微生物与发酵工程1

微生物与发酵工程13101002 朱梦雪发酵工程是生物工程的重要组成部分,也是现代微生物学的核心内容;任何产品的发酵生产都必须通过微生物发酵或细胞扩大培养才能实现。

因此,微生物与发酵是紧紧联系在一起的。

微生物发酵工程是加快发酵工程研究成果转化为生产力,取得最佳效益的重要手段。

微生物科学工作者应不失时机地积极而科学地运用这种手段为社会社会主义市场经济服务。

根据文献的调查，微生物的发酵工程主要应用于以下几点：首先是在农业生产上，巴西全国土壤生物研究中心的研究人员发现一种新固氮菌,即固氮醋杆菌(Aeetobaeterdiazotrophyeus)。

这是人类发现的第一个有固氮能力的醋杆菌,生活在甘蔗根部,具有很强的抗酸性。

由于它的高效固氮能力,可使甘蔗年产量提高2倍(由60吨/公顷提高到180吨/公顷)。

在固氮菌的研究方面,我国作物茎瘤固氮根瘤菌的高效固氮活性,以及小麦、玉米、陆生水稻固氮根瘤菌研究取得重要进展;英国诺丁汉大学一个研究小组也获得田著根瘤菌进入小麦、水稻、玉米和油菜等非豆科植物侧根中形成小根瘤,且有固氮作用的类似结果。

今年拟在埃及、印度、墨西哥分别进行小麦、水稻、玉米的田间试验。

这些非豆科专性共生固氮菌尚处在试验研究阶段。

而我国联合固氮微生物早已产业化生产,其产品推广应用于农业生产实践,获得了增产的效果。

近又发现一些新的联合固氮菌如产酸克氏杆菌、植皮克氏杆菌(Klebsiellaplantieola)等,为扩大联合固氮菌AIJ新品种的研制做出了新贡献。

其次是在生物材料方面。

有很多生物材料都是应用微生物发酵来生产的。

我了解到的有生物可降塑料、建筑用生物材料和壳聚糖材料。

生物可降解塑料:微生物合成塑料物质:加拿大蒙特利尔生物技术研究所以甲醇为原料利用从土壤中选育的嗜甲基细菌生产聚件轻基丁酸(PHB),在我国,武汉大学生物工程研究中心用圆褐固氮菌发酵生产PHB;中国科学院微生物研究所用真养产碱杆菌生产PHB,在培养基中累积的量达细胞干重的63%(W/W);山东大学微生物研究所用该菌生产PHB的研究取得类似结果。

