發(fā)酵工程章末復(fù)習(xí)課教學(xué)分析教學(xué)分析教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)發(fā)酵工程原理和應(yīng)用的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生理解微生物代謝與發(fā)酵工程的關(guān)系，構(gòu)建生命活動(dòng)的物質(zhì)和能量觀。（生命觀念）2.通過(guò)分析啤酒工業(yè)化生產(chǎn)的流程圖，設(shè)計(jì)改進(jìn)發(fā)酵效率的具體方案，培養(yǎng)學(xué)生的資料分析與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。（科學(xué)思維）3.回顧微生物選擇培養(yǎng)與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)操作，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論的能力，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神。（科學(xué)探究）4.基于發(fā)酵工程在食品安全、環(huán)境保護(hù)中的實(shí)例，提出可行性建議，體現(xiàn)社會(huì)責(zé)任感與可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。（社會(huì)責(zé)任）教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品發(fā)酵的基本原理及制作泡菜、果酒、果醋。2.微生物純培養(yǎng)的基本操作，微生物選擇培養(yǎng)的原理。3.微生物的分離和計(jì)數(shù)。4.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)。難點(diǎn):1.微生物純培養(yǎng)的基本操作。2.微生物的分離和計(jì)數(shù)。教學(xué)方法講述法、談話法、練習(xí)法等教學(xué)方法。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)準(zhǔn)備多媒體，學(xué)案，PPT等。教學(xué)設(shè)計(jì)情境導(dǎo)入教學(xué)設(shè)計(jì)酒的發(fā)酵蘊(yùn)含著深厚的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化?！渡袝分斜阌嘘P(guān)于酒的記載，古人用曲蘗釀酒，曲是糖化發(fā)酵劑，蘗則是發(fā)芽的谷物，這一獨(dú)特工藝，領(lǐng)先世界數(shù)千年。從生物學(xué)原理看，釀酒利用了酵母菌的無(wú)氧呼吸，將糖類轉(zhuǎn)化為酒精。這一過(guò)程既彰顯了古人對(duì)微生物的巧妙運(yùn)用，也承載著民族的智慧與情感。（設(shè)計(jì)意圖：以中國(guó)古代酒的發(fā)酵情境導(dǎo)入，展現(xiàn)中華民族智慧的結(jié)晶。在發(fā)酵工程教學(xué)中融入這些內(nèi)容，能讓學(xué)生深切感受到傳統(tǒng)文化的魅力，增強(qiáng)民族自豪感與文化自信。從原料選擇、微生物培養(yǎng)到發(fā)酵條件控制等，都為發(fā)酵工程提供了生動(dòng)案例。）任務(wù)一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程請(qǐng)結(jié)合教材知識(shí)，閱讀資料，完成學(xué)案內(nèi)容?！編煛砍尸F(xiàn)資料1：黃酒是世界上最古老的酒類之一，源于我國(guó)，且唯我國(guó)有之，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大古酒。古遺六法中描述：“黍米必齊，曲蘗必時(shí)，水泉必香，陶器必良，湛熾必潔，火劑必得?！鼻Y主要指酒曲，湛熾是指浸泡和蒸煮。提出下列問(wèn)題：（1）“陶器必良”和“火劑必得”的目的是什么？（2）黃酒發(fā)酵過(guò)程中，不需要對(duì)黍米和陶器裝置進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，卻可以防止其他雜菌對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生影響，為什么？（3）“陳儲(chǔ)”是指將榨出的黃酒放入儲(chǔ)酒罐內(nèi)存放待用，陳儲(chǔ)要特別注意密封，為什么？（4）黃酒的酒精度數(shù)一般為15度左右，酒精度數(shù)無(wú)法繼續(xù)提高的可能原因是什么？【生】結(jié)合發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用，回答以上提問(wèn)。（1）控制發(fā)酵過(guò)程的氧氣和溫度等條件。（2）在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制（且發(fā)酵產(chǎn)生的酒精對(duì)其他雜菌也有毒害作用）。（3）若是密封不好，則醋酸菌容易將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸，使黃酒變酸。（4）酒精濃度升高導(dǎo)致酵母菌活性下降?！編煛砍尸F(xiàn)資料2：我國(guó)是世界上啤酒的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)采用大規(guī)模自動(dòng)化設(shè)備和先進(jìn)工藝，能快速高效地完成從原料處理到包裝的全過(guò)程，可大量生產(chǎn)啤酒以滿足市場(chǎng)需求。閱讀教材“啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，提出下列問(wèn)題：1.完善啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的。2.(1）制作過(guò)程需促使大麥種子萌發(fā)，發(fā)芽大麥合成大量淀粉酶直接促進(jìn)糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分發(fā)酵，為什么？（2）大麥發(fā)芽會(huì)消耗部分儲(chǔ)存的有機(jī)物，影響產(chǎn)量，提高了生產(chǎn)成本，如何解決以上問(wèn)題？