微生物发酵与食品生产。

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。那么，你知道高中教案要怎么写呢？以下是小编为大家收集的“微生物发酵与食品生产”但愿对您的学习工作带来帮助。

辅导教案
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、NaHCO3、糖类、脂肪酸等提供微生物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。

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()
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖　②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖　③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖　④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长繁殖
A．①③　B．②④
C．②③D．①④
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
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
发酵罐发酵的过程中，使温度升高的热量来源于…()
①冷水供应不足　②微生物代谢旺盛　③搅拌　④培养基不新鲜
A．①②B．②③
C．①④D．②④
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
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，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
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()ks5u
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
1．B　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。
2．B　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。
3．D　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：①CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量；②CO2和N2是无机物，也是微生物的碳源和氮源；③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。
4．A　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。

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微生物发酵及其应

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师营造一个良好的教学氛围。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？下面是小编精心为您整理的“微生物发酵及其应”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

《微生物发酵及其应用》教学设计与案例
目标的确定
与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”，而本节标题定为《微生物发酵及其应用》。事实上，微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。因此，本节内容一开始时并没有局限于食品生产，而是从比较大的视角──发酵工程史话引入，然后探秘发酵过程，再举例说出发酵与食品生产的关系。为此，本节主要教学目标确定为：通过了解发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的关系；说出微生物发酵生产的基本过程；举例说出微生物发酵与食品生产的关系；关注与微生物发酵有关的社会问题等。教学设计思路
教学实施的程序

