第1章發(fā)酵工程單元知識點復習傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)概念來源類型實質(zhì)結(jié)果應用優(yōu)點缺點直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵原材料中天然存在或面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物有氧或無氧條件下的物質(zhì)氧化分解生產(chǎn)人們需要的各種發(fā)酵產(chǎn)品果酒、果醋、泡菜、醬油等的制作操作簡單，便于家庭式或作坊式生產(chǎn)，是文化的傳承等生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染，生產(chǎn)效率較低等。1.乳酸發(fā)酵（一）發(fā)酵類型（1）應用的微生物：（2）原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代謝類型：②作用：④種類：③分布廣泛：⑤應用：乳酸鏈球菌（球狀）乳酸桿菌（桿狀）乳酸菌二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品異養(yǎng)厭氧型在無氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道乳酸鏈球菌、乳酸桿菌乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制2.酒精發(fā)酵（1）應用的微生物：（2）原理：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶酵母菌異養(yǎng)兼性厭氧型在無氧情況下，進行酒精發(fā)酵含糖量較高的蔬菜、水果表面一類單細胞真菌酵母菌的出芽生殖①代謝類型：②作用：③分布：④特點：⑤應用：釀酒、制作饅頭和面包二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品（一）發(fā)酵類型3.醋酸發(fā)酵（1）應用的微生物：①代謝類型：②作用：③應用：

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量（2）原理：酶酶醋酸菌異養(yǎng)需氧型在氧氣、糖都充足時，能將糖分解成醋酸；

在缺糖時，能將乙醇轉(zhuǎn)化成乙醛，在將乙醛變成醋酸釀醋二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品（一）發(fā)酵類型一、培養(yǎng)基的配制2.培養(yǎng)基的作用：1.培養(yǎng)基的概念培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有無瓊脂長有酵母菌菌落盛有液體培養(yǎng)基分離、計數(shù)、鑒定等擴大培養(yǎng)、用于工業(yè)生產(chǎn)凝固劑微生物在瓊脂固體培養(yǎng)基的表面或內(nèi)部生長，形成肉眼可見的菌落。用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。3.培養(yǎng)基的分類：在提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對___、____________以及___的需求；pH特殊營養(yǎng)物質(zhì)O2微生物例子培養(yǎng)基需要的特殊物質(zhì)或條件

乳酸桿菌霉菌細菌厭氧微生物添加維生素調(diào)至酸性調(diào)至中性或弱堿性提供無氧的條件一、培養(yǎng)基的配制5.培養(yǎng)基的特殊需求項目消毒滅菌作用強度較為____

的物理、化學因素消滅微生物的數(shù)量物體表面或內(nèi)部

微生物物體內(nèi)外的

微生物能否消滅芽孢、孢子消滅

芽孢能消滅

芽孢和孢子適用對象操作空間、操作者的衣著和手等接種環(huán)、接種針、玻璃器皿、培養(yǎng)基等常用方法溫和強烈一部分所有比較：消毒與滅菌部分全部煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學藥劑消毒法、紫外線消毒法濕熱滅菌、干熱滅菌灼燒滅菌小結(jié)在微生物學中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。1.相關概念2.微生物純培養(yǎng)的步驟三、微生物的純培養(yǎng)培養(yǎng)物：純培養(yǎng)物：純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。配制培養(yǎng)基滅菌接種分離培養(yǎng)等平板劃線的具體操作步驟12345灼燒接種環(huán)蘸取菌液第1區(qū)接種灼燒接種環(huán)第2區(qū)接種灼燒接種環(huán)第3區(qū)接種第5區(qū)接種注意：①接種環(huán)只蘸一次菌液,但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次。②劃線首尾不能相接③每次劃線前接種環(huán)進行滅菌；在5個區(qū)域劃線，接種環(huán)灼燒滅菌共6次。④劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)1.間接計數(shù)法——稀釋涂布平板法（1）原理

當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。稀釋103倍稀釋104倍稀釋105倍空白對照三、微生物的數(shù)量測定（2）計數(shù)原則①

一般選擇菌落數(shù)為30～300的平板計數(shù)。②

在同一稀釋度下，應至少對3個平板進行重復計數(shù)，然后求出平均值。③

適當?shù)南♂尪?、涂布是否均勻是成功統(tǒng)計菌落數(shù)目的關鍵。分析實驗結(jié)果時，要考慮重復組結(jié)果是否接近，如果相差太大，意味著操作有誤，需重新實驗。1.間接計數(shù)法——稀釋涂布平板法（3）結(jié)果分析①統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少；②統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。原因：當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。三、微生物的數(shù)量測定（4）計算公式每克樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V)×MC代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；M代表稀釋倍數(shù)。V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)；（5）使用范圍

可以用來測定土壤、水、食品等樣品中的細菌、酵母菌、芽孢和孢子等的數(shù)量，但不適于測定樣品中的放線菌、絲狀真菌等絲狀體微生物的數(shù)量。常用微生物分離方法比較比較平板劃線法稀釋涂布平板法工具接種環(huán)涂布器原理在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細菌細胞繁殖而來的肉眼可見的細胞群體，即菌落。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細菌細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。特點方法簡單，但不適宜計數(shù)單菌落更易分開，可以計數(shù)，但操作復雜。結(jié)果共同點使培養(yǎng)基上形成由單個細菌細胞繁殖而來的子細胞群體——菌落二、微生物的選擇培養(yǎng)2.直接計數(shù)法——顯微鏡直接計數(shù)（1）原理

