高二生物(新人教版)選修二課件：31《微生物發(fā)酵及其應(yīng)用》

1、新課標(biāo)人教版課件系列高中生物選修選修第章生物科學(xué)與工業(yè)第節(jié)微生物發(fā)酵及其應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識與能力方面：知識與能力方面： 1.說出微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本過程。 2.舉例說出微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系。 3.參與有關(guān)微生物發(fā)酵的調(diào)查活動。 4通過發(fā)酵工程發(fā)展的歷史，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會三者間的緊密聯(lián)系和互動。 情感態(tài)度、價(jià)值觀方面：情感態(tài)度、價(jià)值觀方面： 培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛社會,關(guān)愛身體健康、熱愛生活的情感，培養(yǎng)他們社會責(zé)任感，形成關(guān)心現(xiàn)代發(fā)酵業(yè)的發(fā)展。 過程與方法方面：過程與方法方面： 本節(jié)課主要采取學(xué)生通過小組合作探究的方法，以及深入生活聯(lián)系實(shí)際，理解各種具體的設(shè)施農(nóng)業(yè),說了解發(fā)酵工程的發(fā)展

2、史、調(diào)查當(dāng)?shù)氐尼u菜廠和酒廠。在小組合作探究中理解科學(xué)、技術(shù)、社會三者的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的合作探究精神，和自我學(xué)習(xí)、搜集信息和處理信息的能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】 發(fā)酵工程史話。發(fā)酵的生產(chǎn)過程。 【教學(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】 發(fā)酵的生產(chǎn)過程。 【教學(xué)方法】【教學(xué)方法】 講授法和學(xué)生合作學(xué)習(xí)相結(jié)合 【教學(xué)課時(shí)】【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)。 利用微生物，在適宜的條件下，利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化將原料經(jīng)過特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。為人類所需要的產(chǎn)物的過程。密閉式發(fā)酵罐密閉式發(fā)酵罐一、發(fā)酵工程史話一、發(fā)酵工程史話 傳統(tǒng)釀造傳統(tǒng)釀造 具有悠久的歷史、文化；具有悠久

3、的歷史、文化； 獨(dú)特的風(fēng)味獨(dú)特的風(fēng)味 傳統(tǒng)的工藝傳統(tǒng)的工藝 例：醬油釀造例：醬油釀造 - 我國首創(chuàng)我國首創(chuàng) 傳入日本和南洋群島，后傳入歐美各國傳入日本和南洋群島，后傳入歐美各國 原料：原料： 大豆：蛋白質(zhì)原料，大豆：蛋白質(zhì)原料，20%左右脂肪左右脂肪 脫脂大豆：脫脂大豆：50%粗蛋白，粗蛋白，20%碳水化合物碳水化合物 面粉、小麥、麩皮、玉米、甘薯等淀粉原料面粉、小麥、麩皮、玉米、甘薯等淀粉原料 食鹽和水食鹽和水微生物學(xué)的奠基人微生物學(xué)的奠基人偉大的巴斯德偉大的巴斯德 我國的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品醬油、我國的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品醬油、醋、腐乳等享譽(yù)世界醋、腐乳等享譽(yù)世界 我國的釀酒已經(jīng)有我國的釀酒已經(jīng)有4000

4、多多年的歷史年的歷史 我國的醬油距今已有我國的醬油距今已有3000年的歷史年的歷史 1857年巴斯德證明發(fā)酵是年巴斯德證明發(fā)酵是由于微生物的作用由于微生物的作用一、發(fā)酵工程史話一、發(fā)酵工程史話 傳統(tǒng)釀造傳統(tǒng)釀造例：豆腐乳發(fā)酵例：豆腐乳發(fā)酵 民族特色發(fā)酵食品，味道鮮美，風(fēng)味獨(dú)特民族特色發(fā)酵食品，味道鮮美，風(fēng)味獨(dú)特 1. 主要原料主要原料 大豆或冷榨豆片、鹽鹵與石膏、食鹽水大豆或冷榨豆片、鹽鹵與石膏、食鹽水 2. 輔助原料輔助原料 黃酒、燒酒、紅曲、面曲、糟米黃酒、燒酒、紅曲、面曲、糟米 砂糖、花椒、玫瑰等其它香料砂糖、花椒、玫瑰等其它香料原始發(fā)展階段原始發(fā)展階段（發(fā)酵技術(shù)原始，頂多是家庭小制作，