教学
内容教学活动教学手段和方法预期目标
1.复习提问，引入新课。师：同学们在初中时学习过微生物发酵与食品，我们的日常生活中也接触到许多发酵食品，请同学们思考这样一个问题：哪些食品是由微生物发酵生产的？相应的发酵种类是什么？
生：酸奶、泡菜，它们都是乳酸发酵。
师：很好！还有其他食品吗？想一想，我们每天吃的主食有通过发酵制作的吗？
生：馒头、面包。
师：对，实际上，我们经常食用的许多食品，以及使用的一些药品，它们的生产过程都离不开微生物发酵。那么，微生物发酵是如何发展起来的？其生产过程怎样？它还可应用在哪些方面？现在我们就一起来解答这些问题。学生很可能回答不全，教师可提示。
投影或板书：第一节微生物发酵及其应用联系日常生活的实例，在回忆旧知识的基础上，引入新课，以激发学生的学习兴趣，强化从社会中来的意识。
2.新课──发酵工程史话的学习。师：现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生产食品、药品等许多产品，那么，人们今天的成绩是如何一步步取得的呢？下面我们先来学习第一个问题：发酵工程史话。
首先，请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第一自然段。
从这段文字的叙述中，能够看出，人类的祖先很早就会在不知微生物发酵原理的情况下，利用微生物发酵技术来生产多种产品，这个方面还有我们中华民族的贡献。由此可见，发酵技术是从生产实践中一步步产生的。
师：下面请同学们继续阅读第二自然段。
第二自然段的核心内容是，随着两位科学家研究出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后，诞生了传统的发酵工业。这充分说明了发酵技术需要基础科学研究的指导，即科学研究促进了技术的发展。
师：好，请大家继续阅读后四个自然段的内容。从中能够看出，发酵技术随着时代的发展而不断向前发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业，再到微生物工程，它不仅成为生物技术产业的重要支柱，而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。由此看来，生物技术产业的核心是技术，同时科学技术又是一个不断发展的过程。投影或板书：
一、发酵工程史话
学生先阅读教材相应的段落，教师就此段落提炼出有关科学价值观的教育素材自然过渡到发酵工程史话。
让学生体验科学技术是从生产实践中产生的。
让学生体验技术需要以基础科学研究作指导，科学、技术间存在相互作用。
让学生认同生物技术产业的核心是技术，以及科学技术是一个不断发展的过程。
3.新课──发酵生产过程探秘。师：在很多家庭的日常生活中，味精是不可缺少的调味品，那么，你知道它的化学成分是什么吗？
生：谷氨酸钠。
师：对！有人认为食用味精对人体有毒害作用，从生物学的角度，你如何看待这个问题？
生：味精是谷氨酸的一种钠盐，食用后在体内能分解成谷氨酸，而谷氨酸是人体的一种必需氨基酸，所以食用味精对人体不会有毒害作用。
师：非常好！适当添加味精对人体无害，且能增添菜肴的鲜味。我国已成为国际上味精生产大国，年产约6.5×105t。你想知道味精是怎样在现代化的工厂中生产出来的吗？请大家翻到教科书P76～77。现代发酵工业的生产过程非常复杂，为避繁就简，突出主干，教科书用流程图来展示发酵的基本过程。为便于同学们的理解，我们以味精生产为例，来探秘它的发酵生产过程。
味精生产的第一步是选育出能产生谷氨酸的细菌菌种，如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。这些细菌先是从自然界中分离出来的，再用诱变、基因工程等现代生物技术处理，便可得到高产的菌种。
由于谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌是细菌，其同化作用类型是异养型的，所以要大量培养这些细菌，就需根据细菌的代谢特点配制相应的培养基。培养基如何配制可参看教科书中关于配制培养基的解释。
由于生产中要采用单一菌种发酵，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以生产味精的培养基和发酵设备必须经过严格的灭菌，并进行无菌操作。
在味精生产过程中，由于发酵罐的体积很大，需要的菌种（种子）量就多。为提高发酵罐中的发酵效率，缩短生产时间，要把谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种，经过培养，达到一定数量后，才能接入到发酵罐中，即要先经过扩大培养后再接种。
当谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种接入发酵罐后，这些细菌就会利用罐内培养基中的营养物质大量繁殖，同时产生大量的谷氨酸。为使发酵过程处于最佳状态，现代化的味精生产企业，其发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的各种条件严格控制，以大幅度地提高生产率。需要说明的是，谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌均是好氧菌，因此，发酵过程中要不断地通入无菌空气，以满足它们生长繁殖的需要。
在温度为30～37℃、pH为7～8的条件下，经28～32h，发酵罐内的培养液中就会生成大量的谷氨酸，随后，将谷氨酸从培养液中分离出来，用适量的Na2CO3溶液中和（形成谷氨酸钠结晶）后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，便成了味精。这便是味精生产的最后一步，即分离、提纯产物，获得产品。投影或板书：
二、发酵生产过程探秘──以味精生产为例
由于这部分内容学生较陌生，因此以教师讲解为主。
板书：1.菌种的选育：如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等
板书：2.培养基的配制：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等
板书：3.灭菌：去掉杂菌
板书：4.扩大培养和接种：先大量培养谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种，再将菌种接入发酵罐
板书：5.发酵罐内发酵：由计算机控制系统控制条件
板书：6.分离、提纯产物
→产品：谷氨酸→谷氨酸钠让学生了解发酵生产的基本过程。
4.新课──发酵与食品生产。师：正因为人们对微生物发酵生产的过程研究得非常透彻，所以现在我们能利用微生物发酵技术来生产多种产品。请大家翻到教科书P77，看讨论专栏，4个同学一组来完成这个讨论。
师：哪个小组愿意把自己讨论的结果和大家交流？
生：馒头、面包、泡菜等是直接由微生物发酵生产的。味精、醋、酱油等是经发酵生产的食品添加剂。
师：很好！实际上发酵与食品生产的关系最为密切，其产品远远超过同学们现在所知的。如想进一步了解，请阅读教科书P78的内容。投影或板书：
三、发酵与食品生产
先给学生5min完成讨论，再让2～3个组的学生发言。让学生感到要学习的内容离自己很近，激发起学生的学习兴趣。
让学生体验科学、技术、社会三者间的关系。
5.小结及布置调查活动。师：今天这节课我们学习了有关微生物发酵及其应用的内容，大家应了解微生物发酵生产的基本过程，同时能举例说出微生物发酵与食品生产的关系。我们应该利用所学的知识去关注微生物发酵在社会中的应用，为此，请大家利用课余时间完成一个调查活动，调查活动的内容和要求见教科书P78“到社会中去”栏目，大家可根据自己的兴趣和条件任选一个题目去调查，调查完成后，写一份调查报告，供大家交流。感兴趣的学生可以个人或小组合作，选择一个内容去调查。最终完成的调查报告，经教师评价后，张贴出来，办一个专栏供大家参观。为学生构建一个学以致用的平台，同时唤起学生关注社会的意识。

