第50课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考生物大一轮复习全新方案通用版（单选版）

(3)丰富的食物资源和适宜的栖息空 间可以提高大熊猫的繁殖能力，增加 出生率，也可以降低种内竞争，减少死 亡率，进而提高大熊猫的种群密度；大 熊猫栖息地面积和竹林面积减小，大 熊猫种群繁殖能力减弱，出生率降低， 同时种内竞争增强，死亡率增加，导致 大熊猫种群密度减小 (4)建立大熊猫繁育中心；建立基因 库，利用生物技术对大熊猫的基因进 行保护：完善大熊猫保护法（答出2条， 合理即可) 解析：(1)人和家斋会与大熊猫竞争食 物资源，存在种间竞争关系，属于影响 大熊猫种群数量的生物因素，因为对 大熊猫种群数量的作用强度与其种群 密度是相关的，也称为密度制约因素 采矿和旅游开发等导致森林面积减 少，生态系统中生产者减少，固定的太 阳能减少，因此生态系统中消费者获 得的总能量减少。森林面积减少，土 壤保持和水源涵养等功能下降，这些 功能属于调节生态系统的功能，属于 生物多样性的间接价值。(2)由图可 知，与大熊猫种群数量曲线变化趋势 一致的有栖息地面积和竹林面积，说 明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹 林面积呈正相关。天然林保护、退耕 还林及自然保护区建设使大熊猫栖息 地面积扩大和食物（竹林面积）资源增 多，可提高栖息地对大熊猫的环境容 纳量。根据题意，人类活动导致大熊 猫被分为33个局域种群，说明人类活 动导致大熊猫栖息地丧失和碎片化。 (3)根据题意，栖息地面积和食物资源 均会影响种群繁殖能力，即影响种群 出生率，则大熊猫栖息地面积和竹林 面积增大，会提高种群繁殖能力，出生 率上升，同时种内竞争减弱，死亡率减 小，进而提高种群密度：若大熊猫栖息 地面积和竹林面积减小，则大熊猫种 群繁殖能力减弱，出生率降低，同时种 内竞争增强，死亡率增加，导致大熊猫 种群密度减小。(4)对于保护大熊猫 的措施，除了就地保护之外，还可以易 地保护，如建立大熊猫繁育中心；建立 基因库，利用生物技术对大熊猫的基 因进行保护；完善大熊猫保护法等等。 命题情境6生态修复、立体农业 典题引领1：(1)群落演替（或演替或次生 演替)间接 (2)无瓣海桑使树冠层郁闭度（或覆盖 度)高，使互花米草缺少充足的光照 (3)无瓣海桑不会成为新的外来入侵 植物。理由是随着时间的推移，无瓣 海桑群落中植物种类逐渐减少，林下 没有无瓣海桑更新幼苗，则无瓣海桑 的种群数量不再增加，可能会被本地 物种所替代，所以不会成为新的入侵 植物（合理即可） (4)上层种植无瓣海桑，中层种植秋 茄，下层种植老鼠筋，形成多层群落结 构（或引种不同高度的红树植物等） 解析：(1)由题意可知，红树林植被退 化形成的裸滩被外来入侵植物互花米 草占据，则由裸滩经互花米草群落到 无瓣海桑群落的过程称为群落演替 (或演替或次生演替)。恢复的红树林 既是海岸的天然防护林，也是多种水 鸟栖息和繁殖场所，这是红树林在调 节生态系统方面的作用，体现了生物 多样性的间接价值。(2)无瓣海桑是 速生乔木，种植后由于其生长速度较 快，在与互花米草对阳光等的竞争中 占据优势，使树冠层郁闭度（或覆盖 度)高，从而使互花米草缺少充足的 光照，能有效抑制互花米草的蔓延。 (3)由表格数据可知，随着时间的推 移，无瓣海桑群落中植物种类逐渐减 少，林下没有无瓣海桑更新幼苗，则无 瓣海桑的种群数量不再增加，可能会 被本地物种所替代，所以不会成为新 的入侵植物。(4)根据生态工程自生 原理并考虑不同植物的生态位差异 可以上层种植无瓣海桑，中层种植秋 茄，下层种植老鼠觞，形成多层群落结 构（或引种不同高度的红树植物等）， 以提高该生态系统的稳定性。 典题引领2：A根据生态系统物质循环 的原理，由于该稻田水稻产量显著高 于普通稻田，还有鸭产品输出（未投放 鸭饲料)，所以需要施加更多肥料以维 持生态系统的稳定，A正确；该稻田是 利用鸭和害虫、杂草的捕食关系，通过 生物防治的方法控制害虫和杂草的， 鸭取食害虫和杂草，所以需要使用的 农药比普通稻田少，B错误：相对于普 通稻田，鸭的增加，不仅增加了物种的 数量，也改变了稻田中物种的种间关 系，从而影响了群落的空间结构，因而 此群落的空间结构比普通稻田的更复 杂，C错误；该稻田水稻产量高，并收获 了鸭产品，有更多的能量流向人类，所 以能量利用率更高，D错误。 模块五生物技术与工程 第十单元生物技术与工程 第50课时传统发酵技术的 应用、发酵工程及其应用 考点一 传统发酵技术的应用 必备知识梳理 1.(1)代谢(2)固体半固体有氧或 无氧 2.(1)毛霉(2)毛霉蛋白酶氨基酸 脂肪酶 酶 3.(1)乳酸菌(2)无氧CH12O。 2CH:O3(乳酸)十能量(3)5%~ 20%煮沸八注满水补充水 温度 4.(1)兼性厌氧需氧糖源需氧不 需氧28℃1830℃3035℃ (2)洗洁精酒精枝梗1/318~ 3010~12拧松303578 辨析与表达 (1)× (2)/(3)× (4)存放时间过长、变质的蔬菜中含有大 量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定的条 件下会转变成亚硝胺，亚硝胺有致癌 作用 (5)许多新鲜水果的果皮表面附着有大 量的不同种类的野生酵母菌，所以不 需要添加酵母菌。 