5、技術(shù)進(jìn)發(fā)酵技術(shù)原始，頂多是家庭小制作，技術(shù)進(jìn)步緩慢，完全是經(jīng)驗(yàn)式的，并不知道其中的原理步緩慢，完全是經(jīng)驗(yàn)式的，并不知道其中的原理 。） 傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段（人們才開始了解發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì)人們才開始了解發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì) ，采用，采用開放式的發(fā)酵方式，生產(chǎn)過程較為簡單，對生產(chǎn)設(shè)備要求不開放式的發(fā)酵方式，生產(chǎn)過程較為簡單，對生產(chǎn)設(shè)備要求不高，規(guī)模一般不大高，規(guī)模一般不大 。）現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段（生產(chǎn)技術(shù)要求高；生產(chǎn)規(guī)模大；技術(shù)發(fā)生產(chǎn)技術(shù)要求高；生產(chǎn)規(guī)模大；技術(shù)發(fā)展速度快；菌種的生產(chǎn)能力大幅度提高，新產(chǎn)品、新技術(shù)、展速度快；菌種的生產(chǎn)能力大幅度提高，新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用

6、達(dá)到前所未有的程度新設(shè)備的應(yīng)用達(dá)到前所未有的程度。 ）生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段 （利用構(gòu)建的基因工程菌生產(chǎn)利用構(gòu)建的基因工程菌生產(chǎn) ）谷氨谷氨酸是酸是味精味精的主的主要成要成分分 n菌種的選育菌種的選育：如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等：如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等 n培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基的配制：水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長因子：水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長因子等等 n滅菌滅菌：去掉雜菌：去掉雜菌 n擴(kuò)大培養(yǎng)和接種擴(kuò)大培養(yǎng)和接種：先大量培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌或黃色：先大量培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的菌種，再將菌種接入發(fā)酵罐短桿菌的菌種，再將菌種接入發(fā)酵罐 n發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：由計(jì)

7、算機(jī)控制系統(tǒng)控制條件：由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制條件 n分離、提純產(chǎn)物分離、提純產(chǎn)物 以味精生產(chǎn)為例以味精生產(chǎn)為例 選育的方法：選育的方法：從從自然界中先分離自然界中先分離出相應(yīng)的菌出相應(yīng)的菌種；種；利用利用誘變誘變篩選出符合生產(chǎn)要求篩選出符合生產(chǎn)要求的優(yōu)良菌種的優(yōu)良菌種 ；1)利用利用基因工程基因工程、細(xì)胞工程細(xì)胞工程的方的方法構(gòu)建工程細(xì)胞或工程菌。法構(gòu)建工程細(xì)胞或工程菌。(1)培養(yǎng)基配置的原則：培養(yǎng)基配置的原則：根據(jù)不同的菌種，選擇不同的材料配制培養(yǎng)基根據(jù)不同的菌種，選擇不同的材料配制培養(yǎng)基。配制的培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物在碳源、氮源長因子、水、無配制的培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物在碳源、氮源長因子、水、無機(jī)鹽

8、等方面的營養(yǎng)要求，并為微生物提供適宜的機(jī)鹽等方面的營養(yǎng)要求，并為微生物提供適宜的PH。培養(yǎng)基的營養(yǎng)要協(xié)調(diào)，培養(yǎng)基的營養(yǎng)要協(xié)調(diào)，以利于產(chǎn)物的合成。以利于產(chǎn)物的合成。培養(yǎng)基在滿足微生物的營養(yǎng)需求的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量培養(yǎng)基在滿足微生物的營養(yǎng)需求的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量降低生產(chǎn)成降低生產(chǎn)成本本，以得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。，以得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。(2)舉例：舉例：1. 發(fā)酵生產(chǎn)常采用天然成分的液體培養(yǎng)基。而且，經(jīng)常用野生發(fā)酵生產(chǎn)常采用天然成分的液體培養(yǎng)基。而且，經(jīng)常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸稈，以及乙醇、醋酸等石化產(chǎn)品代的植物淀粉、甘蔗渣、秸稈，以及乙醇、醋酸等石化產(chǎn)品代替糧食來配制培養(yǎng)基。替糧食來配制培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基的