微生物发酵及其应用

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，高中教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助高中教师能够井然有序的进行教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？以下是小编收集整理的“微生物发酵及其应用”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

第1节微生物发酵及其应用

1.说出微生物发酵生产的基本过程。
2.举例说出微生物发酵与食品生产的关系。
3.参与有关微生物发酵的调查活动。
4．通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的紧密联系和互动。

1.课下深入农村和当地的进行组织调查,探究味精的生产过程。
2.调查日常生活中哪些食品是由微生物发酵生产的?
3.哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂?
4.讨论：
（1）发酵工程经历了哪几个阶段?
发酵工业的发展可分为四个阶段:原始发展阶段、传统发酵工业阶段、现代发酵工业阶段和生物技术产业阶段。
（2）学生看课本，找出发酵工程的发展史话。
1.1857年,法国微生物学家巴斯德通过实验证明,酒精发酵是由活的酵母引起的。
2.1897年，德国的毕希纳进一步发现了酶在发酵中的作用，人们开始了解发酵现象的本质。
3.20世纪40年代，弗洛里和钱恩与许多的可蹙额家合作，研究出了大规模生产青霉素的方法，使青霉素的生产实现了产业化。
4.从20世纪50年代起，氨基酸发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业相继诞生。
5.20世纪70年代以后，分子生物学的发展，促进了基因工程的发展和应用。
（3）读课本理解发酵工程的概念。
发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原材料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
（4）探究讨论发酵工程的大致过程

（5）教师展示多媒体课件，进一步帮助学生学习发酵过程的大致过程。
(04年上海试题)在将鲜牛奶制成酸奶的过程中，盛鲜奶的的容器必须密封的主要原因是防止（）
A.空气进入容器B.产生的乳酸分解
C.水分过渡蒸发D.灰尘调入容器
酸奶的制备，是将乳酸菌加入其中，在无氧条件下，发酵而成的。乳酸菌的新陈代谢方式是异养厌氧型，必须在无氧条件下，生长繁殖才能更快更好，才能发酵成功。在有氧条件下，乳酸菌的代谢活动就会受到抑制，不会产生乳酸。
A
(04年广东高考题)利用酵母菌发酵长生酒精时，投放的适宜原料和产生酒精阶段要控制的必要条件分别是（）
A.玉米粉和氧B.大豆粉和有氧
C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧
酵母菌是一种兼性厌氧型微生物。在有氧条件下，进行有氧呼吸，分解糖类等有机物，生成二氧化碳和水。而在无氧条件下，进行无氧呼吸，分解糖类等有机物生成酒精和水。因此，在酵母菌产生酒精的过程中，须控制无氧条件和提供糖类较多的营养物质。
C

1.在馒头的制作过程中，采用活的酵母来发面，但也要控制适宜的温度，为什么？
A．为酵母菌的繁殖、呼吸提供适宜的温度条件。
B．温度使面团容易发酵。
C．好和面。
D．酵母菌温度低时，不能繁殖。
2.下列哪种食品是由微生物直接发酵生产的？
A．糖果。
B．饼干。
C．面包。
D．果冻。

2012届高考生物微生物与发酵工程重难点总复习教案

高考生物第一轮总复习讲座之十

第五章：微生物与发酵工程（二）

重点：发酵工程的概念和内容；酶制剂的生产和应用；生物工程各分支之间的密切关系。

难点：在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行；生产酶制剂的基本原理。

第五章：微生物与发酵工程（二）

第三节　发酵工程简介

一、应用发酵工程的生产实例―－谷氨酸发酵

常用菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌。

二、一般流程：

　

