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2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册教材答案与提示第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用教材第6～7页探究·实践一、制作泡菜结果分析与评价1.隔绝空气；无氧条件。
2.装完原料后还需要加入冷却好的盐水，留有一定空间，便于冷却好的盐水淹没全部菜料。
3.根据实际情况作答即可。
二、制作果酒和果醋结果分析与评价1.在制作果醋的过程中，发酵液表面出现菌膜；在制作果酒的过程中，发酵液中出现气泡，发酵液温度上升，逐渐变为深红色，葡萄皮覆盖在发酵液表面。
其中最明显的变化为制作果酒时气泡的释放，在发酵10天后变化最明显。
原因：果醋发酵液表面的菌膜是醋酸菌进行有氧呼吸大量繁殖并聚集在发酵液表面形成的；果酒发酵液中产生气泡是由于酵母菌进行无氧呼吸释放CO2，发酵过程产热，使发酵液温度上升，发酵过程中果皮中的花青素进入发酵液中使发酵液呈深红色。
2.在制作果酒的过程中，可能会有除酵母菌之外的微生物生长，它们会对果酒发酵产生影响。
为避免这种影响，应按照“方法步骤”所述来处理材料及器具，避免杂菌污染，并保持无氧条件，注意在排气时仅拧松瓶盖，切勿打开，防止其他微生物进入。
3.在制作果醋的过程中，发酵温度为30～35 ℃，且保持有氧条件，而酵母菌是兼性厌氧微生物，发酵温度为18～30 ℃，故其不会继续发酵。
醋酸菌来自空气，可通过人工接种醋酸菌加快果醋的制作。
4.可以通过检查容器密闭性、选用优质原料、人工接种菌种等措施改进。
教材第8页练习与应用一、概念检测1.(1)×[卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌会竞争营养物质和生存空间。
](2)×[乳酸菌发酵不产生CO2。
](3)√[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，使该臭豆腐具有特殊的味道。
]2.D[醋酸菌是好氧细菌，制作果醋利用了其在有氧条件下产生乙酸。
]二、拓展应用1.利用传统发酵技术制作的食品有酒、酸奶、食醋等；它们制作的原理分别是：酵母菌的无氧呼吸、乳酸菌的无氧呼吸、醋酸菌的有氧呼吸。
《动物细胞培养》导学案一、学习目标1、简述动物细胞培养的概念、过程及条件。
2、比较动物细胞培养与植物组织培养的异同。
3、举例说明动物细胞培养技术的应用。
二、知识梳理（一）动物细胞培养的概念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
（二）动物细胞培养的过程1、取材选取动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，因为它们的细胞分化程度低，增殖能力强，更容易培养。
2、分散细胞将所取材料剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞。
3、原代培养将分散的细胞制成细胞悬液，接入培养瓶中进行培养。
一般来说，10 代以内的培养称为原代培养。
4、传代培养当细胞贴满瓶壁时，需要用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱落下来，然后，分瓶继续培养，这称为传代培养。
一般来说，10 50 代以内的细胞称为细胞株，50 代以后的细胞称为细胞系。
（三）动物细胞培养的条件1、无菌、无毒的环境对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
2、营养合成培养基中通常需加入血清、血浆等天然成分，以提供细胞生长和增殖所需的营养物质。
3、温度和 pH适宜的温度一般为 365 ± 05℃，pH 为 72 74 。
4、气体环境细胞培养所需气体主要有O₂和CO₂。
O₂是细胞代谢所必需的，CO₂的主要作用是维持培养液的 pH 。
（四）动物细胞培养与植物组织培养的比较1、相同点（1）都需要无菌操作。
（2）都需要适宜的温度、pH 等条件。
2、不同点（1）原理不同：植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖。
（2）培养基不同：植物组织培养的培养基是固体培养基，成分主要包括矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等；动物细胞培养的培养基是液体培养基，成分主要包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。
动物细胞与植物细胞的异同点
相同点：都有细胞膜、细胞质、细胞核。
不同点：动物细胞具有中心体，而植物中只有低等植物才有中心体；植物细胞有细胞壁，部分细胞有叶绿体、中央大液泡，这些都是动物细胞所没有的。
高等植物细胞间有胞间连丝；动物细胞间无胞间连丝，而是桥粒和黏着带。
动物细胞的结构功能：动物细胞有细胞核、细胞质和细胞膜，没有细胞壁，液泡不明显，含有溶酶体，动物细胞的结构有细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核。
它们的主要作用是控制细胞的进出、进行物质转换、生命活动的主要场所、控制细胞的生命活动。
