考点18 微生物与发酵工程
《微生物与发酵工程》考点例析
《 微 生 物 与 发 酵工 程 》 ◇
口 唐 志哲
微生 物 与发 酵工 程涉 及 到生 物领 域 的高 与其他 微 生物相 区别 的是
（
）
科技知识 ， 与生产实践联系紧密 ， 因此微生物 与发 酵工 程逐 步成 为各地 考试 的热点 ， 其考查 内容主要体现在 以下几个方面 ： ①与微生物 的结构 、 代 谢特 点 与环境 问题 相联 系 ， 创设 新 情境 ， 考 查对 “ 微 生 物在 环境 保 护等 方 面 的应 用” 的理解和应用 ； ②把微生物的培养 、 代谢 调节与发酵工程联 系起来 ，综合考查微生物 在人们生活中的广泛应用 ；③结合动植物新 陈代谢 的相关 内容 ， 考 查微 生 物体 内的物质 、 能量 变化 以及 在生 态 系统 中 的作用 。笔者 简
遗传物质 可遗传 变异来源 Ｄ Ｎ Ａ或 Ｒ Ｎ Ａ 基 因突变 Ｄ Ｎ Ａ 基因突变 Ｄ Ｎ Ａ Ｄ Ｎ Ａ
基 因突变 ，染色 体变 基 因突变 ， 染色体变 异 基 因重 组 异， 基 因 重 组
，
繁殖 复制 繁殖 ， 培养病毒需用 以二分裂方式繁殖 方式 活 的组织 细胞 培养基
Ａ．Ｃ０２ Ｂ．Ｎａ ＨＣ０３
Ｃ ．碳 酸盐
Ｄ ．含碳 有机 物
答案
Ｄ
生物 ・ 考 点聚焦
述中， 正确 的是 （ ） 知 识链 接 微 生物 的 营养物 质 微 生物 生命过 程 中需要 的营 养物 质有碳 Ａ ． 次级代谢产物不是微生物 自身生长、
源、 氮源、 生长因子、 无机盐 、 水等 。
生长 生 长 必 不
Ｃ ． 诱 导 酶的合 成 一定要 有 诱 导物 ， 且诱 导 酶 的活性 不受代谢 产 物的影 响 Ｄ ．组 成 酶 和诱 导酶 的 合 成都 受基 因 的
发酵工程知识点总结归纳
发酵工程知识点总结归纳一、发酵工程概述1. 发酵工程的定义发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。
2. 发酵工程的历史发酵工程的历史可以追溯到几千年前，最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。
随着人类对微生物的认识和技术的发展，发酵工程逐渐成为一门系统的学科。
3. 发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域，对人类的生活和健康有着重要影响。
二、发酵过程及机理1. 发酵过程发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应，产生有机产物或能量的过程。
发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。
2. 发酵机理发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程，包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。
三、发酵工程中的微生物1. 发酵微生物的分类发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。
不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。
2. 发酵微生物的培养发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节，培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。
3. 发酵微生物的选育发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等，针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。
四、发酵工程中的酶1. 酶的分类酶是生物催化剂，可以促进化学反应的进行。
按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。
2. 酶的应用酶在发酵工程中有着广泛的应用，可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。
3. 酶的工程化酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤，使其更好地适用于实际生产。
五、发酵工程中的设备1. 发酵罐发酵罐是用于放置和滋生微生物的设备，包括灭菌、通气、控温等功能。
2. 排气系统排气系统可以有效地排除产生的二氧化碳和其他代谢产物，以保证发酵过程的正常进行。
3. 分离设备分离设备包括离心机、膜分离等，用于分离提纯发酵产物。
六、发酵工程中的工艺控制1. 发酵条件的控制发酵过程中需要控制pH、温度、氧气供应等参数，以保证微生物的生长和产物的产生。
发酵工程知识点总结新高考
发酵工程知识点总结新高考发酵工程是一门广泛应用于食品、饮料、制药等众多领域的科学技术。
在新高考中，发酵工程相关知识点也是一个重要的考点。
下面我们来总结一下关于发酵工程的一些知识点。
首先，我们来了解一下什么是发酵。
发酵是一种微生物代谢过程，通过微生物的作用，将有机物转化成其他物质的过程。
在发酵过程中，微生物可以分解有机物，产生热能和气体，并产生新的有机物或无机物。
而发酵工程就是利用微生物进行发酵生产的工程化应用。
发酵工程的核心技术包括发酵菌种培养技术、发酵过程控制技术和发酵产物提取技术。