利用特定的__________或____________在______下觀察、計數(shù)，然后再計算________的樣品中微生物的數(shù)量；

*血細胞計數(shù)板常用對相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等；

細菌計數(shù)板可對細菌等較小的細胞進行觀察和計數(shù)。（2）優(yōu)點________（3）缺點①統(tǒng)計結(jié)果一般是_________________，不能區(qū)分死菌與活菌。②個體小的細菌在顯微鏡下難以觀察。

③不適于對運動細菌的計數(shù)。細菌計數(shù)板血細胞計數(shù)板顯微鏡一定體積快速、直觀活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和三、微生物的數(shù)量測定選育菌種擴大培養(yǎng)接種滅菌配制培養(yǎng)基發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵分離提純產(chǎn)物獲得產(chǎn)品發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

發(fā)酵工程傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)不同點菌種通過微生物

技術(shù)篩選或其它技術(shù)生產(chǎn)的優(yōu)良菌種，大多是

菌種原材料中天然存在的

菌種發(fā)酵方式

發(fā)酵為主固體發(fā)酵或__________發(fā)酵為主對發(fā)酵條件的控制嚴格_____操作，防止雜菌污染。通過

技術(shù)對發(fā)酵條件精確地控制，使發(fā)酵條件處于最佳狀態(tài)。不是無菌操作，容易受到

污染。對發(fā)酵條件不能嚴格控制，易受

影響。生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模大，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。原料來源豐富，成本_____，產(chǎn)物_____，產(chǎn)量_____。通常是

或作坊式的，產(chǎn)量低。生產(chǎn)往往受

和原料限制。產(chǎn)品風味品種比較_____，質(zhì)量

。相同點都是利用了__________的作用聯(lián)系發(fā)酵工程是在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的純培養(yǎng)單一混合液體半固體無菌現(xiàn)代工程雜菌外界條件低多樣高家庭式季節(jié)單一不穩(wěn)定微生物食品工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品農(nóng)牧業(yè)其他方面生產(chǎn)食品添加劑發(fā)酵工程應用生產(chǎn)酶制劑采用基因工程的方法，將植物或動物的基因轉(zhuǎn)移到微生物中，獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物直接對菌種進行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品生產(chǎn)微生物肥料生產(chǎn)微生物農(nóng)藥生產(chǎn)微生物飼料解決資源短缺與環(huán)境污染問題將極端微生物應用于生產(chǎn)實踐課堂小結(jié)一、植物繁殖的新途徑1.快速繁殖（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。也叫微型繁殖（2）優(yōu)點：①可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖；②無性繁殖，可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性；外植體脫分化愈傷組織再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活（3）過程：（4）實例：

一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物和瀕危植物等。③可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。扦插、壓條、嫁接等是營養(yǎng)繁殖，不屬于微型繁殖技術(shù)2025/5/25

用無性繁殖的方式進行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會導致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等。一、植物繁殖的新途徑2.作物脫毒（2）適用對象：無性繁殖的作物。（1）原因：（5）實例：（3）選材部位：（4）選材原因：分生區(qū)附近植物的分生區(qū)附近無病毒

的病毒極少，甚至

。脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物。（6）優(yōu)點：脫毒≠抗病毒（3）優(yōu)點：①明顯縮短育種年限，節(jié)約了大量的人力和物力：雜交育種培育一個可以穩(wěn)定遺傳的作物優(yōu)良品種，一般不斷自交選優(yōu)，常需5～6年。而單倍體育種兩年就能培育出所需純合體。②可作為進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料：大多數(shù)單倍體植株的細胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)。（4）實例：

單育1號煙草、水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物。我國培育的單育1號煙草是世界上第一個單倍體作物新品種二、作物新品種的培育1.單倍體育種③后代是純合子，能穩(wěn)定遺傳。2.突變體的利用（1）產(chǎn)生原因：

在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（如射線、化學物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。（2）過程：外植體脫分化愈傷組織再分化突變體篩選培育新品種誘變處理（5）原理：基因突變和植物細胞的全能性。二、作物新品種的培育（3）常用材料：愈傷組織、單倍體育種獲得的隱性純合體。（4）利用：篩選對人們有用的突變體，進而培育成新品種。2.突變體的利用二、作物新品種的培育（8）實例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。（6）優(yōu)點：通過人工誘變提高愈傷組織的突變率，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種，加快育種進程突變具有不定向性和低頻性，因此需大量處理實驗材料（7）缺點：抗除草劑白三葉草三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.植物的代謝產(chǎn)物（1）初生代謝物：初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動，（2）次生代謝物：

一類小分子有機化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）。

糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等次生代謝不是生物生長所必需的，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時間條件下才進行。植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)前處理取材培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基的成分特有成分植物細胞的全能性細胞增殖離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細胞分散開離體植物器官、組織、細胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體液體(又稱培養(yǎng)液)有機營養(yǎng)成分無機營養(yǎng)成分