新高考生物晨背晚默:选择性必修3第1章 发酵工程

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名称 新高考生物晨背晚默:选择性必修3第1章 发酵工程
格式 docx
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-08-05 13:23:08

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新高考生物晨背晚默(含校对答案)
选择性必修3第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
1.1857年,法国微生物学家巴斯德通过实验证明,酒精发酵是由活的    引起的。此后,人们才开始了解发酵的本质。这里所说的发酵,是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过    的代谢转化为人类所需要的产物。不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。(P5)
2.千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成            ,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、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是    。(P5)
3.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为      技术。传统发酵以      的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。(P5)
4.乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成    (反应简式①),可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多,在自然界中分布广泛、空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和      。
①C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量(P5)
5.酵母菌是      微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵(反应简式②),可用于酿酒、制作馒头和面包等。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    。
②C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(P6)
6.制作传统泡菜是利用植物体表面天然的    来进行发酵的。发酵期间,乳酸会不断积累,当它的质量百分比为0.4%~0.8%时,泡菜的口味、品质最佳。(P6“探究·实践”)
7.泡菜在腌制过程中会有        产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但如果人体摄入过量,会发生中毒,甚至死亡。(P6“探究·实践”)
8.醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸(反应简式③);当缺少糖源时则将乙醇转化为    ,再将乙醛变为    (反应简式④)。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为      。
③C6H12O6+2O22CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量
④C2H5OH+O2CH3COOH(醋酸)+H2O+能量(P7)
9.果酒自然发酵时,利用葡萄皮上        ;工业生产时,人工接种纯化的酵母菌,以提高发酵效率。(P7“探究·实践”)
10.果酒变果醋发酵改变两个条件:一    ,因为醋酸菌是好氧细菌;二    ,因为酵母菌在18~25 ℃,而醋酸菌在30~35 ℃。(P7“探究·实践”)
11.果酒与果醋发酵流程:挑选葡萄→冲洗(再去梗)→榨汁→酒精发酵醋酸发酵。(P7)
第2节 微生物的培养技术及应用
第41天 一、微生物的基本培养技术
(一)培养基的配制
1.人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。
2.培养基的化学成分包括 ____________________________________________
______________________________________________________________________等。
(1)    :能为微生物的代谢提供     的物质。如CO2、NaHCO3等      ;糖类、石油、花生粉饼等      。       只能利用      。单质碳不能作为碳源。
(2)    :能为微生物的代谢提供     的物质。如N2、NH3、NO、NH等      ;蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等    。 只有       才能利用   。
(3)水
(4)无机盐
(5)生长因子:微生物生长繁殖所必需的,但自身不能合成或合成能力有限,如维生素,氨基酸,碱基等。培养某些微生物时可以不用添加生长因子。
另外,培养基还要满足微生物生长对  、        以及    的要求。例如,培养      时需要在培养基中添加     ,培养    时须将培养基的pH调至    ,培养    时需要将pH调至        ,培养          则需要提供    的条件。(P10)
3.培养基的种类及用途:
(1)按      可分为       、        和       。       应用于工业或生活生产,       应用于微生物的分离和鉴定,        则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
(2)按照    培养基可分为       和       。      是用成分已知的化学物质配制而成,其中成分的种类比例明确,常用于微生物的分离鉴定。       是用化学成分不明的天然物质配制而成,常用于        。
(3)按照培养基的    ,可将培养基分为        和       。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基中              配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。
(二)无菌技术
1.获得纯净培养物的关键是                ,要注意以下几个方面:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
无菌技术除了用来                    外,还能有效                。
2.消毒
(1)消毒指使用较为            仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。
(2)消毒方法常用       ,       (对于一些不耐高温的液体),还有      (如酒精、氯气、石炭酸等)、       。
3.灭菌
(1)灭菌是指使用         杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
(2)灭菌方法有      、      、        。
①接种环、接种针、试管口等使用      ;
②玻璃器皿、金属用具等使用      ,所用器械是      ;
③培养基、无菌水等使用        ,所用器械是           。
4.比较消毒和灭菌
比较项 理化因素的作用强度 消灭微生物的数量 芽孢和孢子能否被消灭
消毒                       
灭菌               
(三)微生物的纯培养
第42天 
1.微生物的纯培养包括配制培养基、    、    、分离和培养等步骤。(P11)
2.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是    。采用      和      能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。(P12“探究·实践”)
3.倒平板 待培养基冷却至    左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。(P12“探究·实践”)
4.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。经数次划线后培养,可以分离得到单菌落。平板划线的具体操作见下面的流程图。(P13“探究·实践”)
5.培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度?
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?
____________________________________________________________________。
7.平板冷凝后,为什么要将平板倒置? _______________________________
____________________________________________________________________。
8.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
9.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?
