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第一章 发酵工程
第1 节 传统发酵技术的应用
发酵工程：是指利用________的特定功能，通过________技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌
种的____________、产物的____________等方面。
一、发酵与传统发酵技术
1．发酵的历史：约9000 年前，我们的祖先就会利用微生物将____、____等发酵成________________。
2.1857 年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由____________引起的。
3.由于________________________________________，因此利用不同微生物，通过发酵就可以生产出人们
所需要的多种产物。
（1）发酵的概念：人们利用________，在____的条件下，将____通过________________转化为
____________
________________的过程。
（2）发酵类型
好氧发酵：________发酵
厌氧发酵：________发酵 、________发酵
4.发酵原理：________________________________________________，因此利用它们既可以生产出人们所
需要的多种产物。
5.传统发酵技术的概念：直接利用________________________________的微生物，或利用
________________
________________________的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。
6.腐乳的制作
(1)参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如______、______和毛霉等，其中起主要作用的是
______。
(2)腐乳的特点：经过微生物的______，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的____________，味道鲜美，易于
____________，便于______。
7.传统发酵技术
(1)概念：直接利用_________中天然存在的_________，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等
________中的_________进行发酵、制作食品的技术。
(2)特点:：传统发酵以_________的______发酵及_________发酵为主，通常是_______________式的。
(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有______、______、______、______、____________等，它们
是我国传统饮食文化的重要组成部分。
8.使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？理由？________________________________________________
______________________________________________________________________________。
二、尝试制作传统发酵食品
1.相关菌种
1
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（1）乳酸菌
①分布及常见菌种：乳酸菌种类很多，在自然界中分布______。常见的乳酸菌有
________________________。
②代谢及反应式：乳酸菌是______（需氧、厌氧、兼性厌氧）细菌，在______的情况下能将葡萄糖分解成
______，反应简式为：____________________________________。
③生产应用
可用于________________________、________________________等
④分布
______、______、____________、__________________。
（2）酵母菌
①分布：酵母菌是一类单细胞______，在一些含_____量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存
在。
②代谢及反应式：酵母菌能以多种糖类作为营养物质和______的来源，酵母菌是____________微生物,在有
氧条件下，酵母菌进行______呼吸，大量繁殖，反应式为：
______________________________；在
无氧条件下，酵母菌能进行______发酵，反应式为：
__________________________________________。
③应用及影响因素：酵母菌可用于______、____________和______等。______是影响酵母菌生长的重要因
素，酿酒酵母的最适生长温度约为______℃。
（3）醋酸菌
①代谢及反应式：醋酸菌是______细菌，当______、______都充足时能将糖分解成醋酸，反应式为：
_____________________________________________________；当缺少______时则将乙醇转化为乙 醛，再
将乙醛变为醋酸，反应式为：
________________________________________________。
②应用及影响因素：醋酸菌可用于制作各种风味的______。多数醋酸菌的最适生长温度为______℃。
三、探究.实践一：泡菜的制作
1.制作泡菜
（1）菌种的来源:制作传统泡菜是利用____________________________________来进行发酵；发酵期间，
乳酸会____________，当它的质量百分比为____________时，泡菜的口味、品质最佳。
（2）制作泡菜发酵条件:适宜的______、严格控制______条件。
2
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（3）制作泡菜方法步骤:____________→____________→____________→____________
①____________:用清水和食盐配制质量百分比为______的盐水,并将盐水______,冷却待用。
②____________:将______蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后装坛,装至______时,放入______、
______、及______香辛料,继续装至______成满。
③____________:将______的盐水______倒入坛中,使盐水__________________。
④____________:盖好坛盖,向坛盖边沿的水槽中_____,发酵过程中注意____,根据室内温度控制发酵时间。
2.制作泡菜实验分析
（1）盐的相关分析
①盐的作用：__________________及______。
②盐水浓度为质量百分比为______。
③ 盐水浓度要适宜的原因：
____________________________________________________________________
____________________________________。
④盐水煮沸的目的：______，__________________。
⑤盐水冷却后使用的目的：________________________（或
________________________________________）。
（2）相关气密性的分析
①泡菜坛子使用之前要检查密封性的目的：给泡菜坛内创造__________，严格控制__________，利于
_____
_____。
②用水密封泡菜坛的目的：给泡菜坛内创造__________，严格控制__________。
③泡菜坛应装至______成满？为什么？防止_____________________________________________________，
防止____________________________________________________________。