9、選擇培養(yǎng)基的選擇成 分酸堿度水水無機(jī)鹽無機(jī)鹽氮源氮源碳源碳源生長因子生長因子豆餅水解豆餅水解液、玉米液、玉米漿中的水漿中的水磷酸二氫鉀磷酸二氫鉀氧化鉀氧化鉀硫酸鎂硫酸鎂尿素尿素豆餅水豆餅水解液、解液、玉米漿玉米漿生物素生物素pHpH7-7-8 8 3、滅菌滅菌 滅菌的原因：滅菌的原因：在發(fā)酵過程中如混入其他微生物，將與菌在發(fā)酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形成競爭關(guān)系，對發(fā)酵過程造成不良影種形成競爭關(guān)系，對發(fā)酵過程造成不良影響響 。 舉例：舉例：如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混人放線菌，則如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混人放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸棒狀

10、桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。將合成的青霉素分解掉。 4、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種 擴(kuò)大培養(yǎng)：擴(kuò)大培養(yǎng)：擴(kuò)大培養(yǎng)是將培養(yǎng)到對數(shù)期的菌體分開，擴(kuò)大培養(yǎng)是將培養(yǎng)到對數(shù)期的菌體分開，分頭進(jìn)行培養(yǎng)，以促使菌體數(shù)量快速增分頭進(jìn)行培養(yǎng)，以促使菌體數(shù)量快速增加，能在短時(shí)間里得到大量的菌體加，能在短時(shí)間里得到大量的菌體 接種：接種：有了用于生產(chǎn)的充足的菌體，在接種時(shí)有了用于生產(chǎn)的充足的菌體，在接種時(shí)要注意什么事項(xiàng)呢？要注意什么事項(xiàng)呢？ 接種過程中要注意防止雜菌污染接種過

11、程中要注意防止雜菌污染5、發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制條件制條件 發(fā)酵產(chǎn)物：發(fā)酵產(chǎn)物： 發(fā)酵產(chǎn)物主要在菌體生長的穩(wěn)定期產(chǎn)生。發(fā)酵產(chǎn)物主要在菌體生長的穩(wěn)定期產(chǎn)生。發(fā)酵進(jìn)程發(fā)酵進(jìn)程 在發(fā)酵過程中隨時(shí)在發(fā)酵過程中隨時(shí)取樣檢測取樣檢測培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中細(xì)菌數(shù)細(xì)菌數(shù)目目、產(chǎn)物濃度產(chǎn)物濃度以了解發(fā)酵進(jìn)程，及時(shí)添加必以了解發(fā)酵進(jìn)程，及時(shí)添加必需的需的培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基成分來延長菌體生長穩(wěn)定期的時(shí)來延長菌體生長穩(wěn)定期的時(shí)間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物 。發(fā)酵條件發(fā)酵條件 發(fā)酵生產(chǎn)中發(fā)酵生產(chǎn)中溫度溫度、pH、溶氧量溶氧量等對發(fā)酵過等對發(fā)酵過程有重大影響。程有重

12、大影響。發(fā)酵罐示意圖6、分離提純、分離提純 發(fā)酵產(chǎn)物不同，分離提純的方法會有所不發(fā)酵產(chǎn)物不同，分離提純的方法會有所不同，產(chǎn)物分離、提純的一般方法是：同，產(chǎn)物分離、提純的一般方法是：代謝產(chǎn)物：代謝產(chǎn)物：蒸餾蒸餾、萃取萃取、離子交換離子交換等方等方法。法。菌體本身：菌體本身：過濾過濾、沉淀沉淀。 復(fù)雜的生物化學(xué)變化過程：動態(tài)過程復(fù)雜的生物化學(xué)變化過程：動態(tài)過程 影響因素：培養(yǎng)基組成，影響因素：培養(yǎng)基組成，pH、溫度、溫度 、氧、氧氣氣 泡沫、雜菌污染、噬菌體感泡沫、雜菌污染、噬菌體感染等染等 1、pH 每種微生物的最適每種微生物的最適pH不同不同 超過最適超過最適pH范圍以后范圍以后多數(shù)細(xì)菌：多數(shù)

