第1章 发酵工程 章末知识整合-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步学习方案（人教版2019）

第1章 发工程· 章末知识整合 网络构建 构建知识体系 类型 概念 发醇与传统发技术的概念 培养基的配制 营养物质 制作① 传统发醇 尝试制作传统 6 技术的应用 微生物的 无菌技术 发醇食品 制作果酒 基本培养 灭菌 和果醋 微生物的 技术 概念 发展 纯培养 选育菌种和② 醇母菌的纯培养 发醇 发工程 工程 培养基的配制和③ 概念 1 的基本环节 选择培养基 配方设计 基础 分离提纯产物 微生物的 方法 发醇工程 选择培养 微生物的 发工程 的特点 系列梯度稀释操作 选择培养 过程 及其应用 涂布操作与培养 和计数 在食品工业上的应用 # 发工程 在工业上的应用 方法( 的应用 微生物的 稀释涂布平板法 在农牧业上的应用 数量测定 在其他方面的应用 探究土壤中分解尿素的 实践细菌的分离与计数 填写图中序号代表的含义: ① 2 ② ③ ④ 7 ⑧ 三主题突破 提升综合素养 主题1 果酒、果醋制作的检测和鉴定 续表 实验组A 实验组B 项目 对照组C 1.果酒制作:发醇后取样,可通过嗅味和品尝 颜色 进行初步鉴定。此外,还可用显微镜观察 不变色(橙色) 变化 橙色变成灰绿色 母菌,并用酸性重络酸钾溶液检测酒精 结论 果汗经发后产生酒精 的存在,在用酸性重络酸钾检测酒精时,为 2.果醋制作:可通过观察菌膜的形成、嗅味和 使检测的结果更有说服力,应设置对照实 品尝进行初步鉴定,再通过检测和比较醋 验。方法如表所示 酸发醇前后发醇液的pH(可用pH试纸) 实验组A 实验组B 项目 对照组C 进一步鉴定。此外,还可通过在显微镜下 m 观察发醇液中是否有醋酸菌,并统计其数 量进一步鉴定。制作成功的果醋具有特殊 2mL.发醇前果汗 2mL.发醇后果汗 2mL白酒 的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。 步骤 向试管中分别滴加0.5mL.溶有0.1g重铭酸 主题2了解“醇素”,关注人体健康 钾的浓疏酸溶液(质量分数为95%~97%) 醇素的本义是。然而现在市场广受青 振荡、观察颜色变化 睐的被称作“醇素”的保健食品却不是称之为 25 生物学·选择性必修3 生物技术与工程(配BJ版) 醇的醇素。“醇素”是以动物、植物、菌类等为 B.水果“醇素”中可能含有糖类、蛋白质、 原料,添加或不添加辅料,经微生物发醉制得 有机酸等成分,都是有益于人体健康的 的含有特定生物活性成分(包括多糖类、寡糖 成分 类、蛋白质及多肤、氢基酸类、维生素类)的产 C.“醇素”含有人们无法从其他食物中获 品。水果“醇素”制作的大致过程是:将洗净。 取的维护人体健康所必需的独特的营 切成块状的水果放入洁净的容器,再加入糖 养物质成分 和水,密封,置于阴凉处发醇一至两周。 D.水果“醇素”可以美容、促进消化和提高 实践应用 免疫力,这一评估论点是完全可信的 1.下列关于葡萄汗发醉后检测是否有酒精产 3.某同学搜索“水果醇素”得到下面的信息; ( 生的叙述,错误的是 ) ①醇素本义是晦的别称。②《醇素产品分 A.果汗发醉后,检测是否有酒精产生所用 类导则》中将醉素定义为以动物、植物、菌 的试剂是酸性重铭酸钾 类等为原料,经微生物发醇制得的含有特 B. 重络酸钾与酒精的反应是在酸性条件 定生物活性的产品。③把水果小块和水按 下进行的,反应后颜色呈灰绿色 比例放入容器,密封,注意容器内留下 C.营造反应的酸性环境所用的酸是 20%空间:置于阴凉处6个月后,过滤得到 H.SO,质量分数为95%~97% 的滤液即为“醇素”。有关叙述合理的是 D.重铭酸钾可以检测酒精的有无,但不能 ) 证明产物浓度的高低、酒精产量的多少 A.“醇素”中多种有益微生物、氢基酸、维 2.“醇素”是由各种植物包括各种野菜、果实、 生素等,是发挥功能的有效成分 植物茎根、菌菇、草本药物以及动物机体组 B.在醇素制作时容器内留下20%空间可 织等为原料,经醇母、孔酸杆菌、芽袍杆菌 防止发醉液溢出造成杂菌污染 等多种微生物发醉而成的制品。关于“醉 C. 由于水果醉素富含蛋白梅、脂舫梅,因 素”的说法正确的是 ( 此醇素被人体吸收后具有减肥功能 A.“醉素”的制作主要利用了微生物进行 D.发醉装置在阴凉处放置时,需要间隔一 无氧呼吸的原理 定时间放气,后期间隔时间可适当缩短 提示:[章末达标检测]请完成检测卷(一) 26加通氧量,C正确;人工控制微生物代谢的措施 3.C 发工程可以生产酱油、泡菜等传统发醇 包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的 食品,A正确;拧檬酸、酸等食品添加剂可以 各种条件(即发醉条件)等,D错误。 