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第 1 章 发酵工程
第 1 节 传统发酵技术的应用
1.P 从社会中来：“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马，上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”(唐.王
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翰)诗中捉及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。葡萄
酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔
和、口感绵长的醋呢?它们的制作方法有什么不同?你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢?
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼
吸产生了醋酸，因此口感不同。
2.P 探究·实践：制作传统发酵食品
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结果分析与评价
（1）用水密封泡菜坛的目的是什么?这说明泡菜制作需要什么条件?
提示：用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
（2）为什么菜料只能装八成满?
提示：在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中
有较多的 CO ，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。
2
另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定
的空间，也更方便拿取泡菜。
（3）你腌制的泡菜成功吗?色泽如何?口味如何?
提示：根据实际情况回答。
3.P 探究·实践：制作果酒和果醋
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结果分析与评价
（1）在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化?其中最明显的变化发生在发酵后多少天?引起变
化的原因是什么?
提示：在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生 CO 。
2
如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵
液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会
出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。（2）在制作果酒的过程中，除酵母菌之外，是否还有其他微生物生长?它
们会对果酒发酵产生影响吗?如果有，如何避免这种影响?提示：果酒中除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，
从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的 pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌
重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌
的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代
谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少 O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵
的温度、果酒的 pH等同样可以控制醋酸菌的含量。
（3）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵?醋酸菌从何而来?采用什么措施可以加快果醋的制作?
提示：随着醋酸发酵的进行，发酵液的 pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很
低。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应
环境条件而不能繁殖。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，
将其打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以
明显缩短制作果醋的时间。
（4）你制作的果酒和果醋的口味如何?如果你对结果不满意，应该如何改进?
提示：根据实际情况回答。
4.P 到社会中去：查阅关于果酒和果醋工业化生产的工艺流程，比较自己制作果酒和果醋的方法与这些流
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程有哪些异同。在此基础上，请思考:当把少量制作转化为大规模生产时，需要解决哪些实际问题?你能从
中体会到技术与工程的区别和联系吗?
提示：从少量制作转向大规模生产时，会遇到许多新问题。例如，少量制作果醋时，不需要专门的搅拌装
置，而大规模生产果醋时，由于发酵罐容积很大，就需要安装搅拌器，以保障醋酸菌对 O2 的需求。可见
在大规模生产发酵产品时，需要进行更为全面周详的考虑，如考虑原料的来源与选择、菌种的选育与培养、
发酵设备的选择、发酵条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、成本价格等。自己制作的果酒和果醋并
非商品意义上的产品。在实际生产中还需要经过沉淀、过滤、灭菌、装瓶等过程才能获得成品酒或醋。果
酒还需要在一定条件下进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。通过深入思考，可以感悟到工程、技术
与科学的不同，科学以“发现”为核心，技术以“发明”为核心，工程以“建造”和“产品”为核心。技
术要通过工程设计等环节，将一系列相关技术体系化地组合起来，才能转化应用在工程中，大规模生产人
们需要的产品。
5.P 练习与应用
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一、概念检测
1.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸人含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁
中发酵。判断下列相关表述是否正确。(1)卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。( )
(2)乳酸菌发酵产生了乳酸和CO。( )
2
(3)微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。( )
(1)× (2)× (3)√
2.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是(D)
A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精 D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
二、拓展应用
1.请举例说说你身边的传统发酵食品有哪些，它们的制作原理是什么？有机会的话，
你也可以尝试做一做。
提示：腐乳、泡菜、酱、豆豉等都是生活中常见的传统发酵食品。
2.某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”;在用
质量百分比为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结
果见右栏曲线图。请你帮他分析相关问题。
(1)据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适?为什么?
提示：应该在发酵 10 天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。
(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么?
提示：可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。
(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么?
提示：“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。
3.有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶; B同学用了没有盖
的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖; C同学示的发酵装置。结合果醋的
制作原理，你认为哪--种发酵
装置更适合制作果出料口-醋?你还能继续改进这种装置吗?
提示：C 同学的装置更适合制作果醋。出料口可以用来取样；充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，
从而有利于醋酸菌更好地进行有氧呼吸，提高发酵效率；排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体，
它通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。
进一步改进：可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。
第 2 节 微生物的培养技术及应用
1.P 从社会中来：在经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶。由
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于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶。自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致食物中毒的
事例屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎祥才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物
中呢?