答:操作的第一步灼烧接种环是为了                 ;每次划线前灼烧接种环是_________________________________________
_____________________________________________________________,
从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,_______________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
10.在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
11.在第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、微生物的选择培养和计数
1.在微生物学中,将允许    种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。(P16)
2.如果想知道1 g土壤中有多少能分解尿素的细菌,仅有选择培养基是不够的,还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法。可采用稀释涂布平板法,其操作如图(P17)
稀释涂布平板法操作示意图
3.稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数为    的平板进行计数。(P18)
4.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为30~300、适于计数的平板。在同一稀释度下,应至少对    个平板进行重复计数,然后求出平均值。(P18)
5.值得注意的是,统计的菌落数往往比活菌的实际数目    ,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。因此,统计结果一般用    而不是用活菌数来表示。(P18)
6.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于            、      等的计数。用细菌计数板可对       的细胞进行观察和计数。(P18“相关信息”)
7.除上述的活菌计数外,利用     进行直接计数,也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数得,统计的结果一般是活菌数和死菌数的    。(P18)
8.绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以    作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。(P18“探究·实践”)
9.一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的    特征。请仔细观察你所分离到的菌落,最好以表格的形式将不同菌落的特征(如形状、大小和颜色等)记录下来。(P19“探究·实践”)
第3节 发酵工程及其应用
第43天 
1.发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、    ,接种,发酵,        等方面。(P22)
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过    育种或      育种获得。生产柠檬酸就需要筛选产酸量高的黑曲霉。在啤酒生产中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速发酵过程,缩短生产周期。(P22)
3.工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米,接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以,在发酵之前还需要对菌种进行    培养。(P22)
4.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的温度、    、    、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制;还可以进行反馈控制,使发酵全过程处于最佳状态。(P23)
5.发酵罐内发酵:这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,更严格控制    、    和    等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产:在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和        。(P23)
6.如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用    、    等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、    和    措施来获得产品。(P23)
7.发酵罐
发酵罐示意图
8.发酵工程以其生产条件    、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染    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的应用,形成了规模庞大的发酵工业。(P24)
9.在我们的日常生活中,利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是,主要包括以下三个方面。第一,生产传统的发酵产品。第二,生产各种各样的食品    。第三,生产    。(P24)
10.例如,以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成        和    ,然后经淋洗、调制成的酱油产品;以谷物或水果等为原料,利用酿酒酵母发酵生产的各种    。(P24)
11.柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂,它可以通过    的发酵制得;由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。(P25)
12.与传统的化学农药不同,微生物农药是利用微生物或其    来防治病虫害的。(P27)
13.许多国家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    ,即单细胞蛋白。(P27)
自我校对
第1节
1.酵母菌 微生物 2.小分子的肽和氨基酸 毛霉 3.传统发酵 混合菌种 4.乳酸 乳酸杆菌 5.兼性厌氧 28 ℃ 6.乳酸菌 7.亚硝酸盐 8.乙醛 醋酸 30~35 ℃ 9.野生的酵母菌 10.通氧 升高温度
第2节
一、(一)2.水、无机盐、碳源、氮源 (前四个为基本成分)和生长因子 (1)碳源 碳元素 无机碳源 有机碳源 异养微生物 有机碳源 (2)氮源 氮元素 无机氮源 有机氮源 固氮微生物 N2 (5)pH 特殊营养物质 氧气 乳酸杆菌 维生素 霉菌 酸性 细菌 中性或微碱性 厌氧微生物时 无氧 3.(1)物理性质 液体培养基 半固体培养基 固体培养基 液体培养基 固体培养基 半固体培养基 (2)成分 合成培养基 天然培养基 合成培养基 天然培养基 实际工业生产 (3)用途 选择培养基 鉴别培养基 加入某种指示剂或化学药品
(二)1.防止外来杂菌的入侵 防止实验室的培养物被其他外来微生物污染 避免操作者自身被微生物感染 2.(1)温和的物理或化学方法 (2)煮沸消毒法 巴氏消毒法 化学药剂消毒 紫外线消毒 3.(1)强烈的理化因素 (2)灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 ①灼烧灭菌法 ②干热灭菌法 干热灭菌箱 ③高压蒸汽灭菌法 高压蒸汽灭菌锅 4.较为温和 部分生活状态的微生物 不能 强烈 全部微生物 能
(三)1.灭菌 接种 2.菌落 平板划线法 稀释涂布平板法 3.50 ℃ 5.可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了 6.通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基 7.平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以减少使培养基中的水分过快地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染 8.不能。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物 9.避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端 能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者 10.以免接种环温度太高,杀死菌种 11.划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落
二、1.特定 3.30~300 4.3个 5.少 菌落 6.相对较大的酵母菌细胞 霉菌孢子 细菌等较小 7.显微镜 总和 8.尿素 9.菌落
第3节
1.灭菌 产品的分离、提纯 2.诱变 基因工程 3.扩大
4.pH 溶解氧 5.温度 pH 溶解氧 N-乙酰谷氨酰胺
6.过滤 沉淀 分离 纯化 7.取样管 进入口 排出口
8.温和 小 9.添加剂 酶制剂 10.小分子的肽 氨基酸 酒类 11.黑曲霉 12.代谢物 13.菌体