高三生物一轮复习课件第十一单元 发酵工程

第1节

传统发酵技术的应用第十一单元

发酵工程使用说明：

本专题发酵工程采用“茅台酒”的

生产作为切入点，采用“一镜到底”的设计思路，学习本专题不同层面的内容。第1课时

传统发酵技术的应用目录任务二

构建本节内容概念图任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程资料1：思考、分析并回答问题任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程

茅台酒独产于我市仁怀市茅台镇，有"国酒"之称。

茅台镇四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较，所以微生物种群较稳定。

茅台酒厂生产的酒产品丰富，除了白酒类产品，还有红酒类产品，如“茅台红干”，茅台红干是利用优质葡萄制作的葡萄酒，内含多种抗氧化物质，可防止肌肤老化，减少黑色素生成，具备保湿、抗炎作用。

可以在酿酒的基础上，利用醋酸杆菌，制作果醋，果醋含有人体所需的酶、乳酸、氨基酸等，能使血管扩张促进皮肤血液循环，能降低自由基的形成使皮肤光润。古代医学有用醋入药的记载，载有“生发、美容、降压、减肥”的功效。

任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程思考1.阅读教材P5和P7，利用表格或概念图形式，分析比较果酒和果醋制作所需菌种、原理、条件和操作步骤（1）菌种有何区别？比较项目菌种代谢类型菌种来源果酒果醋醋酸菌酵母菌异养兼性厌氧型异养需氧型空气中的野生型醋酸菌或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌新鲜水果果皮表面附着

的大量不同种类的酵母菌使用说明：

思考1的4个问题在导学案中有呈现，教师可以让学生阅读教材，小组讨论完成导学案相关问题填写和巩固。任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程（2）发酵原理有何区别？项目果酒制作有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精C6H12O62C2H5OH＋2CO2+能量酶C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O+能量酶氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；酶缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。酶发酵原理果醋制作思考1.阅读教材P5和P7，利用表格或概念图形式，分析比较果酒和果醋制作所需

菌种、原理、条件和操作步骤任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程（3）发酵条件有何区别？项目果酒制作果醋制作发酵条件温度

时间10～12d7～8d氧气18～30℃30～35℃初期需氧，后期不需氧始终需要氧思考1.阅读教材P5和P7，利用表格或概念图形式，分析比较果酒和果醋制作所需

菌种、原理、条件和操作步骤任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程（4）方法步骤？器具消毒

冲洗葡萄榨汁装瓶酒精发酵

将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约

1/3的空间），盖好瓶盖。将温度控制在18-30℃发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松（注意：不是打开瓶盖），再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。思考1.阅读教材P5和P7，利用表格或概念图形式，分析比较果酒和果醋制作所需菌种、原理、条件和操作步骤任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程（4）方法步骤？葡萄醋

发酵果醋检测果酒检测可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋发酵，发酵温度30-35℃，时间为7-8d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。思考1.阅读教材P5和P7，利用表格或概念图形式，分析比较果酒和果醋制作所需菌种、原理、条件和操作步骤活动1:尝试设计果酒和果醋的发酵装置

任务一

有3位同学采用了3种不同的发酵装置制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶；B同学用了没有盖子的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直用8层纱布覆盖；C同学则设计了下图所示的装置。你认为哪种发酵装置更适合制作果醋？你能继续改进装置吗？

概述微生物发酵的基本原理及其制作流程结构作用酒精发酵时状态醋酸发酵时状态充气口排气口出料口通入空气关闭打开，并接入气泵排出CO2打开打开便于取样检测关闭关闭C同学的装置更适合制作果醋。

进一步改进：

可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。使用说明：

活动1的题目来自教材课后习题，教师可根据学生情况删减，或增加难度。资料2：思考、分析并回答问题任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程

遵义地区除了有闻名世界的茅台酒，“遵义羊肉粉”也是

很有名的当地特色美食，羊肉粉是大多数遵义人早、午餐的最

爱，已有300余年制作历史，尤其以虾子羊肉粉最为有名。

大多数羊肉粉店，在食客吃羊肉粉时，

都会为顾客提供一

碟“新鲜泡菜”来搭配羊肉粉，堪称“最佳美食搭配。

思考1.泡菜制作的生物学原理是什么？

乳酸菌在无氧条件下通过无氧呼吸产生乳酸，即C6H12O62C3H6O3+能量。酶使用说明：资料2采用问题串的形式，学习巩固泡菜制作的相关问题，教师可让学生结合教材，完成各个问题。任务二概述微生物发酵的基本原理及其制作流程用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豌豆等）洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水，根据室内温度控制发酵时间。将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖。配制盐水