（3）在冷却后的盐水中可加入少量“陈菜泡液”，目的是________________________________________。
（4）泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？理由？ ______________________________。
（5）蔬菜应新鲜的原因：________________________________________。
（6）为什么含有抗生素的牛奶不易发酵为酸奶？
__________________________________________________
______________________________。
（7）泡菜坛的发酵液表面会长出一层白膜，这层白膜是乳酸菌吗？理由？
___________________________
________________________________________。
（8）制作泡菜过程中，保证坛内乳酸菌发酵所需无氧环境的操作是：
________________________________
__________________________________________________。
3
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四、探究.实践二：制作果酒和果醋
（一）制作果酒：
1.参与发酵的主要微生物及来源：________________________________________；
2.发酵原理
①许多____________________附着有大量的不同种类的____________________；
②在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒（通过__________大量繁殖，通过__________产酒精）；
③相关反应式：
____________________________________________________________
3.发酵条件：
①温度：将温度控制在________进行发酵；
②氧气含量：氧气充足的情况下，_________；无氧条件下，进行________________；
4.制作流程:
（二）制作果醋：
1. 参与发酵的主要微生物及来源：________的醋酸菌或________的醋酸菌_；制作果醋所利用的菌种属于
__________，与酿造果酒所需菌种相比较，该菌种在细胞结构上的主要特点是________________________
________________________。
2. 发酵原理
①在________的条件下，果酒经醋酸菌的作用可以进一步发酵成________；
器具消毒
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并____________________________，
晾干备用
冲洗葡萄
取新鲜葡萄，________________，________________和腐烂的籽粒，沥干
榨汁装瓶
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约____的空间），
盖好瓶盖
酒精发酵
将温度控制在______℃进行发酵，在发酵过程中，每隔______左右将瓶盖______
一点（注意：不是____________），此后______瓶盖。发酵时间为______d.
果酒检测
可通过从____________取样来对发酵的情况进行检测
4
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②当糖源充足时，醋酸菌还可以直接将糖分解为________；
③相关反应式：
________________________________________________________
3. 发酵条件：
①温度：发酵温度为________℃；
②氧气含量：氧气供应_________
4. 制作流程（以________为底物的类型为例）
5.制作果酒实验分析:
(1)用________________________给发酵瓶、榨汁机消毒。
(2)冲洗葡萄的目的：________________________。
(3)冲洗1-2 次即可，能否连续冲洗？为什么？____________________________________________________。
(4)去梗之前冲洗还是去梗之后冲洗？________。 为什么？________________________________________。
(5)葡萄汁装入发酵瓶时，能装满吗？________________________。为什么？ a.________________________
________________________________________；
b.________________________________________________。
(6)每隔12h 左右将瓶盖拧松一点这样做的目的是的目的：________________。但又不打开，此后再拧紧目
的是________________________________。
(8)果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？
____________________________
________________________________________________________________________________________。
(9)在制作果酒过程中，除了酵母菌，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？__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
。
（10）如何检测果酒的发酵情况________________________________________________________________。
（11）葡萄酒呈现深红色的原因：
_______________________________________________________________。
果酒制作
打开瓶盖，盖上纱
布
当葡萄酒制作完成后，_______________，________________，进行葡
萄醋的发酵。发酵温度为________℃，时间为________d。
果醋检测
5
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（12）果酒制作中，酒精含量达一定程度后不变，CO 2 也不产生，原因可能是
_____________________________
________________________________。
6.制作果醋的实验分析
（1）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
____________________________________________
________________________________________________________。
（2）醋酸菌从何而来？______________________________________________________________________
________________________________________________________。
（3）采用什么措施可以加快果醋的制作？_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
。
（4）在果酒和果醋制作中，哪些做法可防止发酵液被污染？
a.________________________________________________________________________________________；
b.________________________________________________________；
c.________________________________________________________。