三、应用

1．医药工业：(1)直接生产多种药品，如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸

(2)与基因工程和细胞工程结合来生产药品，如：人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。

2.食品工业：(1)使传统的发酵产品质量和产量得到提高

(2)生产各种食品添加剂，如：酸味剂(L-苹果酸、柠檬酸、乳酸)、鲜味剂(肌苷酸、谷氨酸)、色素(红曲素、β-胡萝卜素)、甜味剂(高果糖浆、甜菜糖)。

(3)解决粮食问题的重要途径，如生产单细胞蛋白。

第四节酶工程简介

酶工程是指将酶所具有的生物催化功能，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。酶工程由酶制剂的生产和应用两方面组成。

壹、酶制剂的生产

1.概念：酶制剂是指含有酶的制品，可以分为两类。

固体：如胃蛋白酶液(治疗某些胃病)。

液体：如加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶。

2.酶的提取：

早期：从动植物组织和器官中提取(如从胰脏中提取蛋白酶，从麦芽中提取淀粉酶)。

目前：大多数来自微生物。

3.分离和纯化分：采用透析和离心的方法。

4.制成酶制剂：在纯化后的酶中加入适量的稳定剂和填充剂。

5.固定化酶：将酶固定到一定载体上，以便以催化反应结束后能将酶回收。

贰、酶制剂的应用

1.治疗疾病：如溶菌酶因其能分解病原菌的细胞壁，具有抗菌和消炎作用。

2.加工生产产品：

如：食品加工上，利用果胶酶来澄清果酒和果汁；木瓜酶制成嫩肉粉。

药品生产上，生产出氨苄青霉素。

3.化验诊断和水质监测

如：尿糖试纸、血糖快速测试仪、多酚氧化酶传感器(用于水质监测)

4.生物工程其他分支领域

如：限制性内切酶、DNA连接酶。

叁、生物工程各分支领域的关系

实验三学习细菌培养的技术

壹、实验原理(略)

贰、目的要求(略)

叁、材料用具(略)

肆、方法步骤

例一：研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的()

A．温度B．PH值C．水分D．营养

解析：本题主要考查酶工程的有关知识。

　酶催化活性的发挥需要适宜的温度、PH和水分，由于酶不能生长繁殖，无生命活性，故不需营养的供给。

因此，本题的答案是：D。

例二：发酵罐发酵的过程中，使温度升高的措施或原因是()