植物细胞的形态和结构：在植物体上，不同的器官有不同的细胞群组成，比如，组成叶表皮的细胞形状规则，摆列紧密，起保护作用，在细胞结构上，包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡但没有叶绿体。
而构成营养组织的细胞形状不规则，给植物体提供营养物质，但在结构上叶肉细胞除了包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡还有叶绿体，进行光合作用。
微生物、动物、植物细胞培养的异同点如下：
不同点：首先在培养基上，微生物是固体、半固体培养基都有，成分主要是水、无机盐、生长因子、碳源、氮源等。
如果是病毒的话要用细菌进行培养；动物的话用天然培养基加生长因子比较好，一般是液体培养基，成分主要是水、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清；而植物培养基用合成培养基就可以了，一般是固体培养基，成分主要是矿质元素、蔗糖、纤维素、植物激素、有机添加剂。
其次是各自培养的原理上的不同，微生物细胞培养的原理是微生物细胞的增殖，动物细胞培养的原理是细胞的增殖，植物细胞培养原理是细胞的全能性。
最后，微生物细胞培养主要是获得其代谢产物或次级代谢产物或得到细胞本身；植物细胞培养主要是获得新个体或细胞产品，应用与快速繁殖试管苗、细胞产品、人工种子、转基因植物的培育等。
动物细胞培养是获得大量新生细胞或细胞产品，应用是获得细胞的产物或细胞等。
另外，动物细胞分散用到的是胰蛋白酶，植物是纤维素酶等。
相同点：两者都需要培养基、都需要无菌操作，防止染菌、培养时候都需要适当的温度等条件。
综上所述见下表：
微生物动物细胞植物细胞大小(um) 1~10 10~100 10~100 悬浮生长可以，多数细胞需附着表面才能生长可以，但易结团无单个细胞营养要求简单非常复杂较复杂生长速率快，倍增时间为0.5~5小时慢，倍增时间为15~100小时慢，倍增时间为24~74小时代谢调节内部内部激素内部激素
环境敏感不敏感非常敏感能忍受广泛范围
细胞分化无有高
剪切力敏感低非常高高
传统变异，筛选技术广泛使用不常使用有时使用
细胞或产物浓度较高低低
由于他们所用的培养基不同，培养是所要求的条件不同所以在批量生产我们所需的目的产物时就要选择相应的生物反应器。
在选择生物反应器时要注意到生物反应器在生物反应过程的剪切力、传质问题如气-液质量传递和液-固质量传递。
生物反应器是利用生物催化剂为细胞培养（或发酵）或酶反应提供良好的反映环境的设备，通常称为发酵罐或酶反应器。
用于污水生物处理的曝气池或厌气消化罐也可作为生物反应器的一类。
生物反应器是生物反应过程中的关键设备，它的结构、操作方式和操作条件对生物技术产品的质量、转化率和能耗有着密切关系。
现在就三种生物反应器进行说明。
（一）微生物细胞培养生物反应器的选择
生物处理的主体是具有特定功能的各种微生物，由于氧化分解恶臭，微生物细胞一方面获得了生物所需的能量，另一方面获得细胞增殖所需的细胞物质，从而维持了细胞的正常生命活动。
微生物有其自身的新陈代谢，代谢活动都是在酶的作用下进行的，只有创造适宜的生存条件，使酶的机能得以充分发挥，微生物才能正常生长，才能利用恶臭物质作为生长所需的能源、碳源和氮源等，因此微生物细胞培养生物反应器的选择首先要确保微生物生长的基本条件。
根据微生物的培养特点，一般选择生物反应器为膜生物反应器和光合微生物生物反应器等。
（二）动物细胞培养生物反应器的选择
动物细胞与微生物细胞有很大的差异，对体外培养有严格的要求，如动物细胞对剪切非常敏感，反应器的选择不能有像微生物细胞那样高的剪切力，因此，传统的微生物细胞生物反应器应该经过改造才能适用动物生物反应器。
动物细胞培养分为三种类型，一类是悬浮培养，指细胞在培养器中自有悬浮生长的过程，要勇于非贴壁依赖性细胞，此类细胞体外生长不需贴壁，可以采用微生物的方法在培养基中悬浮培养。
此类细胞培养可以选择的相应反应器为：搅拌反应器、中空纤维反应器、陶质矩形通道蜂窝状反应器、气升式反应器；另一类是贴壁培养，指必须贴附在固体介质表面上生长的细胞培养，主要适用于贴壁依赖型细胞（亦称贴壁型细胞），大多数动物细胞都属于这一类型。
这类细胞生长需要附着于某些带适量正电荷的固体和半固体表面，细胞贴附生长后，不再是原有的形态，一般呈单一化，主要有成纤维细胞型、上皮型、游走型和多行型等。
此类细胞培养可以选择的生物反应器为：搅拌反应器（微载体培养）、玻璃珠床反应器、中空纤维反应器、陶质矩形通道蜂窝状反应器等；再有一类是固定化培养，这类培养既适用于贴壁依赖性细胞，又适用于非贴壁依赖性细胞的包理培养方式，具有细胞生长密度高、抗剪切力和抗污染力强的优点。
这一类细胞培养的生物反应器选择为：流化床反应器、固化床反应器等。
（三）植物细胞培养生物反应器的选择
植物细胞培养生物反应器最初大多数采用微生物反应器。
由于植物细胞与微生物细胞形态结构不同，植物细胞较微生物细胞大，对氧需求小，对剪切力却很敏感，因此不能像微生物培养那样采用高剪切的搅拌，因而，混合显得更重要。
目前，由于植物细胞悬浮技术的发展，单细胞培养的成功加上各种新型生物反应器的问世，使得植物细胞有可能像微生物那样在发酵罐中大规模连续培养。
用于植物细胞培养的反应器主要有搅拌式、非搅拌式及其他新型生物反应器，另外还有植物细胞固定化反应器和膜生物反应器等。
总之，在选择相应的生物反应器之前要了解该种细胞培养的特点及其注意事项来选择相应的反应器。