核心素养达成 1.B当缺少糖源时，醋酸杆菌将乙醇转 化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，同时乙 醇还可以柳制杂菌繁殖，A正确。醋 酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错 误。酵母菌发酵过程中先通气使其大 -535- 量繁殖，再密闭发酵产生乙醇；醋酸杆 菌为好氧细菌，其发酵时需持续通入 无菌空气，C正确。果酒发酵的温度控 制在18~30℃，果醋发酵的温度控制 在30一35℃，D正确。 2.D酒精发酵前可以对苹果汁进行杀 菌，防止杂菌污染，再接种酵母菌，以 利于酒精发酵，A正确；若苹果酒的酒 精度过高，应稀释后再用于醋酸发酵， 防止由于酒精度数过高导致醋酸菌死 亡，B正确：酵母发酵的原理是酵母菌 无氧呼吸产生酒精，发酵温度为18~ 30℃，醋酸发酵中起到主要作用的微 生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细 菌，发酵温度为30~一35℃，酵母发酵结 束后，改变通气条件和适当升高温度 利于醋酸发酵，C正确；在酿醋过程中 醋酸菌将酒精氧化成乙酸，导致发酵 液的H逐渐降低，而在酿酒过程中 酵母菌将糖发酵成酒精，发酵液的pH 也会逐渐降低，因此，酿醋和酿酒过程 中发酵液的DH变化趋势是相同的，而 不是相反的，D错误。 3.D制作泡莱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 泡莱的莱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5min,或将牛奶置 于80℃恒温水浴箱中15tmin。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。制作泡莱时莱料 需装至八成满，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。制作酸奶或泡莱时，控制好发酵 时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡 莱的口味和品质，D正确。 4.D“泡莱之水，用花椒和盐煮沸”的目 的是消毒（杀灭杂菌）、减少水中的溶 解氧，A错误；乳酸菌发酵产生乳酸， 不产生CO2,B错误；“坛沿外水须隔日 一换，勿令其干”是为了保证坛内的无 氧环境，C错误；“加烧酒少许”既可以 抑制杂菌的繁殖又可以调节泡莱的风 味，D正确。 考点二发酵工程及其应用 必备知识梳理 1.微生物菌种的选育和培养产物的 分离和提纯 2.营养协调pH适宜碳源氨源 防止杂菌污染环境条件稳定、温和 基因工程育种 3.(1)温和丰富 污染小(2)食品添 加剂酶制剂有机酸、生物活性物 质微生物或其代谢物微生物菌体 嗜热菌、嗜盐菌嗜低温菌 辨析与表达 (1)/ (2)、/(3)/(4)、/ (5)良好的搅拌有利于将微生物发酵过 程中产生的热量传递给冷却介质；搅 拌能使发酵液充分混合，使发酵罐的 发酵液中的固型物质保持悬浮状态 关键能力提升 (1)CO、CO2自养型 (2)需要使乙醇梭菌和营养物质充分 接触 (3)发酵罐内的发酵过程pH、温度等会 影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成 (4)乙醇梭菌过滤、沉淀 参考答案·2☑。 (5)不能在进行发酵生产时，微生物及 其代谢物中都可能含有危害环境的物 质，为了减少或避免污染物的产生和排 放，实现清洁生产，应该对排出的气体和 废弃培养液等进行二次清洁或灭菌处理 核心素养达成 1.C谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氨源 分别是葡萄糖、尿素，A错误：谷氨酸 棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸，与 乳酸菌不同，乳酸菌进行的是无氧呼 吸，B错误：谷氨酸的发酵生产在中性 和弱碱性条件下会积累谷氨酸，C正 确：味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢 钠反应经过结晶得到的，而谷氨酸是 谷氨酸棒状杆菌的代谢物，可通过提 取、分离和纯化获得，D错误。 2.D黑曲雾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，故发酵中期 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DH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，将过滤所得的 固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥 等一系列操作后才能获得柠檬酸产 品，D错误。 