第五章微生物与发酵工程一、单选题（35分）：1.操纵细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状的基因位于（ ）A. 核区B.线粒体C. 核糖体D.质粒 2.通常用来作为菌种鉴定的重要依据是（ ）A. 细菌体积 B ．细菌形状 C ．菌落特点 D.细菌结构 3．要从多种细菌中分离出金黄色葡萄球菌，培养基要用 （ ）A. 加入青霉素的培养基 B ．加入高浓度食盐的培养基 C ．固体培养基 D.液体培养基 4．下列与微生物的代谢活动专门旺盛无关的缘故是 （ ）A ．表面积与体积比大B ．数量多C ．对物质的转化利用快 D. 表面积大 5．下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是 （ ）A ．氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素B ．核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸C ．多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸D ．氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素 6．可用于观看细菌运动的培养基是 （ ）A ．固体培养基B ．半固体培养基 C.液体培养基 D.天然培养基 7．研究微生物的生长是以群体为单位的，这项研究不包括 （ ） A ．菌落的生长 B ．繁育 C.群体细胞数增加 D.个体的体积增大 8．作为生产用和科研材料用的菌种，常选 （ ） A.稳固期 B ．衰亡期C ．调整期 D. 对数期9．下列不属于微生物的是 （ )A.原核生物B.原生生物C.真菌D.微小动植物10．在微生物生长的过程中，细胞形状最多和数目最多的时期是 （ ）A.对数期、稳固期B.衰亡期、对数期C.稳固期、衰亡期D.衰亡期、稳固期11．环境中氧含量的状况，对不同代谢类型的微生物群体的生长具有不同的阻碍，下列菌中无明显阻碍的是 （ ）A ．酵母菌B ．产甲烷杆菌 C.破伤风杆菌 D ．乳酸菌12．微生物群体生长状况的测定方法能够是 （ ）:①测定样品的细胞数目 ②测定次级代谢产物的总含量 ③测定培养基中细菌的体积 ④测定样品的细胞重量A ．②④ B．①④ C.①③ D.②③13．微生物代谢的调剂属于 （ ）A ．神经调剂 B.激素调剂 C ．酶的调剂 D.基因调剂14．在细菌培养中，所制备的斜面培养基形成的斜面的长度不超过试管总长的（ ） A.l ／5 B ．2/3 C ．1/4 D ．1/215．在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为 （ ） ①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤培养基的分装 ⑥称量A.①②⑥⑤③④ B ．⑥①②⑤③④ C ．⑥①②⑤④③ D ．①②⑤④⑥③ 16．通过阻碍微生物膜的稳固性，从而阻碍营养物质吸取的因素是（ ） A.温度B. pHC.氧含量 D ．前三者的共同作用 17．在实际生产中，对数期的长短取决于（ ）①培养罐的大小 ②接种量的大小 ③培养基的多少 ④代谢产物合成的多少 A.②④ B ．②③ C ．①② D ．①③18．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于 （ ） A.固体发酵 B ．液体发酵 C ．氨基酸发酵 D ．需氧发酵 19．圆褐固氮菌可利用的氮源是 （ ） A ．氨 B ．分子氮 C ．尿素 D ．蛋白陈 20．多数真菌的最适pH 出为（ ）A ．5．0～6．0 B. 6．0～7．0 C ．4．0～5．0 D.3．0～4．0 21．酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a 、b 、c 、d 分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是A aB bC cD d22．关于微生物代谢产物的说法中不正确的是 （ ）A.初级代谢产物是微生物生长和繁育所必须的B.次级代谢产物并非是微生物生长和繁育所必须的C.次级代谢产物在代谢调剂下产生D.初级代谢产物的合成无需代谢调剂23．单细胞蛋白是通过下列何种方法获得的 （ ）A ．基因工程B ．细胞工程C ．发酵工程 D.酶工程24．某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其缘故是 （ ）A．温度操纵不适B．通气量过多 C. pH呈酸性 D.溶氧不足25．下列可用于生产谷氨酸的菌种是（）A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B．链球菌、大肠杆菌C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌D．大肠杆菌、乳酸菌26．发酵过程中，可不能直截了当引起pH变化的是（）A．营养物质的消耗B．微生物呼出的CO２C．微生物细胞数目的增加D．次级代谢产物的积存27．能为发酵工程提供菌种的是（）A.植物体细胞杂交B．动物细胞融合 C. 目的基因转移 D.聚乙二醇处理大肠杆菌28．依照酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列酶中属于胞外酶的是（）A.呼吸酶B.光合酶C．消化酶D．解旋酶29．在生产实践中，假如接种量大，则细菌生长的情形是（）A.调整期延长B.调整期缩短C.对数期缩短D.稳固期后移30．微生物体内抗毒素、抗生素、色素等的形成时期要紧是在( )A.调整期B.对数期C.稳固期D.衰亡期31．所有细菌都具有特点是（）A 差不多上异养生物B 仅在有水条件下繁育C 仅在有氧条件下生长D 生存温度都超过80℃32．关于灭菌和消毒的不正确的明白得是（）A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B．消毒和灭菌实质上是相同的C．常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法 D．接种环用烧的法灭菌33．构成流感病毒的结构是（）A.荚膜、衣壳、核酸B.鞭毛、核酸、衣壳C.囊膜、鞭毛、核酸D.囊膜、衣壳、核酸34．下图是表示温度对微生物的生长阻碍，其中正确的是（）35．酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，缘故是（）A.碳源供应太充足B.细胞会发生质壁分离C.改变了酵母菌的出值D.葡萄糖不是酵母菌的原料二、多选题（10分）：36．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。