原料处理、蔬菜装坛加盐水封坛发酵思考2.阅读教材P6，绘制家庭生活中泡菜制作步骤的流程图？任务二概述微生物发酵的基本原理及其制作流程思考3.制作泡菜过程中加盐水有何作用？盐水的浓度为何要适宜？盐水为何要煮沸？

盐水有调味，抑制其他微生物生长的作用；盐水浓度要适宜，过高，乳酸发酵受抑制；过低，杂菌易繁殖，使泡菜变质；盐水煮沸杀菌，去除水中的溶解氧。

思考4.为什么泡菜坛只能装八成满？用水密封泡菜坛的目的是什么？

发酵初期酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。

用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境活动2:思考、分析并回答问题任务一

羊肉粉店为顾客提供的“新鲜泡菜”，腌制时间大多为一天左右，而泡菜在腌制过程中会产生亚硝酸盐，膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。

请结合基因突变的知识，并查阅资料，谈谈为什么亚硝酸盐会有一定的危害？

并分析泡菜发酵过程中亚硝酸盐的变化的曲线图？

泡菜制作过程中存在硝酸盐还原菌，会将硝酸盐还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐含量一般在泡菜腌制初期较高，若长期食用，亚硝酸盐可作为化学因素影响DNA复制，诱发基因突变，可能会导致疾病的出现。概述微生物发酵的基本原理及其制作流程使用说明：活动2的设计来自课后习题，考虑到与日常生活练习紧密，故设计为活动，关于泡菜发酵过程中的乳酸、乳酸菌、亚硝酸盐的曲线变化，教师可根据学情进行删减和补充。活动2:思考、分析并回答问题任务一概述微生物发酵的基本原理及其制作流程某同学在用5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果如图，请分析问题。（1）据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？（3）泡菜制作时加入“陈泡菜水”的目的是什么？10天后食用比较好，因为此时的亚硝酸盐含量低。可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。任务二构建本节内容概念图使用说明：

概念图教师可先让学生构建，并利用多媒体平台投影学生的成果，和同学们一起完善和补充。1、选择性必修3P5：腐乳的制作也是经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、毛霉和曲霉等，其中其主要作用的是毛霉。

2、选择性必修3P5：传统发酵技术以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。

教材拾遗

1.(2022·天津)图甲是传统发酵技术的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述中，错误的是()

A．甲装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作B．使用甲装置制作果醋时，要打开阀a，关闭阀bC．制作果酒和果醋的过程中，发酵液的pH都会降低D．过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同B课堂训练B解析：

甲装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作，区别在于装置的控制有区别，A正确；使用甲装置制作果醋时，要打开阀a，打开阀b，便于排出气体，B错误；制作果酒和果醋的过程中，发酵液的pH都会降低，C正确；过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同，D正确。2.(2021·江苏)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（）A．果酒发酵时，开盖放气需迅速，避免空气回流入发酵容器B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深课堂训练c解析：

果酒发酵时，只能轻轻将瓶盖拧松，不能打开，A错误；果酒发酵时，葡萄糖被分解，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确；重铬酸钾检测酒精，不能检测醋酸，D错误。第2节

微生物的培养技术及应用第十一单元

发酵工程遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第1课时

微生物的基本培养技术目录通过进行酵母菌的纯培养，说明纯培养的

基本操作要求任务三任务二概述无菌技术涉及的原理、常用方法任务一概述培养基的营养构成资料1：思考、分析并回答问题茅台酒的酿造，主要利用了酵母菌细胞呼吸产生酒精的原理。思考1.若实验室利用培养基培养酵母菌，培养基的成分有哪些？各培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、无机盐等。无机碳源：CO2、NaHCO3有机碳源：糖类、脂肪酸、石油等无机氮源：N2、NH3、氨盐、硝酸盐；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等思考2.培养基还需要满足微生物的哪些需求？还要满足对PH、特殊营养物质以及氧气的需求。乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物添加维生素pH调至酸性pH调至中性或弱碱性无氧任务一概述培养基的营养构成使用说明：

