第1章 发酵工程(单元复习课件) 高二生物(人教版2019选择性必修3)

考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 4.纯培养的步骤：
(4)倒平板 待培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
倒平板注意事项：
温度：50℃左右
操作：在酒精灯火焰附近
冷凝后平板倒置
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 4.纯培养的步骤：
(5)接种酵母菌 微生物群
①腐乳制作内容精减；
②亚硝酸盐含量的鉴定放入课后习题。
近三年（2021-2023）考情分析
考点
由高考知核心知识点
关联考点
2023，北京、全国，填空
本专题知识难度较高，要求
2023，辽宁、江苏、山东、广东， 基础要扎实。考查学生对相
选择
关发酵工程的整体性的认识,
2022，天津、海南、辽宁、江苏、，或结合一些情景信息或表格
选择性必修3《生物技术与工程》
发酵工程
传统发酵技术的应用 微生物的培养技术及应用
发酵工程及其应用
生 物 技 术
细胞工程
植物细胞工程 动物细胞工程 胚胎工程
与
重组DNA技术的基本工具
工
基因工程
基因工程的基本操作程序
程
基因工程的运用
生物技术的安全 性与伦理问题
蛋白质工程的原理和应用 转基因产品的安全性 关注生殖性克隆人、禁止生物武器
繁殖。 (3)酒精发酵时一般将温度控制在18~30 ℃,在发酵过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一
次,目的是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2。
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 发酵流程
挑选水果 → 冲洗 → 榨汁 → 酒精发酵 → 醋酸发酵
先有氧后缺氧 18℃~30 ℃
果酒
有氧30℃~35 ℃ 果醋
5%～ ④为什么泡菜坛只能装八分满？
在泡菜发酵初期，酵母菌等较 为活跃，发酵产物中有较多的 CO2，防止发酵液溢出坛外； 防止因装太满使盐水未完全淹 没菜料而导致菜料变质腐烂； 同时留有一定空间，也更方便 拿取泡菜。
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌 制作泡菜的方法步骤
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 拓展：平板划线操作的注意事项
(1)灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。
(2)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐
减少,最终得到由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
(3)划线时最后一区不要与第一区相连。 (4)划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。 (5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次
灼烧的目的如下表:
第一次操作
每次划线之前
划线结束
杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线
杀死接种环上原
杀死接种环上残存的菌种,避免
目的
的菌种直接来源于上次划线的末端,使每次划线后
有的微生物
微生物污染环境和感染操作者
菌种数目减少
考点二 微生物的培养技术及应用
二、微生物的选择培养和计数 1.选择培养基
条 件
PH、特殊营养物质、O2
组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl
H2O
含量
5g
10g 5g 定容至 1000mL
提供的主要营养 碳源、磷酸盐和维
生素等 氮源和维生素等
无机盐
水
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培ห้องสมุดไป่ตู้技术 2.无菌技术
1.获得纯净的微生物的关键是防治杂菌污染，主要包括消毒和灭菌。 2.消毒： 指使用较温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 3.灭菌： 指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 4 .消毒和灭菌两方面
一、微生物的基本培养技术 3.微生物的纯培养
培养物
在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形 成的含特定种类微生物的群体。
纯培养物
由单一个体繁殖所获得的微生物群体。
纯培养
获得纯培养物的过程。
纯培养步骤
配制培养基、灭菌、接种、分离和培养
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 4.纯培养的步骤：
20%
冷却好 全部菜料
晾干
半坛 八
向水槽中补充水 发酵时间
5%～
⑤在泡菜制作过程中营造“无氧 环境”的3项措施是什么？
a.选择的泡菜坛要密封性好。b.加入 蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐 水没过全部菜料。 c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中 注满清水。
⑥用盐过多时，制作的泡菜会 “咸而不酸”，原因是什么？
考点二 微生物的培养技术及应用
二、微生物的选择培养和计数 2.微生物的选择
(1)实验设计：
将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液 加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL
10g
1×10
1×102 1×103 1×104 1×105 1×106 1×107
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 发酵制作果酒和果醋的发酵装置分析
充气口
制作果酒时,应该关闭充气口; 制作果醋时,应将充气口连接充气泵, 输入无菌空气。
出料口 用来取样
排气口
①排出酒精发酵时产生的CO2； ②与排气管相连的长而弯曲的胶 管，可有效阻止空气中微生物的 进入，避免来自空气的污染。
(1)培养基
选择培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制 或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
在成分中加能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的
鉴别培养基 指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近
似菌落中找到目的菌菌落的培养基。
(2)原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（营养、温度和PH等），同时 抑制或阻止其他微生物的生长。
发酵工 选择 程 2022，湖南，填空
信息设置题目，考查学生的 应变能力、获取信息和综合 分析能力。
（3年30次，全国卷3年4次）★★★★
目录
CONTENTS
1/ 传统发酵技术的应用 2/ 微生物的培养技术及应用 3/ 发酵工程及其应用
01
考点一 传统发酵技术的应用
一、发酵与传统发酵技术 1.发酵：
对操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒 对将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌 5.常用的消毒方法： 煮沸消毒、巴氏消毒（牛奶）、化学药物消毒、紫外线消毒
