第10单元 第1课时 传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

生物技术与工程 第十单元 第1课时　传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用 学习要求 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。 2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化生产人类所需产品。 3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 考点二 发酵工程及其应用 真题 课时 巩固提高 传统发酵技术的应用 考点一 传统发酵技术的应用 考点一 归纳 必备知识 1.发酵与传统发酵技术 (1)发酵 ①概念:人们利用 ,在适宜的条件下,将原料通过____________ 转化为人类所需要的产物的过程。 ②原理:不同的微生物具有产生 的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。 微生物 微生物的代谢 不同代谢物 (2)传统发酵技术 固体 半固体 归纳 必备知识 2.腐乳制作 真菌 异养需氧 归纳 必备知识 3.制作泡菜 (1)作用菌种:植物体表面天然的乳酸菌。 (2)原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应简式为______ __________________________。 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量 归纳 必备知识 (3)方法步骤 5%~ 20% 归纳 必备知识 八成　 没过全部菜料 注满 水 温度 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (人教选择性必修3 P6“探究·实践”拓展)用盐过多时,制作的泡菜会“咸而不酸”,原因是盐过多,抑制了乳酸菌发酵。 4.制作果酒和果醋 (1)制作原理与发酵条件 酵母菌 醋酸菌 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量　 C6H12O6 2C2H5OH (酒精)+2CO2+能量 C6H12O6+2O2 2CH3COOH(乙酸)+2H2O +2CO2+能量 C2H5OH+O2 CH3COOH(乙酸)+H2O +能量 归纳 必备知识 18~30 ℃ 不需 30~35 ℃　 需要 归纳 必备知识 (2)果酒和果醋的制作步骤及目的 酒精 枝梗 1/3 归纳 必备知识 拧松 归纳 必备知识 1.豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸。( ) 2.泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。( ) 3.酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖,通过无氧呼吸可以产生酒精。( ) 4.当缺乏糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,进而转化成乙酸。( ) 5.在利用葡萄发酵产生果酒的后期,加入醋酸菌即可产生乙酸。( ) × × × × √ 错漏诊断 深研 核心问题 曹操《短歌行》中有“何以解忧?唯有杜康”的叙述,杜康酒是洛阳市特色名酒,历史悠久,《礼记·月令》记载了酿酒“六必”原则:“乃命大酋,秫稻必齐,曲蘗必时,湛炽必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物,大酋监之,毋有差贷”。请回答下列问题。 (1)“曲蘗必时,湛炽必洁”要求曲蘗供应必须适时,浸曲、浸米、蒸米必须保持清洁,曲蘗指的是　 　 　(微生物),湛炽必洁的目的是____________ 。 酵母菌 避免杂菌污染 深研 核心问题 曹操《短歌行》中有“何以解忧?唯有杜康”的叙述,杜康酒是洛阳市特色名酒,历史悠久,《礼记·月令》记载了酿酒“六必”原则:“乃命大酋,秫稻必齐,曲蘗必时,湛炽必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物,大酋监之,毋有差贷”。请回答下列问题。 (2)某同学在进行家庭果酒酿造实验时,通常果汁装入发酵瓶需预留1/3的空间,原因是_________________________________ ____________________(答出2点即可)。在果酒制作完成的基础上进行乙酸发酵制作果醋时,需要改变的发酵条件是_________________________________ (答出2点即可)。  有利于酵母菌进行有氧呼吸而大量繁 将温度升至30~35 ℃;通入无菌空气 殖;防止发酵液溢出 深研 核心问题 曹操《短歌行》中有“何以解忧?唯有杜康”的叙述,杜康酒是洛阳市特色名酒,历史悠久,《礼记·月令》记载了酿酒“六必”原则:“乃命大酋,秫稻必齐,曲蘗必时,湛炽必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物,大酋监之,毋有差贷”。请回答下列问题。 (3)某实验室研究了初始酒精浓度对乙酸含量的影响,结果如图所示。据图分析,当以果酒发酵液为基础进行乙酸发酵时,在温度和氧气适宜的条件下,能够提高乙酸产量的合理操作是_____________________ (答出1点即可)。  适当降低初始酒精浓度 深研 核心问题 曹操《短歌行》中有“何以解忧?唯有杜康”的叙述,杜康酒是洛阳市特色名酒,历史悠久,《礼记·月令》记载了酿酒“六必”原则:“乃命大酋,秫稻必齐,曲蘗必时,湛炽必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物,大酋监之,毋有差贷”。请回答下列问题。 (4)果酒搁置时间过久会有酸味的原因是___________________________________ 　 。  