资料1也采用茅台酒，采用问题串形式，完成培养基有关的基础内容。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述培养基的营养构成思考3.培养基的种类有哪些？分别有何用途？不加凝固剂加凝固剂(如琼脂)微生物分离、鉴定，

活菌计数，菌种保藏培养基种类特点用途液体培养基固体培养基工业生产按物理状态分类按功能分类培养基中加入某些化学物质依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计从众多微生物中分离

所需的微生物培养基中加入某种

指示剂或化学药品产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的

微生物种类常用制备方法原理功能选择培养基鉴别培养基使用说明：

关于培养基的其他分类，教师可根据情况补充，但就考试情况和课标要求来看，了解以下分类即可。资料2：思考、分析并回答问题任务二概述无菌技术涉及的原理、常用方法和设备思考1.获得纯净的微生物培养物的关键是什么？关键是防止杂菌污染茅台酒的酿造，主要利用了酵母菌细胞呼吸产生酒精的原理。由于原理并不复杂，一些人会在家里自制果酒，自制果酒虽然方便，但是食用自制果酒可能会导致肠胃不适，出现胃肠道紊乱引发的疾病，主要原因是在自制过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？

使用说明：

家庭自制葡萄酒的制作过程有杂菌污染，从而引入无菌技术的相关内容。教师课堂学生完成问题串中的表格，表格再导学案中有呈现。资料2：思考、分析并回答问题任务二概述无菌技术涉及的原理、常用方法和设备思考2.阅读教材P10和P11，运用表格，比较无菌技术的种类及区别？项目消毒灭菌作用强度作用程度芽孢和孢子适用对象常用方法较为温和的理化因素杀死物体表面或内部一部分微生物一般不能杀灭实验操作空间、操作者衣着和双手煮沸消毒法、巴氏消毒法等强烈的理化因素杀死物体内外的所有微生物能杀灭微生物培养器皿、接种用具和培养基等湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法等使用说明：

教师课堂学生完成问题串中的表格，表格再导学案中有呈现，可让学生动手完成学案，规范书写。资料2：思考、分析并回答问题任务二概述无菌技术涉及的原理、常用方法和设备思考3：运用表格，比较无菌技术的常用方法？

常用方法处理措施应用范围消毒煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法

紫外线消毒法灭菌灼烧灭菌法干热灭菌法湿热灭菌法100℃煮沸5~6min62-65℃煮30min或80-90℃煮30s~1min化学药物处理紫外线照射30min酒精灯火焰充分灼烧干热灭菌箱160~170℃的热空气中维持2~3h利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的

方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好。水蒸

气为介质100kpa，121℃，15~30min日常用品不耐高温的液体，牛奶

用70%酒精擦双手,用氯气消毒水源接种室、接种箱、超净工作台接种工具，试管口、瓶口等玻璃器皿、金属用具培养基及容器使用说明：

教师课堂学生完成问题串中的表格，表格再导学案中有呈现，可让学生动手完成学案，规范书写。协调湿热灭菌50℃酒精灯火焰单菌落活动1:阅读教材P12和P13,绘制酵母菌的纯培养流程图任务三通过进行酵母菌的纯培养，说明纯培养的基本操作要求使用说明：

任务三教师可让学生阅读教材完成流程图，并对重点考察内容进行语言表述的规范练习。任务三通过进行酵母菌的纯培养，说明纯培养的基本操作要求活动1:阅读教材P12和P13,绘制酵母菌的纯培养流程图任务三通过进行酵母菌的纯培养，说明纯培养的基本操作要求酵母菌纯培养过程的注意事项:冷却上一次划线的末端避免接种环上可能存在的微生物污染

培养物杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,

使下次划线的菌种均来自上次划线的末端杀死接种环上残留的菌种,避免微生物污染

环境和感染操作者补充资料：酵母菌的纯培养的其他方法----稀释涂布平板法任务三通过进行酵母菌的纯培养，说明纯培养的基本操作要求取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。将平板倒置，放入30-37℃的恒温培养箱中培养1-2d。1.(2021·浙江模拟)针对下表中的三组培养基，下列叙述错误的是（）

课堂训练CA．a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，该培养过程需用到搅拌器和摇床B．b组培养基可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照C．c组培养基可用于诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂需事先过滤灭菌D．上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质还要为其生存和繁殖提供适宜的环境解析：