首先是发酵菌种培养技术，这是确保发酵过程顺利进行的关键。
培养好的菌种可以保证在发酵过程中充分利用底物，达到更好的发酵效果。
常用的菌种培养方法有液体培养和固体培养。
其次是发酵过程控制技术。
发酵过程中需要严格控制温度、pH值、营养物质浓度等参数，以保证菌种生长和代谢正常进行。
此外，还需要根据菌种的特性和产物的需要，进行适当的气体控制和搅拌控制。
发酵过程的控制技术对发酵产物的质量和产量起到至关重要的影响。
最后是发酵产物提取技术。
发酵产物的提取过程可以分为初步提取和精细提取两个阶段。
初步提取主要是通过物理或化学方法将产物与培养基分离，得到初步的目标产物。
而精细提取则通过进一步的化学操作和分离纯化过程，得到纯度更高的目标产物。
合理的提取技术可以提高产物的纯度和提取率。
发酵工程中常用的设备包括发酵罐、气体控制系统、温控系统和搅拌系统等。
发酵罐是进行发酵反应的主要设备，可以按照不同的需求选择不同规格和类型的罐体。
气体控制系统可以控制发酵罐内的氧气和二氧化碳浓度，以满足菌种的需求。
温控系统可以保持发酵罐内的恒温状态，确保发酵过程的顺利进行。
搅拌系统则可以使发酵液充分混合，促进物质的传递和反应。
除了发酵工程的核心技术和设备，我们还需要了解一些与发酵工程相关的其他知识点。
例如，发酵过程中常见的污染微生物有哪些，如何防止和控制发酵过程的污染。
发酵工程期末复习知识点
初级代谢产物:是指微生物处于对数生长期所形成的产物,主要是与细胞生长有关的产物,如氨基酸、核酸、蛋白质、糖类以及与能量代谢有关的副产物。
次级代谢产物:是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分子物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
接种龄:是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间接种量:是指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。
生理酸性物质:无机氮源被菌体作为氮源利用后,培养液中就留下了酸性或碱性物质,这种经微生物生理作用(代谢)后能形成酸性物质的无机氮源生理碱性物质:若菌体代谢后能产生碱性物质的无机氮源前体:前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高富集培养:指从微生物混合群开始,对特定种的数量比例不断增高而引向纯培养的一种培养方法。
富集培养主要根据的碳源、氮源、pH、温度、和需氧量等生理因素控制。
生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质发酵工程:是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
临界氧:指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度培养基:是供微生物、植物组织和动物组织生长和维持用的人工配制的养料分批发酵:在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量的微生物菌种进行培养,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
即一次性投料,一次性收获产品的发酵方式。
连续发酵:又称连续流动培养或开放型培养,即培养基料液连续输入发酵罐,并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。
原生质体融合:指通过人为的方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。
诱导:凡是促进酶生物合成的现象阻遏:凡是阻碍酶生物合成的现象杂交育种:是指将两个基因型不同的菌株经吻合(或接合)使遗传物质重新组合,从中分离和筛选具有新性状的菌株。
高考生物发酵工程知识点
高考生物发酵工程知识点高考生物中的一项重要内容是发酵工程知识。
发酵工程作为应用生物学的重要分支，涉及到微生物在工业生产中的应用。
本文将从发酵工程的定义、原理和应用等方面进行探讨。
一、什么是发酵工程？发酵工程是指利用微生物（如真菌、细菌、酵母等）以及它们合成的代谢产物进行生物转化的一门学科。
它将微生物的生理、遗传、工艺等知识与工程原理和技术相结合，用于生物制药、食品工业、环境保护等领域。
二、发酵工程的原理在发酵过程中，微生物通过对底物（如糖、淀粉等）进行代谢，产生新的化合物。
这个过程涉及到微生物的生长、繁殖和产物生成的调控等多个方面。
首先，微生物的生长需要适宜的温度、适宜的pH值、充足的营养物质和酸碱平衡等。
这些条件的调节是发酵工程的关键。
例如，酵母菌的发酵适宜温度一般在20-30摄氏度，而细菌的发酵适宜温度一般在30-40摄氏度。
其次，微生物通过代谢途径将底物转化成所需的产物。
这是发酵过程的核心。
例如，乳酸菌发酵乳糖产生乳酸，酵母菌发酵葡萄糖产生酒精和二氧化碳等。
最后，发酵工程要对微生物进行合适的培养和培养基的设计。
培养基的设计需要根据微生物的营养需求来确定各种添加剂的浓度，以达到最佳的发酵效果。
三、发酵工程的应用发酵工程在生物制药、食品工业和环境保护等领域发挥着重要作用。
在生物制药方面，发酵工程被广泛应用于生产抗生素、激素、疫苗等药物。
通过合理设计和控制发酵工艺，可以提高药物的产量和质量，减少生产成本。
在食品工业方面，发酵工程被用于生产酸奶、啤酒、酱油等食品。
发酵过程可以改变底料的性质，增加食品的风味和营养价值。