醋酸菌在缺少糖源时,可以将酒精转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸 1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析 归纳提升 2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 注意:亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,而不是硝化细菌氧化氨形成的。 考向1　泡菜的制作 1.(2024·江苏卷)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是(　　) A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 命题 考向突破 D 解析:制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,A错误;制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min,如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;制作泡菜时,发酵装置装至八成满,制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,C错误;制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。 2.(2025·河南洛阳模拟)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明,亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关(如图),下列有关叙述错误的是(　　) A.食盐的浓度越高,亚硝酸盐生成越快,亚硝酸盐含量峰值出现得越早 B.取食泡菜时,夹取的时间不宜过长,防止空气进入 C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内的油脂类物质有关 D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌 A 解析:从题图中可以看出,亚硝酸盐含量上升最快的曲线是食盐浓度为5%时,其峰值出现最早,当食盐浓度上升到7%时,亚硝酸盐含量上升相对较慢,A错误。 考向2　果酒、果醋的制作 3.(2024·湖北卷)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　) A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 D 解析:食用醋的酸味主要来自乙酸,A正确;醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存,B正确;在制醋时,缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;醋酸菌属于细菌,没有核膜包被的细胞核和众多细胞器,因此没有线粒体,D错误。 4.(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 A 解析:酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸,果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器,影响酒精发酵,A正确。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。若以酒精为反应物进行醋酸发酵,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;若以葡萄糖为反应物进行醋酸发酵,发酵液产生的气泡量与果酒发酵时相当,C错误。重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D错误。 发酵工程及其应用 考点二 归纳 必备知识 1.发酵工程的概念 (1)基本概念:发酵工程是指利用 的特定功能,规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。 (2)主要内容:发酵工程一般包括 , ,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的 等方面。 微生物 菌种的选育 扩大培养 分离、提纯 2.发酵工程的基本环节 自然界 诱变育种或基因工程育种 培养基和发酵设备 　接种 归纳 必备知识 微生物数量、产物浓度 温度、pH和溶解氧 过滤、沉淀 归纳 必备知识 3.啤酒的工业化生产过程分析 (1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的 淀粉酶　 归纳 必备知识 (2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别 长 短　 低 高 归纳 必备知识 4.发酵工程的特点 温和 专一 污染小 归纳 必备知识 5.发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品。 ②生产各种各样的食品添加剂。 ③生产 。 酶制剂 归纳 必备知识 (2)在医药工业上的应用 ①获得具有某种药物生产能力的微生物。 ②直接对 进行改造,再通过发酵技术大量生产所需要的产品。 ③利用基因工程,将病原体的 基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物可以作为疫苗使用。 菌种 某个或某几个抗原 归纳 必备知识 (3)在农牧业上的应用:生产微生物 。 (4)其他方面的应用 ①利用纤维废料发酵生产 等能源物质。 ②极端微生物的应用:嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产 ,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。 