应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。
2.P 旁栏思考题：为什么培养基需要有氮源?
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培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
3.P 旁栏思考题：无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用?
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无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。（P10）
4.P 探究·实践：酵母菌的纯培养
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（1）在未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有，说明了什么?
在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染。
5.P 思维训练：评估论点的可信度
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有一段时间，水果“酵素"风靡各地。水果“酵素”制作的大致过程是:将洗净、切成块状的水果放入洁净
的容器，再加入糖和水，密封，置于阴凉处发酵两周。
有人说，吃水果“酵素"可以美容.减肥、促进消化和提高免疫力。请评估这一论点是否可信。追问以下问
题可以帮助你分析。酵素”是什么?水果“酵素”的制作原理是什么?水果“酵索"中可能含有哪些成分?它
有没有无法从其他食品中获取但又是维护人体健康所必需的成分?水果“酵索”中的所有成分都有益于人
体健康吗?
如果要更加有力地支持或反驳水果“酵素”有益健康的论点，应该怎样获取证据?
所谓“酵素”，就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制
作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多
种酶)、有机酸等成分，不存在它独有的、特殊的营养物质，其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，
食用后可能会危害人体健康。因此，“吃水果‘酵素’可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。可以通过查阅专业学术期刊上发表的有关研究论文，或亲自检测水果“酵素”中的成分，获取
科学可靠的证据进行全面论证。
6..P 练习与应用
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一、概念检测
1.微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。
(1)培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。( )
(2)消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。 ( )
(3)微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。( )
(1)× (2)√ (3)×
2.日常生活中保存食品的方法有哪些?这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的?1．（P14）
提示：日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以
通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑
制微生物的生长和繁殖。（P14）
二、拓展应用
1.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5
个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入 37 C恒温培养箱中培养
24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。
(1)这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有______________________________________。
提示：培养皿和培养基。
(2)“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作?
提示：接种
(3)从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗?操作时，我们可以采用什么方法？
提示：通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉
球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。
2.某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于 3个盛有等量同种液体培养基的锥形
瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为 210r/min.230r/min和250r/min。培
养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。
(1)摇床转速不同，意昧着培养条件有什么不同?
提示：意味着培养液中 O 含量不同。
2(2)从图中数据你可以得出什么结论?其原因是什么?
提示：培养液中 O 含量越高,酵母菌种群密度越大。
2
(3)为什么培养8h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定?
提示：这时候已经达到了环境容纳量。
02 微生物的选择培养和计数
7.P 思考·讨论：选择培养基配方设计
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（1）如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计?
提示：设计一种选择培养基，用尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。
（2）该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?
：这种培养基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。
8.P 探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
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（1）结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。
提示：如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上
的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
（2）你是否获得了某- -稀释度下菌落数目为30-300的平板?在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落
数接近?
提示：如果得到了两个或多个菌落数为 30~300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落
的计数。
（3）你统计的每克上样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少?与其他同学统计的结果接近吗?如果差异很大，
可能是什么原因引起的?
提示：如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养
基配制是否合理等方面查找原因。
9.P 练习与应用
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一、概念检测
1.判断下列表述是否正确。
(1)不同浓度的菌液都可以在培养基表面形成单菌落。()
(2)进行微生物选择培养的日的是分析不同微生物的营养需求。()
(3)微生物的选择培养需要设置对照组来判断选择培养基是否起到了选择作用。()
(1)× (2)√ (3)√2.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原
因是()
A.菌落中的细菌数日是固定的 B.平板上的-一个菌落就是一个细菌
C.通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同 D.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个
活菌
D
二、拓展应用
1. 反刍动物，如牛和羊，具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿
素。请你设计一个实验，从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。
提示：反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，
接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基，还应该参照厌氧菌的培
养方法进行实验设计。（P20）
2. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%-60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因
为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒
精，用纤维索酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维索这样的多糖物质
形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素
的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物;而当纤维系被纤维索分解菌分解
后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列
问题。
(1) 现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。
提示：可以参考本节“探究·实践”中的设计思路进行设计。
(2)你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌?为什么?
