当前位置：文档之家 › 生物一轮复习 第十二讲 发酵工程简介同步课件 大纲人教版

生物一轮复习 第十二讲 发酵工程简介同步课件 大纲人教版

  • 格式：ppt
  • 大小：2.15 MB
  • 文档页数：60

下载文档原格式

  / 60

合集下载

【精品】高考生物第一轮复习经典学案 2-12发酵工程简介课件

【精品】高考生物第一轮复习经典学案 2-12发酵工程简介课件

酵过程中，要及时移走发酵产物，否则谷氨酸大量积累会抑制谷氨
酸脱氢酶的活性，这种调节方式称为酶活性的调节。

答案：(1)冷却(降温或使温度控制在30℃～37℃)
(2)下降 加碱(氨水) 谷氨酸脱氢酶 酶活性的(反馈、负反馈) (3)下降 混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸

方法技巧：获得纯净培养物的无菌操作重要技术环节归纳： 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术围绕着 如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面。

[解析] 本题考查发酵工程的相关知识。从自然界中获得的菌种需 要经过筛选和适当的处理才能应用于发酵工程，C错误。在稳定期，
补充营养物质排除有害代谢产物可实现连续培养，从而提高产量，
D正确。

[答案] C

如图为谷氨酸发酵装置图。
发酵罐结构示意图

(1)图中3、6处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹层流出
等。比较如下：
育种 类型
原理
方法
优缺点
诱变 育种
基因 突变
物理或化学因素来 处理生物
能大幅度改良某些性状， 操作简便，但也具有很 大的盲目性
基因 工程
基因 重组
将目的基因导入受 体细胞，构建工程 细胞或工程菌
能定向改变微生物的遗 传性状，但操作过程复 杂，要求高 能克服远源杂交不亲和 的障碍，定向改变遗传 性状

中只有纯净的生产菌种，才能保证发酵产品的品质和产量。灭菌
与接种的区别在于：灭的是杂菌，接的是发酵菌种，并且灭菌在 前，接种在后。

如果接种之前不灭菌或灭菌不彻底，混入了其他微生物，即污染 杂菌，那么，杂菌会在发酵罐中大量繁殖，与生产菌种形成竞争

一轮复习人教版 发酵工程课件

一轮复习人教版 发酵工程课件

(5)泡菜制作中的注意事项 ①用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水。盐的浓度过高，乳 酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。 ②盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用一是除去水中的氧，二是杀灭盐水 中的杂菌。 ③泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无 氧环境，在发酵过程中注意经常补水。 ④若温度偏高则有害菌活动能力强；若温度偏低则不利于乳酸发酵， 导致发酵时间延长。
6．酵母菌是一类单细胞细菌，是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进 行酒精发酵(反应式 C6H12O6―― 酶→2C2H5OH＋CO2＋能量)，可用于酿酒、 制作馒头、面包等。(选择性必修 3 P6)( × )
7．泡菜发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为 4%～8%时， 泡菜的口味、品质最佳。(选择性必修 3 P6)( × )
2．传统发酵技术 (1)概念：直接利用 05 _____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 06 ____发__酵__物__中__的__微__生__物______进行发酵、制作食 品的技术。 (2)方式：以 07 _混__合___菌种的 08 __固__体__发酵及 09 _。
(2020·江苏高考)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋 的实验报告，他的做法错误的是( )
A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁 B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵
答案
解析 新鲜葡萄应先清洗后去枝梗，A正确；将玻璃瓶用酒精消毒 后，将葡萄汁装入玻璃瓶，要留大约1/3的空间，B错误；酒精发酵期间有 CO2产生，需根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C正确；用于果醋发酵的醋 酸菌为好氧细菌，需在氧气充足的环境中进行醋酸发酵，D正确。

