第一章發酵工程第1節傳統發酵技術的應用發酵工程：是指利用________的特定功能，通過________技術，規?；a對人類有用的產品，它涉及菌種的____________、產物的____________等方面。一、發酵與傳統發酵技術1．發酵的歷史：約9000年前，我們的祖先就會利用微生物將____、____等發酵成________________。2.1857年，法國微生物學家巴斯德通過實驗證明，酒精發酵是由____________引起的。3.由于________________________________________，因此利用不同微生物，通過發酵就可以生產出人們所需要的多種產物。（1）發酵的概念：人們利用________，在____的條件下，將____通過________________轉化為____________________________的過程。（2）發酵類型好氧發酵：________發酵厭氧發酵：________發酵、________發酵4.發酵原理：________________________________________________，因此利用它們既可以生產出人們所需要的多種產物。5.傳統發酵技術的概念：直接利用________________________________的微生物，或利用________________________________________的微生物進行發酵、制作食品的技術一般稱為傳統發酵技術。6.腐乳的制作(1)參與的微生物：多種微生物參與了豆腐的發酵，如______、______和毛霉等，其中起主要作用的是______。(2)腐乳的特點：經過微生物的______，豆腐中的蛋白質被分解成小分子的____________，味道鮮美，易于____________，便于______。7.傳統發酵技術(1)概念：直接利用_________中天然存在的_________，或利用前一次發酵保存下來的面團、鹵汁等________中的_________進行發酵、制作食品的技術。(2)特點:：傳統發酵以_________的______發酵及_________發酵為主，通常是_______________式的。(3)發酵產品：利用傳統發酵技術制作的食品有______、______、______、______、____________等，它們是我國傳統飲食文化的重要組成部分。8.使用酵母制作饅頭屬于傳統發酵技術嗎？理由？______________________________________________________________________________________________________________________________。二、嘗試制作傳統發酵食品1.相關菌種（1）乳酸菌①分布及常見菌種：乳酸菌種類很多，在自然界中分布______。常見的乳酸菌有________________________。②代謝及反應式：乳酸菌是______（需氧、厭氧、兼性厭氧）細菌，在______的情況下能將葡萄糖分解成______，反應簡式為：____________________________________。③生產應用可用于________________________、________________________等④分布______、______、____________、__________________。（2）酵母菌①分布：酵母菌是一類單細胞______，在一些含_____量較高的水果、蔬菜表面經常可以發現酵母菌的存在。②代謝及反應式：酵母菌能以多種糖類作為營養物質和______的來源，酵母菌是____________微生物,在有氧條件下，酵母菌進行______呼吸，大量繁殖，反應式為：______________________________；在無氧條件下，酵母菌能進行______發酵，反應式為：__________________________________________。③應用及影響因素：酵母菌可用于______、____________和______等。______是影響酵母菌生長的重要因素，釀酒酵母的最適生長溫度約為______℃。（3）醋酸菌①代謝及反應式：醋酸菌是______細菌，當______、______都充足時能將糖分解成醋酸，反應式為：_____________________________________________________；當缺少______時則將乙醇轉化為乙醛，再將乙醛變為醋酸，反應式為：________________________________________________。②應用及影響因素：醋酸菌可用于制作各種風味的______。多數醋酸菌的最適生長溫度為______℃。三、探究.實踐一：泡菜的制作1.制作泡菜菌種的來源:制作傳統泡菜是利用____________________________________來進行發酵；發酵期間，乳酸會____________，當它的質量百分比為____________時，泡菜的口味、品質最佳。（2）制作泡菜發酵條件:適宜的______、嚴格控制______條件。（3）制作泡菜方法步驟:____________→____________→____________→____________①____________:用清水和食鹽配制質量百分比為______的鹽水,并將鹽水______,冷卻待用。②____________:將______蔬菜洗凈,切成塊狀或條狀,混合均勻,晾干后裝壇,裝至______時,放入______、______、及______香辛料,繼續裝至______成滿。③____________:將______的鹽水______倒入壇中,使鹽水__________________。④____________:蓋好壇蓋,向壇蓋邊沿的水槽中_____,發酵過程中注意____,根據室內溫度控制發酵時間。2.制作泡菜實驗分析（1）鹽的相關分析①鹽的作用：__________________及______。②鹽水濃度為質量百分比為______。③鹽水濃度要適宜的原因：________________________________________________________________________________________________________。④鹽水煮沸的目的：______，__________________。⑤鹽水冷卻后使用的目的：________________________（或________________________________________）。（2）相關氣密性的分析①泡菜壇子使用之前要檢查密封性的目的：給泡菜壇內創造__________，嚴格控制__________，利于__________。