肥料、农药和饲料 酒精、乙烯 洗涤剂 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (人教选择性必修3 P27“异想天开”)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得的大量的微生物菌体。其不仅含有丰富的蛋白质,还含有糖类、脂质和维生素等物质。 1.与家庭传统发酵一样,发酵工程所用的菌种绝大多数是混合菌种。( ) 2.在青霉素生产过程中如果污染了杂菌,某些杂菌会分泌酶将青霉素分解掉。( ) 3.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。 ( ) 4.分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,可以采用过滤、沉淀等方法。( ) 5.发酵工程一般用半固体培养基。( ) × × √ √ √ 错漏诊断 深研 核心问题 1.为什么发酵工程要对菌种进行扩大培养? 提示:工业发酵罐的体积大,需要投入的菌种数量多,所以在发酵之前需要对菌种进行扩大培养。 2.发酵过程中为什么要随时检测温度、pH等环境条件? 提示:环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。 深研 核心问题 3.我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,阅读教材“啤酒的工业化生产流程”,思考并回答下列问题。 (1)制麦过程需促使大麦种子萌发,发芽大麦合成大量淀粉酶直接促进糖化,淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵,为什么? 提示:酵母菌不能直接利用淀粉做碳源。 (2)大麦发芽会消耗部分储存的有机物,影响产量,提高了生产成本,如何解决以上问题? 提示:用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α⁃淀粉酶。 (3)与传统的手工发酵相比,在啤酒的工业化生产流程中,哪些手段使啤酒的产量和质量明显提高? 提示:接种单一高质量菌种、严格的消毒灭菌措施、培养基营养物质协调、严格的发酵条件控制等,都使啤酒的产量和质量明显提高。 命题 考向突破 1.(2024·江西卷)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是(　　) A.JGs可发酵生产井冈霉素,因为它含有能够编码井冈霉素的基因 B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量 C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量 D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化 D 解析:井冈霉素是由吸水链霉菌井冈变种(JGs)发酵产生的一种氨基寡糖类抗生素,而基因表达的产物是蛋白质,推测JGs含有能够编码井冈霉素合成的相关酶的基因,A错误;JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程会影响JGs的数量,进而影响井冈霉素的产量,B错误;在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量,但若浓度过大,反而会降低井冈霉素的产量,C错误;JGs是一种放线菌,菌体呈丝状生长,形成的菌落难以区分,因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化,D正确。 2.(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,柠檬酸产生的速率越慢 B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸的产量 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,提高铵离子浓度,可提高柠檬酸产量,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;柠檬酸属于代谢物,发酵结束后,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,D错误。 3.(多选)(2025·江苏苏州模拟)沙洲牌黄酒作为苏派黄酒的典型代表,以其清爽的口感和独特的酿造技艺而闻名。该黄酒采用的后塍黄酒酿造技艺是江苏省非物质文化遗产,彰显了深厚的历史底蕴。黄酒酿造主要有以下几个步骤: 浸米→蒸煮→冷却→拌曲→糖化发酵→压榨过滤→煎酒→包装 下列说法错误的是(　　) A.浸米目的是使淀粉吸水膨胀,有利于后续蒸煮糖化 B.冷却时要缓慢地把蒸煮后的米饭温度降至微生物发酵的适宜温度 C.糖化发酵中要严格密封,避免气体进入抑制菌种发酵 D.煎酒又称灭菌,便于对液态发酵酿制得到的黄酒储存和保管 CD 解析:浸米目的是使淀粉吸水膨胀,有利于后续蒸煮糖化,A正确;冷却时要缓慢地把蒸煮后的米饭温度降至微生物发酵的适宜温度,避免温度过高使发酵菌种死亡,B正确;糖化发酵前期,应适当通入空气,以促进酵母菌大量繁殖,C错误;煎酒又称消毒,煎酒目的是杀死黄酒中的大部分微生物,减少有机物的消耗,以延长它的保存期,D错误。 4.(多选)PHA是一种重要的可降解材料,中国科学家构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜或餐厨垃圾为原料在实验室发酵生产PHA,工艺流程如图所示。下列叙述错误的有(　 　) A.菌种扩大培养是发酵工程的中心环节 B.为避免杂菌污染,可适当降低发酵液中盐的浓度 C.发酵罐内发酵要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件 D.发酵结束之后,采取适当的过滤、沉淀措施获得PHA ABD 解析:发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,A错误。嗜盐单胞菌H需要一定的盐浓度,其他微生物则不能在较高的盐浓度下生长,提高发酵液中盐的浓度,一定程度上可以避免杂菌污染,B错误。