（6）如何检测果醋的发酵情况？_______________________________________________________________。
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第2 节 微生物的培养技术及应用
微生物是________________________的统称，包括________、________、________及一些_________等。
本章中提及的微生物主要指用于发酵的________________。
一、微生物的基本培养技术
1.________________________________是研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）。
2.在实验室培养微生物：一方面：________________________________________（培养基）。另一方面：
________________________________________________（无菌技术）。
（一）培养基的配制
1．培养基概念：________________________________________________________________。
2.培养基作用：用以________、________、________、________微生物或积累其代谢物。
3．培养基的分类（按照物理性质分类）
（1）液体培养基：________________，呈________状态。
用途：________________________________。目的是________________________。
（2）固体培养基：含凝固剂（如琼脂），呈________状态。
用途：________________等。
5. 培养基的基本成分：
成份：各种培养基一般都含有______、______、______和______等营养物质，此外还需要满足微生物生长
对______、特殊营养物质以及______的需求。如培养乳酸菌时需要在培养基中添加______培养霉菌(真菌)
时需将培养基调至______，培养细菌时需将培养基调至______或______，培养厌氧微生物时则需要提供
______的条件。
（2）微生物培养基需要氮源，这是因为：__________________________________________。下表是某微
生物培养基的成分，该培养基可用来培养______（自养、异养）型微生物。若除去①，此培养基______
（能、不能）培养圆褐固氮菌，原因是：
_________________________________________________________________
________________________________________________。
编号
①
②
③
④
⑤
成分
(NH4)2SO4
KH2PO4
FeSO4
CaCl2
H2O
含量/g
0.4
4.0
0.5
0.5
100 mL
4.如何将液体培养基制成固体培养基？__________________。
6.实验室中最常用的培养基之一：__________________。
7.微生物在琼脂固体培养基的____________生长，可以形成菌落。
9.牛肉膏和蛋白胨来源于____________，含有______、______和______等营养物质，蛋白胨提供的主要营
养为__________________。牛肉膏提供的主要营养为________________________。
10.含C、H、O、N 的有机物可作为异养型微生物的______、______、______。
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11.自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于______。
12.能否根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型？理由？____________________________________
______________________________________________________。
12.无机氮源能给自养型微生物提供能源吗？理由？_______________________________________________
____________________________________。
13.无机盐除了可以调节酸碱平衡、维持一定的渗透压之外，还能有什么功能？________________________
____________________________________________________________________________________。
14.是否所有培养基中都必须添加碳源、氮源？理由？ _____________________________________________
__________________________________________。
二、无菌技术
1．获得纯净的微生物培养物的关键：________________。无菌技术应围绕________________________展
开。
无菌技术主要包括______和______。
2.无菌技术（______和______）工作主要包括两个方面：
(1)对操作的______、操作者的______和______进行______和______。
(2)对用于微生物培养的______、______和______等进行灭菌。
3.做好消毒灭菌工作后，要注意：实验操作时应避免____________________________与____________接触。
4.为避免周围环境中微生物的污染，应如何操作？________________________________________________。
5.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，___________________________________
______________________________。为达到后一目的，操作者在实验室中不可____________，离开实验
室时__________________。另外，为避免污染环境，我们对使用后的培养基丢弃前一定要进行
____________。
6.消毒:
(1)概念：是指______________________________________________________________________________。
(2)方法:____________、____________、____________。
a.日常生活中经常用到____________，操作方法：100 ℃煮沸5～6min；
b.对于一些不耐高温的液体如牛奶，可使用____________，操作方法：62～65℃消毒30min 或80～90℃消
毒30s-1min；
c.生物活体、水源等还可使用___________进行消毒，操作方法：用______擦拭双手、用______消毒水源等；
d.接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用______照射，操作方法：紫外线照射30min。
7.灭菌:
（1）概念：是指__________________________________________________________________。
（2）方法:______灭菌法、______灭菌法、______灭菌。
a.培养基等一般用______灭菌法，______灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或____________进行灭菌的方法，
其中___________灭菌的效果最好，操作方法：物品放入______________内,100kPa，温度121℃,15～
30min。
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b.耐高温的和需要保持干燥物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)、金属用具等，可以用______灭菌法，操作方