13、細(xì)菌：6.57.5；真菌：；真菌：5.06.0；放；放線菌：線菌：7.5-8.5。影響酶的活性，細(xì)胞膜的穩(wěn)定性等影響酶的活性，細(xì)胞膜的穩(wěn)定性等影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。 2、溫、溫 度度 微生物生長微生物生長最旺盛最旺盛時(shí)的溫度叫時(shí)的溫度叫最適生長溫度最適生長溫度 在最適生長溫度范圍內(nèi)在最適生長溫度范圍內(nèi) 超過最適生長溫度以后超過最適生長溫度以后微生物的生長速率隨溫度的上升而加快微生物的生長速率隨溫度的上升而加快細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等發(fā)生了不可逆的破壞。細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等發(fā)生了不可逆的破壞。微生物的生長速率會急劇下降微生物的生長速率會急劇下降 3、氧氧 好

14、氧型微生物好氧型微生物 厭氧型微生物厭氧型微生物 嚴(yán)格厭氧嚴(yán)格厭氧 兼性厭氧微生物兼性厭氧微生物多種細(xì)菌和大多數(shù)真菌多種細(xì)菌和大多數(shù)真菌某些鏈球菌等某些鏈球菌等某些產(chǎn)甲烷桿菌某些產(chǎn)甲烷桿菌酵母菌酵母菌（一）在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用（一）在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用1.生產(chǎn)出了種類繁多的藥品生產(chǎn)出了種類繁多的藥品2.發(fā)酵工程對醫(yī)藥工業(yè)的一個(gè)重大貢獻(xiàn)發(fā)酵工程對醫(yī)藥工業(yè)的一個(gè)重大貢獻(xiàn) 應(yīng)用發(fā)酵工程大量生產(chǎn)的基因工程藥品，有人應(yīng)用發(fā)酵工程大量生產(chǎn)的基因工程藥品，有人生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細(xì)胞介素抗體、白細(xì)胞介素2、抗血友病因子等。、抗血友病因子等。四、

15、發(fā)酵工程的應(yīng)用四、發(fā)酵工程的應(yīng)用發(fā)酵工程的應(yīng)用發(fā)酵工程的應(yīng)用（二）在食品工業(yè)上的應(yīng)用（二）在食品工業(yè)上的應(yīng)用 主要包括以下三方面。主要包括以下三方面。 第一，生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒、果酒、第一，生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒、果酒、食醋等，使產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯的提高。食醋等，使產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯的提高。 第二，生產(chǎn)各種食品的添加劑。第二，生產(chǎn)各種食品的添加劑。 第三，幫助解決糧食問題。第三，幫助解決糧食問題。 利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放的最適原料和產(chǎn)生酒精的階段要控的最適原料和產(chǎn)生酒精的階段要控制的必要條件是（制的必要條件是（ ）A A玉米粉和有氧

16、玉米粉和有氧B B大豆粉和有氧大豆粉和有氧C C玉米粉和無氧玉米粉和無氧D D大豆粉和無氧大豆粉和無氧 關(guān)于單細(xì)胞蛋白敘述正確的是（關(guān)于單細(xì)胞蛋白敘述正確的是（ ）A A是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)B B通過發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體通過發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體C C是微生物細(xì)胞分泌的抗生素是微生物細(xì)胞分泌的抗生素D D單細(xì)胞蛋白不能作為食品單細(xì)胞蛋白不能作為食品 單細(xì)胞蛋白是利用淀粉或維生素的水解液，單細(xì)胞蛋白是利用淀粉或維生素的水解液，制糖工業(yè)的廢液，石化產(chǎn)品等為原料，通過發(fā)酵制糖工業(yè)的廢液，石化產(chǎn)品等為原料，通過發(fā)酵獲得大量的微生物菌體，所以不是特指微生物的獲得大量的微