A、a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，搅拌器和摇床都是扩大菌落与其所需要的营养物质的接触面积，利于菌落的培养，A正确；B、b组培养基以尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上能生长，其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长，可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照，通过对照可以判断选择培养基的选择作用，B正确；C、c组培养基可以用来诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂不能过滤灭菌，易被分解，C错误；D、上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质，还要为其生存和繁殖提供适宜的环境，D正确。2.（2023·天津模拟）将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌（菌株a和b）进行如下图所示实验。下列叙述正确的是（）课堂训练DA．实验中接种至培养基方法是平板划线法B．基本培养基出现的少量菌落一定是单菌落C．基本培养基中包含菌株a和b的生长因子D．菌株a和b需要的生长因子有所不同课堂训练解析：

A、根据菌株a和菌株b混合后菌落的分布情况可知，接种至基本培养基时宜用稀释涂布平板法，A错误；B、基本培养基出现的少量菌落不一定都为单菌落，也有可能是重叠的菌落，B错误；C、单独培养菌株a和b时，培养基中均无法生长菌落，而当a和b共同培养时，培养基中有少量菌落产生，因此培养基中无法提供它们单独生长的因子，C错误；D、a单独培养和b单独培养均不能生长，a和b混合培养能生长，说明它们能够相互提供相应的生长因子，而无法独立生长，因此它们所需要的生长因子有所不同，D正确。遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第2节

微生物的培养技术及应用第2课时

微生物的选择培养和计数第十一单元

发酵工程目录任务一阐明微生物的选择培养的原理任务二阐述微生物的数量测定构建本节内容概念图任务三资料1：思考、分析并回答问题茅台酒的酿造，主要利用了酵母菌细胞呼吸产生酒精的原理。由于原理并不复杂，一些人会在家里自制果酒，自制果酒虽然方便，但是食用自制果酒可能会导致肠胃不适，出现胃肠道紊乱引发的疾病，主要原因是在自制过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？

任务一阐明微生物的选择培养的原理使用说明：

家庭自制茅台酒有杂菌污染，若要从众多微生物中分离酵母菌，应如何进行，从而引入选择培养的教学，采用问题串形式。任务一阐明微生物的选择培养的原理思考1.阅读教材P16和P17，用概念图总结选择培养基的特点？允许抑制或阻止目的菌抑制或阻止脲酶NH3尿素氮源任务一阐明微生物的选择培养的原理思考2.常见的选择培养基有哪些？类型条件分离得到的菌种改变培养条件70～80℃的高温添加某种化学物质加入青霉素高浓度食盐特殊碳源、氮源石油是唯一碳源营养缺陷不加碳源不加氮源水生栖热菌酵母菌、霉菌等真菌金黄色葡萄球菌能消除石油污染的微生物自养微生物固氮菌任务一阐明微生物的选择培养的原理思考3.阅读教材P17，构建稀释平板涂布法的流程图？a.等比稀释b.取菌液:d.涂布器灭菌:c.涂布器消毒:e.涂布平板:使用说明：

这部分教师可留时间给学生完成教材阅读和流程图，并对重要内容进行问题设置。（1）利用表格，比较微生物的数量测定方法？

任务二阐述微生物的数量测定活动1：阅读教材P18和P19，描述分解尿素的细菌的分离与计数过程项目显微镜直接计数法稀释涂布平板法主要用具显微镜、_____________

等培养基等计数依据菌株本身培养基上的

数优点计数方便、操作简单计数的都是活菌缺点死菌、活菌都计数在内操作复杂、有一定误差计算公式每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×104×稀释倍数血细胞计数板或细菌计数板菌落使用说明：除了教材的例子，教师可结合生活实践或高考题的背景资料，增加对微生物分离和计数的应用。考察学生的掌握和应用情况。（2）构建土壤中分解尿素的细菌的分离与计数流程图任务二阐述微生物的数量测定活动1：阅读教材P18和P19，描述分解尿素的细菌的分离与计数过程脲酶尿素中性菌落数目稳定时菌落特征（2）构建土壤中分解尿素的细菌的分离与计数流程图任务二阐述微生物的数量测定活动1：阅读教材P18和P19，描述分解尿素的细菌的分离与计数过程M：代表稀释倍数；C：代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M偏低原因：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。任务三构建本节内容概念图使用说明：

概念图教师可先让学生构建，并利用多媒体平台投影学生的成果，和同学们一起完善和补充。1、选择性必修3

P18“相关信息”：挖掘血细胞计数板和细菌计数板的主要区别是什么?