微生物学与发酵工程的关系微生物学是研究微生物的科学，而发酵工程是利用微生物进行工业生产的一门学科。

微生物学与发酵工程之间存在着紧密的联系和互相促进的关系。

微生物学为发酵工程提供了理论基础和实验依据，而发酵工程则是微生物学研究成果的应用和发展。

微生物学为发酵工程提供了丰富的微生物资源。

微生物是发酵工程的基础和关键。

通过对各种微生物的研究和分离，可以得到适合发酵生产的菌种。

微生物学家通过对微生物的形态、生理、遗传等方面的研究，为发酵工程提供了合适的菌种选择和培养条件的优化。

微生物学的发展也推动了发酵工程的进步，新的微生物资源的发现使得发酵工程的应用范围更加广泛。

微生物学为发酵工程提供了发酵过程的理论基础。

微生物学研究了微生物的代谢途径、生长规律、产物合成等方面的原理，为发酵工程的设计和优化提供了重要的依据。

通过对微生物代谢途径的研究，可以了解微生物在不同条件下的生长和代谢特点，从而调节发酵条件以提高产物的合成效率。

微生物学还研究了微生物的基因工程和代谢工程，通过改造微生物的基因组和代谢途径，可以实现对发酵过程的精确控制和产物的改良。

发酵工程的实践应用也促进了微生物学的发展。

发酵工程的需求推动了微生物学技术的创新和改进。

在大规模发酵生产中，微生物的培养、发酵条件的控制、产物的提取纯化等都需要微生物学的技术支持。

同时，发酵工程中的问题和挑战也促使微生物学家进行更深入的研究，以提供更好的解决方案和技术支持。

微生物学与发酵工程的关系可以用一个相互促进的循环来描述。

微生物学为发酵工程提供了理论和实验基础，为发酵工程的发展提供了支持；而发酵工程的应用和需求则推动了微生物学的研究和创新。

两者相互依赖、相互促进，共同推动了微生物学和发酵工程的发展。

总的来说，微生物学与发酵工程之间存在着紧密的关系。

微生物学为发酵工程提供了微生物资源和理论基础，而发酵工程则是微生物学研究成果的应用和发展。

微生物学与发酵工程的合作促进了两个领域的发展，为工业生产和科学研究提供了重要的支持和推动。

微生物工程与发酵工程微生物工程与发酵工程是一门涵盖微生物学、生物工程学和化学工程学等多个学科知识的综合性学科。

本文将从微生物工程与发酵工程的基本概念、应用领域以及发展前景等方面进行探讨。

微生物工程与发酵工程是利用微生物生长、代谢和功能特性，通过工程手段加工产品的一门学科。

微生物是一类生命活动较为简单的生物体，但却在自然界中发挥着不可或缺的作用。

微生物工程利用这些微生物可控地合成有用的物质，如酶、抗生素、有机酸等。

而发酵工程则是在具体产品的生产过程中，通过对微生物生长环境、培养基和发酵条件的控制，达到最佳生产效果。

微生物工程与发酵工程的应用领域非常广泛。

在食品工业中，微生物工程与发酵工程被广泛应用于酿造、发酵、酸奶、酵素等食品的生产过程中，提高了产品的质量和产量。

在制药工业中，利用微生物工程生产抗生素和其他药物，为人类的健康提供了重要保障。

在环境保护领域，微生物工程与发酵工程可以用来处理废水、废气等环境问题，起到净化环境、保护生态的作用。

随着科学技术的不断发展，微生物工程与发酵工程的前景非常广阔。

在新药开发领域，微生物工程可以利用基因重组技术合成更多更有效的药物，为医疗健康领域带来更多新的突破。

在能源领域，微生物工程可以研发利用微生物生产生物燃料的技术，为替代传统石油能源提供新的途径。

在环境领域，微生物工程可以利用微生物降解有害物质、净化环境等技术，为环境保护和生态建设贡献力量。

总而言之，微生物工程与发酵工程作为一门前沿交叉学科，将继续在多个领域发挥重要作用，为人类的生产生活、医疗健康、环境保护等方面提供更多更好的解决方案。

未来，随着科学技术的不断进步和创新，微生物工程与发酵工程必将迎来更加美好的发展前景。

微生物工程与发酵工程微生物工程与发酵工程是现代生物技术领域中的重要分支，通过对微生物及其代谢产物的研究与应用，为人类社会的发展做出了巨大的贡献。

本文将从微生物工程和发酵工程的基本概念、应用领域、发展历程以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、微生物工程的基本概念微生物工程是一门综合性的学科，它以微生物为研究对象，通过对微生物的生理特性、代谢途径以及遗传信息进行研究，运用工程技术手段来改良微生物的性质或开发利用微生物，以满足人类社会对于产品、能源、环境等方面的需求。