②用水密封泡菜壇的目的：給泡菜壇內創造__________，嚴格控制__________。③泡菜壇應裝至______成滿？為什么？防止_____________________________________________________，防止____________________________________________________________。（3）在冷卻后的鹽水中可加入少量“陳菜泡液”，目的是________________________________________。（4）泡菜制作過程中，是否只有乳酸菌起作用？理由？______________________________。（5）蔬菜應新鮮的原因：________________________________________。（6）為什么含有抗生素的牛奶不易發酵為酸奶？________________________________________________________________________________。泡菜壇的發酵液表面會長出一層白膜，這層白膜是乳酸菌嗎？理由？___________________________________________________________________。制作泡菜過程中，保證壇內乳酸菌發酵所需無氧環境的操作是：__________________________________________________________________________________。四、探究.實踐二：制作果酒和果醋（一）制作果酒：1.參與發酵的主要微生物及來源：________________________________________；2.發酵原理①許多____________________附著有大量的不同種類的____________________；②在這些酵母菌的作用下，水果可以發酵成果酒（通過__________大量繁殖，通過__________產酒精）；③相關反應式：____________________________________________________________3.發酵條件：①溫度：將溫度控制在________進行發酵；②氧氣含量：氧氣充足的情況下，_________；無氧條件下，進行________________；4.制作流程:將發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并____________________________，晾干備用將發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并____________________________，晾干備用器具消毒取新鮮葡萄，________________取新鮮葡萄，________________，________________和腐爛的籽粒，瀝干沖洗葡萄榨汁裝瓶用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發酵瓶（注意：榨汁裝瓶用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發酵瓶（注意：要留有大約____的空間），蓋好瓶蓋將溫度控制在_____將溫度控制在______℃進行發酵，在發酵過程中，每隔______左右將瓶蓋______一點（注意：不是____________），此后______瓶蓋。發酵時間為______d.酒精發酵酒精發酵可通過可通過從____________取樣來對發酵的情況進行檢測果酒檢測果酒檢測（二）制作果醋：參與發酵的主要微生物及來源：________的醋酸菌或________的醋酸菌_；制作果醋所利用的菌種屬于__________，與釀造果酒所需菌種相比較，該菌種在細胞結構上的主要特點是________________________________________________。發酵原理①在________的條件下，果酒經醋酸菌的作用可以進一步發酵成________；②當糖源充足時，醋酸菌還可以直接將糖分解為________；③相關反應式：________________________________________________________發酵條件：①溫度：發酵溫度為________℃；②氧氣含量：氧氣供應_________果酒制作制作流程（以________為底物的類型為例）果酒制作打開瓶蓋，蓋上紗布當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上紗布當葡萄酒制作完成后，_______________，________________，進行葡萄醋的發酵。發酵溫度為________℃，時間為________d。果醋檢測果醋檢測5.制作果酒實驗分析:(1)用________________________給發酵瓶、榨汁機消毒。(2)沖洗葡萄的目的：________________________。(3)沖洗1-2次即可，能否連續沖洗？為什么？____________________________________________________。(4)去梗之前沖洗還是去梗之后沖洗？________。為什么？________________________________________。(5)葡萄汁裝入發酵瓶時，能裝滿嗎？________________________。為什么？a.________________________________________________________________；b.________________________________________________。(6)每隔12h左右將瓶蓋擰松一點這樣做的目的是的目的：________________。但又不打開，此后再擰緊目的是________________________________。(8)果酒制作過程中，在不滅菌的情況下，酵母菌是如何成為優勢菌種的？____________________________________________________________________________________________________________________。(9)在制作果酒過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？它們會對果酒發酵產生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（10）如何檢測果酒的發酵情況________________________________________________________________。