籽粒。
(5)(选择性必修3 P10·正文)在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
(6)(选择性必修3 P10·正文)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。
(7)(选择性必修3 P12·探究·实践)采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上。
(8)(选择性必修3 P13·探究·实践)通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
(9)(选择性必修3 P16·思考·讨论)尿素分解菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶,脲酶催化尿素分解产生NH3,NH3可作为细菌生长的氮源。
(10)(选择性必修3 P18·正文)利用稀释涂布平板法计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(11)(选择性必修3 P27·正文)以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。
二、长句表达
(1)(选择性必修3 P6·探究·实践)制作传统泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(2)(选择性必修3 P7·探究·实践)在制作果酒的第4步,每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次,但又不打开,这样做的目的是使二氧化碳排出,不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入。
(3)(选择性必修3 P12·探究·实践)倒平板操作中,平板冷凝后要将未接种的平板倒置,其主要原因是有利于培养基表面水分挥发,防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上(污染培养基和破坏菌落)。
(4)(选择性必修3 P13·探究·实践)在平板划线的操作步骤中,第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得不连续的单个菌落。
(5)(选择性必修3 P19·探究·实践)该实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用,对照组的设置是用完全培养基接种后在相同条件下同时培养。
(6)(选择性必修3 P23·图19)发酵罐中设计搅拌叶轮进行搅拌的意义是使菌种与发酵底物充分接触,提高发酵效率。
(7)(选择性必修3 P25·思考·讨论)与传统的发酵相比,工业化发酵过程能明显提高啤酒产量和质量的原因有接种单一菌种,可提高啤酒品质;批量加工原料、发酵、灌装等,可提高生产效率;严格控制发酵条件;灭菌效果好,可延长保质期。
考点1 | 微生物的分离、培养与应用
考向1 微生物的基本培养技术
1.(2022·山东高考)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是( )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
解析:选D。提供相同含量的碳源,葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多,会导致细胞失水,发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖;乳糖是二糖,可被水解为半乳糖和葡萄糖,是青霉菌生长的最佳碳源,可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件,A正确。青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确。选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后,才可接种到发酵罐中进行工业化生产,C正确。为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染,获得纯净的青霉素,发酵罐仍需严格灭菌,D错误。
2.(2023·全国乙卷)某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