高考生物一輪復習—發(fā)酵工程（原卷版）-試卷下載-教習網(wǎng)

第一部分高考考情速遞
第二部分知識導圖
第三部分考點清單（三大考點）
第四部分易錯易混（四大易錯點）
第五部分真題賞析
考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用
1．千百年來，腐乳一直受到人們的喜愛。這是因為經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鮮美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。（P5）
2．像這種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)酵物中的微生物進化發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3．乳酸菌是厭氧細菌，在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸（反應簡式①），可用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等。乳酸菌種類很多，在自然界中分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內(nèi)都有乳酸菌分布。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。
①C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4．酵母菌是兼性厭氧微生物，在無氧條件下能進行酒精發(fā)酵（反應簡式②），可用于釀酒、制作饅頭和面包等。溫度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28 ℃。
②C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5．泡菜在腌制過程中會有亞硝酸鹽產(chǎn)生。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但如果人體攝入過量，會發(fā)生中毒，甚至死亡。（P6“探究·實踐”）
6．醋酸菌是好氧細菌，當O2、糖源都充足時能通過復雜的化學反應將糖分解成乙酸（反應簡式③）；當缺少糖源時則直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜幔ǚ磻喪舰埽４姿峋捎糜谥谱鞲鞣N風味的醋。多數(shù)醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃。
③C6H12O6＋2O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7．果酒自然發(fā)酵時，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工業(yè)生產(chǎn)時，人工接種純化的酵母菌，以提高發(fā)酵效率。（P7“探究·實踐”）
8．果酒變果醋發(fā)酵改變兩個條件：一、通氧，因為醋酸菌是好氧細菌；二、升高溫度，因為果酒的發(fā)酵溫度在18～30 ℃，而果醋的發(fā)酵溫度在30～35 ℃。（P7“探究·實踐”）
9．果酒與果醋發(fā)酵流程：挑選葡萄→沖洗（再去梗）→榨汁→酒精發(fā)酵eq \(――→,\s\up7(通氧),\s\d5(升溫))乙酸發(fā)酵。（P7）
考點二微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應用
1．培養(yǎng)基的化學成分包括水、無機鹽、碳源、氮源（基本成分）和生長因子等。
2．培養(yǎng)基的種類及用途：
（1）按物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。液體培養(yǎng)基應用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。
（2）按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
3．比較消毒和滅菌
4．微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。（P11）
5．分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群體，這就是菌落。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。（P12“探究·實踐”）
6．在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。（P16）
7．樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目。在實際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)為30～300、適于計數(shù)的平板。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。（P18）
8．值得注意的是，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，這是因為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。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。（P18）
9．除上述的活菌計數(shù)外，利用顯微鏡進行直接計數(shù)，也是一種常用的、快速直觀的測定微生物數(shù)量的方法。該方法利用特定的細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計數(shù)，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)得，統(tǒng)計的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和。（P18）
10．細菌計數(shù)板和血細胞計數(shù)板的計數(shù)原理相同。血細胞計數(shù)板比細菌計數(shù)板厚，常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。用細菌計數(shù)板可對細菌等較小的細胞進行觀察和計數(shù)。（P18“相關(guān)信息”）
11．絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細菌。（P18“探究·實踐”）
考點三發(fā)酵工程及其應用
1．發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提純等方面。（P22）
2．性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。（P22）
3．現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進行監(jiān)測和控制；還可以進行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。（P23）
4．環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。如谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5．如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品。（P23）
6．在我們的日常生活中，利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的食品以及與食品有關(guān)的產(chǎn)品比比皆是，主要包括以下三個方面。第一，生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。第二，生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑。第三，生產(chǎn)酶制劑。（P24～26）
易錯點1果酒和果醋制作成功的四個提醒
點撥：
(1) 選擇新鮮的葡萄, 榨汁前先將葡萄進行沖洗, 再除去枝梗, 以防葡萄汁流失及污染。
(2) 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時, 要留有大約 1/3 的空間: 目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖,
耗盡瓶內(nèi) O 2 后再進行酒精發(fā)酵, 還可防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的 CO 2 造成發(fā)酵液溢出。
(3) 果酒發(fā)酵時要適時排氣: 防止發(fā)酵裝置爆裂。果醋發(fā)酵時要及時通氣:防止醋酸菌死亡。
(4) 嚴格控制溫度: 18～30 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵; 30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的發(fā)酵。
易錯點2 平板劃線法操作的五點提醒
點撥：
(1)灼燒接種環(huán)之后，要待其冷卻后才能蘸取菌液，以免溫度太高殺死菌種。
(2)在做第二次及以后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣才能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而減少，最終得到由單個微生物繁殖形成的菌落。
(3)劃線時最后一次的劃線不要與第一次的劃線相連。
(4)劃線力度要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。
(5)平板劃線操作中幾次灼燒接種環(huán)的目的
易錯點3 關(guān)于發(fā)酵罐使用的三點提醒
點撥：
(1)發(fā)酵罐在使用前要進行滅菌，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備一般用蒸汽滅菌，空氣采用過濾的方法除菌。
(2)對于需氧發(fā)酵，為了防止雜菌污染，應該從空氣入口通入無菌空氣。
(3)攪拌的作用
①使空氣和發(fā)酵液充分混合，增加培養(yǎng)液中的溶解氧。
②使菌種與培養(yǎng)液充分接觸，提高原料利用率。
易錯點4 啤酒工業(yè)化生產(chǎn)的五點提醒
點撥：
(1)啤酒酵母菌：通過微生物培養(yǎng)技術(shù)篩選出的優(yōu)良菌種，在接種前進行擴大培養(yǎng)，縮短生產(chǎn)周期。
(2)焙烤溫度不能過高，防止淀粉酶失活。
(3)蒸煮后的糖漿一定要冷卻后才能接種，防止高溫殺死酵母菌。
(4)發(fā)酵過程中注意控制好溫度、pH、通氣、發(fā)酵時間等。
(5)接種前要對發(fā)酵罐進行滅菌，接種時要進行無菌操作，防止雜菌污染。
易錯點4 平板劃線操作的的五點提醒
(1)灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能蘸取菌液，以免溫度過高殺死菌種。
(2)第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個微生物繁殖而來的菌落。
(3)劃線時最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。
(4)劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。
(5)操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要將接種環(huán)進行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的如下表：
一、多選題
1．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）某醋廠和啤酒廠的工藝流程如圖所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解過程。下列相關(guān)敘述正確的有（）