①冷却水供应不足②微生物代谢旺盛③培养基不新鲜④搅拌⑤放料口排出产物

A．①②③④⑤B．②③④C．①④D．②④

　解析：本题主要考查发酵工程的有关知识。

冷却水只能带走热量，故A、C排除，发酵过程中呼吸作用产生大量的化学能，大部分转变成了热能，搅拌可以增加溶氧，加快反应速度，同时摩擦产生热量。

因此，本题的答案是：D。

`

壹、选择题

1．谷氨酸发酵常用的培养基为（）

A．液体培养基B．固体培养基

C．选择培养基D．鉴别培养基

2．谷氨酸棒状杆菌的代谢类型属于（）

A．异养、厌氧型　B．异养、需氧型　

C．异养、兼氧型　D．自养、需氧型

3．应用发酵工程生产的产品不包括（）

A．初级代谢产品　B．次级代谢产品

C．单细胞蛋白D．目的基因

4．发酵工程的代谢产品分离提纯的方法包括（）

①过滤　②沉淀　③蒸馏　④萃取　⑤离子交换

A．①③⑤B．②④⑤C．③④⑤D．②③④

5．酶的固定化常用的固定方式不包括（）

A．吸附　B．包埋　C．连接　D．将酶加工成固体

6．当前生产酶制剂所需的酶主要来自（）

A．动物组织和器官B．植物组织和器官

C．微生物D．基因工程

7．溶菌酶的主要作用是（）

A．溶解病原物的细胞壁B．溶解细菌的细胞膜

C．溶解病原菌的所有构成物质　D．多种疾病

8．制备原生质体是，需要利用纤维素酶将细胞壁去掉，纤维素酶属于（）

A．基因工程必要的工具酶　B．动物细胞工程必需的工具酶

C．植物细胞工程必需的工具酶　D．细菌细胞工程必需的工具酶

9．通过酶工程生产的酶制剂中的酶的化学本质是

A．蛋白质　B．有机物　C．RNA　D．核酸

10．具有帮助消化功能的多酶片属于（）

A．液体酶制剂B．固体酶制剂

C．固定化酶D．固定化酶膜

1.A2.B3.D4.C5.D

6.C7.A8.C9.B10.B

《微生物的培养与应用》学案

《微生物的培养与应用》学案

生物选修一第二章微生物的培养与应用教案
★课题目标
（一）知识与技能
了解有关培养基的基础知识；掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术
（二）过程与方法
分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象
（三）情感、态度与价值观
形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神
★课题重点
无菌技术的操作
★课题难点
无菌技术的操作
★教学方法
启发式教学
★教学工具
多媒体课件
★教学过程
（一）引入新课
在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。
（二）进行新课
1．基础知识
1．1培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。
〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作为凝固剂。
培养基的类型及其应用：

1．2培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。
〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？
C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上。
碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。
氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。
1．3培养基除满足微生物生长的pH、特殊营养物质和氧气等要求。
生长因子：某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子，如某些氨基酸、碱基、维生素等。
〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。
〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素，培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性，培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。
活动2：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题：
1．4获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。
1．5无菌技术包括：
（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；
（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；
（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；
（4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
1．6比较消毒和灭菌（填表）