法：物品放入____________,160～170℃加热2～3h。
c.接种过程中，微生物的涂布器、接种环、接种针或其他金属用具、试管口、瓶口通过物品______灭菌法
来灭菌，操作方法：直接在______________________________。
9.酒精消毒的最适范围是__________________________________。原因：
______________________________
__________________________________________________________________________________________。
11.用紫外线进行消毒时，可以怎么做来加强消毒效果？__________________________________________。
12.灼烧灭菌是将需灭菌的用具直接在酒精灯火焰的____________灼烧，优点是__________________。
13.培养基的灭菌方法____________（湿热灭菌法）； 培养皿的灭菌方法__________（也可用湿热灭菌
法）。
14.下图表示对______的______灭菌，其正确的操作顺序应是____________。（P11“教材图”）
三、微生物的纯培养
1．纯培养概念：在微生物学中，将接种于______内，在合适条件下形成的含__________________的群体
称为培养物。
2.纯培养物概念：由__________________所获得的微生物群体称为纯培养物，获得____________的过程就
是纯培养。______一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
3.微生物纯培养的步骤：微生物的纯培养包括____________、______、______、______和______等步骤。
5.微生物纯培养的原理：采用____________和__________________将______微生物______。
6.在固体培养基上，之后得到的单菌落一般是由单个微生物形成的__________________。
四、酵母菌的纯培养（以酵母菌的纯培养为例）
1.酵母菌的纯培养:用__________________培养酵母菌。
菌落：
_______________________________________________________________________________________
____________。一个单菌落即一个______。______通常可以用来作为鉴定菌种的重要依据。获得单菌落的
方法：____________和____________法。
2.酵母菌的纯培养:制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌。
(1)制备培养基：制备马铃薯琼脂培养基的正确顺序为：________________________（用文字、“→”表
示）。
(2)接种和分离酵母菌：通过__________在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步
___________到培养基表面。经过数次划线后______，可以分离得到____________。
(3)培养酵母菌：完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板（一般做______组，目的：
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______
____________）和一个______的平板______，放入______℃左右（培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差
异）的__________________中培养_______h。
制备培养基的步骤：
①____________：称取______的马铃薯200g,切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用______
过滤。向滤液中加入20g______（也可用蔗糖代替）、15-20g______，用蒸馏水定容至1000ml。
②______：将50ml 培养基用玻棒转移至______中，塞上棉花塞，包上______，并用______，再放入
___________
______，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌______min。将培养皿用旧报纸包裹，放入____________
内，在______℃下灭菌______h。在灭菌前, 用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的锥形瓶的目的是
____________
____________________________________________________________。
③____________：使培养基冷却到______左右，在____________附近倒平板。
3.制备培养基实验注意事项
（1）培养基灭菌后为什么要冷却到50℃左右时开始倒平板？
_______________________________________
______________________________。
（2）为什么倒平板和接种整个过程要在酒精灯火焰旁进行？因为
____________________________________
_________________________________。拔掉瓶塞后为什么要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
________________
______________________________。
（3）在倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，这个平板还能用来培养微生物吗？
______。为什么？______________________________________________________。
（4）倒平板时，能将培养皿的皿盖拿下来放在一边吗？______。应如何做？
____________________________
________________________。为什么？____________________________________。
（5）刚倒完平板，可以直接倒置吗？____________________________________。
（6）培养基冷凝后，为什么要将培养皿倒过来放置（倒置）？
_________________________________________
______________________________________________________。
（4）接种和分离酵母菌验注意事项
①微生物接种中的平板划线法接种是指__________________________________________的操作，将______
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________________________到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到____________。
②连续划线的目的：__________________________________________________________________。
③平板划线法过程中，接种环蘸了_____次菌液；若分五个区划线，则接种环共需灼烧______次；灼烧次
数＝划线次数＋______。
⑤灼烧后的接种环可以直接划线吗？______。应如何操作？____________________________________。目
的？____________________________________。
⑥从第二次划线开始，都应__________________________________________划线。
⑦整个操作中灼烧接种环的不同目的：
第一次灼烧（取菌种前）：