在环境保护方面，发酵工程可以利用微生物对废水、废气等有害物质进行降解和转化，减少环境污染。
总之，高考生物中的发酵工程知识点涉及到了发酵工程的定义、原理和应用。
了解这些知识点对于理解和应用生物学具有重要意义，也为学生未来的学习和工作打下了基础。
希望同学们能够在高考中发挥得安稳，取得优异的成绩。
《微生物与发酵工程专题》重点难点知识梳理及典例分析
《微生物与发酵工程专题》重点难点知识梳理及典例分析本专题包括微生物与生物固氮；微生物的类群、营养、代谢和生长；发酵工程。
考点一、生物固氮是固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。
1、固氮微生物的种类：2、氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位：3、氮循环：2．下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的叙述，正确的是（）A．制备根瘤菌DNA时需用纤维素酶处理细胞壁B．根瘤菌的固氮基因编码区含有内含子和外显子C．大豆种子用其破碎的根瘤拌种，不能提高固氮量D．根瘤菌固氮量与侵入植物的生长状况有关解析：根瘤菌属于细菌，细胞壁的成分是糖类与蛋白质结合成的化合物，不是纤维素，不能用纤维素酶处理细胞壁；根瘤菌属于原核生物，原核生物的基因的编码区是连续的，不分内含子和外显子；大豆种子用其破碎的根瘤拌种，有利于根瘤菌与植物的共生，能提高固氮量，ABC选项错误。
根瘤菌与侵入植物之间是互利共生关系，植物通过光合作用制造的有机物一部分供给根瘤菌，所以，D选项正确。
考点二、微生物的类群（1）微生物的概念及类群微生物是指形体微小、结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。
它包括有非细胞生物，如病毒、类病毒、朊病毒；细胞生物，又可分为原核生物，如细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌（蓝藻）；真核生物，又可分为真菌，如酵母菌、霉菌、大型真菌(蘑菇、灵芝等)，原生生物(变形虫、草履虫)。
（2）细菌、放线菌、病毒的结构和增殖①细菌细胞壁主要成分是糖类和蛋白质结合成的化合物。
②质粒基因，控制细菌的抗药性、固氮和抗生素的形成。
③光合作用、有氧呼吸作用、生物固氮作用的酶分布在细菌细胞膜上，这些生理活动都是在细胞膜上进行。
④病毒可分为真病毒（DNA或RNA＋衣壳）、类病毒（仅RNA）、朊病毒（Prions，蛋白致病因子）。
⑤菌落是由同种单个或少数细菌繁殖而成的肉眼可见的子细胞群体；⑥细菌、放线菌、病毒繁殖方式分别是二分裂繁殖方式、孢子生殖和增殖（吸附→注入→合成和复制→组装→释放）。
发酵工程全部知识点总结
发酵工程全部知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵的定义发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。
主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。
2. 发酵工程的定义发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性，通过合理调控环境条件，进行微生物发酵过程中的相关技术。
二、发酵微生物1. 酵母酵母是发酵工程中最常用的微生物，广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。
2. 细菌细菌在发酵工程中也有重要的应用，如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。
3. 真菌真菌发酵应用广泛，包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。
三、发酵工程的基本过程1. 液体发酵液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中，通过控制培养基成分、通气、温度等条件来进行微生物代谢产物的生产。
2. 固体发酵固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中，通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进行微生物代谢产物的生产。
3. 半固体发酵半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中，采用液态和固态发酵的优点来进行微生物代谢产物的生产。
四、发酵工程的主要设备和工艺1. 发酵罐发酵罐是发酵工程的主要设备之一，根据不同的发酵工艺和需求，可以采用不同类型的发酵罐。
2. 发酵工艺发酵工艺是指在发酵过程中，针对不同的微生物和产物特性，进行合理的发酵条件控制和操作流程。
3. 发酵控制系统发酵控制系统是指在发酵工程中，通过自动化设备和仪器，实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。
五、发酵工程的应用范围1. 食品工业发酵工程在食品工业中应用广泛，如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。
2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛，如生产抗生素、激素、酶制剂等。