【课件】高三生物一轮复习：传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 课件

【课件】高三生物一轮复习：传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 课件

挑选葡萄 冲洗 榨汁 装瓶
酒精发酵 醋酸发酵
果酒 果醋
01 传统发酵技术的应用
4.实验装置、流程及特殊条件的控制
➢ 泡菜的制作
①腌制过程中应控制好温度和用盐量。因为温度过高、食 盐用量不足，有利于其他细菌繁殖。 ②腌制一定的时间以后，乳酸菌产生大量的乳酸，可抑制 其他微生物的生长。若腌制时间不够，乳酸含量不高，不 能抑制其他微生物的繁殖。
C6H12O6―酶 ―→2C3H6O3(乳酸)＋能量
01 传统发酵技术的应用
1.传统发酵技术的菌种需求。
家庭作坊式生产因规模较小，无需多少菌种，生产材料自身带有 （如酵母菌、醋酸菌）或来自于空气（毛霉的孢子），因而家庭生产 时，材料不宜反复冲洗；工业生产，规模较大，需大量菌种，一定要 人为加入。
2.传统发酵技术，如果酒、果醋、腐乳制作流程中，最后产品的表面往往有 一层"皮"，也就是菌膜。溶液内部能形成菌膜吗?
➢ 果酒、果醋的制作
④将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 ⑤由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，需要及时排气。如果 使用简易的发酵装置，如塑料瓶，每天要拧松瓶盖2～4次， 进行排气。 ⑥10d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验 酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 ⑦当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然 后将装置转移至30～35℃的条件下发酵，适时向发酵液中充 气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种（但效 果不是很好）。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶 口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
02 发酵工程及其应用
4.发酵工程的应用
(1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品。 ②生产各种各样的食品添加剂。 ③生产酶制剂。 (2)在医药工业上的应用 ①获得具有某种药物生产能力的微生物。 ②直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。 ③利用基因工程，将病原体的 某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得 的表达产物可以作为疫苗使用。

2024版高考生物一轮总复习第十二单元发酵工程第2讲微生物的培养与应用课件

2024版高考生物一轮总复习第十二单元发酵工程第2讲微生物的培养与应用课件

2.深挖教材 (1)想一想，如何根据平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数? _提__示__：__统__计__某__一__稀__释__度__下__平__板__上__的__菌__落__数__，__最__好__能__统__计__3_个__平__板__，__计__算___ _出__平__板__上__的__菌__落__数__的__平__均__值__，__然__后__按__公__式__每__克__样__品__中__的__菌__落__数__＝________ _(C_÷__V__)×__M__进__行__计__算____________________________________________。 (2)细菌数目的测定还有哪些方法?举例说明：__提__示__：__滤__膜__法__。__测__定__饮__用_ _水__中__大__肠__杆__菌__的__数__目__可__以__采__用__滤__膜__法__。
NH3、铵盐、硝酸盐、N2等
牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿 素、氨基酸等
功能
①构成细胞中的物质和一些代 谢产物； ②有些既是碳源又是能源
将无机氮合成含氮有机物
合成蛋白质、核酸及含氮的有 机物
2.培养基的种类及应用
划分 标准
培养 基种类
液体
按物 理性 质分
培养基 半固体 培养基
固体培
养基
特点
应用
不加凝固剂
第2讲 微生物的培养与应用
课标考情——知考向
核心素养——提考能
1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净
通过分析培养基的成
的微生物培养物的前提 2.阐明无菌技术是在操作过程中，保
科学思维
分及作用，归纳平板 划线法与稀释涂布平
持无菌物品与无菌区域不被微生物