（11）葡萄酒呈現深紅色的原因：_______________________________________________________________。（12）果酒制作中，酒精含量達一定程度后不變，CO2也不產生，原因可能是_____________________________________________________________。6.制作果醋的實驗分析（1）在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續發酵？____________________________________________________________________________________________________。醋酸菌從何而來？______________________________________________________________________________________________________________________________。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，哪些做法可防止發酵液被污染？a.________________________________________________________________________________________；b.________________________________________________________；c.________________________________________________________。（6）如何檢測果醋的發酵情況？_______________________________________________________________。第2節微生物的培養技術及應用微生物是________________________的統稱，包括________、________、________及一些_________等。本章中提及的微生物主要指用于發酵的________________。一、微生物的基本培養技術1.________________________________是研究和應用微生物的前提（即發酵工程的重要基礎）。2.在實驗室培養微生物：一方面：________________________________________（培養基）。另一方面：________________________________________________（無菌技術）。（一）培養基的配制1．培養基概念：________________________________________________________________。2.培養基作用：用以________、________、________、________微生物或積累其代謝物。3．培養基的分類（按照物理性質分類）（1）液體培養基：________________，呈________狀態。用途：________________________________。目的是________________________。（2）固體培養基：含凝固劑（如瓊脂），呈________狀態。用途：________________等。培養基的基本成分：成份：各種培養基一般都含有______、______、______和______等營養物質，此外還需要滿足微生物生長對______、特殊營養物質以及______的需求。如培養乳酸菌時需要在培養基中添加______培養霉菌(真菌)時需將培養基調至______，培養細菌時需將培養基調至______或______，培養厭氧微生物時則需要提供______的條件。微生物培養基需要氮源，這是因為：__________________________________________。下表是某微生物培養基的成分，該培養基可用來培養______（自養、異養）型微生物。若除去①，此培養基______（能、不能）培養圓褐固氮菌，原因是：_________________________________________________________________________________________________________________。編號①②③④⑤成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量/g0.44.00.50.5100mL4.如何將液體培養基制成固體培養基？__________________。6.實驗室中最常用的培養基之一：__________________。7.微生物在瓊脂固體培養基的____________生長，可以形成菌落。9.牛肉膏和蛋白胨來源于____________，含有______、______和______等營養物質，蛋白胨提供的主要營養為__________________。牛肉膏提供的主要營養為________________________。10.含C、H、O、N的有機物可作為異養型微生物的______、______、______。11.自養型微生物與異養型微生物培養基的主要差別在于______。12.能否根據培養基中營養物質判斷微生物的代謝類型？理由？__________________________________________________________________________________________。12.無機氮源能給自養型微生物提供能源嗎？理由？___________________________________________________________________________________。13.無機鹽除了可以調節酸堿平衡、維持一定的滲透壓之外，還能有什么功能？____________________________________________________________________________________________________________。14.是否所有培養基中都必須添加碳源、氮源？理由？_______________________________________________________________________________________。二、無菌技術1．獲得純凈的微生物培養物的關鍵：________________。無菌技術應圍繞________________________展開。