3.B赤霉素能促进种子的萌发，可诱导 α~淀粉酶相关基因的表达，促进α淀粉 酶的合成，进而使大麦种子无须发芽 就能产生淀粉酶，A正确；焙烤可以 杀死大麦种子胚，但不使淀粉酶失活， 没有进行灭菌，B错误：糖浆经蒸煮（产 生风味组分，终止酶的进一步作用，并 对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进 行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；转 基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙 酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，D 正确。 4.D曲霉是发酵工业和食品加工业的 常用菌种，如黑曲霉常用于酱油发酵 和柠檬酸发酵，A正确：曲霉可产生蛋 白酶、脂肪酶等多种酶，酱油制作中利 用曲霉将原料中的蛋白质分解成小分 子的肽和氨基酸，B正确；盐水、酵母菌 的发酵产物乙醇、乳酸菌的发酵产物 乳酸均能抑制杂菌的生长，C正确；传 统发酵以混合菌种的固体发酵及半固 体发酵为主，通常是家庭式或作坊式 的，D错误。 真题演练感悟高考… 1.D食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸 学名乙酸，A正确；醋酸菌是好氧细 菌，不适宜在无氧条件下生存，B正确； 制醋时，在缺少糖源的情况下，醋酸菌 将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙 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，没有线粒体，D错误。 2.C酒精发酵利用了酵母菌的无氧呼 吸，随着发酵的进行，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萄萄汁中还原糖 含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错 误。果醋发酵时，发酵液产生的气泡 2对勾·讲与练·高三生物 量明显少于果酒发酵时，C正确。重铬 酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋 酸含量，D错误。 3.C①中用沸盐水是为了杀灭杂菌，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；②的 主要目的是营造无氧环境，有利于乳 酸菌进行无氧呼吸，B错误；③是为了 排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染 等，C正确：④可检测到腌制泡莱过程 中亚硝酸盐的含量先增加后减少，D 错误。 第51课时微生物的 培养技术及应用 考点一 微生物的基本培养技术 --- 必备知识梳理 ------ 1.(1)营养物质生长繁殖(2)培养 分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢 物 (3)固体琼脂液体(4)①氮 源 水②pHO2维生素酸 中性或弱碱无氧 2.(1)纯净的培养物(2)防止杂菌污染 (3)温和芽孢和孢子巴氏消毒 法化学药物消毒法强烈湿热灭 菌法干热灭菌法灼烧灭菌法 3.固体培养基一定形态结构 4.配制培养基、灭菌、接种、分离和培养 (1)湿热灭菌法酒精灯火焰 (2)①接种环连续划线稀释分散 单菌落(3)未接种 辨析与表达 (1)× (2)×(3)/(4)、/(5)X (6)× (7)能有效避免操作者自身被微生物 感染 (8)自养微生物能利用无机碳源（比如空 气中的CO,),培养基中不用添加碳 源；固氮微生物可利用N2作为氮源， 培养基中不用加入氮源。 关键能力提升 (1)蔗糖、乳糖、蛋白胨主要用于提供 能量以及构成微生物的细胞物质和代 谢物 (2)蛋白陈主要用于合成蛋白质、核酸 及含氮的代谢物 (3)温度、氧气浓度和pH等。 (4)高压蒸汽灭菌 (5)d→b→fa→e →c→h→g (6)需要。划线结束后灼烧接种环，能及 时杀死接种环上残留的菌种，避免污染 环境和感染操作者。 (7)划线后，线条末端细菌的数目比线条 起始处要少，每次从上一次划线的末端 开始，能使细菌的数目随着划线次数的 增加而逐步减少，最终能得到由单个细 菌繁殖而来的菌落 (8)培养未接种的培养基的作用是对照， 未接种的培养基经过培养后无菌落生 长，说明培养基的制备是成功的：若有菌 落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养 基被污染了，需要重新制备。 核心素养达成 1.D动、植物细胞DNA的提取不需要 在无菌条件下进行，A错误：动物细胞 培养基中需添加一定量的抗生素以防 止污染，保证无菌环境，而微生物的培 养不能加入抗生素，B错误：一般用湿 -536- 热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行 灭菌，以防止杂菌污染，C错误。 2.C应用高压蒸汽灭菌法对培养基进 行灭菌，C错误。 3.D由题图可知，②中拔出棉塞后应握 住棉塞上部：⑥中划线时不能将培养 皿的皿盖完全打开，应只打开一条缝 隙：⑦中划线时第5次的划线不能与第 1次的划线相连；⑧中平板应倒置培 养。①③④⑤正确。 