大纲版2012走向高考一轮生物复习同步课件2-第十二讲发酵工程简介

大纲版2012走向高考一轮生物复习同步课件2-第十二讲发酵工程简介
D．曲线从b点到d点主要体现了青霉素 对肺炎双球菌的选择过程
解析：从曲线看，c～d段菌体数量的饱 和程度与青霉素没有关系，与营养空间、 代谢产物有关；a～b段种群抗青霉素基因
4．(2010·吉林期末)发酵工程中常采用 延长稳定期，连续培养的方法提高产量。 下列相应叙述正确的是( )
A．此方法适于生产胞内初级代谢产物 和单细胞胞蛋白等工程产品
解析：下面通过表格，对各选项逐一分
析选项。
详细分析
A 发酵中不断通入的是无菌空气而并非纯氧，否则成本会很高
B
搅拌的目的不只是使空气形成小泡，增加培养基中的溶解氧， 还能使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率
冷却水并非使酶的活性下降，而是降低整个发酵罐中的温度， 使发酵罐散热 C 由于发酵罐中因搅拌、微生物代谢等因素会造成热量过多而使 温度上升，否则会影响微生物的代谢
答案：D
6．(2010·湖北襄阳一中月考)将10 mL酵
母菌放在适宜的温度下培养，并在不同时 间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵 母菌的数量和pH，结果如下表所示。根据 此表分析，下列判断正确的有( )
样品
酵母菌数量(个/mm3)
pH
1
1210
4.8
2
820
5.4
3
1210
3.7
4
1000
5.0
按物理性质：液体培养基 按化学成分：天然培养基
碳源：豆饼水解液、玉米浆 氮源：尿素、豆饼水解液 生长因子：生物素
培养基、发酵设备必须严格灭菌
选育优良菌种、多次扩大培养达一定数量
在无菌条件下把菌种加入培养基
发酵 过程
分离 提纯
(1)不断通入无菌空气 (2)搅拌，既能加速氧的溶解，又能使菌种与培养液充分接 触，提高原料的利用率 (3)连续培养：C∶N＝3∶1 (4)严格控制温度、pH等，当pH呈酸性时，会产生乙酰谷 氨酰胺；当溶氧不足时，会生成乳酸或琥珀酸

发酵工程 ppt课件

发酵工程 ppt课件

100%
酵母菌
单细胞真菌，具有真核细胞结构 ，有产孢子繁殖和水生、好气性 生长及醇发酵和糖发酵等类型。
80%
霉菌
丝状真菌的俗称，意即多细胞的 真菌，在自然界中广泛存在。
微生物的营养需求
水
微生物细胞的主要组成部分， 是良好的溶剂，能维持酶活性 ，参与代谢反应。
无机盐
参与细胞构成和代谢反应，对 细胞的渗透压平衡和酸碱平衡 起着重要作用。
利用发酵技术生产面包、啤酒 、酸奶等食品。
医药工业
生产抗生素、疫苗、干扰素等 生物药物。
化学工业
生产燃料、化学品、塑料等物 质。
环境治理
利用微生物处理废水、废气， 实现环境保护和治理。
02
发酵工程的基本原理
微生物的种类与特性
80%
细菌
根据形态可分为球菌、杆菌、螺 旋菌等，根据对人类的关系可分 为致病菌、条件致病菌和益生菌 。
细胞分离
通过离心、过滤等技术将菌体从发酵液中分离出 来。
产物纯化
通过一系列的分离纯化技术，如蒸馏、结晶、色 谱等，将产物纯化至所需的规格和纯度。
04
发酵工程的应用实例
酒精发酵Βιβλιοθήκη 010203
酒精发酵简介
酒精发酵是一种通过酵母 菌将糖类物质转化为乙醇 的过程，广泛应用于酒精 饮料、化工等领域。
酒精发酵工艺流程
提高产物的产量与质量
代谢工程
通过代谢工程手段，对微生物的代谢途径进行优化，提高目标产 物的产量和纯度。
过程控制
采用先进的传感器和在线监测技术，实时监测发酵过程，实现精 准控制，提高产物质量。
降低生产成本与环境污染
节能减排技术
采用新型发酵设备，提高设备利用率和能源利用效率，降低能耗和碳排放。