______________________________________________________________________。
以后每次划线前灼烧：________________________________________________________________________
____________________________________。
划线结束灼烧：__________________________________________________________________。
⑧除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，目的是什么？
______________________________
____________________________________________________________。
⑨为什么划线时要注意不能划破培养基？
a.________________________________________________；
b.__________________________________________________________________________________________
。
⑩用平板划线法接种划线某个平板培养后，第一区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的
第一条线上无菌落，其他环线有菌落。造成划线无菌落的原因：a.________________________。
b.___________
____________________________________________________________。
6. 如何确定所倒平板未被杂菌（主要是细菌）污染？___________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
8.未接种的培养基直接培养起什么作用？________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
9.若未接种的培养基表面出现菌落，说明了什么？________________________________________________。
10.注意：
（1）在实验室中，切不可饮食，离开实验室时一定要______，以________________________；
（2）使用后的培养基在丢弃前一定要进行______处理，以免污染环境。
11.下图①～⑥为平板划线法接种图示，①操作是将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红。②
操作是在______冷却接种环，并打开盛有菌液的试管的棉塞。③操作是________________________。④操
作是在火焰附近用接种环蘸取____________。⑤操作是__________________，并塞上棉塞。⑥操作是：在
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火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环______________________________，盖上皿盖。然后再______接
种环，待其冷却后，从__________________开始往____________内划线。重复以上操作，在三、四、五区
域内划线即可得到图⑦培养皿。在重复划线时，注意____________________________________。
二、微生物的选择培养和计数
（一）选择培养基
1.实验室筛选原理：人为提供有利于______生长的条件(包括__________________等)，同时____________其
他微生物的生长。
2.实例：水生栖热菌能在_______℃的高温条件下生存，而____________在此条件下不能生存。据此，科学
家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌,进而从这种菌中提取出耐高温的DNA 聚合酶。这种酶
目前已被广泛用于__________________的____________(PCR)。
3.选择培养基定义：在微生物学中，将允许____________的微生物生长，同时____________其他种类微生
物生长的培养基，称为选择培养基。
4.寻找耐高温DNA 聚合酶的思路是什么？____________________________________。
5.从环境中获得某种特定种类的微生物的原理：___________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
。
（1）在被石油污染的土壤中可以筛选____________微生物。
（2）在冰川冻土层可以筛选______微生物。
（3）漆酶属于木质降解酶类，分离产漆酶菌株的首选样品是生活污水吗？______。
6.选择培养基三种筛选方法：
（1）利用____________进行选择培养。某种营养缺陷的微生物不能正常生长
（2）利用____________进行选择培养。 添加杀伤性物质，有抗性的可以生长，无抗性的死亡
（3）利用__________________进行选择培养。调节温度、pH 等生长条件，只有适应的可以生长
8.选择培养基的制备原理：____________________________________________________________________
______________________________。
（二）微生物的选择培养（以培养土壤中分解尿素的细菌为例）
1.__________________（活菌计数法），其基础操作包括：__________________和____________。
2.稀释涂布平板法方法概述：由于土壤细菌的数量庞大，要想得到特定微生物的纯培养物，必须要对土壤
进行____________，然后再将菌液______到制备好的____________上。
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3.平板划线法的作用：__________________。稀释涂布平板法的作用：______________________________
__________________。
4.分离纯化微生物具体含义：__________________________________________________________________。
5．稀释涂布平板法分离分解尿素的细菌操作过程如下：
（1）系列稀释操作：如下图所示，在编号为1×102～1×107试管中分别盛有9mL______；将10g 土样加入
盛有____________的锥形瓶中，___________；取1mL 上清液加入盛有__________的试管中，依次
__________。
（3）涂布平板操作：第1 步：取菌液——取0.1mL 菌液，滴加到______表面；第2 步：涂布器消毒——
将涂布器浸在盛有______ 的烧杯中；第3 步：涂布器灭菌— — 将涂布器放在火焰上灼烧，待
__________________
____________后，再进行涂布；第4 步：涂布平板：用涂布器将______均匀地涂布在培养基表面。涂布时
可____________，使涂布均匀。
（3）培养：待__________________后，将平板______，放入____________中培养1～2 d。在涂布有
___________菌液的平板上就可以观察到分离的______。
6.注意：
①在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多（0.1ml）的原因是
_____________________________
__________________________________________。
梯度稀释原因：______________________________________________________；目的：
___________________
____________________________________。
②梯度稀释中，每次取样前需用手指轻压移液管橡皮头，吹吸三次，目的是________________________。