在发酵过程中,需随时监测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,还要及时添加必需的营养组分,严格控制温度、pH和溶解氧等条件,C正确。发酵结束之后,对于菌体可采取适当的过滤、沉 淀措施来分离;而对于菌体的代谢物,可根据 产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措 施来获得产品,D错误。 真题　演练感悟 1.(2023·山东卷)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　) A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D.④可以检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 C 2 3 1 4 解析:盐水煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响,A错误;盐水浸没全部菜料是为了制造无氧环境,有利于乳酸菌的无氧呼吸,B错误;盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,给泡菜坛制造无氧环境,C正确;腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。 2 3 1 4 2.(多选)(2024·河北卷)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是(　 　) A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌 C.从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行 D.从谷物原料发酵形成的酒糟中,可以分离出产淀粉酶的微生物 ABD 2 3 1 4 解析:白酒的酿造主要依靠酿酒酵母,由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的,A正确;窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖,使酿造过程不易污染杂菌,B正确;酵母菌是兼性厌氧菌,与无氧呼吸相比,细胞有氧呼吸产生的能量更多,更能满足酵母菌大量繁殖时的需求,因此,对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行,C错误;谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉,因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物,D正确。 2 3 1 4 3.(2024·贵州卷)酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。 为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ< Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种 到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列 叙述正确的是(　　) A.发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大 B.甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高 C.72 h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高 D.96 h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期 C 2 3 1 4 解析:K值指一定的环境条件所能维持的种群最大 数量,K值的大小受环境因素的影响,发酵罐中环境 因素一定,接种量不影响K值的大小,只影响达到K 值所需的时间,A错误;据图可知,甲醇浓度为Ⅱ时, 果胶酶的合成量最高,B错误;图中曲线的斜率代表 果胶酶产生速率,72 h前,三组实验中曲线Ⅱ的斜率最大,产果胶酶速率最高,C正确;96 h后,果胶酶产量下降,不是收集果胶酶的最佳时期,在 96 h之前收集果胶酶,才能获得最大收获量,D错误。 2 3 1 4 4.(2024·北京卷)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中,需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵,而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控,以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在密闭发酵罐中会产生　　　　　和CO2。有氧培养时,酵母菌增殖速度明显快于无氧培养,原因是酵母菌进行有氧呼吸,产生大量　　　　　。  酒精 能量 2 3 1 4 解析:酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸,会产生酒精(C2H5OH)和CO2。有氧培养时,酵母菌进行有氧呼吸,有机物被彻底氧化分解,产生大量能量,而无氧呼吸中有机物不能彻底分解,只产生少量能量,故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。 2 3 1 4 (2)本实验中,采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌,统计菌落数(图甲)。由结果可知,有利于保留占比很低菌种的采集条件是　　　 　。 解析: 由图甲结果可知,无氧(取样)/无 氧(培养)条件下,菌落数最多,因此有利 于保留占比很低菌种的采集条件是无 氧/无氧。  