6.灭菌方法：湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等 7.做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
考点二 微生物的培养技术及应用
课标要求
1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产 2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化 生产人类所需产品 3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的 应用价值
增：
①科技探索之路；
与旧 教材 对比
②发酵工程的发展历程； ③发酵工程及其应用。 改：
连续划线 稀释分散
单个细胞 生长繁殖 单个菌落
①灼烧接种环，直至 ②在火焰旁冷却接种环，拔
接种环金属丝烧红
出酵母菌培养液试管的棉塞
③试管口通过火焰 ④在火焰附近用接 种环蘸取一环菌液
⑤试管口通过火 焰，并塞上棉塞
⑥将皿盖打开一条缝隙，将沾 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次 有菌种的接种环迅速伸入平板 划线的末端开始作第二次划线。重复以 内，划3-5条平行线，盖上皿盖。 上操作，作第三、四、五次划线。
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 发酵流程
挑选水果 → 冲洗 → 榨汁 → 酒精发酵 → 醋酸发酵
先有氧后缺氧 18℃~30 ℃
有氧30℃~35 ℃
果酒
果醋
(1)用清水冲洗葡萄时,一般清洗1~2次,不能反复冲洗的原因是防止将葡萄表面的酵母菌 洗掉,导致发酵周期延长
(2)将葡萄汁装入发酵瓶时,应预留大约1/3的空间,其目的是让酵母菌在有氧环境下大量
原 理 厌氧细菌，无氧条件将葡萄糖分解成乳酸
应 用 用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等 种 类 常见的乳酸菌分乳酸链球菌和乳酸杆菌 分 布 分布空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌 制作泡菜的方法步骤
20%
5%～ ①盐的作用： 调味；抑制其他微生物生长
一、微生物的基本培养技术 4.纯培养的步骤：
（3）灭菌
将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入 高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa 、温度为121℃的条件下，灭菌15-30min。
将5-8套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160-170℃ 灭菌2h。
（1）配制培养基
称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软
烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏水定容至
1000ml。
表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成
组分
含量
提供的主要营养
牛肉膏
5g
碳源、磷酸盐和维生素等
蛋白胨
10g
氮源和维生素等
(4)酒精发酵过程中,发酵液一般无须经过严格的灭菌处理,这是因为在缺氧、呈酸性的发
酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而被抑制。
(5)酒精发酵的产物可用酸性重铬酸钾检验。
(6)进行果醋发酵前,需要改变两个条件,具体措施是通入无菌空气,并将温度调整为30~35
℃。在变酸的酒表面观察到的菌膜形成的原因是醋酸菌在液面大量繁殖。
90mL无菌水
9 mL 无菌水
考点二 微生物的培养技术及应用
二、微生物的选择培养和计数
(1)实验设计：
微量移液器
2.微生物的选择培养
将涂布器浸在盛有 酒精的烧杯中。
取0.1mL菌液，滴 加到培养基表面。
用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表 面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。
将涂布器放在火焰上灼烧，待 酒精燃尽、涂布器冷却后，再 进行涂布。
NaCl
5g
无机盐
H2O
定容至1000ml
水
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 4.纯培养的步骤：
(2)配制培养基
加水1000mL，加热 煮沸至马铃薯软烂
用纱布过滤
得到滤液
切成小块
称取去皮的马铃薯200g
用蒸馏水定容至1000mL
滤液中加入20g葡萄 糖，15~20g琼脂
考点二 微生物的培养技术及应用
影响 温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母最适生 因素 长温度约为28℃
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 3.醋酸菌
好氧性细菌 原 理 当O2、糖源都充足时能将糖分解为醋酸
当缺少糖源时：乙醇→乙醛→醋酸
应 用 用于制作各种风味的醋 影响 因素 多数醋酸菌的最适生长温度为30-35℃
(1)概念: 指人们利用 微生物 ，在适宜条件下，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)原理: 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可 以生产出人们所需要的多种产物
(3)类型
有氧发酵 [醋酸发酵、谷氨酸发酵] 厌氧发酵 [酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵]
考点一 传统发酵技术的应用
02
考点二 微生物的培养技术及应用
一、微生物的基本培养技术 1.培养基的配制
培养基
概 按照微生物对营养物质的不同需求，配制 念 出供其生长繁殖的营养基质。
作 用
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积 累其代谢物。
物理 类 性质 型
功能
液体培养基 固体培养基
选择培养基 鉴别培养基
配 一般都含有水、碳源、氮源和 方 无机盐等营养物质
冷却好 全部菜料
晾干
半坛 八
向水槽中补充水 发酵时间
②盐水煮沸的目的： 杀灭微生物； 去除水中的溶解氧
③用水密封泡菜坛的目的：
给泡菜坛内创造无氧环境， 严格控制厌氧条件
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌 制作泡菜的方法步骤
20%
冷却好 全部菜料
晾干
半坛 八
向水槽中补充水 发酵时间
一、发酵与传统发酵技术 2.传统发酵：
(1)概念: 直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下 来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。
(1)类型: 混合菌种
固体发酵 泡菜、粮食白酒、腐乳等 半固体发酵 豆豉、酱、酱油等
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌
盐过多，抑制了乳酸菌发酵。
考点一 传统发酵技术的应用
二、尝试制作传统发酵食品 2.酵母菌
原 兼性厌氧型单细胞真菌，以多种糖类作为营养物质 理 和能量来源；在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁
殖；无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
应 用 用于酿酒、制作馒头和面包等 分 布 含糖量较高的水果（如葡萄）、蔬菜表面