4.B倒平板后无须间歇晃动，A错误： 由题图可知，随着划线次数增多，细菌 密度逐渐减小，Ⅲ区开始出现单菌落， 应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；该实验 的Ⅲ区已经出现由单个细菌繁殖而形 成的菌落，因此已经达到菌种纯化的 目的，C错误；刚果红能与纤维素形成 红色复合物，菌落周围的纤雏素被降 解后红色诮失，出现透明圈，D错误。 考点二微生物的选择培养和计数 必备知识梳理 1.抑制或阻止尿素氮源细菌 高温 2.(2)①10g90mL等比②酒精 冷却 3.(1)②30~-3003③少 4.(1)脲酶尿素(2)30~-300温度 时间24h菌落(3)30~300 5.(2)纤维素刚果红红色复合物 辨析与表达 (1)×(2)/(3)/(4)×(5)X (6)×(7)、/ (8)分解尿素的细菌是异养生物，不能利 用CO2来合成有机物 核心素养达成 1.C用平板划线法获取单个菌落时无 须稀释菌液，A错误；由题图可知，② 的目的是筛选不能在尿素唯一氨源培 养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培 养基上生长的菌株用于后续的实验，B 错误；所筛选出的菌株之所以不能利 用尿素，可能是由于不产生脲酶或分 泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲 酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正 确；由题图可知，甲不产生脲酶，乙分 泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其 他能产生脲酶的菌株使甲能够产生 NH,,所以粪便中添加菌株乙比甲更 有利于NH3的减少，D错误。 2.(1)高压蒸汽灭菌平板划线纤维素 (2)某些微生物只有利用深海冷泉中 的特有物质才能生存（或需要在深海 冷泉的特定环境中才能存活) (3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海 底部的难降解多糖物质分解为无机 物，归还到无机环境中，有利于碳循环 的顺利进行 (4)耐低温 解析：(1)培养基配制后通常采用高压 蒸汽灭菌法进行灭菌。接种时，可以 采用稀释涂布平板法或平板划线法， 将菌种分散在固体培养基上，经过培 养得到单菌落，从而获得纯种培养菌。 分析图中曲线可知，在以纤雏素为碳 源的培养基中，细胞数量最多，可推知 拟杆菌新菌株在以纤雏素为碳源时生 长状况最好。(2)深海冷泉中可能存 在某些微生物，只有利用冷泉中的特 有物质才能生存，或者只能在深海冷模块五 生物技术与工程 第十单元 生物技术与工程 第50课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 课程标准解读 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、食品及其他工农业生产上有重 要的应用价值。4.阐明在发酵工程中防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的前提。 考点一 传统发酵技术的应用 (3)制作流程 必备知识梳理 啤夯基础 配制 用清水和食盐配制质量分数为 1.发酵与传统发酵技术 盐水 的盐水，并将盐水 ,冷却待用 (1)发酵的概念：人们利用微生物，在适宜的条件 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均 下，将原料通过微生物的 转化为人类所 蔬菜 匀，晾干后装坛，装至半坛时，放人蒜瓣、生 295 需要的产物的过程。 装坛 姜及其他香辛料，继续装至 成满 (2)传统发酵技术 将冷却好的盐水缓缓倒人坛中，使盐水 原材料中天然存在的或前一次发 加盐水 菌种 没过全部菜料，盖好坛盖 来源 酵保存下来的面团、卤汁等发酵 向坛盖边沿的水槽中 ,并在发 传 物中的微生物 封坛 酵过程中注意向水槽中 ,根据 发 类型 发酵和 发酵 发酵 室内 控制发酵时间 实质 条件下的物质氧化分解 4.果酒、果醋的制作 术 结果 生产人们需要的各种发酵产品 (1)原理和条件 应用 果酒、果醋、泡菜、酱油等的制作 项目 制作果酒 制作果醋 2.腐乳的制作 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 (1)菌种：酵母、毛霉、曲霉等，其中起主要作用的 代谢类型 异养 型 异养 型 是 (真核生物，异养需氧型)。 有氧条件下，酵母菌 (2)制作原理 O2、糖源充足时： 通过有氧呼吸大量 等微生物 繁殖：C6H12O。十 CHe0,+20,酶 合成、分泌 6H2O+6O2 酶 2 CH COOH(乙酸) 2H20+2C02+ 蛋白质 脂肪 甘油+ 6C02+12H,O+能 发酵过程 能量； 小分子的肽 脂肪酸 量；无氧条件下，酵母 3.泡菜的制作 O充足、缺少 菌通过无氧呼吸产生 (1)菌种来源：附着在蔬菜上的 时：C2HOH+O 酶 (2)制作原理：在 条件下，乳酸菌将葡萄 酒精：CH,0,膨 →CH COOH(乙 2CHOH(酒精)+ 糖分解成乳酸。 