（3）與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？【生】結(jié)合發(fā)酵工程中的相關(guān)知識(shí)，回答相關(guān)問(wèn)題2.（1）酵母菌不能直接利用淀粉作碳源。（2）用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α淀粉酶。（3）接種單一高質(zhì)量純種、嚴(yán)格的消毒滅菌措施、培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)、嚴(yán)格的發(fā)酵條件控制等，都可使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。【師】依據(jù)所學(xué)內(nèi)容，自主完成拓展訓(xùn)練1和歸納總結(jié)中“比較傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程”內(nèi)容，完成后小組討論進(jìn)一步完善表格內(nèi)容。【生】自主完成拓展訓(xùn)練1、歸納總結(jié)中的表格，進(jìn)行小組討論完善答案，進(jìn)行小組展示。評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)：根據(jù)學(xué)生拓展訓(xùn)練1的作答情況及歸納總結(jié)表格的完成情況，通過(guò)學(xué)生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)檢測(cè)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及發(fā)酵工程這部分內(nèi)容的掌握情況。評(píng)價(jià)要素等級(jí)A等級(jí)B等級(jí)C學(xué)生互評(píng)教師評(píng)價(jià)內(nèi)容要求能正確分析各個(gè)選項(xiàng)并能準(zhǔn)確總結(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的區(qū)別能得出拓展訓(xùn)練1準(zhǔn)確答案并大致說(shuō)出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的區(qū)別不能得出拓展訓(xùn)練1準(zhǔn)確答案，不能說(shuō)出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的區(qū)別（設(shè)計(jì)意圖：從本部分高考試題的考查點(diǎn)入手，對(duì)于酒的發(fā)酵技術(shù)的考查較多。通過(guò)設(shè)計(jì)酒的傳統(tǒng)發(fā)酵與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)兩個(gè)案例分析，回顧復(fù)習(xí)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及發(fā)酵工程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)一步對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用遷移，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。通過(guò)學(xué)生的自主歸納、實(shí)例分析，提高學(xué)生的合作探究能力。）任務(wù)二、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用【師】呈現(xiàn)資料3：發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的過(guò)程中，雜菌產(chǎn)生的微量副產(chǎn)物是啤酒“上頭”的原因之一，可采用平板劃線法對(duì)酵母菌進(jìn)行純化。在發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的過(guò)程中，要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。AB（1）上圖中的兩種純化結(jié)果分別是用什么方法得到的？（2）在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？（3）在稀釋涂布平板法中，為何需要至少涂布3個(gè)平板？（4）丙同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為234個(gè)（涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.1mL），那么稀釋倍數(shù)為106的試管中細(xì)菌的濃度是個(gè)/mL，每克樣品中的細(xì)菌數(shù)是個(gè)。（5）兩種方法接種結(jié)束后，為什么都要將一個(gè)未接種的培養(yǎng)基和已接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)？未接種的培養(yǎng)基表面如果有菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明了什么？（6）培養(yǎng)過(guò)程中抽樣檢測(cè)活菌數(shù)量時(shí)，應(yīng)采用（填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計(jì)數(shù)法”），其原因是什么？【生】結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答相關(guān)問(wèn)題。（1）A.平板劃線法，B.稀釋涂布平板法。（2）需要；劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者。（3）作為重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)時(shí)取平均值，以減少偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)服力。