2013浙科版选修2第二章《第一节 微生物发酵与食品生产》word学案1.doc

1、学案 1利用_的方法将特定的基因转移到_中，获得能生产特定产品的 _，再通过工程菌的_技术生产出大量的以前难以得到的各种产品。 2发酵是指在_利用_大量生产和积累特定_的过 程。发酵食品是指把_利用_生产和加工制作的食品。 3现代发酵生产的工艺流程包括 _、_、_、_、_、_产物等阶段。 4发酵过程中，要及时检测培养液中的_、_等，控制发酵进程。还要及 时添加必需的_，以满足微生物的营养要求。同时，要严格控制 _、_、_等发酵条件。 参考答案 1基因工程 微生物 基因工程菌 发酵培养 2一定条件下 微生物的生命活动 代谢产物或菌体 农副产品原料 发酵方法 3菌种选育 菌种的扩大培养 培养基配制

2、及灭菌 接种 发酵 分离和提纯 4菌体浓度 产物的含量 营养成分 温度 pH 溶氧量 1微生物有哪些类群？ 答案： 分类 形态 结构 生活方式 代表生物 病毒 无细胞 结构 主要由核酸 和蛋白质衣 壳组成 寄生 植物病毒、 动物病毒、 噬菌体 原核生 物界 单细胞 原核细 胞结构 寄生、腐 生、自养 细菌、蓝藻、 放线菌 真菌界 单细胞或 多细胞 真核细 胞结构 腐生、 寄生 酵母菌、 霉菌等 原生生 物界 单细胞 真核细 胞结构 寄生、异 养、自养 衣藻、变形 虫、疟原 虫等 2微生物需要哪些营养？ 答案： 营养物质 主要种类 功能 碳源 CO2、NaHCO 3、糖类、脂肪酸 等 提供微生物

3、合成有机物的碳 元素 氮源 分子态氮、氨、铵盐、硝酸 盐、尿素、牛肉膏、蛋白胨 为微生物合成含氮物质提供 氮素 生长因子 维生素、氨基酸、碱基(嘌呤、 嘧啶) 提供合成核酸、酶的原料 水 溶剂和生化反应的介质 无机盐 P、S、Mg、Fe、K、Ca、Mo、 Mn、Ni、Cu、I、Br 等 酶的成分、调节渗透压 3影响发酵过程的因素有哪些？ 答案：(1)温度 温度对微生物的影响是多方面的。首先，温度影响酶的活性。在最适温度范围内，随 着温度的升高，菌体生长和代谢加快，发酵反应的速率加快。当超过最适温度范围以后， 随着温度的升高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期缩短，产量下降。温度也影响生物合 成的途

4、径。 (2)pH pH 能够影响酶的活性，以及细胞膜的带电状况。细胞膜的带电状况如果发生变化，膜 的通透性会改变，从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。 (3)溶解氧 氧的供应对需氧发酵来说是一个关键因素。必须向发酵液中连续补充大量的氧，并要 不断地进行搅拌，这样可以提高氧在发酵液中的溶解度。 (4)泡沫 在发酵过程中，通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等，都有可 能产生泡沫。发酵过程中产生一定数量的泡沫是正常现象，但过多的持久性泡沫对发酵是 不利的。因为泡沫会占据发酵罐的容积，影响通气和搅拌的正常进行，甚至导致代谢异常， 因而必须消除泡沫。 (5)营养物质的浓

5、度 发酵过程中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度，会直接影 响菌体的生长和代谢产物的积累。 【例 1】 某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是( ) 罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的 生长繁殖 罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖 罐口封闭不严，促进 了需氧腐生菌的生长繁殖 A B C D 解析：乳酸菌是厌氧型生物，在缺氧条件下进行发酵产生乳酸，同时产生的乳酸抑制 了其他微生物的生长繁殖，制成泡菜。如果罐口密封不严，有氧条件下乳酸菌的发酵作用 受到抑制，同时好氧型腐生菌大量繁殖，使泡菜腐烂变质。 答案：B