2C0,+能量 酸)十HO十能量 反应式： 2勾·讲与练·高三生物 续表(4)（选择性必修3P6“探究·实践”延伸思考）膳食 项目 制作果酒 制作果醋 中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人 对氧的 前期 ,后期 体过量摄入，会发生中毒，甚至死亡。日常生活中 一直需氧 需求 不能吃存放时间过长、变质的蔬菜的原因是 最适生长温度为 左右，发酵温发酵温度为 温度 (5)(选择性必修3P7“探究·实践”延伸思考)在传 度一般控制在 统方法制作果酒的过程中，为何不需要添加酵 母菌？ 闻气味、品尝、观察 提示： 产物检测 酸性条件下的重铬酸碱指示剂(pH试 酸钾颜色变化（橙纸）、闻气味、品尝 色→灰绿色) (2)果酒和果醋的制作步骤及目的 步骤 目的 核心素养达成 啤破考向 将发酵瓶、榨汁机等器 器具 具用 清洗干净， 考向1围绕果酒和果醋的制作考查科学思维 防止污染发酵液 消毒 并用体积分数为70% 1.(2021·辽宁卷)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程 的 消毒，晾干备用 为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天 防止冲洗掉葡萄 后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关 取新鲜葡萄，用清水冲 冲洗 皮上野生的酵母 叙述错误的是 () 洗1~2次，再去除 296 葡萄 菌：防止污染发酵 A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌 和腐烂的籽粒，沥干 液 繁殖 B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行 用榨汁机榨取葡萄汁， 防止发酵液溢出， 增殖 并将其装入发酵瓶中， 并且酵母菌可以 榨汁 留有大约 的空间， 进行有氧呼吸大 C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况 盖好瓶盖 不同 量繁殖 D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 发酵温度严格控制在 创造无氧环境进 2.(2025·福建漳州开学考)采用液体发酵法可酿制 酒精 ℃，时间控制 行酒精发酵，并可 出醋香浓郁、酸味纯正的苹果醋，提高了苹果的经 发酵 在 d,每隔12h 以防止好氧微生 济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相 左右将瓶盖 一次 物污染发酵液 关叙述错误的是 () 打开瓶盖，盖上一层纱 酵母菌 醋酸 创造有氧环境进 布，发酵温度为 ℃ 破碎、加酶榨汁、过滤 酒精发酵 发酵 行醋酸发酵 苹果 苹果汁 苹果酒 时间为 醋酸菌 醋酸发酵 I辨析与表达 苹果醋过滤、杀菌苹果醋成品 (1)“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸。 A.酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌，以利于酒精 (2022·湖南卷) ( 发酵 (2)生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过 B.若苹果酒的酒精度过高，应稀释后再用于醋酸 程中起主要作用的都是酵母菌。(2022·湖 发酵 北卷) () C.酵母发酵结束后，改变通气条件和适当升高温 (3)果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作过 度利于醋酸发酵 程所利用的微生物都属于原核生物，且发酵过程 D.酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低，与酿酒过 都在同一温度下进行。(2021·海南卷)() 程相反 第十单元生物技术与工程 讲 考向2围绕泡菜的制作考查科学思维 减少（乳酸 继续增多 下降至相对稳 3.(2024·江苏卷)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶 继续积累 后期 pH继续下 pH继续下 →定（硝酸盐还原 或泡菜”的实验，下列叙述正确的是 降，直至 ) 降，抑制其 菌被完全抑制) 活动) 稳定 A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的 盐水中 含量 B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种 变 化 曲线 N 乳酸菌 发酵时间 发酵时间 发酵时间 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 4.(2025·山东青岛调研)《中馈录》中记载了泡菜腌 制之法：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿 D.