（4）2.34×1032.34×109（5）培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基的作用是作對(duì)照，未接種的培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的；若有菌落生長(zhǎng)，則說(shuō)明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重新制備。（6）稀釋涂布平板法用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)菌落都來(lái)自一個(gè)活細(xì)胞，而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的細(xì)菌也計(jì)算在內(nèi)?！編煛恳罁?jù)所學(xué)內(nèi)容，自主完成拓展訓(xùn)練2和歸納總結(jié)中“區(qū)分選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基”的內(nèi)容，完成后小組討論進(jìn)一步完善表格內(nèi)容?！旧孔灾魍瓿赏卣褂?xùn)練2、歸納總結(jié)中的表格，進(jìn)行小組討論完善答案，進(jìn)行小組展示?！練w納總結(jié)】種類特點(diǎn)用途舉例選擇培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)從眾多微生物中分離所需的微生物以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基分離得到尿素分解菌鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品，進(jìn)而產(chǎn)生特定的顏色或其他變化鑒別不同種類的微生物用伊紅—亞甲藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)：學(xué)生拓展訓(xùn)練2的完成情況和對(duì)選擇培養(yǎng)基及鑒別培養(yǎng)基的總結(jié)。評(píng)價(jià)要素等級(jí)A等級(jí)B等級(jí)C教師評(píng)價(jià)內(nèi)容要求能正確分析各個(gè)選項(xiàng)并能準(zhǔn)確總結(jié)兩類培養(yǎng)基的特點(diǎn)、用途、實(shí)例能得出拓展訓(xùn)練2準(zhǔn)確答案并大致說(shuō)出兩類培養(yǎng)基的特點(diǎn)、用途、實(shí)例不能得出拓展訓(xùn)練2準(zhǔn)確答案，不能說(shuō)出兩類培養(yǎng)基的特點(diǎn)、用途、實(shí)例（設(shè)計(jì)意圖：回顧微生物選擇培養(yǎng)與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)純化微生物的方法進(jìn)行比較，掌握微生物的培養(yǎng)、分離和計(jì)數(shù)相關(guān)內(nèi)容。利用拓展訓(xùn)練和歸納總結(jié)內(nèi)容，對(duì)選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的知識(shí)進(jìn)行鞏固，提升學(xué)生數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論的能力，提升他們的科學(xué)思維。）評(píng)價(jià)反饋評(píng)價(jià)反饋完成學(xué)案中的當(dāng)堂訓(xùn)練。課堂小結(jié)課堂小結(jié)布置作業(yè)布置作業(yè)完成課后作業(yè)（30分鐘）。教學(xué)反思教學(xué)反思在本節(jié)發(fā)酵工程的章末復(fù)習(xí)課中，以我國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中酒的發(fā)酵為大情境導(dǎo)入，構(gòu)建各模塊思維導(dǎo)圖與小組討論相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)框架，成效顯著。學(xué)生積極參與討論，不僅加深了對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解，還提升了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課堂上，還運(yùn)用了大量實(shí)例，幫助學(xué)生將抽象的生物技術(shù)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提高了應(yīng)用知識(shí)的能力。課程也存在一些不足。一是時(shí)間把控不夠精準(zhǔn)，導(dǎo)致部分拓展內(nèi)容講解倉(cāng)促，學(xué)生吸收效果不佳。二是對(duì)學(xué)生個(gè)體差異關(guān)注不足，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生在復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)上仍有困惑，后續(xù)輔導(dǎo)需要加強(qiáng)。三是課堂互動(dòng)形式稍顯單一，主要以提問(wèn)和小組討論為主，可增加更多樣化的互動(dòng)等，進(jìn)一步提升學(xué)生參與度?？梢栽诮虒W(xué)中設(shè)置好教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間分配表，具體分析“講解、操作、討論、評(píng)價(jià)”各環(huán)節(jié)的時(shí)間比例，通過(guò)“壓縮教師講述時(shí)間、提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐時(shí)間”優(yōu)化課堂效率。設(shè)計(jì)“分層次實(shí)驗(yàn)任務(wù)”，為不同水平的學(xué)生設(shè)置“基礎(chǔ)版”“挑戰(zhàn)版”實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)困生在完成基礎(chǔ)操作后逐步挑戰(zhàn)更高階任務(wù)。增加“互動(dòng)形式的多樣化”反思，例如引入“情境角色扮演”“實(shí)驗(yàn)情境模擬”等新穎的互動(dòng)形式，通過(guò)“角色互換”“小組競(jìng)賽”等方法提升課堂參與度。