17、生物菌體，所以不是特指微生物的某種蛋白質(zhì)或抗生素；單細(xì)胞蛋白含有豐富的蛋某種蛋白質(zhì)或抗生素；單細(xì)胞蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)，如真菌蛋白可作為食品。白質(zhì)，如真菌蛋白可作為食品。 谷氨酸棒狀桿菌的培養(yǎng)液常采用的谷氨酸棒狀桿菌的培養(yǎng)液常采用的滅菌方法是（滅菌方法是（ ）A A高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌B B高溫滅菌高溫滅菌C C加入抗生素滅菌加入抗生素滅菌D D酒精滅菌酒精滅菌 單細(xì)胞蛋白是利用淀粉或維生素的水解液，制糖工業(yè)單細(xì)胞蛋白是利用淀粉或維生素的水解液，制糖工業(yè)的廢液，石化產(chǎn)品等為原料，通過發(fā)酵獲得大量的微生物的廢液，石化產(chǎn)品等為原料，通過發(fā)酵獲得大量的微生物菌體，所以不是特指微生物的某種蛋白質(zhì)或

18、抗生素；單細(xì)菌體，所以不是特指微生物的某種蛋白質(zhì)或抗生素；單細(xì)胞蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)，如真菌蛋白可作為食品。胞蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)，如真菌蛋白可作為食品。 工業(yè)上利用谷氨酸棒狀桿菌大量積累谷氨酸，應(yīng)采用工業(yè)上利用谷氨酸棒狀桿菌大量積累谷氨酸，應(yīng)采用的最好方法是（的最好方法是（ ）A A加大菌種密度加大菌種密度B B改變碳源和氮源比例改變碳源和氮源比例C C改變菌體細(xì)胞膜通透性改變菌體細(xì)胞膜通透性D D加大葡萄糖釋放量加大葡萄糖釋放量 谷氨酸棒狀桿菌能夠利用谷氨酸棒狀桿菌能夠利用C6H12O6C6H12O6，經(jīng)過復(fù)雜的代謝，經(jīng)過復(fù)雜的代謝過程形成谷氨酸；谷氨酸合成過量，使合成途徑中斷，過程形成谷

19、氨酸；谷氨酸合成過量，使合成途徑中斷，要提高谷氨酸產(chǎn)量的最好方法是改變菌體細(xì)胞膜的通透要提高谷氨酸產(chǎn)量的最好方法是改變菌體細(xì)胞膜的通透性，使谷氨酸能迅速排放到外面，避免因過量引起合成性，使谷氨酸能迅速排放到外面，避免因過量引起合成途徑中斷。途徑中斷。 關(guān)于滅菌和消毒的不正確的理解是（關(guān)于滅菌和消毒的不正確的理解是（ ）A A滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子B B消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是相同的消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是相同的C C接種環(huán)用灼燒法滅菌接種環(huán)用灼燒法滅菌D D常用滅菌的方法有加熱法、過濾法、紫外線法、化學(xué)藥品常用滅菌的方法有加熱法、過

20、濾法、紫外線法、化學(xué)藥品法法 1 1滅菌是指采用強(qiáng)烈的理化因素殺死一定環(huán)境中所有微生物的細(xì)胞、芽孢滅菌是指采用強(qiáng)烈的理化因素殺死一定環(huán)境中所有微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子的措施，是徹底殺死。消毒是一種采用較溫和的理化因素，殺死物體表面和孢子的措施，是徹底殺死。消毒是一種采用較溫和的理化因素，殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的病原菌，而對被消毒物體基本無害的措施，是部分殺或內(nèi)部一部分對人體有害的病原菌，而對被消毒物體基本無害的措施，是部分殺滅。滅。2 2常用滅菌方法：物理殺菌的常用方法：高溫、輻射、超聲波和激光等；常用滅菌方法：物理殺菌的常用方法：高溫、輻射、超聲波和激光等；化學(xué)殺菌常用方法：表面