微生物工程广泛应用于医药、食品、农业、能源等领域，其中最具代表性的就是微生物的工业发酵。

微生物工程通过对微生物的培养、菌种筛选、代谢工程等方式，实现了大规模的微生物生产，如生物药物、生物肥料、酿造工艺中的酒精、乳酸、醋酸等。

此外，微生物工程还可以应用于环境修复、废弃物处理、能源生产等领域。

二、发酵工程的基本概念发酵工程是微生物工程领域中一个重要的分支，它以微生物的代谢过程为基础，运用工程技术手段进行发酵过程的优化、控制和扩大规模生产，以提高产品的产量和质量。

发酵工程广泛应用于食品、医药、化学等领域。

在食品行业中，发酵工程被用于酿造传统的食品和调味品，如酱油、酱菜、味精等。

在医药行业中，通过发酵工程可以生产多种生物药物，如抗生素、乙肝疫苗等。

在化学行业中，发酵工程被用于生产有机酸和有机溶剂，如乳酸、醋酸、甘油等。

三、微生物工程与发酵工程的发展历程微生物工程与发酵工程的发展历程与人类社会对于资源利用和生产方式的需求密切相关。

随着工业革命的爆发，人类对于能源和化工产品的需求日益增长，推动了微生物工程与发酵工程的发展。

19世纪末，发酵工艺的研究进入了现代化阶段，由此标志着微生物工程与发酵工程的发展有了较大的突破。

20世纪初，发酵工程开始应用于工业生产，如酒精、醋酸等的大规模生产。

在此后的几十年间，发酵工程经历了从衰退到复兴的过程，由于人造合成有机化合物的发展和应用，导致了对于发酵工艺的冷落。

微生物发酵工程概述-课件 (一)
微生物发酵工程是指利用微生物在特定条件下对有机物进行代谢转化，以获得有用产物的一种技术。

微生物发酵工程又被称为微生物工艺学，被广泛应用于食品、医药、化学、农业等领域。

微生物发酵工程的主要过程包括培养微生物、加入发酵基质、维持发
酵条件、采集发酵产物等。

发酵基质通常是含有碳源、氮源、矿物质
等营养成分的液体或固体，通过调节基质中各成分的比例和浓度，可
以影响微生物的生长速率和代谢产物的种类和量。

微生物发酵工程的应用十分广泛。

在食品行业中，例如酿造啤酒、葡
萄酒、酸奶等，通过微生物代谢作用获取大量的发酵产品；在医药领域，利用微生物发酵工程可以大规模合成药物，如青霉素、链霉素、
抗肿瘤药物等；在化工行业，则可以生产酒精、有机酸、氨基酸、酶
制剂等。

