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輔導(dǎo)教案

1．利用________的方法將特定的基因轉(zhuǎn)移到______中，獲得能生產(chǎn)特定產(chǎn)品的__________，再通過工程菌的________技術(shù)生產(chǎn)出大量的以前難以得到的各種產(chǎn)品。
2．發(fā)酵是指在________利用________________大量生產(chǎn)和積累特定____________的過程。發(fā)酵食品是指把____________利用____________生產(chǎn)和加工制作的食品。
3．現(xiàn)代發(fā)酵生產(chǎn)的工藝流程包括______、________、____________、______、______、________產(chǎn)物等階段。
4．發(fā)酵過程中，要及時(shí)檢測培養(yǎng)液中的________、______等，控制發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的______，以滿足微生物的營養(yǎng)要求。同時(shí)，要嚴(yán)格控制____________、____________、____________等發(fā)酵條。

參考答案
1．基因工程　微生物　基因工程菌　發(fā)酵培養(yǎng)
2．一定條下　微生物的生命活動(dòng)　代謝產(chǎn)物或菌體　農(nóng)副產(chǎn)品原料　發(fā)酵方法
3．菌種選育　菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)　培養(yǎng)基配制及滅菌
接種　發(fā)酵　分離和提純
4．菌體濃度　產(chǎn)物的含量　營養(yǎng)成分　溫度　pH　溶氧量

1．微生物有哪些類群？
答案：

分類形態(tài)結(jié)構(gòu)生活方式代表生物
病毒無細(xì)胞
結(jié)構(gòu)主要由核酸
和蛋白質(zhì)衣
殼組成寄生植物病毒、
動(dòng)物病毒、
噬菌體
原核生
物界單細(xì)胞原核細(xì)
胞結(jié)構(gòu)寄生、腐
生、自養(yǎng)細(xì)菌、藍(lán)藻、
放線菌
真菌界單細(xì)胞或
多細(xì)胞真核細(xì)
胞結(jié)構(gòu)腐生、
寄生酵母菌、
霉菌等
原生生
物界單細(xì)胞真核細(xì)
胞結(jié)構(gòu)寄生、異
養(yǎng)、自養(yǎng)衣藻、變形
蟲、瘧原
蟲等

2．微生物需要哪些營養(yǎng)？
答案：

營養(yǎng)物質(zhì)主要種類功能
碳CO2、NaHCO3、糖類、脂肪酸等提供微生物合成有機(jī)物的碳元素
氮分子態(tài)氮、氨、銨鹽、硝酸鹽、尿素、牛肉膏、蛋白胨為微生物合成含氮物質(zhì)提供氮素
生長因子維生素、氨基酸、堿基(嘌呤、嘧啶)提供合成核酸、酶的原料
水—溶劑和生化反應(yīng)的介質(zhì)
無機(jī)鹽P、S、g、Fe、、Ca、o、n、Ni、Cu、I、Br等酶的成分、調(diào)節(jié)滲透壓

3．影響發(fā)酵過程的因素有哪些？
答案：(1)溫度
溫度對微生物的影響是多方面的。首先，溫度影響酶的活性。在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菌體生長和代謝加快，發(fā)酵反應(yīng)的速率加快。當(dāng)超過最適溫度范圍以后，隨著溫度的升高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量下降。溫度也影響生物合成的途徑。
(2)pH
pH能夠影響酶的活性，以及細(xì)胞膜的帶電狀況。細(xì)胞膜的帶電狀況如果發(fā)生變化，膜的通透性會(huì)改變，從而有可能影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的分泌。
(3)溶解氧
氧的供應(yīng)對需氧發(fā)酵說是一個(gè)關(guān)鍵因素。必須向發(fā)酵液中連續(xù)補(bǔ)充大量的氧，并要不斷地進(jìn)行攪拌，這樣可以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。
(4)泡沫
在發(fā)酵過程中，通氣攪拌、微生物的代謝過程及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫。發(fā)酵過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的泡沫是正�，F(xiàn)象，但過多的持久性泡沫對發(fā)酵是不利的。因?yàn)榕菽瓡?huì)占據(jù)發(fā)酵罐的容積，影響通氣和攪拌的正常進(jìn)行，甚至導(dǎo)致代謝異常，因而必須消除泡沫。
(5)營養(yǎng)物質(zhì)的濃度
發(fā)酵過程中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，特別是碳氮比、無機(jī)鹽和維生素的濃度，會(huì)直接影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累。

【例1】 某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不當(dāng)泡菜腐爛。下列原因中正確的是(　　)
①罐口密閉缺氧，抑制了乳酸菌的生長繁殖�、诠蘅诜忾]不嚴(yán)，氧氣抑制了乳酸菌的生長繁殖�、酃蘅诜忾]不嚴(yán)，氧氣抑制了其他腐生菌的生長繁殖�、芄蘅诜忾]不嚴(yán)，促進(jìn)了需氧腐生菌的生長繁殖
A．①③　　　　　　　　　B．②④
C．②③ D．①④
解析：乳酸菌是厭氧型生物，在缺氧條下進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，同時(shí)產(chǎn)生的乳酸抑制了其他微生物的生長繁殖，制成泡菜。如果罐口密封不嚴(yán)，有氧條下乳酸菌的發(fā)酵作用受到抑制，同時(shí)好氧型腐生菌大量繁殖，使泡菜腐爛變質(zhì)。
答案：B