〖思考5〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是防止感染实验操作者。
1．7消毒方法：
（1）日常生活经常用到的是煮沸消毒法；
（2）对一些不耐高温的液体，则使用巴氏消毒法（作简要介绍）；
（3）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果，然后使用紫外线进行物理消毒。
（4）实验操作者的双手使用酒精进行消毒；
（5）饮水水源用氯气进行消毒。
1．8灭菌方法：
（1）接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
（2）玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；
（3）培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
（4）表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。
〖思考6〗对接种环灭菌时要用酒精灯的充分燃烧层火焰灼烧可能伸入试管或培养皿的部位。
〖思考7〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是避免妨碍热空气流通。
〖思考8〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是有利于锅内温度升高；随后关闭排气阀继续加热，气压升至100kPa，温度为121℃，并维持15～30min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至零时打开锅盖，其目的是防止容器中的液体暴沸。
培养基的配制原则：
①目的要明确：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
②营养要协调：培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。例如：碳氮比4∶1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少；碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。
③pH要适宜：细菌培养基pH中性或偏碱性，霉菌培养基呈酸性。
2．实验操作
2．1计算：根据配方比例，计算100mL培养基各成分用量。
2．2称量：准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，目的是防止牛肉膏吸收空气中水分。
2．3溶化：①加水加热熔化牛肉膏；②加入蛋白胨和氯化钠继续加热；③加入琼脂；④用蒸馏水定容到100mL。整个过程不断用玻棒搅拌，目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。
2．4调pH：用1mol/LNaOH溶液调节pH至偏碱性。
2．5灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌；所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。
2．6倒平板：待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。
其过程是：
①在火焰旁右手拿锥形瓶，左手拔出棉塞；
②右手拿锥形瓶，使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰；
③左手将培养皿打开一条缝隙，右手将培养基倒入培养皿，立刻盖上皿盖。
④待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置。
〖思考1〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基。
〖思考2〗倒平板的目的是防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。
〖思考3〗若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？
不能。空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基。
〖思考4〗配制斜面培养基中，试管要加塞棉塞的目的是保持通气并防止杂菌感染。
〖思考5〗试管培养基形成斜面的作用是增大接种面积。
2．7接种
2．7．1微生物接种的最常用方法是平板划线法和稀释涂布法，另外还有穿刺接种和斜面接种等。
2．7．2平板划线法：通过接种环在琼脂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表面。其操作步骤是：
①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。
②在酒精灯火焰旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。
③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。
④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。
⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。
⑥将皿盖打开一条缝隙，把接种环伸入平板内划3～5条平行线，盖上皿盖，不要划破培养基。
⑦灼烧接种环，冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。
⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
〖思考6〗取菌种前灼烧接种环的目的是消灭接种环上的微生物；除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是消灭接种环上残留菌种；取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是防止高温杀死菌种；最后灼烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作者。
〖思考7〗在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是获得由单个细菌形成的标准菌落。
2．7．3　稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的标准菌落。
2．7．4　系列稀释操作：
①取盛有9mL水的无菌试管6支，编号101、102、103、104、105、106。
②用灼烧冷却的移液管吸取1mL菌液注入编号为101试管中，并吹打3次，使之混匀。
③从101倍液中吸取1mL菌液注入到编号为102试管内吹打均匀，获得102倍液。依此类推。
〖思考8〗操作中试管口和移液管应在离火焰1～2cm处。整个操作过程中使用了1支移液管。
3．结果分析与评价
3．1　培养未接种培养基的作用是对照，若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底。
3．2　在肉汤培养基上，大肠杆菌菌落呈白色，为圆形，光滑有光泽，边缘整齐。
3．3　培养12h和24h后的菌落大小不同（相同、不同）；菌落分布位置相同（相同、不同）。原因是时间越长，菌落中细菌繁殖越多，菌落体积越大；菌落的位置不动，但菌落数增多。
〖思考9〗在某培养基上出现了3种特征不同的菌落，原因有培养基灭菌不彻底或杂菌感染等。
〖思考10〗频繁使用的菌种利用临时保藏法保存，长期保存菌种的方法是甘油管藏法。前者利用固体斜面培养基培养后，保存在4℃冰箱中，每3～6个月转种培养一次，缺点是保存时间较短，容易发生污染和变异；后者将菌种与无菌体积等量混合后保存在－20℃冷冻箱中。
（三）课堂总结、点评
（四）实例探究