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③涂布器浸在酒精中的主要目的是____________________________________；为保证菌液均匀分布，应在
涂布时____________。
④将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中______，然后再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂
布器放到盛有酒精的烧杯中，以免____________。
⑤a.以上操作均在____________旁进行，防止____________。
b.若要分离并统计活菌数，应选用__________________。
c.平板划线法不能用于活菌计数的原因是__________________。
7.③号试管稀释倍数为______。
（三）微生物的数量测定
微生物的数量测定方法：间接计数法——________________________
直接计数法——__________________法、______法。
1.稀释涂布平板法
（1）原理：当样品的______足够高时，培养基表面生长的一个______，来源于样品稀释液中的
____________。通过统计平板上的______，就能推测出样品中大约含有多少______。
（2）计数原则：一般选择菌落数为______的平板进行计数。样品的______将直接影响平板上的菌落数目，
通常选用____________的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对______个平板进行重复计数，然后
求出______。____________将直接影响平板上的菌落数目。
（3）注意事项：用稀释涂布平板法统计活菌数目时，统计的______往往比______的实际数目少，这是因
为当______________________________时，平板上观察到的只是______菌落。因此，统计结果一般用
______而不是用活菌数来表示。
2.显微镜直接计数法：该方法利用特定的______计数板或______计数板，在______下观察、计数，然后再
计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是____________的总和。
3.稀释涂布平板法结果分析：
（1）统计的菌落数往往比活菌的实际数目______；这是因为
________________________________________
________________________。
（2）统计结果一般用______而不是用活菌数来表示。
4.C 代表某一稀释度下平板上生长菌落数的平均值；V 代表涂布平板时吸取的稀释液体积数值(mL)；M 代
表稀释倍数；则每g 样品中的细菌数=____________。
5.将1ml 水样稀释100 倍，在三个平板上用涂布法分别接入0.1ml 稀释液；经适当培养后，3 个平板上的菌
落数分别为39、38 和37。据此可得出每升水样中的活菌数为______________________________。
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6.____________、____________是成功统计菌落数目的关键。
7．显微镜直接计数法原理：利用特定的____________或____________在显微镜下观察、计数，然后再计
算____________的样品中微生物的数量。
8.显微直接计数法优点：____________。
9.显微直接计数法缺点：
（1）统计结果一般是__________________。原因：__________________。
（2）个体______的细菌在显微镜下难以观察。
（四）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.实验原理： 绝大多数微生物都能利用______，但是只有能合成______的微生物才能分解尿素，利用
______
____________的选择培养基，可以从土壤中分离出____________的细菌。
2.实验步骤：____________→____________→________________________→________________________。
（1）土壤取样：
①取样地点要求：酸碱度接近______的______土壤。 原因：________________________。
②取样过程：取样时一般要____________。原因：____________________________________。
③注意事项：取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要______。
（2）制备培养基:
①作对照：________________________。作用：__________________________________________。
②实验组：____________。特点：__________________。
培养基中KH2PO4和Na2HPO4的作用：__________________。尿素作用：______。 葡萄糖作用：______。
（3）样品的稀释与涂布平板:
①1g 土的体积约为___ml ，10g 土加入到90ml 无菌
水，相当于稀释了______倍。
假如104稀释度下涂布的3 个平板的菌落数分别为
42、40 和38，则1ml 稀释液中的菌株数为______，
104稀释度的试管中的菌株数为______，102稀释度的
试管中的菌株数为______，101稀释度的锥形瓶中的
菌株数为______。101稀释度的锥形瓶中的菌株来自
于10g 土，所以1g 土中的菌株数为______。
②每个浓度至少设置____个平板。 1.2.3 平板是____
______组，为______培养基，做3 组的目的_________。4 是______组，为____________培养基。
③整个实验还需要设置2 个平板，是哪两个？________________________________________________。 目
的：__________________________________________。
④为获得菌落数在____________之间适于计数的平板，测细菌时，一般选用____________倍稀释的稀释液
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进行平板培养。
⑤在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，怎样才能保证能从中选择出菌落数在30～300 的平板进行计
数？______________________________________________________。
⑥本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前____________，例如，在标记培养皿时应
该注明______、____________和平板上培养样品的______等。
⑦标记时注意标记在皿______，不能标记在皿______。
（3）微生物的培养与观察
（1）培养条件：细菌一般在____________的温度下培养______。
（2）观察：每隔______统计一次菌落数目，选取菌落数目______时的记录作为结果。
（3）为什么选取菌落数目稳定时的记录作为结果？__________________________________________。
（4）一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出______的____________，如形状、大小和颜色
等。
（4）结果分析
①说出下列各组培养基的目的：
3 组接种的选择培养基：____________________________________。
1 组接种的牛肉膏蛋白胨培养基：____________________________________。
不接种的选择培养基：__________________________________________。
不接种的牛肉膏蛋白胨培养基：__________________________________________。
②说出以下现象对应的结果分析：