3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用，如生物乙醇、生物柴油等。
4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用，如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。
六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步，发酵工程的技术也在不断提高，发酵设备和工艺不断更新。
微生物发酵工程
发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
发酵工程的内容它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。
1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。
（2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。
为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。
（3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。
发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。
（4）微生物是发酵工程的灵魂。
近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。
（5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。
发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。
随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。
现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。
例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。
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考点18 微生物与发酵工程
一、选择题
1.(2011·四川高考)下列关于微生物生长曲线的叙述，不正确的是( )
A.在相同培养条件下接种对数期的菌种，调整期将缩短
B.进入对数期的微生物代谢旺盛，形态和生理特性比较稳定
C.进入稳定期后不再产生新细胞，活细胞数目维持相对恒定
D.进入衰亡期后部分细胞解体，可释放出抗生素等代谢产物
【解析】选C。
A项，对数期的菌种细胞代谢能力最强，分裂能力强，增长速度快，此时接种，调整期将缩短；B项，对数期的微生物菌体以等比数列形式增加，增长速度快，细胞代谢能力最强，细菌很少死亡或不死亡，微生物内部各成分最为均匀，形态和生理特性比较稳定；C项，进入稳定期后生长速率下降，死亡率上升，细胞数目达到最大值，新生的细胞数和死亡的细胞数相当；D项，进入衰亡期后部分细胞解体，可释放一些对人类有用的抗生素等次级代谢产物。
2.(2011·重庆高考)下列有关细菌培养的叙述，正确的是( )
A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动
【解析】选D。
A项，在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一种细菌增殖而
来的；B项，青霉素能破坏细菌等原核生物的细胞壁而抑制细菌的增殖，对真菌没有明显作用；C项，破伤风杆菌是厌氧菌，通入氧气会抑制其生长；D项，半固体培养基中可以观察细菌的运动。
二、非选择题
3．(2011·全国卷) 某同学从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。
回答问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择作为该酶作用的物质，反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
【解析】本题考查酶催化反应的特点和颜色反应的应用以及依据对照和单因子变量原则进行实验设计的能力。
(1)测定脂肪酶的活性，应该让脂肪酶去催化脂肪水解，通过测定反应速率的快慢表示酶活性的高低；为了防止外界因素(如pH)的变化对实验结果的影响，应该在反应液中加入含有缓冲对的缓冲溶液。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色。
(3)本实验的自变量是温度，围绕着该细菌的生活环境的温度(55℃～65℃)设置一系列的温度梯度(如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃等)，分别测定酶活性。
酶活性最高时所对应的温度是最适温度。
答案：(1)脂肪缓冲 (2)蛋白质
(3)在一定的温度范围(包括55℃～65℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。
若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。
否则，扩大温度范围继续实验，直至出现峰值为止。