無菌技術主要包括______和______。2.無菌技術（______和______）工作主要包括兩個方面：(1)對操作的______、操作者的______和______進行______和______。(2)對用于微生物培養的______、______和______等進行滅菌。3.做好消毒滅菌工作后，要注意：實驗操作時應避免____________________________與____________接觸。4.為避免周圍環境中微生物的污染，應如何操作？________________________________________________。5.無菌技術除用來防止實驗室的培養物被其他外來微生物污染外，_________________________________________________________________。為達到后一目的，操作者在實驗室中不可____________，離開實驗室時__________________。另外，為避免污染環境，我們對使用后的培養基丟棄前一定要進行____________。6.消毒:(1)概念：是指______________________________________________________________________________。(2)方法:____________、____________、____________。a.日常生活中經常用到____________，操作方法：100℃煮沸5～6min；b.對于一些不耐高溫的液體如牛奶，可使用____________，操作方法：62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s-1min；c.生物活體、水源等還可使用___________進行消毒，操作方法：用______擦拭雙手、用______消毒水源等；d.接種室、接種箱或超凈工作臺在使用前，可以用______照射，操作方法：紫外線照射30min。7.滅菌:（1）概念：是指__________________________________________________________________。（2）方法:______滅菌法、______滅菌法、______滅菌。a.培養基等一般用______滅菌法，______滅菌是一種利用沸水、流通蒸汽或____________進行滅菌的方法，其中___________滅菌的效果最好，操作方法：物品放入______________內,100kPa，溫度121℃,15～30min。b.耐高溫的和需要保持干燥物品，如玻璃器皿(吸管、培養皿)、金屬用具等，可以用______滅菌法，操作方法：物品放入____________,160～170℃加熱2～3h。c.接種過程中，微生物的涂布器、接種環、接種針或其他金屬用具、試管口、瓶口通過物品______滅菌法來滅菌，操作方法：直接在______________________________。9.酒精消毒的最適范圍是__________________________________。原因：________________________________________________________________________________________________________________________。11.用紫外線進行消毒時，可以怎么做來加強消毒效果？__________________________________________。12.灼燒滅菌是將需滅菌的用具直接在酒精燈火焰的____________灼燒，優點是__________________。13.培養基的滅菌方法____________（濕熱滅菌法）；培養皿的滅菌方法__________（也可用濕熱滅菌法）。14.下圖表示對______的______滅菌，其正確的操作順序應是____________。（P11“教材圖”）三、微生物的純培養1．純培養概念：在微生物學中，將接種于______內，在合適條件下形成的含__________________的群體稱為培養物。2.純培養物概念：由__________________所獲得的微生物群體稱為純培養物，獲得____________的過程就是純培養。______一般是由單個微生物繁殖形成的純培養物。3.微生物純培養的步驟：微生物的純培養包括____________、______、______、______和______等步驟。5.微生物純培養的原理：采用____________和__________________將______微生物______。6.在固體培養基上，之后得到的單菌落一般是由單個微生物形成的__________________。四、酵母菌的純培養（以酵母菌的純培養為例）1.酵母菌的純培養:用__________________培養酵母菌。菌落：___________________________________________________________________________________________________。一個單菌落即一個______。______通常可以用來作為鑒定菌種的重要依據。獲得單菌落的方法：____________和____________法。2.酵母菌的純培養:制備培養基、接種和分離酵母菌、培養酵母菌。(1)制備培養基：制備馬鈴薯瓊脂培養基的正確順序為：________________________（用文字、“→”表示）。(2)接種和分離酵母菌：通過__________在固體培養基表面連續劃線的操作，將聚集的菌種逐步___________到培養基表面。經過數次劃線后______，可以分離得到____________。(3)培養酵母菌：完成平板劃線后，待菌液被培養基吸收，將接種后的平板（一般做______組，目的：__________________）和一個______的平板______，放入______℃左右（培養溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異）的__________________中培養_______h。制備培養基的步驟：①____________：稱取______的馬鈴薯200g,切成小塊，加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用______過濾。向濾液中加入20g______（也可用蔗糖代替）、15-20g______，用蒸餾水定容至1000ml。②______：將50ml培養基用玻棒轉移至______中，塞上棉花塞，包上______，并用______，再放入_________________，在壓力為100kPa、溫度為121℃，滅菌______min。