现象
分析
未涂布培养基上无菌落生长
未涂布培养基上有菌落生长
牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目明显多于选择
培养基上的菌落数目
③样品稀释操作成功的标志是什么？______________________________。
④得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗？______________________________。
注意：
1.如何设计培养基筛选分解尿素的细菌？________________________________________________________
__________________________________________。
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？________________________________________________
__________________________________________。
3.在选择培养基上生长的一定是所选择的目的菌吗？ _____________________________________________
________________________________________________。
4.怎么证明一个选择培养基具有选择性？________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
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5.尿素可为尿素分解菌提供氮源的原因？尿素可为尿素分解菌提供碳源吗？为什么？__________________
____________________________________________________________________________________________
______________________________________________。
（五）进一步探究——分解尿素细菌的进一步鉴定（自选）
1.原理:分解尿素细菌合成的________将尿素分解为____________，NH3溶于水会电离出NH4
+和OH-，使培
养基的____________，pH 升高，因此可以通过__________________来判断是否发生了该化学反应，进而判
断该菌是否为尿素分解细菌；
2.方法:
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入____________，培养某种细菌后，如果pH 升高，指示剂将______。
液体培养基可以直接看液体的变色情况；
固体培养基上可以观察__________________；
红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力______。
第3 节 发酵工程及其应用
一、发酵工程的基本环节
1.发酵工程的基本环节：下图为发酵工程的基本环节图，图中①～⑤处所填写的内容依次是：
①__________；②______；③______；④______；⑤__________________。
(1)选育菌种
①选育菌种目的：__________________。
②选育方法（菌种来源）：可以从__________中筛选出来，也可以通过__________或_______________获
得。
③)菌种选育的重要性（意义）:优良的菌种不仅具有_____，__________，其发酵产品的__________、
_____
_____等优点，它往往还会赋予发酵产品_______________，因此
______________________________________
_________________________。
（2）扩大培养：
①目的：_________________________。
②原因：____________________一般较大，因此，需要接入的_______________（数目_____）。
③扩大培养的培养基：一般为_____培养基。
（3）配制培养基的要求：
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①在_____确定之后，（结合菌种代谢特点）选择原料制备培养基。
②在生产实践中，培养基的配方要经过_______________才能确定。（即_______________）
（4）灭菌
①目的：避免因杂菌污染而影响产品的_____和_____。
②培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌原因：
_________________________________________________
___________________________________。
（4）接种：扩大培养的菌种和灭菌后的__________加入发酵罐中。大型发酵罐有计算机控制系统，能对
发酵过程中的_____、_____、_____、_____、通气量、搅拌、泡沫和_____等进行监测和控制。
（5）发酵罐内_____
下图为发酵罐示意图，图中①～⑤处所填写内容依次为：①__________；②__________；③_____；
④_____
_____；⑤_____。
①__________是发酵工程的中心环节。
②发酵罐内发酵严格控制发酵条件的原因：
a.______________________________________________________________________；
b.______________________________________________________________________。
③发酵罐内发酵要求：在发酵过程中，要随时检测培养液中的__________、__________等，以了解发酵进
程。还要及时添加必需的__________，要严格控制_____、_____和__________等发酵条件。
④不同发酵条件的影响实例——谷氨酸发酵
a.在_____和__________条件下会积累谷氨酸。
b.在_____条件下则容易生成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺。
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⑤现代发酵工程使用的发酵罐的优点：均有_____
__________，能对发酵过程中的温度、pH、溶氧量、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行_____和
_____，还可以进行__________，使发酵全过程处于__________。
(6)产品的分离、提纯
①产品的分离、提纯目的：__________。
②产品的两种形式：_______________、__________。
③分离、提纯产物采取手段：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用_____、_____等
方法将菌体_____和_____得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的_____、_____和__
___措施来获得产品。
2.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用菌时，需要考虑哪些因素？
（1）___________________________________。（2）___________________________________。
（3）___________________________________。（4）___________________________________。
3.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？
（1）_________________________________________；2）
___________________________________________；
（3）________________________________________；4）