通过发醇工程生产,B正确;乙肝疫苗可用发醇 2.D 传统发技术和发醉工程都是利用各种微 工程的方法生产,这种方法生产乙肝疫苗的优 生物的代谢来实现相关产品的生产的,D错误。 点是醇母菌繁殖快,代谢旺盛,乙肝疫苗单位 探究点二 [情境探究] 时间内的产量高,C错误;现代的发醇技术利用 1.(1)提示 ①③④。生产单细胞蛋白匈料、利用 发醇工程生产的单细胞蛋白可以制作成微生 工程菌生产膀岛素、工厂化生产青霉素均需要 物词料,D正确。 利用发工程技术手段;通过生物技术快速繁 4.ABD 在稀释率很低的情况下,稀释率的增 育兰花等花卉属于植物组织培养技术,而非发 加,也就是培养基的更新速率增加,会导致细 醇工程技术手段。 荫密度增加,A正确;稀释率从a到b的变化过 (2)提示 酱油、各种酒类、檬酸和谷氢酸的 程中,细菌的代时越来越小,所以细菌生长速 发生产利用的微生物分别是霉菌(如黑曲 度不断提高,B正确;从图像上看,随稀释率的 霉)、酿酒醇母、黑曲霉和谷氛酸棒状杆菌。 增加,营养物质的浓度提高,细菌代时缩短,数 (3)提示 接种单一高质量菌种、严格的消毒灭 目减少,由于培养基更替太快,带走了大量的 菌措施、培养基营养物质协调、严格的发醇条件 细荫,使细菌密度降低,并不是死亡率增大所 控制等,都使鸣酒的产量和质量明显提高。 致,C错误;b是一个临界点,b点后,细菌的密 2.(1)提示 有利于母菌的早期繁殖。 度减小,代谢产物也会减少,要持续高效获得 (2)提示 密闭装置,利用自动化排气;防止发 发醇产品,应将稀释率控制在b点附近, 醇液从排气管溢出。 D正确。 (3)提示 氧气含量降低。 5.解析(1)北京棒状杆菌、谷氮酸棒状杆菌和黄 (4)提示 直接由微生物发醇生产的有:酸奶、 色短杆菌都是原核生物,没有成形的细胞核, 豆腐飘、泡菜、酸菜等。食品中添加了经发醇生 而题中噬菌体、人类免疫缺陷病毒(HIV)和禽 产的食品添加剂的有;方便面、火腿肠、饼干、果 流感病毒都没有细胞结构,母菌则是真核生 冻、薯片等。 物,因此与这些菌种在结构上存在明显区别的 [典题精练] 有ABCE。(2)谷氢酸发的培养基成分中有 3.D 黑曲霉产生的蛋白晦可将大豆中的蛋白质 葡萄糖,说明其代谢类型是异养型。(3)氛水是 分解为小分子的肤和氢基酸,进一步加工为酱 细菌生长所需的氢源,同时还有调节培养液 油,檬酸可通过黑曲霉发获得,A正确;鸣 pH的作用。(4)某厂的发液曾不慎被噬菌 酒酿制终止后,可通过过滤、沉淀等手段获得 体污染,菌群死亡殆尽,但人们却饶幸从中获 母细胞(单细胞蛋白),将滤液加工后得到 得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新 酒,B正确;纤维废料分解得到葡萄糖,其经过 性状的产生来自基因突变(或突变)。(5)如图 发得到酒精,既减少了环境污染,又减缓了 所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加 能源短缺问题,C正确;某病毒减毒疫苗是该病 新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培 毒经过减毒处理得到的,需用特定的动物细胞 养基,此工艺流程可以大大提高生产效率,原 进行培养,病毒不能独立地在液体培养基中生 因是①保证微生物对营养物质的需求;②排出 长繁殖,D错误。 部分代谢产物:③使微生物保持较长时间的快 4.C 有些微生物的菌体含有激素、抗生素等,不 速生长。 答案(1)ABCE 适合作为动物饷料,A错误;利用发醇工程能 (2)异养 (3)氮源 pH 生产传统发食品,B错误;微生物肥料是指微 (4)基因突变(或突变)(5)①保证微生物对营 生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等, 养物质的需求;②排出部分代谢产物;③使微 D错误。 生物保持较长时间的快速生长 随堂巩固·基础夯实 章末知识整合 [课堂小结] [网络构建] ①泡菜 ②扩大培养 微生物 医药 农牧业 ③灭菌与接种 ④发 [课堂巩固] 医药 消毒 醇罐内发醇 稀释涂布 1.C 菌种不能进行灭菌,C错误。 平板法 ⑧显微镜直接计数 2.C 在发过程中微生物代谢、繁殖会消耗营 [主题突破] 实践应用 养组分,因此需要向装置中添加必需的营养组 1.D 酸性重铭酸钾可以检测酒精的有无,且反 分,C错误。 