將培養皿用舊報紙包裹，放入____________內，在______℃下滅菌______h。在滅菌前,用牛皮紙、舊報紙包緊盛有培養基的錐形瓶的目的是________________________________________________________________________。③____________：使培養基冷卻到______左右，在____________附近倒平板。3.制備培養基實驗注意事項（1）培養基滅菌后為什么要冷卻到50℃左右時開始倒平板？_____________________________________________________________________。（2）為什么倒平板和接種整個過程要在酒精燈火焰旁進行？因為_____________________________________________________________________。拔掉瓶塞后為什么要使錐形瓶的瓶口通過火焰？______________________________________________。（3）在倒平板的過程中，若不小心將培養基濺在皿蓋與皿底之間部位，這個平板還能用來培養微生物嗎？______。為什么？______________________________________________________。（4）倒平板時，能將培養皿的皿蓋拿下來放在一邊嗎？______。應如何做？____________________________________________________。為什么？____________________________________。（5）剛倒完平板，可以直接倒置嗎？____________________________________。（6）培養基冷凝后，為什么要將培養皿倒過來放置（倒置）？_______________________________________________________________________________________________。（4）接種和分離酵母菌驗注意事項①微生物接種中的平板劃線法接種是指__________________________________________的操作，將______________________________到培養基的表面。經數次劃線后培養，可以分離得到____________。②連續劃線的目的：__________________________________________________________________。③平板劃線法過程中，接種環蘸了_____次菌液；若分五個區劃線，則接種環共需灼燒______次；灼燒次數＝劃線次數＋______。⑤灼燒后的接種環可以直接劃線嗎？______。應如何操作？____________________________________。目的？____________________________________。⑥從第二次劃線開始，都應__________________________________________劃線。⑦整個操作中灼燒接種環的不同目的：第一次灼燒（取菌種前）：______________________________________________________________________。以后每次劃線前灼燒：____________________________________________________________________________________________________________。劃線結束灼燒：__________________________________________________________________。⑧除第一次劃線外，每次劃線都從上一次劃線的末端開始，目的是什么？__________________________________________________________________________________________。⑨為什么劃線時要注意不能劃破培養基？a.________________________________________________；b.__________________________________________________________________________________________。=10\*GB3⑩用平板劃線法接種劃線某個平板培養后，第一區域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區域所劃的第一條線上無菌落，其他環線有菌落。造成劃線無菌落的原因：a.________________________。b._______________________________________________________________________。如何確定所倒平板未被雜菌（主要是細菌）污染？_____________________________________________________________________________________________________________________________________。8.未接種的培養基直接培養起什么作用？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9.若未接種的培養基表面出現菌落，說明了什么？________________________________________________。10.注意：（1）在實驗室中，切不可飲食，離開實驗室時一定要______，以________________________；（2）使用后的培養基在丟棄前一定要進行______處理，以免污染環境。11.下圖①～⑥為平板劃線法接種圖示，①操作是將接種環放在火焰上灼燒，直到接種環的金屬絲燒紅。②操作是在______冷卻接種環，并打開盛有菌液的試管的棉塞。③操作是________________________。④操作是在火焰附近用接種環蘸取____________。⑤操作是__________________，并塞上棉塞。⑥操作是：在火焰附近將皿蓋打開一條縫隙，用接種環______________________________，蓋上皿蓋。然后再______接種環，待其冷卻后，從__________________開始往____________內劃線。重復以上操作，在三、四、五區域內劃線即可得到圖⑦培養皿。在重復劃線時，注意____________________________________。