提示：纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，采集土样时，可以选择纤维素丰富的环境，如树林
中多年落叶形成的腐殖土等。
(3)有同学说，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评
价这一做法。
提示：这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。
第 3 节 发酵工程及其应用
1.P 从社会中来：青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。早期科学家只能从青霉菌中提取少量青霉
22素，它的价格贵如金。随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入了产业化生产的道路。如今，
1瓶规格160万单位的青霉素注射剂的价格只要I元左右。那么，在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢?
提示：问题仅作为引入本节学习的提示，本节将就此问题展开详细叙述。（P22）
2.P 旁栏思考题：某镇独产一种美酒，以下是对该镇环境的描述:四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独
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特的微生物群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种
选有的重要性有什么启示?
提示：我国幅员辽阔，地理生态环境多样，为各种微生物的生长繁殖提供了条件，这有利于发酵工程选育
菌种。优良的菌种不仅具有健壮，不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发
酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度上决定了生产发酵产品的成败。（P22）
3.P 思考·讨论：发酵工程基本流程的分析
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结合图1-9，分析和讨论以下问题。
（1）微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素?
提示：需要考虑的因素包括：在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；生产所需代谢物的产量高；发酵条件
容易控制；菌种不易变异、退化等。
（2）怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要?
提示：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必
要的营养组分。
（3）在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处?
提示：传统发酵技术获得的产物一般不是单一的组分，而是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进
行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。在发酵工程中使用的分离和
提纯产物的方法较多。在产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法； 在
进一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法等方法。发酵工程产物无论是代谢物还是菌体本身，都需要
进行质量检査，合格后才能成为正式产品。
（4）在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗?为什么?
提示：不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免
污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。
4.P 思考·讨论：啤酒的工业化生产流程
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（1）与传统的手工发酵相比，在下面啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段保证了啤酒的产量和质量有
明显的提高?
提示：菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。（2）现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般不添加食品添加剂、
不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业"啤酒更健康，你怎么看待这个问题?
“精酿”啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场需求，我们如何辩证地
看待大规模生产与小规模制作?
提示：应该辩证地看待这一产品。一方面，这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需
求，或者满足一些人的时尚追求。另一方面，这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定、价格
昂贵的问题。
5.P 旁栏思考题：请你回忆一下自己做过的生物学实验，想一想曾经使用过哪些酶制剂。提示：淀粉酶、
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过氧化氢酶等。（P26）
6.P 到社会中去
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提示：根据实际情况回答。（P28）
7.P 练习与应用
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一、概念检测
1.与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。判断下列相关表述是否正
确。
(1)发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵。( )
(2)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。( )
(3)在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径。
( )
(4)通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白。( )
1．× 2 ．√ 3．√ 4．×
二、拓展应用
1.在青霉素的发酵生产过程中，人们遇到了两个问题。请你运用所学知识或查阅资料，并发挥想象力，提
出解决这些问题的思路。
(1)青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢?(提示:血红蛋白具有
携带O2的能力)
提示：可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
(2)在发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉
素的合成过程中，它们有一-个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造
青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢?提示：可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产一种产物。
2.通过微生物发酵，可以将粮食(如玉米、小麦等)及各种植物纤维加工成燃料乙
醇;将燃料乙醇和普通汽油按一定 比例混配，就形成了目前在我国多地广”泛
使用的乙醇汽油。乙醇汽油的环保性令人称道。调查显示，使用乙醇汽油与使用
普通汽油相比，排放到空气中的NO 、CO等均有不同程度下降。有人认为燃料
2
乙醇“可再生”;但也有人认为，生产燃料乙醇需要消耗大量粮食，会增加粮食
短缺的风险。请你尝试通过查阅资料，评估这一风险，并说明在生产时应如何规
避这一风险。
提示：学生通过査找资料可以知道，这一风险是存在的。在生产燃料乙醇时，为了规避这一风险， 应该
使用陈化粮食(如陈化的稻谷等)或者非粮食生物材料(如秸秆等)。使用陈化粮食来生产燃料乙醇，还有利于
防止问题粮食流入市场。（P28）
7.P 复习与提高
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1.某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的，难以降解的有机化合物A.其研究团队用化合物A.磷酸盐。
镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如
下图所示，请分析回答问题。
(1)在墙养基中加人化合物A的目的是_________________，这种培养基属于________培养基。
提示：筛选出可以降解化合物 A 的微生物；选择。
(2)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接人新的墙养液中连续培养，使目的
菌的数量________。提示：显著降低；扩增。
(3)若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用________方法进行计数。请你预测
目的菌的种群数量会发生怎样的变化。
提示：细菌计数板计数；S型增长。
(4)将目的菌用于环境保护实践时，还有哪些问题需要解决?