A．糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”的目的是利于糖化和滅菌
B．發(fā)酵原理是利用真菌的無氧呼吸與細菌的有氧呼吸
C．醋酸發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動發(fā)酵物，可控制發(fā)酵溫度和改善通氣狀況
D．啤酒釀造流程中適當增加溶解氧可縮短發(fā)酵時間
2．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）下列關(guān)于細菌和酵母菌實驗的敘述正確的是（）
A．通常酵母菌培養(yǎng)基比細菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比
B．通常細菌的生長速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常細菌培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法滅菌，酵母菌培養(yǎng)基用過濾除菌法除菌
D．血細胞計數(shù)板既可用于酵母菌的數(shù)量測定，也可用于細菌的數(shù)量測定
3．（2023·山東·高考真題）果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)相比，共同點有（）
A．都利用了酵母菌無氧呼吸產(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)酵前都需要對原料進行滅菌D．發(fā)酵結(jié)束后都必須進行消毒以延長保存期
二、單選題
4．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）高中生物學實驗中，下列實驗操作能達成所述目標的是（）
A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細胞觀察質(zhì)壁分離
B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境
C．在目標個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度
D．對外植體進行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染
5．（2023·山東·高考真題）平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說法正確的是（）
A．不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)
B．平板涂布時涂布器使用前必須進行消毒
C．接種后未長出菌落的培養(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
6．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線（如圖）和選擇培養(yǎng)基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標菌的條件組合是（）

A．a(chǎn)點時取樣、尿素氮源培養(yǎng)基
B．b點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
C．b點時取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基
D．c點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
7．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某同學想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌，進行了如下實驗：取泡菜汁樣品，劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是（）
A．培養(yǎng)基pH需偏堿性B．泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種
C．需在無氧條件下培養(yǎng)D．分離得到的微生物均為乳酸菌
8．（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）下列是某同學分離高產(chǎn)脲酶菌的實驗設(shè)計，不合理的是（）
A．選擇農(nóng)田或公園土壤作為樣品分離目的菌株
B．在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源
C．適當稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落
D．可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產(chǎn)脲酶菌
三、綜合題
9．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復雜的相互作用。有些細菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細菌的結(jié)構(gòu)使細胞內(nèi)容物釋出?？茖W家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。
(1)用于分離細菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細菌提供和維生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。
(3)為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn) 。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養(yǎng)箱）。
10．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示。

回答下列問題。
(1)在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是。
(2)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是（答出1點即可）。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。在使用該方法時，為了達到良好的滅菌效果，需要注意的事項有（答出2點即可）。
(3)將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是。發(fā)酵液中的乙醇可用溶液檢測。
(4)本實驗收集的淋洗液中的可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是。
常考考點
真題舉例
果酒的制作
2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題
細菌和酵母菌培養(yǎng)
2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題
果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)
2023·山東·高考真題
生物學實驗綜合
2023·北京·統(tǒng)考高考真題
微生物培養(yǎng)
2023·山東·高考真題
選擇培養(yǎng)基篩選細菌
2023·廣東·統(tǒng)考高考真題
篩選耐高鹽乳酸菌
2023·浙江·統(tǒng)考高考真題
篩選分解尿素的細菌
2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題
微生物的培養(yǎng)
2023·北京·統(tǒng)考高考真題
果酒的制作
2023·全國·統(tǒng)考高考真題
比較項
理化因素的作用強度
消滅微生物的數(shù)量
芽孢和孢子能否被消滅
消毒
較為溫和
部分生活狀態(tài)的微生物
不能
滅菌
強烈
全部微生物
能
項目
第一次操作
每次劃線之前
劃線結(jié)束
目的
殺死接種環(huán)上原有的微生物
殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少
殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者

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