二、微生物的選擇培養和計數（一）選擇培養基1.實驗室篩選原理：人為提供有利于______生長的條件(包括__________________等)，同時____________其他微生物的生長。2.實例：水生棲熱菌能在_______℃的高溫條件下生存，而____________在此條件下不能生存。據此，科學家從美國黃石國家公園的熱泉中篩選出水生棲熱菌,進而從這種菌中提取出耐高溫的DNA聚合酶。這種酶目前已被廣泛用于__________________的____________(PCR)。3.選擇培養基定義：在微生物學中，將允許____________的微生物生長，同時____________其他種類微生物生長的培養基，稱為選擇培養基。4.尋找耐高溫DNA聚合酶的思路是什么？____________________________________。5.從環境中獲得某種特定種類的微生物的原理：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。（1）在被石油污染的土壤中可以篩選____________微生物。（2）在冰川凍土層可以篩選______微生物。（3）漆酶屬于木質降解酶類，分離產漆酶菌株的首選樣品是生活污水嗎？______。6.選擇培養基三種篩選方法：（1）利用____________進行選擇培養。某種營養缺陷的微生物不能正常生長（2）利用____________進行選擇培養。添加殺傷性物質，有抗性的可以生長，無抗性的死亡（3）利用__________________進行選擇培養。調節溫度、pH等生長條件，只有適應的可以生長8.選擇培養基的制備原理：__________________________________________________________________________________________________。（二）微生物的選擇培養（以培養土壤中分解尿素的細菌為例）1.__________________（活菌計數法），其基礎操作包括：__________________和____________。2.稀釋涂布平板法方法概述：由于土壤細菌的數量龐大，要想得到特定微生物的純培養物，必須要對土壤進行____________，然后再將菌液______到制備好的____________上。3.平板劃線法的作用：__________________。稀釋涂布平板法的作用：________________________________________________。4.分離純化微生物具體含義：__________________________________________________________________。5．稀釋涂布平板法分離分解尿素的細菌操作過程如下：（1）系列稀釋操作：如下圖所示，在編號為1×102～1×107試管中分別盛有9mL______；將10g土樣加入盛有____________的錐形瓶中，___________；取1mL上清液加入盛有__________的試管中，依次__________。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——將涂布器浸在盛有______的燒杯中；第3步：涂布器滅菌——將涂布器放在火焰上灼燒，待______________________________后，再進行涂布；第4步：涂布平板：用涂布器將______均勻地涂布在培養基表面。涂布時可____________，使涂布均勻。（3）培養：待__________________后，將平板______，放入____________中培養1～2d。在涂布有___________菌液的平板上就可以觀察到分離的______。6.注意：①在涂布平板時，滴加到培養基表面的菌懸液量不宜過多（0.1ml）的原因是_______________________________________________________________________。梯度稀釋原因：______________________________________________________；目的：_______________________________________________________。②梯度稀釋中，每次取樣前需用手指輕壓移液管橡皮頭，吹吸三次，目的是________________________。③涂布器浸在酒精中的主要目的是____________________________________；為保證菌液均勻分布，應在涂布時____________。④將涂布器從酒精中取出時，要讓多余的酒精在燒杯中______，然后再放在火焰上灼燒。不要將過熱的涂布器放到盛有酒精的燒杯中，以免____________。⑤a.以上操作均在____________旁進行，防止____________。b.若要分離并統計活菌數，應選用__________________。c.平板劃線法不能用于活菌計數的原因是__________________。7.③號試管稀釋倍數為______。（三）微生物的數量測定微生物的數量測定方法：間接計數法——________________________直接計數法——__________________法、______法。1.稀釋涂布平板法（1）原理：當樣品的______足夠高時，培養基表面生長的一個______，來源于樣品稀釋液中的____________。通過統計平板上的______，就能推測出樣品中大約含有多少______。（2）計數原則：一般選擇菌落數為______的平板進行計數。樣品的______將直接影響平板上的菌落數目，通常選用____________的樣品液進行培養。在同一稀釋度下，應至少對______個平板進行重復計數，然后求出______。____________將直接影響平板上的菌落數目。（3）注意事項：用稀釋涂布平板法統計活菌數目時，統計的______往往比______的實際數目少，這是因為當______________________________時，平板上觀察到的只是______菌落。因此，統計結果一般用______而不是用活菌數來表示。2.顯微鏡直接計數法：該方法利用特定的______計數板或______計數板，在______下觀察、計數，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數量，統計的結果一般是____________的總和。3.稀釋涂布平板法結果分析：（1）統計的菌落數往往比活菌的實際數目______；這是因為________________________________________________________________。