___________________________________________；
（5）_______________________________________________________________________________________
___________________________________________。
4 与传统的手工发酵相比，在啤酒的发酵生产过程中，能明显提高啤酒的产量和质量的工程手段有：
______
________________________________________________________________________等。
5.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？
____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
6.注意：
（1）谷氨酸发酵常用菌种为_______________；
（2）谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为_______________，其与有氧呼吸有关的酶主要存在于____________上；
（3）C:N 的数值也会影响谷氨酸发酵过程：
C:N=4:1 时，菌体大量繁殖，谷氨酸产生量较_____；
C:N=3:1 时，菌体繁殖受抑制，谷氨酸产生量较_____。
二、发酵工程的应用
1.发酵工程以其___________________________________________________________________________等特
点，在__________、__________、__________等等许多领域得到广泛应用。
2.__________是微生物最早开发和应用的领域。一直以来，与发酵有关的_______________都居于发酵工业
的首位。
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3.发酵工程与传统发酵技术相比，在产物分离和提纯方面有较大改进。主要体现在：传统发酵技术获得的
产物________________________________________，很多时候_____（会、不会）再对产物进行分离和提
纯处理，或者仅采用简单的__________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________________________________________等方法；在进一步
纯化阶段，会采用_________________________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__________,合格后才能成为正式产品。
4.发酵工程在食品工业的应用包括：
(1)利用发酵工程_______________________。例如，以_____为主要原料，利用产生_____的霉菌生产酱油。
以谷物或_____等为原料，利用__________发酵生产各种酒类。发酵工程使这些产品的__________明显提
高。
下图为啤酒的工业化生产流程，图中数字序号处所填写的内容依次为：①_____、②_____、③_____、
④____
______。将大麦和水混合，在适宜条件下发芽，
发芽的大麦种子可释放_____酶，①操作的目的
是_______________，但要注意__________；②
过程中发生的变化是
_________________________；③的目的是：
________________________________
_________________；④操作前必需将糖_____，④的实质是_________________________；④操作后选进
行_____，再进行⑤的操作，⑤操作可以_____________________________________________。
(2) 利用发酵工程生产各种各样的__________ 。食品添加剂可以增加__________ ，改善
___________________
_____，有时还可以延长____________________。许多食品添加剂都能通过__________生产。例如，柠檬
酸可以通过__________的发酵制得。由______________发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能
制成味精。
（3）利用发酵工程生产__________：有α-淀粉酶、果胶酶、__________和脂肪酶等。目前，已有50 多种
酶制剂成功用于食品的直接生产、改进__________、简化__________、改善产品的__________、延长食品
________和提高产品_____等方面。这些酶制剂除少数由__________外，绝大多数也是通过________生产
的。
5.发酵工程在医药工业的应用：
（1）应用：发酵工程可以生产抗生素、__________、激素和__________等。
（2）实例：生长激素释放抑制激素最初从_____中提取，远远不能满足需要，利用经过_____改造的微生
物进行_____生产，产量大幅提升，价格降为原来的几百分之一。将乙型肝炎病毒的抗原基因转入
__________，再通过_____生产乙型肝炎疫苗。未来甚至还可能利用微生物来生产过去只能从植物中分离
提取的________
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_______________等化合物。
（3）方法
①采用__________的方法，将植物或动物的基因转移到_________中，获得
____________________________。
②直接对_____进行改造，再通过__________大量生产所需要的产品。
利用基因工程生产疫苗具体操作：
_______________________________________________________________
________________________________________。
6.发酵工程在农牧业的应用：
（1）生产__________：利用微生物在代谢过程中产生的__________、_______________等来增进土壤肥力，
改良土壤结构，促进植株生长。常见的有_________________________等。有的微生物肥料还可以抑制土
壤中_______________的生长，从而减少病害的发生。
（2）生产__________：微生物农药利用_______________来防治病虫害。微生物农药作为_____防治的重
要手段，将在农业的__________方面发挥越来越重要的作用。例如，苏云金杆菌可用来防治_____多种农
林虫害，利用__________可以防治玉米螟、松毛虫等虫害；一种放线菌产生的抗生素——__________可以
用于防治水稻枯纹病。
（3）生产__________：利用微生物含有丰富的__________，生长繁殖速度_____等特点，通过发酵获得大
量的__________，即单细胞蛋白。用酵母菌等生产的单细胞蛋白可以作为__________；用单细胞蛋白制成
的__________，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。另外，在青贮饲料中添加乳酸菌，可以
提高饲料的品质，使饲料_____，动物食用后还能提高__________。
7．在其他方面的应用
（1）解决____________________问题：随着对纤维素水解研究的不断深入，利用纤维废料发酵生产_____
__________等能源物质已取得成功。
（2）将极端微生物应用于生产实践：自然界中还存在着一定数量的极端微生物，它们能在极端恶劣的环
境（高温、高压、高盐和低温等环境）中正常生活。例如嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产__________，
_____
__________有助于提高热敏性产品的产量。
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