1．用酵母菌釀酒時(shí)，向原料中通入足夠的空氣，酵母菌的數(shù)量與酒精產(chǎn)量的變化分別是(　　)
A．死亡、增多 B．增多、不再產(chǎn)生
C．增多、增多 D．死亡、不再產(chǎn)生
【例2】 發(fā)酵罐發(fā)酵的過程中，使溫度升高的熱量于… (　　)
①冷水供應(yīng)不足�、谖⑸�物代謝旺盛　③攪拌�、芘囵B(yǎng)基不新鮮
A．①② B．②③
C．①④ D．②④
解析：解答此題用排除法較易得出答案。第一，題目問的是使溫度升高的熱量，而冷水只能帶走熱量，不能產(chǎn)生熱量。第二，培養(yǎng)基的新鮮程度可影響代謝速度，但與熱量無直接關(guān)系。第三，微生物發(fā)酵過程中要進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生大量的化學(xué)能，其中大部分轉(zhuǎn)變成了熱能而使溫度升高。第四，攪拌增加了溶氧，加快反應(yīng)速度，同時(shí)通過摩擦產(chǎn)生了熱能，也可使溫度升高。
答案：B

2．下列有關(guān)谷氨酸發(fā)酵的敘述中正確的是(　　)
A．發(fā)酵中不斷通入空氣
B．培養(yǎng)條不當(dāng)將不能得到產(chǎn)品
C．?dāng)嚢璧奈ㄒ荒康氖鞘箍諝獬蔀樾∨?br>D．冷卻水可使酶活性下降
【例3】 可作為硝化細(xì)菌的碳、氮、能量的是(　　)
A．含碳有機(jī)物、氨、光
B．含碳無機(jī)物、氨、氮
C．含碳無機(jī)物、氨、化學(xué)能
D．含碳有機(jī)物、氨、氨
解析：硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物的碳是CO2、碳酸鹽等含碳無機(jī)化合物。所需氮是無機(jī)氮化物，能作化能自養(yǎng)型微生物能的物質(zhì)都是一些還原態(tài)無機(jī)物質(zhì)，如氨既是硝化細(xì)菌的能(氨經(jīng)氧化產(chǎn)生能量——化學(xué)能)，又是其氮。
答案：C

3．關(guān)于微生物的營養(yǎng)，說法正確的是(　　)
A．同一種物質(zhì)不可能既作碳又作氮
B．凡是碳都能提供能量
C．除水以外的無機(jī)物僅提供無機(jī)鹽
D．無機(jī)氮也能提供能量
【例4】 關(guān)于菌種的選育不正確的是(　　)
A．自然選育的菌種不經(jīng)過人工處理
B．誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變
C．通過有性雜交可形成工程細(xì)菌
D．采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌
解析：自然選育菌種是根據(jù)人們的需求用固體培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，要經(jīng)過人工處理。菌種可以是細(xì)菌和真菌，工程菌可經(jīng)過誘變育種、基因工程、細(xì)胞工程、有性雜交等獲取。
答案：A

4．基因工程培育的“工程菌”通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有(　　)ks5u
A．白細(xì)胞介素 B．乳酸
C．檸檬酸 D．抗生素

參考答案
堂反饋
1．B　解析：酵母菌屬兼性厭氧型微生物，在有氧的條下，將糖類物質(zhì)分解成二氧化碳和水；在無氧的條下，產(chǎn)生二氧化碳和酒精。用酵母菌釀酒是利用其無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理。原料中通入足夠的空氣，酵母菌進(jìn)行旺盛的有氧呼吸，新陳代謝旺盛，繁殖快，且有氧情況下無氧呼吸受抑制，使酒精產(chǎn)量下降。
2．B　解析：進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵的菌種是異養(yǎng)需氧型微生物，所以在培養(yǎng)過程中要不斷通入無菌空氣，避免雜菌污染。攪拌不但使空氣形成小泡以增加培養(yǎng)液中的溶氧量，還能使培養(yǎng)液與菌種充分接觸，提高原料的利用率。發(fā)酵罐發(fā)酵的過程中，微生物代謝、攪拌等使培養(yǎng)液溫度升高，冷卻水可降低溫度，是保證酶正�；钚缘臈l之一，而不是使酶的活性降低。當(dāng)培養(yǎng)條不當(dāng)時(shí)不會(huì)得到谷氨酸，如pH降低時(shí)將得到乙酰谷氨酰胺。
3．D　解析：考查對微生物的營養(yǎng)和能的理解。含C、H、O、N的化合物既是微生物的碳，又是微生物的氮；有機(jī)碳能提供能量，無機(jī)碳不能提供能量；無機(jī)物可提供碳、氮和能。如：①CO2是光能自養(yǎng)細(xì)菌的碳，但不能提供能量；②CO2和N2是無機(jī)物，也是微生物的碳和氮；③硝化細(xì)菌所利用的氮是無機(jī)氮，即氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供用以進(jìn)行化能合成作用的能。
4．A　解析：乳酸、檸檬酸是傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品；抗生素是現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品；白細(xì)胞介素是干擾素的一種，是利用基因工程獲得基因工程菌，再通過現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)獲得的。

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