无氧取样,无氧培养(或无氧/无氧) 2 3 1 4 (3)根据上述实验结果可知,采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的过氧化氢(H2O2)浓度会持续上升,使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上,无氧培养后得到如图乙所示结果。该实验能否完全证实上述推测？ 。说明理由:__________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ________________。   持续上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深),但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升;该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,接种到培养基上无氧培养,并没有创造O2浓度陡然变化的条件 该实验只能证明随着H2O2 浓度的 2 3 1 4 不能 解析:依据图乙结果可知,随着H2O2浓度的持续上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度增加),但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升;由题意可知,该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,接种到含不同浓度H2O2的培养基上进行无氧培养,并没有创造O2浓度陡然变化的条件,所以 不能完全证实上述推测。 2 3 1 4 (4)上述推测经证实后,研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组,A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡。结果说明,酵母菌可以通过产生　　　 　　以抵抗H2O2的伤害。 解析:过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡,因此实验结果说明,酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。  过氧化氢酶 2 3 1 4 课时 巩固提高 66 1.人类利用微生物发酵制作许多传统美食,已有几千年的历史。下列叙述错误的是(　　) A.利用果酒发酵制作果醋时需要适当升高温度 B.酸奶制作过程中可加入抗生素抑制杂菌生长,防止变质 C.制作腐乳时,毛霉主要通过产生蛋白酶和脂肪酶参与腐乳发酵 D.腌制泡菜时,泡菜坛内的液体表面可能出现一层由酵母菌繁殖形成的白膜 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 B 解析:果酒发酵利用的菌种是酵母菌,条件是18~30 ℃的无氧环境,果醋发酵利用的菌种是醋酸菌,条件是30~35 ℃的有氧环境,故在果酒的基础上制作果醋,应适当升高温度,并通入无菌空气,A正确;酸奶制作过程中不能加入抗生素,否则会抑制乳酸菌的生长,B错误;制作腐乳时,毛霉主要通过产生蛋白酶和脂肪酶参与腐乳发酵,使腐乳具有独特的风味,C正确;腌制泡菜时,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液面形成一层白膜,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 2.贵州某白酒、红酒、酸奶、臭干等食品都离不开微生物发酵。下列叙述错误的是(　　) A.贵州某白酒若在江苏某地建设分厂,其品质难以达到原有水平 B.红酒发酵所使用的接种特定微生物有助于控制酒品,主发酵后还需经过后发酵和陈化过程 C.酸奶发酵接种的乳酸菌可以看作一个种群,排气时间间隔随发酵时间可依次递减 D.臭干的臭味主要来自真菌发酵过程中蛋白质等有机物变质所产生的物质,炸制过程不但可以产生酯类等香味物质,还可以控制杂菌 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:贵州某白酒若在江苏某地建设分厂,由于离开了当地特有菌种的发酵,因此其品质难以达到原有水平,A正确;红酒发酵所使用的接种特定微生物有助于控制酒品,主发酵后还需经过后发酵和陈化过程,才能形成澄清、成熟的红酒,B正确;酸奶发酵是在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸,不会产生气体,因此无须排气,C错误;臭干等食品离不开微生物发酵,臭干的臭味主要来自真菌发酵过程中蛋白质等有机物变质所产生的物质,炸制过程不但可以产生酯类等香味物质,还可以控制杂菌,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 3.(2025·湖北荆州模拟)微生物与人类生活有密切的关系,在食品制作、疾病防治、环境保护等方面有着广泛应用,如传统食品中的酒、面包、酸奶、泡菜、醋、腐乳、酱油等就是利用微生物制作而成的。下列相关说法中,错误的是(　　) A.乳酸菌属于原核生物,可利用乳酸菌的无氧呼吸制作酸奶、泡菜 B.霉菌属于真核生物,可利用霉菌的无氧呼吸制作腐乳、酱油 C.酵母菌属于真核生物,可利用酵母菌的无氧呼吸制作酒 D.醋酸菌属于原核生物,可利用醋酸菌的有氧呼吸制作各种醋 B 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:乳酸菌属于原核生物,乳酸菌制作泡菜需要在无氧的条件下进行,乳酸菌发酵产生乳酸,使得泡菜具有特殊的风味;酸奶是以鲜牛奶为原料,加入乳酸菌发酵而成的,牛奶经乳酸菌的发酵后使原有的乳糖变为乳酸,易于消化,具有甜酸风味,A正确。霉菌属于真核生物,可利用霉菌的有氧呼吸制作腐乳、酱油,B错误。酵母菌属于真核生物,其无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,可利用酵母菌的无氧呼吸制作酒,C正确。醋酸菌是需氧型原核生物,故可利用醋酸菌的有氧呼吸制作各种醋,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 4.