第一章 发酵工程 章末综合提升-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修3同步导学案配套PPT课件（苏教版）

第一章　 发酵工程 章末综合提升 一、构建思维导图 二、默写核心概念 1.配制固体培养基时,需在 中添加一定量的凝固剂(常用 )。 2.基础培养基一般都含有 等最基本的物质。 3.特殊培养基分为 、鉴别培养基和加富培养基。添加溴甲酚紫的培养基是 的鉴别培养基。 4.紫外线的穿透能力弱,一般用于 的灭菌。 5.干热空气灭菌主要用于 的实验器具。 液体培养基 琼脂 水、碳源、氮源和无机盐 选择培养基 产酸微生物 表面和空气 要求保持干燥 6.在相同温度下 比干热灭菌更有效,培养基常用 。 7.高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“ ”点时,绝不能打开锅盖。 8.当取液量很少时(如0.1 mL),常采用微量取液器。微量取液器可分为 的和 的两种。 9.菌种应保存在 条件下,以抑制微生物生长和代谢水平。 10.由 形成的菌落,就是这种微生物的纯种菌落。 湿热灭菌 高压蒸汽灭菌 0 固定容量 可调容量 低温、干燥、真空 单个微生物增殖 11.平板划线法和稀释涂布平板法都可用于菌种的分离和纯化,只有 才可用于微生物的计数。 12.酵母菌是兼性厌氧微生物,在 下进行酒精发酵产生酒精。 13.果酒制作中应先通气再密闭,温度控制在 ;果醋的制作应始终通气,温度控制在 。  14.微生物种类繁多不仅体现在 上,还体现在微生物的 上。 稀释涂布平板法 无氧条件 18~25 ℃ 30~35 ℃ 物种的种类 生理代谢类型 15.根据发酵过程的操作方式不同,可将工业发酵分为 和 等。 16.分批发酵中的细菌生长曲线包括 、 、 和衰亡期,其中 的微生物在生产上常作为“种子”,是科学研究中理想的实验材料。 17.连续发酵有单罐 和 等方式,连续发酵的主要优点在于简化了发酵罐的多次灭菌、清洗、出料等步骤,缩短了 ,提高了设备的利用率和 等。 分批发酵 连续发酵 延滞期 对数期 稳定期 对数期 连续发酵 多罐连续发酵 发酵周期 单位时间产量 三、体验高考真题 1.(2023·江苏卷)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是(　　) A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比 B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌落大 C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌 D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定 A 解析：细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营养物质的需求不一样,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,A正确;通常细菌的生长速度比酵母菌快,但细菌形成的菌落不一定大于酵母菌的,这与细菌的种类有关,部分细菌的菌落小于酵母菌,B错误;细菌和酵母菌的培养基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌,C错误;血细胞计数板适用于真菌的数量测定,细菌计数板用于细菌的数量测定等,D错误。 2.(2022·江苏卷)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是 (　　) A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株 B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源 C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落 D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 D 解析：农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,A正确;为了筛选可分解尿素的细菌,配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,B正确;当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,C正确;产脲酶细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红,而不是分解酚红指示剂,D错误。 3.(2021·江苏卷)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是(　　) A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器 B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多 C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 D.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深 C 解析：酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体(二氧化碳),容器内压强大于外界,所以空气不会回流,A错误;果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日减少,B错误;以酒精为底物进行醋酸发酵,酒精与氧气发生反应产生醋酸和水,几乎没有气泡产生,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时,C正确;酸性的重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D错误。 4.(2024·山东卷)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是 (　　) A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 D 解析：黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接触,柠檬酸产生速率越慢,A正确;菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中期添加一定量的硫酸铵,提高了铵离子浓度,菌体内柠檬酸产量上升,B正确;发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正确;发酵结束后,需过滤、离心、蒸馏进一步纯化目标产品,D错误。 5.(多选)(2023·江苏卷)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有 (　　 ) A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌 B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可以控制发酵温度和改善通气状况 D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可以缩短发酵时间 答案:ACD 解析：糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均是有利于灭菌和糖化过程,A正确;图中制酒用到了酒曲,酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌,霉菌属于真菌,其为需氧型,该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解,其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸,酵母菌主要进行无氧呼吸完成酿酒的过程,醋酸发酵过程主要利用了醋酸菌的有氧呼吸进行醋酸发酵,B错误;醋酸发酵过程利用了醋酸菌的有氧呼吸,在发酵过程中经常翻动发酵物,有利于散热,可控制发酵温度和改善通气状况,C正确;啤酒酿造利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精,若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量,满足酵母菌自身增殖的需要,因而可缩短发酵时间,D正确。 6.(不定项)(2024·吉林卷)某些香蕉 植株组织中存在的内生菌可防治 香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检 测如图。下列操作正确的是 (　　) A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品 B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测 C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落 D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 CD 解析：分析题目可知,某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A错误;获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染;将采集的样品充分消毒后,用无菌水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测,B错误;由题图可知,将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落,C正确;据题图抗性检测可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组不接种内生菌得到病原菌菌斑,实验组接种内生菌得到病原菌菌斑,然后比较对照组和实验组的菌斑大小,实验组病原菌菌斑越小表明内生菌抗性效果越好,D正确。 7.(2024·全国甲卷节选)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。请回答下列问题。 (1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是___________________　　　　　 。(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为　　　　个/mL。 前者微生物分散的 活菌和死菌一起计数,后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌 5 000 (3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是_______________________________________________________________ 　, 冷却的目的是　　　　　　　　　　　　。  (4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是　　　　,判断依据是 　 　　　　　　　。(答出2点即可)  杀死涂布器上可能存在的微生物,防止涂布器上可能存在的 微生物污染 防止温度过高杀死菌种 A A消毒液处理后的活菌数减少量最多;杀菌时间较短,效率最高 解析：(1)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只计活菌数,还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况,故前者的数量多于后者。 (2)从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,即稀释了10倍,1 mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数=(100÷0.2)×10=5 000个/mL。 (3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的微生物,防止涂布器上可能存在的微生物污染,冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。 (4)A消毒液处理后的活菌数减少量最多;杀菌时间较短,效率最高,因此A消毒液杀菌效果最好。 $$