（2）統計結果一般用______而不是用活菌數來表示。4.C代表某一稀釋度下平板上生長菌落數的平均值；V代表涂布平板時吸取的稀釋液體積數值(mL)；M代表稀釋倍數；則每g樣品中的細菌數=____________。5.將1ml水樣稀釋100倍，在三個平板上用涂布法分別接入0.1ml稀釋液；經適當培養后，3個平板上的菌落數分別為39、38和37。據此可得出每升水樣中的活菌數為______________________________。6.____________、____________是成功統計菌落數目的關鍵。7．顯微鏡直接計數法原理：利用特定的____________或____________在顯微鏡下觀察、計數，然后再計算____________的樣品中微生物的數量。8.顯微直接計數法優點：____________。9.顯微直接計數法缺點：（1）統計結果一般是__________________。原因：__________________。（2）個體______的細菌在顯微鏡下難以觀察。（四）土壤中分解尿素的細菌的分離與計數1.實驗原理：絕大多數微生物都能利用______，但是只有能合成______的微生物才能分解尿素，利用__________________的選擇培養基，可以從土壤中分離出____________的細菌。2.實驗步驟：____________→____________→________________________→________________________。（1）土壤取樣：①取樣地點要求：酸堿度接近______的______土壤。原因：________________________。②取樣過程：取樣時一般要____________。原因：____________________________________。③注意事項：取土樣時用的鐵鏟和取樣袋在使用前都需要______。（2）制備培養基:①作對照：________________________。作用：__________________________________________。②實驗組：____________。特點：__________________。培養基中KH2PO4和Na2HPO4的作用：__________________。尿素作用：______。葡萄糖作用：______。（3）樣品的稀釋與涂布平板:①1g土的體積約為___ml，10g土加入到90ml無菌水，相當于稀釋了______倍。假如104稀釋度下涂布的3個平板的菌落數分別為42、40和38，則1ml稀釋液中的菌株數為______，104稀釋度的試管中的菌株數為______，102稀釋度的試管中的菌株數為______，101稀釋度的錐形瓶中的菌株數為______。101稀釋度的錐形瓶中的菌株來自于10g土，所以1g土中的菌株數為______。②每個濃度至少設置____個平板。1.2.3平板是__________組，為______培養基，做3組的目的_________。4是______組，為____________培養基。③整個實驗還需要設置2個平板，是哪兩個？________________________________________________。目的：__________________________________________。④為獲得菌落數在____________之間適于計數的平板，測細菌時，一般選用____________倍稀釋的稀釋液進行平板培養。⑤在初次實驗中，對于稀釋的范圍沒有把握，怎樣才能保證能從中選擇出菌落數在30～300的平板進行計數？______________________________________________________。⑥本實驗使用的平板和試管較多，為了避免混淆，最好在使用前____________，例如，在標記培養皿時應該注明______、____________和平板上培養樣品的______等。⑦標記時注意標記在皿______，不能標記在皿______。（3）微生物的培養與觀察（1）培養條件：細菌一般在____________的溫度下培養______。（2）觀察：每隔______統計一次菌落數目，選取菌落數目______時的記錄作為結果。（3）為什么選取菌落數目穩定時的記錄作為結果？__________________________________________。（4）一般來說，在相同的培養條件下，同種微生物表現出______的____________，如形狀、大小和顏色等。（4）結果分析①說出下列各組培養基的目的：3組接種的選擇培養基：____________________________________。1組接種的牛肉膏蛋白胨培養基：____________________________________。不接種的選擇培養基：__________________________________________。不接種的牛肉膏蛋白胨培養基：__________________________________________。②說出以下現象對應的結果分析：現象分析未涂布培養基上無菌落生長未涂布培養基上有菌落生長牛肉膏蛋白胨培養基上的菌落數目明顯多于選擇培養基上的菌落數目③樣品稀釋操作成功的標志是什么？______________________________。④得到的菌落一定是分解尿素的細菌嗎？______________________________。注意：1.如何設計培養基篩選分解尿素的細菌？__________________________________________________________________________________________________。2.該培養基與普通培養基有哪些共同點和不同點？__________________________________________________________________________________________。3.在選擇培養基上生長的一定是所選擇的目的菌嗎？_____________________________________________________________________________________________。4.怎么證明一個選擇培養基具有選擇性？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5.尿素可為尿素分解菌提供氮源的原因？尿素可為尿素分解菌提供碳源嗎？為什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（五）進一步探究——分解尿素細菌的進一步鑒定（自選）1.