21、消毒劑和化學(xué)治療劑，如抗生素，中草藥有效成分?；瘜W(xué)殺菌常用方法：表面消毒劑和化學(xué)治療劑，如抗生素，中草藥有效成分。 為研究微生物群體生長規(guī)律，常將少量的某種細(xì)為研究微生物群體生長規(guī)律，常將少量的某種細(xì)菌接種到培養(yǎng)基中，取樣測定培養(yǎng)基里的細(xì)菌數(shù)菌接種到培養(yǎng)基中，取樣測定培養(yǎng)基里的細(xì)菌數(shù)目，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)為縱坐目，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)為縱坐標(biāo)，得到生長曲線圖，對培養(yǎng)基的要求是（標(biāo)，得到生長曲線圖，對培養(yǎng)基的要求是（ ）A A恒定容積的液體培養(yǎng)基恒定容積的液體培養(yǎng)基B B任意容積的液體培養(yǎng)基任意容積的液體培養(yǎng)基C C恒定容積的半固體培養(yǎng)基恒定容積的半固體培養(yǎng)基D D任意

22、容積的半固體培養(yǎng)基任意容積的半固體培養(yǎng)基 在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸人發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁酵母菌菌種后輸人發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡。殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降解，隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降解，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度下酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形降到

23、一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題： （1 1）該過程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)）該過程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)是是 。 （2 2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是是 。n在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸人發(fā)將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸人發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，

24、溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降解，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度加速降解，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：n（3 3）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，98.598.5形成了酒精和其形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余他發(fā)酵產(chǎn)物，其余1.51.5則是用于則是用于 。n（4 4）請寫出由麥芽糖）請寫出由麥芽糖葡萄糖葡萄糖酒精

25、的反應(yīng)方程式。酒精的反應(yīng)方程式。 答案答案 （1）既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼）既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸吸 （2）出芽生殖）出芽生殖 （3）酵母菌自身的生長和繁殖）酵母菌自身的生長和繁殖 （4）C12H22O11+H2O2 C6H12O6 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 盡管微生物發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物，但通常它們的盡管微生物發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物，但通常它們的生產(chǎn)能力小而且單一，不能勝任大批量的工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力小而且單一，不能勝任大批量的工業(yè)生產(chǎn)，于是，科學(xué)家們想方設(shè)法使它們的于是，科學(xué)家們想方設(shè)法使它們的“功力功力”增長幾增長幾十倍到上百倍，從而成為本領(lǐng)高強(qiáng)的十倍到上百倍

26、，從而成為本領(lǐng)高強(qiáng)的“高級工人高級工人”。第一種方法是用人工辦法讓微生物的第一種方法是用人工辦法讓微生物的DNADNA發(fā)生突變。發(fā)生突變。比如在比如在DNADNA分子的長鏈中插入或刪除堿基，或者把分子的長鏈中插入或刪除堿基，或者把某一堿基換成另外一種。然后在這些動過某一堿基換成另外一種。然后在這些動過“小手術(shù)小手術(shù)”的菌種中篩選出符合我們要求的，能增加產(chǎn)量的個(gè)的菌種中篩選出符合我們要求的，能增加產(chǎn)量的個(gè)體。體。 （1 1）發(fā)酵工程的第一種方法從遺傳學(xué)角度看，屬）發(fā)酵工程的第一種方法從遺傳學(xué)角度看，屬于哪一類型的變異？這類變異有何特點(diǎn)？于哪一類型的變異？這類變異有何特點(diǎn)？ 第二種方法叫第二種方法叫“原生質(zhì)融合法原生質(zhì)融合法”。這是將兩。這是將兩種且有不同發(fā)酵本領(lǐng)的微生物細(xì)胞放在一起種且有不同發(fā)酵本領(lǐng)的微生物細(xì)胞放在一起進(jìn)行處理，溶解掉細(xì)胞壁，讓它們的原生質(zhì)進(jìn)行處理，溶解掉細(xì)胞壁，讓它們的原生質(zhì)相互融合。等到重新長出細(xì)胞壁后，一種新相互融合。等到重新長出細(xì)胞壁后，一種新的微生物就