微生物发酵工程的兴起始于20世纪初。

在过去的几十年中，随着生命
科学、材料科学、信息技术等多种学科的发展，微生物发酵工程也得
到了更深入的研究和更广泛的应用。

在微生物种类、发酵工艺、发酵
产物种类和质量等方面，都产生了重大的变化和进展。

总之，微生物发酵工程作为一种可持续发展的技术，在工业、农业、
医药、环保等诸多领域具有广泛的应用前景。

未来，随着各种新兴科
学技术的不断涌现，微生物发酵工程也将继续发展和创新，为人们创
造更多的价值。

专题四微生物与发酵工程一、选择题1、细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法可依次用于杀灭哪些部位的杂菌（）A、接种环、手、培养基B、高压锅、手、接种环C、培养基、手、接种环D、接种环、手、培养基2、下列关于发酵工程的说法，错误的是（）A、发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身B、可通过人工诱变选育新品种C、培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D、环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成3、下列措施中能把微生物生长的调整期缩短的是（）A、接种多种细菌B、增加培养基的量C、加大接种的量D、选用孢子接种4、下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（）A、是碳源的物质不可能同时是氮源B、凡是碳源都能提供能量C、有些含氮的无机盐可以是生长因子D、有些无机氮源也能提供能量5、科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理，选育了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的，这种人工控制的方法实质上利用了以下哪种调节方式？（）A、酶合成的调节B、酶活性的调节C、二者都有D、二者都无6、关于微生物代谢调节说法正确的是（）A、乳糖诱导大肠杆菌合成分解乳糖的酶属于酶活性的调节B、酶活性调节是一种快速、精细的调节方式C、酶合成调节与酶活性调节不是同时存在的D、微生物的代谢产物与酶结合不会改变酶的结构7、在培养酵母菌时，培养基中加入什么样的特殊物质，以保证抑制其他杂菌的繁殖（）A、生长因子B、食盐C、高浓度蔗糖溶液D、青霉素8、分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段，产品不同，分离提纯的方法不同，对产品的代谢产物常采用的提取方法是（）①蒸馏②萃取③过滤④离子交换⑤沉淀A、①③⑤B、①②④C、①②③D、③④⑤9、下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述中，正确的是（）A、发酵中不断通入纯氧气B、搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养基中的溶氧量C、冷却水可使酶的活性下降D、若培养条件不当就不能得到所需产品10、发酵工程中培育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是（）①人工诱变②基因移植③细胞杂交A、①B、①②C、②③D、①②③11、人们常用大肠杆菌作为判断自来水是否被粪便污染的指示菌，我国规定1000mL自来水中的大肠杆菌数不得超过（）A、1个B、3个C、5个D、10个12、下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长（S、C、M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质），问细菌不能合成哪一种物质？（“+”表示生长良好，“－”表示生长不好）A、UB、VC、YD、Z13、某一种细菌菌株需要从环境中摄取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能够生长，此菌株对链霉素敏感。

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考点18 微生物与发酵工程一、选择题1.(2011·四川高考)下列关于微生物生长曲线的叙述，不正确的是( )A.在相同培养条件下接种对数期的菌种，调整期将缩短B.进入对数期的微生物代谢旺盛，形态和生理特性比较稳定C.进入稳定期后不再产生新细胞，活细胞数目维持相对恒定D.进入衰亡期后部分细胞解体，可释放出抗生素等代谢产物【解析】选C。

A项，对数期的菌种细胞代谢能力最强，分裂能力强，增长速度快，此时接种，调整期将缩短；B项，对数期的微生物菌体以等比数列形式增加，增长速度快，细胞代谢能力最强，细菌很少死亡或不死亡，微生物内部各成分最为均匀，形态和生理特性比较稳定；C项，进入稳定期后生长速率下降，死亡率上升，细胞数目达到最大值，新生的细胞数和死亡的细胞数相当；D项，进入衰亡期后部分细胞解体，可释放一些对人类有用的抗生素等次级代谢产物。

2.(2011·重庆高考)下列有关细菌培养的叙述，正确的是( )A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动【解析】选D。

A项，在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一种细菌增殖而来的；B项，青霉素能破坏细菌等原核生物的细胞壁而抑制细菌的增殖，对真菌没有明显作用；C项，破伤风杆菌是厌氧菌，通入氧气会抑制其生长；D项，半固体培养基中可以观察细菌的运动。

二、非选择题3．(2011·全国卷) 某同学从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。

回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择作为该酶作用的物质，反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。

(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为。

微生物与发酵工程微生物是指形体微小、结构简单、通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看清楚的生物。

第一节：微生物的类群微生物比较表：微生物 细菌 放线菌 蓝藻支原体 真菌原生生物第二节：微生物的营养、代谢和生长一、微生物的营养1．微生物需要的营养物质、来源及功能2．微生物培养基的配制原则（1） 目的明确：培养不同的微生物选用不同的材料 （2） 营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例（3） PH 要适宜：不同的微生物适宜生长的PH 范围不同 3．培养基的种类培养基是一种人工配制的、适合微生物生长或产生代谢产物用的混合养料。