例1．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.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐D.无机氮源也能提供能量
解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于A、B选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
答案：D
例2．下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是
A.防止杂菌污染B.消灭杂菌
C.培养基和发酵设备都必须灭菌D.灭菌必须在接种前
解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是正确的；B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。C是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
答案：B
☆综合应用
例3．右表是某微生物培养基成分，请据此回答：
编号成分含量
①粉状硫10g
②（NH4）2SO40.4g
③K2HPO44.0g
④MgSO49.25g
⑤FeSO40.5g
⑥CaCl20.5g
⑦H2O100ml
（1）右表培养基可培养的微生物类型
是。
（2）若不慎将过量NaCl加入培养基中。
如不想浪费此培养基，可再加入，
用于培养。
（3）若除去成分②，加入（CH2O），该培
养基可用于培养。
（4）表中营养成分共有类。
（5）不论何种培养基，在各种成分都溶化
后分装前，要进行的是。
（6）右表中各成分重量确定的原则是。
（7）若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是。
解析：对于一个培养基，它能培养何种微生物，要看它的化学成分。当然这只适用于合成培养基，如果是一个天然培养基就不能从培养基的成分上区分它是培养何种微生物的。分析化学成分要从营养物质的类型出发。右表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特殊营养物质。对特殊营养物质，有的微生物是不需要的，但没有微生物是不需要碳源的。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物就是自养型微生物了。该培养基中加入了过量食盐，就可以成为金黄色葡萄球菌鉴别培养基，但金黄色葡萄球菌是异养型微生物，这个培养基就还需要加入有机碳源。该培养基若加入（CH2O），培养基中就有了碳源，但除去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
答案：⑴自养型微生物⑵含碳有机物金黄色葡萄球菌⑶固氮微生物⑷3⑸调整pH⑹依微生物的生长需要确定⑺琼脂（或凝固剂）
（五）巩固练习
1．不可能作为异养微生物碳源的是
A．牛肉膏B．含碳有机物C．石油D．含碳无机物
2．根瘤菌能利用的营养物质的组别是
A．NH3，（CH2O），NaClB．N2，（CH2O），CaCl2
C．铵盐，CO2，NaClD．NO2，CO2，CaCl2
3．配制培养基的叙述中正确的是
A．制作固体培养基必须加入琼脂B．加入青霉素可得到放线菌
C．培养自生固氮菌不需氮源D．发酵工程一般用半固体培养基
4．自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是
A．碳源B．氮源C．无机盐D．特殊营养物质
5．下表是有关4种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的概述。其中正确的是()
生物硝化细菌根瘤菌酵母菌谷氨酸棒状杆菌
能源氧化NH3N2的固定分解糖类等有机物光能
碳源C02糖类糖类糖类
氮源NH3N2NH4+、NO3-尿素
代谢类型自养需氧型异养需氧型异养兼性厌氧型自养需氧型
A．根瘤菌、谷氨酸棒状杆菌B．硝化细菌、酵母菌
C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌D．硝化细菌、根瘤菌
6．甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ种正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是（）
粉状硫
10gK2HPO4
4gFeSO4
0.5g蔗糖
10g（NH4）2SO4
0.4gH2O
100mlMgSO4
9.25gCaCl2
0.5g
Ⅰ++++-+++
Ⅱ+++-++++
Ⅲ++++++++
A、甲、乙、丙都是异养微生物
B、甲、乙、丙都是自养微生物、丙是异养微生物
C、甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
D、甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物
7．微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是
A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B．微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子
C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利
D．生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足。
8．某一种细菌株要从环境中提取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能生长，此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中细菌菌株类型。根据实验年目的，选用的培养基类型是（）
　注：Ｌ—亮氨酸Ｓ—链霉素“＋”—加入“—”—不加入
　如：Ｌ—：不加亮氨酸Ｓ＋：加入链霉素
选项筛选出不需要亮氨酸的菌株筛选出抗链霉素的菌株筛选出不需要亮氨酸的抗链霉素的菌株
ＡＬ＋Ｓ＋Ｌ—Ｓ—Ｌ＋Ｓ－
ＢＬ－Ｓ—Ｌ＋Ｓ＋Ｌ—Ｓ＋
ＣＬ—Ｓ＋Ｌ＋Ｓ＋Ｌ—Ｓ—
ＤＬ＋Ｓ—ｌ—Ｓ—Ｌ＋Ｓ＋
9．要将从土壤中提取的自生固氮菌与其他的细菌分离出来，应将它们接种在
A．加入氮源和杀菌剂的培养基上B．不加入氮源和不加杀菌剂的培养基上
C．加入氮源，不加杀菌剂的培养基上D．不含氮源和杀菌剂的培养基上
10．酵母菌培养液中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，原因是
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pH值D．葡萄糖不是酵母菌的原料
答案：DACACCDBBB
★课余作业
１、收集生活中与微生物有关的实例，并通过所学知识对其进行解释
２、我们打针输液时，首先要用酒精擦拭针刺处，为什么？
★教学体会
本节课可以通过生产实例导入，使学生认识在微生物的培养过程中，保持培养物纯净的重要性。在课堂上可以跳出教材，充分发挥学生的主动性，让学生收集列举更多的生产生活中的实例，从中体会培养物纯净的重要性。当时由于微生物的微观性和危害性，一定要教育学生培养良好的卫生习惯。
★资料袋
微生物的特点
1.个体微小，结构简单
在形态上，个体微小，肉眼看不见，需用显微镜观察，细胞大小以微米和纳米计量。
2.繁殖快
生长繁殖快，在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代。
3.代谢类型多，活性强。
4.分布广泛
有高等生物的地方均有微生物生活，动植物不能生活的极端环境也有微生物存在。
5.数量多
在局部环境中数量众多，如每克土壤含微生物几千万至几亿个。
6.易变异
相对于高等生物而言，较容易发生变异。在所有生物类群中，已知微生物种类的数量仅次于被子植物和昆虫。微生物种内的遗传多样性非常丰富。
所以微生物是很好的研究对象，具有广泛的用途。