提示：前者常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;后者可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。教材拾遗2、选择性必修3P18页正文延伸思考：为什么测定活菌的数量不能用平板划线法?

提示：由于在所划的线中,一般只有最后一次划线的末端才会形成只由一个细菌形成的单菌落,而其他一些菌落往往由两个或多个细菌繁殖而成,而在计数时一个菌落对应着一个细菌,这样在划线所得的平板中,菌落数目远低于活菌的实际数值,所以不能用平板划线法测定活菌数量。教材拾遗3、选择性必修3P18-19页“探究·实践”:利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时,经培养后发现培养基上出现多种菌落,可能的原因有哪些?提示：出现杂菌污染的可能原因:培养基制备过程中被杂菌污染;接种过程中,无菌操作不符合要求;系列稀释时,无菌操作不符合要求等。1.（2022·山东模拟）M真菌能促进根瘤菌（Rh）刺激根的局部膨大形成根瘤。为研究AM真菌促进Rh形成根瘤的机制，研究人员分别取经AM＋＋Rh－、AM－＋Rh＋和AM＋＋Rh＋处理的大豆根系分泌物（＋代表有，－代表无），灭菌后装满毛细管，将毛细管束放入含有根瘤菌菌液的试管中，实验装置如图1（此培养条件下根瘤菌能生存但并不增殖）。每隔两天取出毛细管，用无菌水冲洗其外壁，打碎研磨冲洗定容后进行活菌计数，结果如图2。下列有关叙述错误的是（

）

课堂训练CA．根瘤菌与AM真菌的本质区别是有无成形的细胞核B．可采用高压蒸汽灭菌锅对大豆根系分泌物进行灭菌处理C．取一定量的毛细管研磨液划线接种在增殖平板培养基上进行培养计数D．AM真菌与根瘤菌共同存在时，根系分泌物对根瘤菌的吸引作用更强

课堂训练解析：

A、根瘤菌属于原核生物，AM真菌属于真核细胞，二者的本质区别是有无成形的细胞核，A正确；B、可采用高压蒸汽灭菌锅对大豆根系分泌物进行灭菌处理，可以杀死微生物，B正确；C、取一定量的毛细管研磨液进行稀释涂布在增殖平板培养基上进行培养计数，C错误；D、从曲线图上可以看出，AM真菌与根瘤菌共同存在时（AM++Rh+组），菌落数更多，说明根系分泌物对根瘤菌的吸引作用更强，D正确。课堂训练2.(2024·广东深圳联考)热纤梭菌是一种能高效降解纤维素的嗜热厌氧细菌,可分泌一种多酶复合体将纤维素水解为可溶性糖,在农林废弃物的转化利用中具有应用价值。下图是筛选该菌的过程,下列相关叙述错误的是(

)

A．从牛粪堆的深层取样比从表层取样更加合理B．甲、丙都是以纤维素为唯一碳源的选择培养基C．用平板乙统计菌落数可准确反映该菌的真实数量D．丙中纤维素的残留量可反映该菌降解纤维素的能力C第4节

发酵工程及其应用遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第十一单元

发酵工程第1课时

发酵工程及其应用目录任务二任务三举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值任务一概述发酵工程及其基本环节构建本节内容概念图资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节

茅台酒的酿造利用了酵母菌细胞呼吸原理，为了提高酿造效率。随着高产酵母菌的选育、发酵技术的发展等，茅台酒的酿造步入了产业化生产的道路。

思考1.茅台酒的产业化生产是发酵工程应用的典例，发酵工程的基本环节包括哪些？绘制发酵工程基本环节的流程图。选育菌种扩大培养配置培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离、提纯产物获得产品使用说明：

以茅台酒贯穿，介绍发酵工程的基本环节，本节内容简单，教师可大胆放手让学生完成。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节1.选育菌种①方法：自然界直接筛选性状优良的常规菌种；通过诱变育种或基因工程育种获得。②实例：选产酸量高的黑曲霉生产柠檬酸；使用基因工程改造的啤酒酵母生产啤酒。③目的：