其分类如下：（2）固体培养基：用于微生物的分离、计数半固体培养基：用于观察微生物的运动、鉴定、保藏菌种液体培养基：用于工业生产根据化学成分分为：合成培养基：用已知成分的化学物质配成天然培养基：用成分不明确的天然物质配成，用于工业生产二、微生物的代谢定义：微生物代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应。

特点：由于微生物的表面积与体积比很大，有利于与外界环境进行物质交换，所以其代谢异常旺盛。

2． 微生物代谢的调节主要有两种调节方式：酶合成的调节和酶活性的调节。

两种方法同时存在，密切配合相互协调。

3． 微生物代谢的人工控制酶合成调节（基因表达的调控） 组成酶：微生物中一直存在，受遗传物质控制的酶 诱导酶：环境中特定物质诱导下合成的酶酶活性调节 （酶结构的变化）代谢产物积累过量时就会抑制酶的活性 特点是：快速、精细。

措 施 改变微生物的遗传特性：例如诱变处理 控制发酵条件：例如改变细胞膜的透性三、微生物的生长1．微生物群体生长的规律（1）微生物群体生长的测定方法：A．测定细菌的细胞数目：样品与等量的已知含量的红细胞混合，用显微镜计数，得出细菌与红细胞的比例，推算出单体体积内的细菌数。

B．测重量：计算细胞总的重量（2）生长规律：2．影响微生物生长的环境因素（1）温度：最适温度是25－370C。

第1章 发酵工程：第2节 微生物的培养技术及应用 第1课时 微生物的基本培养技术一、理清主干知识一、培养基1．概念：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。

2．种类(按物理性质分) 液体培养基――→加入凝固剂，常用琼脂固体培养基3．营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH 、特殊营养物质以及O 2的需求。

二、无菌技术获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术主要包括消毒和灭菌。

二者的区别如下表所示。

三、微生物的纯培养1．相关概念(1)培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。

(2)纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。

(3)纯培养：获得纯培养物的过程就是纯培养。

2．酵母菌的纯培养二、诊断自学效果1．判断下列叙述的正误(1)所有的培养基中都要加入琼脂(×)(2)微生物在液体培养基中生长可形成菌落(×)(3)获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染(√)(4)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用湿热灭菌法进行灭菌(×)(5)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落(×)2．(2020·绵阳期末)下列关于无菌技术应用的叙述，正确的是()A．煮沸消毒可杀死物体内外所有的微生物B．使用后的培养基可以直接丢弃C．紫外线适用于物体表面和空气消毒D．金属器具只能采用灼烧灭菌法进行灭菌解析：选C煮沸消毒只能杀死物体内外一部分微生物，A错误；使用后的培养基要经过灭菌处理后才可以丢弃，否则会引起微生物污染，B错误；紫外线适用于物体表面和空气消毒，C正确；金属器具也可以采用干热灭菌法进行灭菌，D错误。

3．关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作，下列说法正确的是()A．配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行B．倒平板时，打开培养皿将锥形瓶中的培养基倒入C．倒入培养基后立即将平板倒置，防止培养基受污染D．划线接种时，灼烧接种环冷却后进行再次划线解析：选D倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行，而配制培养基不需要在酒精灯的火焰旁进行，A错误；倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基(10～20 mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，而不能打开皿盖，B错误；倒平板后，需等培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置，C错误；划线接种时，灼烧接种环后要等待其冷却后才能进行再次划线，D正确。

专题8 生物技术与工程之发酵工程一、基础考法全面练1．下列关于传统发酵技术及其应用的叙述正确的是()A．果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可适当延长B．制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生乙酸的原理C．制作泡菜利用乳酸菌发酵产生乳酸和CO2的原理D．家庭制作泡菜无需灭菌是因为泡菜汤中的亚硝酸盐可杀死杂菌解析：选A果酒发酵后期，酵母菌无氧呼吸减弱，产生的二氧化碳减少，所以拧松瓶盖的间隔时间可适当延长，A正确；醋酸菌是好氧细菌，其发酵产生乙酸必须在有氧条件下进行，B错误；乳酸菌发酵产生乳酸，没有CO2，C错误；家庭制作泡菜无需灭菌是因为在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，D错误。