原理:分解尿素細菌合成的________將尿素分解為____________，NH3溶于水會電離出NH4+和OH-，使培養基的____________，pH升高，因此可以通過__________________來判斷是否發生了該化學反應，進而判斷該菌是否為尿素分解細菌；2.方法:在以尿素為唯一氮源的培養基中加入____________，培養某種細菌后，如果pH升高，指示劑將______。液體培養基可以直接看液體的變色情況；固體培養基上可以觀察__________________；紅色環帶直徑與菌落直徑比值越大，說明分解能力______。第3節發酵工程及其應用一、發酵工程的基本環節1.發酵工程的基本環節：下圖為發酵工程的基本環節圖，圖中①～⑤處所填寫的內容依次是：①__________；②______；③______；④______；⑤__________________。(1)選育菌種①選育菌種目的：__________________。②選育方法（菌種來源）：可以從__________中篩選出來，也可以通過__________或_______________獲得。③)菌種選育的重要性（意義）:優良的菌種不僅具有_____，__________，其發酵產品的__________、__________等優點，它往往還會賦予發酵產品_______________，因此_______________________________________________________________。（2）擴大培養：①目的：_________________________。②原因：____________________一般較大，因此，需要接入的_______________（數目_____）。③擴大培養的培養基：一般為_____培養基。（3）配制培養基的要求：①在_____確定之后，（結合菌種代謝特點）選擇原料制備培養基。②在生產實踐中，培養基的配方要經過_______________才能確定。（即_______________）滅菌①目的：避免因雜菌污染而影響產品的_____和_____。②培養基和發酵設備都必須經過嚴格的滅菌原因：____________________________________________________________________________________。（4）接種：擴大培養的菌種和滅菌后的__________加入發酵罐中。大型發酵罐有計算機控制系統，能對發酵過程中的_____、_____、_____、_____、通氣量、攪拌、泡沫和_____等進行監測和控制。（5）發酵罐內_____下圖為發酵罐示意圖，圖中①～⑤處所填寫內容依次為：①__________；②__________；③_____；④__________；⑤_____。①__________是發酵工程的中心環節。②發酵罐內發酵嚴格控制發酵條件的原因：a.______________________________________________________________________；b.______________________________________________________________________。③發酵罐內發酵要求：在發酵過程中，要隨時檢測培養液中的__________、__________等，以了解發酵進程。還要及時添加必需的__________，要嚴格控制_____、_____和__________等發酵條件。④不同發酵條件的影響實例——谷氨酸發酵a.在_____和__________條件下會積累谷氨酸。b.在_____條件下則容易生成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺。⑤現代發酵工程使用的發酵罐的優點：均有_______________，能對發酵過程中的溫度、pH、溶氧量、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養等進行_____和_____，還可以進行__________，使發酵全過程處于__________。(6)產品的分離、提純①產品的分離、提純目的：__________。②產品的兩種形式：_______________、__________。③分離、提純產物采取手段：如果發酵產品是微生物細胞本身，可在發酵結束之后，采用_____、_____等方法將菌體_____和_____得到產品。如果產品是代謝物，可根據產物的性質采取適當的_____、_____和_____措施來獲得產品。2.微生物菌種資源豐富，選擇發酵工程用菌時，需要考慮哪些因素？（1）___________________________________。（2）___________________________________。（3）___________________________________。（4）___________________________________。3.怎樣對發酵條件進行調控以滿足微生物的生長需要？（1）_________________________________________；2）___________________________________________；（3）________________________________________；4）___________________________________________；（5）__________________________________________________________________________________________________________________________________。4與傳統的手工發酵相比，在啤酒的發酵生產過程中，能明顯提高啤酒的產量和質量的工程手段有：______________________________________________________________________________等。5.在進行發酵生產時,排出的氣體和廢棄培養液等能直接排放到外界環境中嗎?為什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6.注意：（1）谷氨酸發酵常用菌種為_______________；（2）谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型為_______________，其與有氧呼吸有關的酶主要存在于____________上；（3）C:N的數值也會影響谷氨酸發酵過程：C:N=4:1時，菌體大量繁殖，谷氨酸產生量較_____；C:N=3:1時，菌體繁殖受抑制，谷氨酸產生量較_____