6、 1用酵母菌酿酒时，向原料中通入足够的空气，酵母菌的数量与酒精产量的变化分别 是( ) A死亡、增多 B增多、不再产生 C增多、增多 D死亡、不再产生 【例 2】 发酵罐发酵的过程中，使温度升高的热量来源于 ( ) 冷水供应不足 微生物代谢旺盛 搅拌 培养基不新鲜 A B C D 解析：解答此题用排除法较易得出答案。第一，题目问的是使温度升高的热量来源， 而冷水只能带走热量，不能产生热量。第二，培养基的新鲜程度可影响代谢速度，但与热 量无直接关系。第三，微生物发酵过程中要进行呼吸作用，产生大量的化学能，其中大部 分转变成了热能而使温度升高。第四，搅拌增加了溶氧，加快反应速度，同时通过摩擦产 生

7、了热能，也可使温度升高。 答案：B 2下列有关谷氨酸发酵的叙述中正确的是( ) A发酵中不断通入空气 B培养条件不当将不能得到产品 C搅拌的唯一目的是使空气成为小泡 D冷却水可使酶活性下降 【例 3】 可作为硝化细菌的碳源、氮源、能量来源的是( ) A含碳有机物、氨、光 B含碳无机物、氨、氮 C含碳无机物、氨、化学能 D含碳有机物、氨、氨 解析：硝化细菌是化能自养型生物，自养型生物的碳源是 CO2、碳酸盐等含碳无机化 合物。所需氮源是无机氮化物，能作化能自养型微生物能源的物质都是一些还原态无机物 质，如氨既是硝化细菌的能源(氨经氧化产生能量化学能)，又是其氮源。 答案：C 3关于微生物的营养，

8、说法正确的是( ) A同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B凡是碳源都能提供能量 C除水以外的无机物仅提供无机盐 D无机氮源也能提供能量 【例 4】 关于菌种的选育不正确的是( ) A自然选育的菌种不经过人工处理 B诱变育种原理的基础是基因突变 C通过有性杂交可形成工程细菌 D采用基因工程的方法可构建工程菌 解析：自然选育菌种是根据人们的需求用固体培养基进行筛选，要经过人工处理。菌 种可以是细菌和真菌，工程菌可经过诱变育种、基因工程、细胞工程、有性杂交等获取。 答案：A 4基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品有( ) A白细胞介素 B乳酸 C柠檬酸 D抗生素 参考答案 课堂反馈 1B

9、解析：酵母菌属兼性厌氧型微生物，在有氧的条件下，将糖类物质分解成二氧 化碳和水；在无氧的条件下，产生二氧化碳和酒精。用酵母菌酿酒是利用其无氧呼吸产生 酒精的原理。原料中通入足够的空气，酵母菌进行旺盛的有氧呼吸，新陈代谢旺盛，繁殖 快，且有氧情况下无氧呼吸受抑制，使酒精产量下降。 2B 解析：进行谷氨酸发酵的菌种是异养需氧型微生物，所以在培养过程中要不断 通入无菌空气，避免杂菌污染。搅拌不但使空气形成小泡以增加培养液中的溶氧量，还能 使培养液与菌种充分接触，提高原料的利用率。发酵罐发酵的过程中，微生物代谢、搅拌 等使培养液温度升高，冷却水可降低温度，是保证酶正常活性的条件之一，而不是使酶的 活性

10、降低。当培养条件不当时不会得到谷氨酸，如 pH 降低时将得到乙酰谷氨酰胺。 3D 解析：考查对微生物的营养和能源的理解。含 C、H、O、N 的化合物既是微生物 的碳源，又是微生物的氮源；有机碳源能提供能量，无机碳源不能提供能量；无机物可提 供碳源、氮源和能源。如：CO 2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量；CO 2和 N2是 无机物，也是微生物的碳源和氮源；硝化细菌所利用的氮源是无机氮，即氨，同时氨也 为硝化细菌提供用以进行化能合成作用的能源。 4A 解析：乳酸、柠檬酸是传统发酵工业产品；抗生素是现代发酵工业产品；白细 胞介素是干扰素的一种，是利用基因工程获得基因工程菌，再通过现代发酵技术获得的。