人教版高中生物选修发酵工程课件.ppt

（1）菌种：谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌等
（2）培养基：液体培养基（原料：豆饼或马铃 薯等的水解液、玉米浆、尿素、磷 酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物 素等） 发酵罐连续培养 （3）发酵过程 控制条件：温度、PH、溶氧 量、搅拌 （4）提取：用Na2CO3中和后，过滤、分离
思考：在工业生产过程中常采用这种天然成分作为营养物 质的液体培养基，这在发酵生产中有什么好处呢？
进行以获得大量的酒精。
扩大培养和接种
发酵过程：随时了解发酵进程，及 时添加必需的培养基组分，严格控 制温度、pH、溶氧、通气量与转速 等发酵条件。 分离提纯 菌体：用过滤、沉淀方法 代谢产物：用蒸馏、萃取、离子 交换等方法
影响发酵过程的因素
（1）温度 温度能影响酶的活性，也能影响生物合成的途径。温度 还会影响发酵液的物理性质，以及菌种对营养物质的分解吸收 等。 （2）pH pH能够影响酶的活性，以及细胞膜的带电荷状况。还会影 响培养基中营养物质的分解等 （3）溶解氧 在发酵过程中菌种只能利用溶解氧。因此，必须向发 酵液中连续补充大量的氧，并要不断地进行搅拌，以提高氧在 发酵液中的溶解度。 （4）泡沫 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。过多的持久性泡沫 对发酵是不利的。 （5）营养物质的浓度 发酵液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。
2．通过发酵工程能生产基因药品。 例如：将合成的人的胰岛素基因转移 到大肠杆菌细胞内构建成“工程菌”， 再通过培养“工程菌”即可获得人的 胰岛素。
（2）食品工业：①传统发酵产品 ②生产各种食品添加剂
③解决粮食短缺问题 （如单细胞蛋白的生产）
通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。 20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达 2.0x107t，广泛用于食品加工和饲料中。 单细胞蛋白食品优点:高蛋白,低脂肪

【课件】高三生物一轮复习课件：发酵工程

B.乙菌不能利用脂肪，但在培养基上能繁殖形成菌落，表明乙菌依赖其他碳源生存，错误；
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域，通过菌落的特征进行对比，正确；
D.解脂菌分泌脂肪酶的能力越强，相同时间内产生的脂肪酸越多，则颜色变化越明显，显
色区域也越大，可通过变色程度以及显色区域半径和菌落半径比值大小来比较解脂菌分泌 脂肪酶的能力大小，正确。
使盐水没过菜料，盖好坛盖 ⑤用水密封泡菜坛的目的：
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
给泡菜坛内创造无氧环境， 严格控制厌氧条件
槽中补充水；根据室内温度控 ⑥以上说明泡菜制作需要什么条件？
制发酵时间；
泡菜制作需要在无氧条件下进行
⑧如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？ a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；盐水煮沸，冷却待用 b.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料； c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
第一章 发酵工程
发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代 工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及 菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面；
学习目标
• 1.说出发酵与传统发酵技术。（生命观念） • 2.说出泡菜、果酒和果醋制作的原理。（生命观念） • 3.尝试完成泡菜、果酒和果醋的制作。（科学思维、科学探究） • 4.关注食品安全，倡导健康的生活方式。（社会责任）
一、发酵与传统发酵技术
1、发酵概述
1）发酵概念 发酵是指人们利用微__生__物___，在适__宜___的条件下，将 原料通过_微__生__物__的_代__谢_转化为人类所需要的产物的过程
2）发酵原理 _不_同__的__微__生_物__具__有_产__生__不_同__代__谢__产_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

发酵工程简介(共17张PPT)

利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 如果在青霉素生产过程中污染了杂菌，这些杂菌则会分泌青霉素酶，将合成的青霉素分解掉。 豆饼水解液、玉米浆中的水
如：通过青霉发酵能生产青霉素。 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。 发酵工程能生产各种食品添加剂。
二、发酵工程概念
▪ 采用现代工程技术手段，利用 微生物的某些特定功能，为人 类生产有用的产品，或直接把 微生物应用于工业生产过程中 的一种新技术。
三、发酵工程的内容
▪ 发酵工程的内容包括了以下的基本步骤：
1. 菌种的选育 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达2. 例如：通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。2.培Biblioteka 基的配置1.培养基配置的原则：
1. 根据不同的菌种，选择不同的材料配制培养基。
▪ 配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐 等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的PH。
2. 培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 3. 培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产
成本，以得到更高的经济效益。
培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
6. 分离提纯
1.菌种的选育
1.选育的方法：
1) 从自然界中先分离出相应的菌种；
2) 利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种 ；
3) 利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工 程菌。
2.举例：
▪ 可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结 合，形成重组DNA，再把重组DNA导入大肠杆菌细胞 内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛 素的菌种。