板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)發(fā)酵工程章末復(fù)習(xí)課一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品發(fā)酵的基本原理及制作2.發(fā)酵工程的過(guò)程3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的比較二、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用1..微生物純培養(yǎng)的技術(shù)分析2.微生物的計(jì)數(shù)3.選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較備課資源備課資源一、發(fā)酵工程近五年考題分布2020年山東卷第12題、2020年山東卷第20題、2021年山東卷第12題、2021年山東卷第14題、2021年山東卷第20題、2022年山東卷第14題、2022年山東卷第20題、2023年山東卷第12題、2023年山東卷第15題、2023年山東卷第20題、2024年山東卷第14題。通過(guò)近五年試題分析發(fā)現(xiàn),應(yīng)用微生物的分離純化技術(shù)可以解決很多社會(huì)關(guān)注度高的生產(chǎn)、生活、健康方面的熱點(diǎn)問(wèn)題，這使得生物技術(shù)與工程在贏得普通大眾關(guān)注的同時(shí),也贏得了高考命題專家的青睞,成為當(dāng)下熱門的“高頻考點(diǎn)”。二、相關(guān)高考題1.（2023山東高考）平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說(shuō)法正確的是（）A.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)B.平板涂布時(shí)涂布器使用前必須進(jìn)行消毒C.接種后未長(zhǎng)出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄D.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物【答案】D【詳解】不含氮源的平板可用于固氮菌的培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；平板涂布時(shí)涂布器使用前必須浸在酒精中，然后在火焰上灼燒滅菌，這種操作屬于滅菌，不屬于消毒，B錯(cuò)誤；使用后的培養(yǎng)基即使未長(zhǎng)出菌落也要在丟棄前進(jìn)行滅菌處理，不能直接丟棄，以免污染環(huán)境，C錯(cuò)誤；脲酶可以催化尿素分解，在以尿素為唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素獲得氮源而進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而無(wú)法生長(zhǎng)，因此以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物，D正確。2.（不定項(xiàng)）（2023山東高考）果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)相比，共同點(diǎn)有（）A.都利用了酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理 B.都需要一定的有氧環(huán)境供發(fā)酵菌種繁殖C.發(fā)酵前都需要對(duì)原料進(jìn)行滅菌 D.發(fā)酵結(jié)束后都必須進(jìn)行消毒以延長(zhǎng)保存期【答案】AB【詳解】二者均利用了酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理，A符合題意；發(fā)酵前期，均需要一定的有氧環(huán)境，使酵母菌大量繁殖，B符合題意；果酒的家庭制作不需要對(duì)原料進(jìn)行滅菌，C不符合題意；果酒的家庭制作不需要進(jìn)行消毒，D不符合題意。3.（不定項(xiàng)）（2022山東高考）啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后，最終過(guò)濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說(shuō)法正確的是（）A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α淀粉酶B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵D.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期【答案】ACD【詳解】赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測(cè)若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)α淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)α淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α淀粉酶，A正確；焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒(méi)有進(jìn)行滅菌，B錯(cuò)誤；糖漿經(jīng)蒸煮（產(chǎn)生風(fēng)味組分、終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿滅菌）、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，防止高溫殺死菌種，C正確；轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來(lái)減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，D正確。4.（2021山東高考）解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周圍不變色，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.甲菌屬于解脂菌B.實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C.可將兩種菌分別接種