2．老坛酸菜，古称殖，《周礼》中就有其名。

土坑酸菜是将芥菜倒到土坑里，这些芥菜并不清洗，放置好后加水、盐等，用薄膜包上，盖上土直接腌制。

下面关于酸菜的制作叙述正确的是()A．土坑酸菜涉及食品安全问题，因为制作前没有清洗灭菌B．老坛酸菜制作过程中需要严格密封C．真空包装的酸菜会因为乳酸菌的大量繁殖而发生胀袋D．由于酸菜腌制过程中会产生硝酸盐，因此酸菜腌制需要控制好时间解析：选B因为卫生不达标等原因，土坑酸菜涉及食品安全问题，A错误；酸菜制作的原理是乳酸菌发酵，故老坛酸菜制作过程中需要严格密封，B正确；乳酸菌的大量繁殖不会产生气体，不会胀袋，C错误；酸菜腌制过程中会产生亚硝酸盐，D错误。

3．(2022·德州三模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。

下列有关叙述正确的是()A．进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖B．泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生C．家庭自制瓶装酸奶时，需对鲜奶进行高温灭菌，并定期拧松瓶盖D．制作果醋时，可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源解析：选D有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式，进行泡菜、酸奶发酵的菌种为乳酸菌，进行果醋发酵的菌种为醋酸菌，均为原核生物，进行二分裂，A错误；泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要是植物细胞中的水，B错误；高温灭菌会破坏酸奶中的营养成分，且自制酸奶时利用的是乳酸菌，其代谢不产生气体，无需拧松瓶盖，C错误；果醋发酵的菌种为醋酸菌，可以利用酒精产生乙酸，D正确。

微生物遗传学与发酵工程技术微生物遗传学是研究微生物遗传信息的科学，主要包括微生物基因组结构与功能、基因表达调节机制等方面。

发酵工程技术是利用微生物、细胞或其代谢产物进行生产和制造的技术。

微生物遗传学与发酵工程技术紧密相连，后者的顺利发展离不开前者的支持。

微生物遗传学对于发酵工程的研究至关重要。

发酵工程利用微生物进行代谢过程，而微生物的代谢与其基因组密切相关。

在微生物的基因组中，有一些基因扮演着不同的角色，如编码蛋白、调控代谢通路、合成酶等。

通过研究这些基因，可以了解微生物的代谢机制，从而选择最适合的微生物菌株进行生产和制造。

基因工程技术的发展让微生物遗传学和发酵工程技术发生了质的飞跃。

以大肠杆菌为例，在大肠杆菌基因组的不同区域可以加入各种外源基因，从而将其代谢途径扩充。

通过基因工程技术还可以增强微生物对特定废物的降解能力，实现资源化利用。

此外，通过基因工程技术，还能够增强微生物的抗菌能力，提高微生物生产过程的稳定性和效率。

发酵工程技术的快速发展为人们的生活带来了很多好处，如发酵食品、制药、化工等产业的兴起，更好地满足了人们对产品质量和安全性的追求。

微生物遗传学在其中起着至关重要的作用。

通过对微生物基因的研究，可以了解微生物代谢途径和生长环境，寻找最适合的生产代谢产物的微生物菌株，及时调整发酵工艺，提高生产效率，降低成本。

当今社会面临着许多环境和能源问题，微生物遗传学和发酵工程技术也被赋予了新的任务。

目前，许多微生物菌株已经被应用于环境保护和再生资源利用。

例如，可以通过微生物降解废弃物，生产能源，或将其转化为肥料。

此外，利用微生物代谢特异性产物，生产新的生物能源也已经取得了一定的进展。

这可以大大减少化石能源消耗和环境污染，是可持续发展的重要措施。

总之，微生物遗传学和发酵工程技术在现代化学工业和生物工业中起着至关重要的作用。

微生物遗传学不断深入，为发酵工程技术的发展提供了可靠的基础。

发酵工程技术的发展又为微生物遗传学的应用提供了广阔的舞台。