2024版高考生物一轮总复习第十二单元发酵工程第1讲传统发酵技术的应用课件


(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要? _提__示__：__对__温__度__条__件__的__调__控__可__通__过__向__冷__却__夹__层__通__入__冷__水__来__调__控__；__p_H_条__件__的__ _调__控__可__在__培__养__基__中__加__入__缓__冲__液__，__在__发__酵__过__程__中__加__酸__或__碱__；__溶__解__氧__的__调__控__ _需__根__据__微__生__物__的__代__谢__类__型__，__若__微__生__物__是__需__氧__型__的__，__可__通__过__空__气__入__口__通__入__ _空__气__，__并__调__整__搅__拌__叶__轮__转__速__增__加__溶__解__氧__，__若__微__生__物__是__厌__氧__型__的__，__需__封__闭__ _空__气__入__口__，__建__立__厌__氧__环__境__等_____________________________________。
() A.发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生 B.中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵 C.后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度 D.图乙中能正确表示pH变化的曲线是③ 【答案】B
知识点二 泡菜的制作 [自主学习]
无氧
时间 乳酸菌
食盐
配制泡菜盐水 发酵
调味料
[自主检测] 1.思考判断 (1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。( × ) (2)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。( × ) (3)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿注满水都有利于泡菜的无氧发酵。
(√ ) (4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。( × ) (5)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好。( × )
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
②搅拌的作用：一是使空气形成细小的气泡，迅速 溶解在培养液中(称溶氧)；二是使菌种与培养液充分接触， 提高原料的利用率。
③发酵过程中温度上升的原因：一是搅拌器机械搅 拌产热；二是菌体自身代谢产热。
第二单元 生物的新陈代谢
深化拓展 1．发酵的含义：狭义上的发酵是指微生物的无氧呼 吸，而广义上的发酵则包括有氧发酵(如氨基酸发酵)和厌 氧发酵(如酒精发酵)。 2．发酵的分类
发酵工程图示：
第二单元 生物的新陈代谢
三、应用
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
常用 菌种
培养 基的 配制
灭菌 扩大 培养 接种
名称
代谢类型
谷氨酸棒状杆菌
异养需氧型
黄色短杆菌
异养需氧型
类型
成分
按物理性质：液体培养基 按化学成分：天然培养基
碳源：豆饼水解液、玉米浆 氮源：尿素、豆饼水解液 生长因子：生物素
A．隔绝空气 B．在对数期获得菌种 C．过滤、沉淀进行分离 D．使菌体的生长长期处于稳定期 答案：A
第二单元 生物的新陈代谢
3．(2010·吉林质检)在一固定容器内用液体培养基培 养肺炎双球菌并测定其种群数量变化，结果如图。其中在 a点时向培养基中添加了一定量的青霉素。下列对该菌种 群数量变化的理解正确的是( )
答案：B
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
1．(2010·湖州模拟)“筛选”是生物学中培育生物新 类型常用的手段，下列有关技术过程中不可能筛选成功的 是( )