黄豆酱是人们喜爱的传统美食,早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料,经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术,总结出以下经验。下列叙述错误的是(　　) ①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉 ②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积 ③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄,并适当通风 ④在装坛时,添加适量食盐 ⑤发酵过程中,需保持发酵坛密封 ⑥发酵过程中,需定期搅拌 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 A.①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用,利于提升品质 B.②和⑥可以促使微生物和物料充分混合,提高发酵效率 C.③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖 D.⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部而米曲霉集中于下部 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:米曲霉能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解,而食盐一方面可以抑制杂菌生长,一方面可以调味,故①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用,利于提升品质,A正确;米曲霉是好氧菌,且能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解,故②和⑥可以促使微生物和物料充分混合,提高发酵效率,B正确;米曲霉是好氧菌,而酵母菌也可以进行有氧呼吸,故③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖,C正确;乳酸菌属于厌氧菌,米曲霉是好氧菌,故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 5.(2025·广东湛江模拟)在《诗经》中有“中田有庐,疆场有瓜。是剥是菹,献之皇祖”的描述,据东汉许慎《说文解字》解释:“菹菜者,酸菜也”,由此可见,我国制作酸菜的历史颇为悠久。下列有关酸菜制作的叙述,错误的是 (　　) A.为降低杂菌污染,发酵前需要对器具进行消毒 B.制作酸菜初期,酸菜坛中的氧气有利于乳酸菌的繁殖 C.制作酸菜利用了植物体表面的乳酸菌来进行发酵 D.酸菜坛中的亚硝酸盐会随着发酵时间的延长,先增加后减少 B 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:为防止杂菌污染,需要对发酵设备进行严格的消毒,A正确;乳酸菌是厌氧微生物,制作酸菜时需隔绝空气,酸菜坛中的氧气不利于乳酸菌的繁殖,B错误;制作酸菜的菌种来自植物体表面的天然乳酸菌,C正确;酸菜坛中的亚硝酸盐的含量会随着发酵时间的延长,先增加后减少,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 6.如图是发酵工程基本环节的过程示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A.可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌种 B.过程①表示扩大培养,制备培养基需要加入适量的营养成分 C.发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节,发酵过程中不能改变发酵条件 D.图示过程的产品为细胞代谢物,若为细胞本身则需要进行过滤、沉淀 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确。工业发酵罐的体积很大,接入的菌种总体积也较大,因此在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养,过程①表示扩大培养,制备培养基需要加入适量的营养成分,以支持微生物的生长和代谢活动,B正确。发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节,在发酵过程中,发酵条件是可以根据需要进行调整的,以优化发酵过程和提高产物的产量和质量,C错误。如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品;如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 7.(2025·江苏南京模拟)如图为啤酒生产的主要流程,下列相关叙述错误的是(　　) A.粉碎的目的是有利于麦芽中的淀粉与α⁃淀粉酶充分接触,缩短糖化过程时间 B.麦汁煮沸的主要目的是抑制糖化过程后残留酶的活性同时杀死麦汁中的微生物 C.加入酒花的主要目的是提供酵母菌菌种有利于主发酵进行并产生大量酒精 D.主发酵结束后发酵液还要在低温密闭的环境下储存一段时间才能形成成熟啤酒 C 8 9 10 2 3 5 6 7 1 4 解析:糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质,故粉碎有利于淀粉与α⁃淀粉酶的充分接触,缩短糖化过程所用的时间,A正确;麦汁煮沸的主要目的是使淀粉酶失活,终止酶的进一步作用,并对糖浆杀菌,B正确;加入酒花的主要目的是赋予啤酒特殊的风味,增加防腐能力,提高啤酒的非生物稳定性,防止煮沸时窜味,C错误;主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,才能形成澄清、成熟的啤酒,D正确。 8 9 10 2 3 5 6 7 1 4 8.(多选)如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图,下列叙述错误的是(　　) A.