可以加速发酵过程，缩短生产周期。思考2.发酵工程各个基本环节的目的和注意事项有哪些？资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节2.扩大培养①目的：增加菌种数量。在发酵前需对菌种进行扩大培养②所用培养基：

液体培养基或固体培养基。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节3.配置培养基①配置培养基要遵循的原则：目的明确、营养协调、pH适宜。②营养构成：水、无机盐、碳源、氮源等。③配置的培养基要经过反复试验才能大规模应用。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节4.灭菌①发酵工程所用的菌种大多数是单一菌种。②灭菌的原因：杂菌与菌种之间形成种间竞争关系使产量下降或杂菌产生的代谢物抑制菌种的生长使产量下降。③实例：在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，杂菌分泌青霉素酶就会将青霉素分解掉。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节5.接种无菌条件。发酵工程的中心环节6.发酵罐内发酵①要在发酵过程中随时取样，检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；②及时添加必需的营养物质组分来延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物；③严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件，已获得所需的发酵产物。资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节8.获得产品7.分离、提纯产物分离、提纯产物的方法措施：发酵产物类型获得产品的方法微生物细胞过滤、沉淀等方法代谢物适当的提取、分离和纯化措施资料1：思考、分析并回答问题任务一概述发酵工程及其基本环节思考3.根据教材P23发酵罐的示意图，说出重要结构的作用？抽取样本进行检测调节罐温调节罐压控制溶解氧使微生物与发酵液混合均匀，加快O2的溶解以及散热活动1:思考、分析并回答问题

青霉素是由青霉菌中提炼出的一种抗生素。随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入了产业化生产的道路。在青霉素的发酵生产过程中，人们遇到了两个问题。请你提出解决这些问题的思路。

（1）青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢？(提示：血红蛋白具有携带O2的能力)

（2）

在发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢？

任务一概述发酵工程及其基本环节可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。

可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产一种产物。

资料2：思考、分析并回答问题发酵工程以其生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛应用，形成了规模庞大的发酵工业。

思考1：根据教材P24-P27,请你具体谈谈发酵工程应用的有关实例？任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值使用说明：

发酵工程应用，教师可结合生活实例，进行介绍和补充，可以查找相关的应用视频，增加趣味性和应用性。资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（1）食品工业---啤酒的工业化生产流程发芽焙烤碾磨糖化大麦水糖化罐大麦种子发芽，释放淀粉酶。加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。将干燥的麦芽

碾磨成麦芽粉。淀粉水解形成糖浆。资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（1）食品工业---啤酒的工业化生产流程蒸煮发酵消毒终止产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌。酵母菌将糖

转化为酒精

和CO2杀死啤酒中的大多

数微生物，延长它

的保存期。过滤、调节、分装

啤酒进行出售。资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（1）食品工业---生产食品添加剂资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（1）食品工业---生产酶制剂a.常见酶制剂b.酶制剂应用α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶、脂肪酶少数由动植物生产；绝大多数通过发酵工程生产；食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、

延长食品储存期和提高产品产量等；c.酶制剂来源资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（2）医药工业生产抗生素:例如应用产黄青霉生产青霉素，用于治疗脑膜炎、骨髓炎、肺炎等。生产氨基酸:例如精氨酸可以治疗高氨血症等疾病。生产激素:利用工程菌生产生长激素释放抑制激素，用于肢端肥大症的治疗。生产免疫调节剂：例如，利用工程菌生产乙肝疫苗。资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（3）农牧业生产微生物肥料:生产微生物农药:生产微生物饲料:用酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂；

单细胞蛋白制成微生物饲料，提高家禽增重快，产奶量或产蛋量高。

青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力。常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等苏云金杆菌防治农林虫害；白僵菌防治玉米螟、松毛虫等虫害；放线菌的井冈霉素用于防治水稻枯纹病。资料2：思考、分析并回答问题任务二举例说明发酵工程在生产上的重要应用价值（4）其他方面解决资源短缺和环境污染问题：利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质对极端微生物（生活在高温、高压、高盐和低温环境）的利用：利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量任务三构建本节内容概念图使用说明：

概念图教师可先让学生构建，并利用多媒体平台投影学生的成果，和同学们一起完善和补充。1、选择性必修3P23“图1-9”分析：某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺，由此可知____________________________________________________________________________。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，其主要做