应产物中酒精浓度越高,颜色越深,D错误。 2.A “素”的制作主要利用了微生物无氧呼吸 3.B “醇素”中有多种氮基酸、维生素等物质, 不彻底地分解有机物,A正确;水果“醉素”,就 是其发挥功能的有效成分,但微生物不是, 是把水果小块和水按比例放入容器。密封进 A不合理;水果发醇会产生二氧化碳,所以 行发醇,过滤得到的滤液即为“醇素”。其可能 在醇素制作时容器内留下20%空间有防止 含有糖类、蛋白质、有机酸等成分,同时也会含 发醇液溢出造成杂菌污染的作用,B合理;根 有微生物代谢产生的有害物质,不一定都有益 据《醇素产品分类导则》可知,素是微生物 于人体健康,B错误;分析题干信息可知,“醉 发醇制得的含有特定生物活性的产品,但并 素”含有糖类,蛋白质、脂质、多肤、氢基酸、维生 不一定是晦,另外蛋白晦和脂舫晦不能被人 素等营养成分,这些物质都可从其他食物中获 体直接吸收,C不合理;发装置在阴凉处放 取,C错误;水果“醇素”进入人体中,经过消化 置时,发醇会产生二氧化碳,所以需要间隔 生成小分子有机物,再被细胞吸收利用,能够 一定时间放气,后期代谢强度减弱,产生的 增加营养,在美容、促进消化和提高免疫力上 二氧化碳减少,所以间隔时间可适当延长, 可能有一定的作用,但并不完全可信,D错误。 D不合理。 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 2.提示 再分化属于细胞的分化过程,脱分化不 第1课时 植物细胞工程的基本技术 属于细胞分化的过程,而是摆脱分化恢复未分 化状态。 课前预习·自主落实 [典题精练] [梳理教材] 1.D 植物细胞表现全能性的条件:①离体的器 一、1.分子 发育 细胞器 细胞 器官 官、组织或细胞和适宜的外界条件;②一定的 2.完整生物体 其他各种细胞 选择性地表 营养(无机、有机成分)和植物激素。植物细胞 达 3.(1)离体 培养基上 完整植株 经组织培养形成植物体,包括脱分化和再分化 (2)植物器官、组织或细胞 愈伤组织 ①结 两个重要的过程,在这两个过程中细胞都是通 构和功能 未分化 ②不定形的薄壁组织 过有丝分裂方式进行增殖的。 ③芽、根 4.无菌水 次氢酸纳 0.5~1cm 2.解析 (1)在微生物学中将接种于培养基内,在 1.3~1/2 愈伤组织 封口膜 生芽 生根 合适条件下形成的含特定种类微生物的群体 封口膜 生长 称为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微 二、1.不同来源 杂种细胞 植物体 2.细胞壁 生物群体。对于本实验来说就是根痛菌繁殖 细胞壁 杂种细胞 (1)纤维素晦和果胶醐 得到的单荫落。 (2)①电融合法、离心法 ②聚乙二醇(PEG) (2)植物组织培养的过程先是脱分化形成愈 高Ca-高pH3.流动 全能性 4.生殖隔离 伤组织,后再分化形成试管苗。细胞全能性 [走近生活] 是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整 (1)(2)×(3)(4)× (5)/ 有机体或分化成其他各种细胞的潜能和 课堂探究·重难突破 特性。 探究点一 [情境探究] (3)控制变量,因为甲组和乙组的区别是固氮 ()提示 由于形成层细胞分裂旺盛,全能性 菌,所以要保证培养液中没有氮源,探究的是 高,容易诱导形成愈伤组织,其他部分如叶、花 接种到试管菌上的根痛菌是否具有固氮作用, 全能性低,不易培养成完整植株。 如果甲长得好,说明接种到试管菌上的根瘦能 (2)提示 细胞分裂素和生长素。 具有固氮作用。 (3)提示 植物组织培养是在细胞有丝分裂和 (4)微生物肥料除了能够促进植物生长,起到肥 细胞分化的基础上实现的,此过程并没有生殖 料的作用之外,能够减少化肥的使用,改良土 细胞的产生,所以是无性繁殖。 壤,保护环境。 (4)提示 培养物一旦受到微生物的污染,这 答案 (1)根 菌单菌落 (2)脱分化 再分化 些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物 细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体 质,并且产生大量对外植体有害的物质,导致 或分化成其他各种细胞的潜能和特性 外植体死亡。 (3)无氮 接种到试管苗上的根痛菌具有固氮 [微思考] 作用 (4)①促进植物生长,增加作物产量 1.提示 ①离体;②人工配制的培养基;③适宜 ②能够减少化肥使用,改良土壤,减少污染,保 的培养条件;④无菌等。 护生态环境