A．在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌 B．在不含精氨酸的培养液中筛选不能合成精氨酸的 杂交细胞 C．在小麦试验田中普遍喷洒赤霉菌筛选抗赤霉菌小 麦 D．基因工程中通过对细胞单独培养并检测目的基因 产物进行筛选
第二单元 生物的新陈代谢
6．搅拌器的作用 (1)能增加培养液中的溶氧。 (2)能促使培养液与菌种充分接触，提高原料的利用 率。 7．发酵工程的流程简图
第二单元 生物的新陈代谢
特别提醒 区分消毒与灭菌 消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物 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)。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所 有的微生物(包括芽孢和孢子)。发酵工程中培养基必须经 过灭菌处理。
分类依据
种类
培养基状态
固体发酵、液体发酵等
产物不同 抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发酵等
对氧的需求
厌氧发酵、需氧发酵
第二单元 生物的新陈代谢
【例1】 (2010·丰都模拟)在谷氨酸发酵过程中，关 于培养基成分或条件改变对谷氨酸棒状杆菌生长和产物影 响的叙述，正确的是( )
A．配制高浓度营养物质的培养基，会使谷氨酸棒状 杆菌大量繁殖
第二单元 生物的新陈代谢
解析：圆褐固氮菌属于自生固氮菌，能在无氮培养 基中生长，而其他非固氮微生物由于缺乏氮源而不能在无 氮培养基中生存；基因工程中的受体细胞中目的基因的检 测可以通过检测目的基因产物进行筛选。
答案：B
第二单元 生物的新陈代谢
2．(2010·成都调研)生产酵母菌时，不正确的措施是 ()
第二单元 生物的新陈代谢
ห้องสมุดไป่ตู้
第二单元 生物的新陈代谢
4．(2010·吉林期末)发酵工程中常采用延长稳定期， 连续培养的方法提高产量。下列相应叙述正确的是( )
A．此方法适于生产胞内初级代谢产物和单细胞胞蛋 白等工程产品
B．此方法适于研究自然界微生物的生长规律 C．需及时更新培养基，排放有害代谢产物 D．固体培养基比液体培养基更适于连续培养 解析：发酵工程中延长稳定期的做法，可以应用于 生产次级产物，如利用酵母菌的发酵生产酒精；微生物的 生长规律一般用恒定容积的液体培养基来研究；发酵工程 中常用液体培养基，有利于培养基的更新。 答案：C
培养基、发酵设备必须严格灭菌
选育优良菌种、多次扩大培养达一定数量
在无菌条件下把菌种加入培养基
第二单元 生物的新陈代谢
发酵 过程
分离 提纯
(1)不断通入无菌空气 (2)搅拌，既能加速氧的溶解，又能使菌种与培养液充分接 触，提高原料的利用率 (3)连续培养：C∶N＝3∶1 (4)严格控制温度、pH等，当pH呈酸性时，会产生乙酰谷 氨酰胺；当溶氧不足时，会生成乳酸或琥珀酸
3．严格控制发酵条件 发酵条件的改变及培养基成分比例不协调，均会导 致产量下降，甚至不能得到正常产物，如谷氨酸发酵时溶 氧不足会得到乳酸或琥珀酸，pH呈酸性时会得到乙酰谷 氨酰胺，由于谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌均为好氧菌， 故需满足其对氧的需求，具体分析如下：
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
4．生产菌种为什么要扩大培养后才接种 在发酵工程的生产中，要考虑缩短生产时间并提高 产量。如果把1支试管中的优良菌种接种到1个数万升的发 酵罐中，接种量无疑太小。发酵罐中菌群生长的调整期、 对数期时间将大大延长，不利于提高发酵产品的产量。但 是，若在对发酵罐接种之前便将这支试管的优良菌种进行 多次扩大培养，使其菌种数量扩大数千倍甚至数万倍，那 么，接种到发酵罐后，就可大大缩短在发酵罐中的培养时 间，从而提高发酵产品的产量。 5．发酵过程中热量的来源与散失 (1)热量来源：搅拌器搅拌产热，微生物代谢产热。 (2)热量散失：发酵罐壁散热，冷却水散热。
将目的基因导入受 体细胞，构建工程 细胞或工程菌
原生质体融合等 体细胞杂交等
优缺点
能大幅度改良某些性状，操作 简便，但也具有很大的盲目性
能定向改变微生物的遗传性状， 但操作过程复杂，要求高
能克服远源杂交不亲和的障碍， 定向改变遗传性状
第二单元 生物的新陈代谢