温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应 B.发酵时间是无关变量,不会影响发酵产量 C.酿酒酵母和植物乳杆菌可以直接利用糯米中的淀粉 D.多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成 BC 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:酶的活性受温度、pH的影响,因此 温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的 酶促反应,A正确;发酵时间会影响发酵产 量,B错误;据图分析可知,糯米中的淀粉需 要糖化后才能被酿酒酵母和植物乳杆菌利用,C错误;黄酒风味受原料、发酵条件、菌种等多种因素影响,多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 9.(多选)用高盐稀态发酵法酿造的酱油风味独特,其工艺流程如图所示。相关叙述正确的有(　 　) A.发酵原理是利用米曲霉、酵母菌和乳酸菌等微生物的无氧呼吸 B.-5 ℃的盐水的作用是抑制杂菌生长,防止酱醪腐败 C.发酵期间晾晒、翻缸等操作可控制发酵温度和改善通气状况 D.酿造过程中,微生物一般由耐酸性较差的优势菌株向耐酸性较强的演变 BCD 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:发酵原理是利用米曲霉的有氧呼吸、 酵母菌和乳酸菌的无氧呼吸,A错误;-5 ℃的 盐水制造了低温,高盐环境,可抑制杂菌生长, 防止酱醪腐败,B正确;发酵期间晾晒、翻缸 等操作可控制发酵温度、改善通气,酵母菌 通过有氧呼吸快速增殖,有利于微生物的发酵,C正确;酱油的制作是乳酸菌、米曲霉、酵母菌等代谢类型不同的微生物共同作用的结果,酿造过程中,会产生酸性物质,则微生物一般由耐酸性较差的优势菌株向耐酸性较强的演变,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 10.泡菜是源自中国的传统发酵食品。工艺制作流程如下:①泡菜原料挑选→②泡菜坛预处理→③切块装坛→④接种“发酵剂”→⑤盐水封口→⑥发酵→⑦成品。请回答问题。 (1)过程④中的“发酵剂”主要是指　　　　　,过程⑤盐水封口的主要目的是　　　　　　　　　　。  乳酸菌　 消毒,制造无氧环境 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:泡菜制作所用菌种主要是乳酸菌,因此过程④中的“发酵剂”主要是指乳酸菌,乳酸菌是厌氧型微生物,因此要制造无氧环境,过程⑤盐水封口的主要目的是杀菌,制造无氧环境。 (2)为探究乳酸菌和酵母菌在泡菜发酵过程中的发酵性能,研究人员通过代谢产物交叉培养及菌株共培养方法,筛选到一对具有相互促进关系的乳酸菌J05和酵母菌Y21。请完成表格。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 实验步骤 的目的 简要操作、分析 ①　 　　  将活化的乳酸菌接种于MRS液体培养基中,将活化的酵母菌接种于YPD液体培养基中,30 ℃静置培养24 h;培养液离心,取上清液,滤膜除菌 菌株初筛 将制备好的乳酸菌代谢产物加入YPD液体培养基中,以同样比例在YPD液体培养基中添加MRS液体培养基为对照组,接种酵母菌;将制备好的酵母菌代谢产物加入MRS液体培养基中,以②　　　　　　　　　 　　　　　　　　为对照组,接种③　　 　;30 ℃静置培养24 h,振荡混匀后测定菌体浓度  菌株复筛 将初筛符合要求的乳酸菌和酵母菌接种在MRS液体培养基中,30 ℃静置共培养12 h,菌液梯度稀释,④　　　 　　法接种,菌落计数  菌种培养 同样比例在MRS液体培养基中添加YPD液体培养基 乳酸菌 稀释涂布平板 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 解析:菌株培养:将活化的乳酸菌接种于MRS液体培养基中,将活化的酵母菌接种于YPD液体培养基中,30 ℃静置培养24 h;培养液离心、取上清液、滤膜除菌。 菌株初筛:本实验通过代谢产物交叉培养及菌株共培养方法,筛选到一对具有相互促进关系的乳酸菌J05和酵母菌Y21,其中一组是以将制备好的乳酸菌代谢产物加入YPD液体培养基中,以同样比例在YPD液体培养基中添加MRS液体培养基为对照组,接种酵母菌,那么另一组应该是交叉培养,即将制备好的酵母菌代谢产物加入MRS液体培养基中,以同样比例在MRS液体培养基中添加YPD液体培养基为对照组,接种乳酸菌。 菌株复筛:微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法,其中稀释涂布平板法可以计数,因此菌液梯度稀释后,可用稀释涂布平板法接种、计数。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (3)研究人员继续将乳酸菌J05和酵母菌Y21组合进行泡菜发酵效果对比实验,实验结果如图1、2。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 ①根据图1,在泡菜发酵周期中,　　　　　　　　产酸速率最快,原因是___________________________________________________________。 ②根据图2,发酵2 d后接种菌组发酵液中还原糖含量迅速下降,最可能的原因是____________________________________________________。 接种J05和Y21组　 乳酸菌能产生乳酸,酵母菌能产生CO2,溶于水形成碳酸,都呈酸性 发酵2 d后接种菌组发酵液中菌种数量较多,消耗还原糖更多 解析:①根据图1,在泡菜发酵周期中,接种J05和Y21组产酸速率最快,原因是乳酸菌能产生乳酸,酵母菌能产生CO2,溶于水形成碳酸,都呈酸性。 ②根据图2,发酵2 d后,接种菌组乳酸菌和酵母菌数量较多,消耗发酵液中还原糖增多,因此还原糖含量迅速下降。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 $$