提示：目的菌能否在自然环境中大量生长繁殖、是否会产生对环境有害的代谢物、降解化合物 A后是否会
产生二次污染等问题都需要研究清楚后，才能进行实践。
(5)有人提出。可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的细菌，请分析这种方法是否可行。
提示：目的菌能否在自然环境中大量生长繁殖、是否会产生对环境有害的代谢物、降解化合物 A后是否会
产生二次污染等问题都需要研究清楚后，才能进行实践。
2.某个高温日。某校三位商中学生相约去吃冰激凌，之局两人都出现腹泻现象，于是他们怀疑冰激凌中的
大肠杆菌含量超标。老师建议他们利用学过的有关微生物培养的知识对此冰激凌进行检测。经过一香资料
查阅，他们提出了如下实验设计思路。
立即去卖冰激凌的小店再买一个同样品牌的同种冰教凌:配制伊红一重甲蓝球脂培养基(该培养基可用来鉴
别大肠轩菌，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落里深紫色，并有全属光泽)、天菌、倒平板:取10mL刚融化
的冰激凌作为原液。然后进行梯度稀释，稀释信数为1x 10~1x 10' ;取每个浓度的水激凌液各0.1 mL.用涂布
平板法进行接种。每个浓度涂3个平板，一其培券18个平板:在适宣温度下培养48 h.统计菌落数目。(1)请
你从下面几个角度对这三位同学的思路进行评议。
①他们只打算对一个冰激凌进行检测，理由是:两个人吃过冰激凌后。都拉肚子了。所以再检测- - 个就足以
说明问题。你同意这样的观点吗?为什么?
②有没有必要对冰激凌原液进行梯度稀释?为什么? [提示:我国卫生部门规定了饮用水标准，1mL自来水中
细菌总数不可以超过100个(37C培养24h).1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37 C培养48 h)]
③他们认为，在用该方法统计菌落数目时不需要设计对照组，所以只准备培养18个平板。你认为在这项检
测中是否需要对照组?为什么?
提示：①不同意。提示：只检测一个冰激凌数据太少，不能排除偶然因素的影响。
②没有必要。提示：根据国家的标准，自来水中的大肠杆菌数目应该是非常少的。即使冰激凌中大肠杆菌
数目超标了，也不可能很离谱，如果进行梯度稀释，最后培养出来的菌落数可能不在计数要求的范围内，
从而导致结果误差大。解答这个问题的时候，应该让学生明白并不是所有的细菌检测培养都需要进行梯度
稀释，而是要根据实际情况来确定培养方案。
③需要设置对照组。严格来说，应该设置两组对照组。一组为阴性对照组，不进行涂布或者用无菌水涂布平板；另一组为阳性对照组，涂布大肠杆菌。前者可以说明培养基是否被污染，后者可以说明该培养基能
否培养出大肠杆菌。
(2)下图所示为4种菌落分布图，一般不能由涂布平板法得到的是（ B ）
(3)在完曾实验设计思路后，三位同学进行了实验。培养结果显示，除了深紫色菌落，还有其他菌落存在，
这说明了什么?如果以菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值是偏多还是偏少?为什么?
提示：说明冰激凌中不仅有大肠杆菌，还有其他细菌或真菌等。统计结果比实际值偏少。因为有些菌落可
能会重叠，统计时容易将其误认为是一个菌落，并且这种计数方法统计的是活菌的数目。
(4)如果实验结果显示，检测的冰激凌中大肠杆菌含量超标了。接下来他们应该做什么?
提示：应该马上去小店告知店主这批冰激凌不能再卖了；还要告知食品卫生管理部门，以对这批冰激凌的
来源进行追踪调查。其他合理答案也可。（P30）