2.发酵工程中的灭菌与接种 灭菌是指使用强烈的理化因素杀死发酵设备和培养 基中的所有微生物(包括芽孢、孢子等微生物休眠体)，使 整个发酵罐中没有任何生物，给将要加入的生产菌种准备 一个非常“干净”的环境。 接种是指在没有任何其他微生物的条件下加人生产 菌种。发酵罐中只有纯净的生产菌种，才能保证发酵产品 的品质和产量。灭菌与接种的区别在于：灭的是杂菌，接 的是发酵菌种，并且灭菌在前，接种在后。
第二单元 生物的新陈代谢
解析：细胞工程、基因工程可对微生物进行定向改 造，而突变具有不定向性，故人工诱变无法对其定向改造； 发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成与搅拌速度 有关，因搅拌的主要目的是增加发酵罐中的溶解氧，如当 供氧不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸， 而不是谷氨酸；单细胞蛋白是微生物的菌体而不是其体内 的提取物。
(4)培养基内添加的糖，被真菌利用后，在其体内经 过氨基转换作用形成新的氨基酸，以新氨基酸为原料合成 真菌蛋白。
第二单元 生物的新陈代谢
(5)要培育出高产蛋白菌株，最常用的方法为人工诱 变育种等。
答案：(1)满足真菌所需的氮源 (2)需氧型 (3)防止 杂菌与真菌间的竞争 (4)氨基转换作用 (5)人工诱变育 种
答案：B
第二单元 生物的新陈代谢
(2010·正定模拟)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．若培养条件不当就可能不能得到所需产品 思路点拨：解答本题的关健有以下两点：①正确分 析谷氨酸发酵过程中所需的各种条件。②理解并掌握每种 影响因素可能的影响机理。
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
1．列举应用发酵工程的生产实例。 2．简述发酵工程的概念和内容。 3．举例说出发酵工程的应用。
第二单元 生物的新陈代谢
第二单元 生物的新陈代谢
一、生产实例 用微生物生产谷氨酸，制造味精 二、概念与内容
第二单元 生物的新陈代谢
蒸馏、萃取、离子交换法等提取谷氨酸
生产 过程
第二单元 生物的新陈代谢
说明：①谷氨酸发酵所用的培养基既是液体培养基 又是天然培养基。液体培养基能使营养物质在发酵过程中 得到充分的利用，还能为菌体提供更大的生存空间，同时 也有利于生产过程中培养条件的控制以及产物的提取等。 天然培养基则既能满足菌体的营养需求，又能降低生产成 本，还能减少对环境的污染。其中，碳源是豆饼水解液和 玉米浆；氮源是尿素和豆饼水解液；生长因子是生物素。
第二单元 生物的新陈代谢
如果接种之前不灭菌或灭菌不彻底，混入了其他微 生物，即污染杂菌，那么，杂菌会在发酵罐中大量繁殖， 与生产菌种形成竞争关系。这将造成发酵产品的产量和纯 度下降，甚至得不到产品。例如在青霉素的发酵生产过程 中污染了某些杂菌，这些杂菌会分泌青霉素酶，将形成的 青霉素分解掉。
第二单元 生物的新陈代谢
D
若培养条件不当，可能就不能得到所需产品，如当溶氧不足时， 生成的代谢产物会是乳酸或琥珀酸，而不是谷氨酸
答案：D
第二单元 生物的新陈代谢
1.菌种的选育 常用选育方法包括自然界选种、诱变育种、细胞工 程、基因工程等。比较如下：
育种 类型 诱变 育种
基因 工程
细胞 工程
原理
方法
基因突变 基因重组
物理或化学因素来 处理生物
第二单元 生物的新陈代谢
(2010·新洲模拟)下列有关发酵工程的说法，正确的 是( )
A．人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物 进行定向改造
B．环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖， 也会影响微生物的代谢途径
C．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成与 搅拌速度无关
D．单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的
第二单元 生物的新陈代谢
A．c～d段菌体数量不再增加，这与使用青霉素有关 B．a～b段种群中抗青霉素基因的基因频率变化最大 C．d点开始出现的变化说明d时一定是再次加入了青 霉素 D．曲线从b点到d点主要体现了青霉素对肺炎双球菌 的选择过程 解析：从曲线看，c～d段菌体数量的饱和程度与青 霉素没有关系，与营养空间、代谢产物有关；a～b段种 群抗青霉素基因的基因频率变化最大。 答案：B