控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或 如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水 泡菜的口味和品质 中…则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒 4归纳总结 和盐煮沸…如有霉花，加烧酒少许…坛沿外水 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 须隔日一换，勿令其干。”下列说法正确的是（) 项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 A.“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的是灭菌、减 少水中的溶解氧 少（有02， 发酵 少 增加（硝酸盐还 乳酸菌活 B.发酵初期坛盖边缘水槽有气泡冒出，是因为乳 初期 动受抑制) 原菌的作用) 酸菌发酵产生了CO2 最多（乳酸 下降（硝酸盐 C“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”是为了保证 发酵 积累、 抑制其他 增多、 还原菌受抑制， 中期 坛内适宜的湿度和温度 菌活动) pH下降 部分亚硝酸盐 被分解) D.“加烧酒少许”既可以抑制杂菌的繁殖又可以调 节泡菜的风味 297 考点二 发酵工程及其应用 必备知识梳理 地位一中心环节 摩夯基础 ①随时检测培养液中微生物数量、产 1.发酵工程的概念 发酵 物浓度等，以了解发酵进程 发酵工程是指利用 的特定功能，规模化 ②及时添加必需的营养组分来延长菌 生产人类所需产品的综合性生物工程。它涉及 监控 体生长稳定期的时间，以得到更多发 酵产物 等方面。 ③严格控制温度、pH、溶解氧等发酵 2.发酵工程的基本环节 条件，以保证产品质量和产量 ①配制原则：目的明确、 ①若产品为微生物细胞本身，可采用过滤、 配制 ②营养构成：水、无机盐、 等 分离、 沉淀等方法分离、提纯 培养基 ③注意：培养基使用前要经过反复试验才能用 提纯 ②若产品为代谢物，可根据产物性质采取适 于大规模生产 当的提取、分离和纯化措施来获得产品 灭菌 ①目的： ②对象：培养基和发酵设备 获得产品 利于菌 3.发酵工程的优点及应用 条件 选育 种生长繁殖 (1)优点：生产条件 原料来源 且价 菌种 格低廉、产物专一、废弃物对环境的 和容 途径 ①从自然界中筛选的常规菌种 2通过诱变育种或 易处理。 获得的菌种 (2)应用 扩大 目的 增加菌种数量 培养 ①食品工业 所用培养基 液体培养基或固体培养基 a.生产传统的发酵产品，如啤酒等。 接种 条件：无菌条件 b.生产各种各样的 ,如味精等。 c.生产 ,如α-淀粉酶、果胶酶等」 2勾·讲与练·高三生物 ②医药工业：如生产抗生素、激素、疫苗等。 【问题探究】 ③农牧业 (1)据图分析可知，该培养基的碳源是 ,乙 a.生产微生物肥料 醇梭菌属于 (填“自养型”或“异养型”) 利用了微生物在代谢过程中产生的 细菌。 等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进 (2)乙醇梭菌在发酵罐中的发酵过程属于厌氧发 植株生长。 酵，其发酵过程 (填“需要”或“不需要”) b.生产微生物农药 搅拌，目的是 利用 来防治病虫害。 c.生产微生物饲料 (3)发酵工程的中心环节是 通过发酵获得大量的 ,即单细胞蛋白， 在该环节中需要严格控制温度、H等发酵条件， 可以作为食品添加剂，也可用于制成微生物饲料。 原因是 ④其他方面 a.利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。 (4)通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可降低生 b. 可以用来生产洗涤剂， 态足迹，同时还可以获得单细胞蛋白，该过程获得 有助于提高热敏性产品的产量。 的单细胞蛋白是指 ,可通过 I辨析与表达 等方法从发酵液中获得单细胞蛋白。 (1)在青霉素的工业化生产过程中，选育出的高产菌 (5)在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液 株经扩大培养后才可接种到发酵罐中。(2022· 等 (填“能”或“不能”)直接排放到外界环 山东卷) 境中，理由是 ( ) 298 (2)分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采 用过滤、沉淀等方法。 ( (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。 ( 核心素养达成 啤破考向 (4)在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会 考向1围绕发酵工程的过程考查科学思维、社会 影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢 责任 途径。 1.(2025·广东揭阳联考)味精的主要成分是谷氨酸 (5)(选择性必修3P23)发酵罐中的搅拌叶轮除了使 钠，其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确 培养基在发酵罐内充分混合，使微生物在发酵罐 的是 () 里的每一处均能得到充足的氧气和培养基中的 小麦、大米等 淀粉类谷物 一糖化加入水、无机盐、尿素 营养物质外，还具有的作用是 谷 通气、搅拌 发酵液 谷氨酸棒活、扩大了接种 严控pH,温度 钠 状杆菌化培养 A.谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氨源分别是淀粉、 关键能力提升 尿素 啤研趋势 B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同 【情境应用】我国科学家利用如图所示的液态厌氧 C.发酵过程中应控制发酵液的pH为弱碱性或 发酵工艺，实现了利用乙醇梭菌高效产出乙醇和 中性 单细胞蛋白。 D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶 工 脱硫脱氧 业 CO 可得到味精 预处理 CO, 单 气 H2等 蒸馏乙醇 2.(2024·山东卷)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体 除乙醇，梭菌一胞 培养基（仅含 常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数 厌氧发酵 发酵液 无机盐) 量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要 第十单元生物技术与工程 进 充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠 D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生 檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误 成，缩短啤酒的发酵周期 的是 () 4.(2025·广东深圳模拟)酱油起源于我国，迄今已 A.相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率 有3000多年的历史。由于风味独特、营养价值丰 越慢 富，酱油已成为我国饮食中不可或缺的调味品。 B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸 酱油工厂化生产的大致过程如图所示。下列相关 产量 叙述错误的是 ( ) C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 原料 第一阶段 第二阶段 D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥 代 加入 乙醇、甘油、琥珀酸 即可获得柠檬酸产品 豆粕、 加入 酵母菌 及其他微量成分 麸皮 考向2围绕发酵工程的应用考查科学思维、社会 曲霉 多 加入 责任 面粉 物 乳酸菌乳酸 3.(2022·山东卷)啤酒的工业化生产中，大麦经发 A.曲霉是发酵工业和食品加工业的常用菌种，也 芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后， 可以用于柠檬酸的发酵 最终过滤、调节、分装。下列说法不正确的是 B.曲霉将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨 基酸，然后经过淋洗等步骤调制成酱油产品 A.用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就 C.酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到 能产生aα-淀粉酶 抑制杂菌、终止发酵的作用 B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行 D.传统发酵以混合菌种的液体发酵及半固体发酵 灭菌 为主，通常是家庭式或作坊式的 299 C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 「真题演练 感悟高考 1.(2024·湖北卷)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵 D.果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时， 技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用 溶液灰绿色逐日加深 醋的发酵。下列叙述错误的是 3.(2023·山东卷)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜 A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 下列说法正确的是 () 2.(2021·江苏卷)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作 A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 果酒和果醋，下列相关叙述正确的是 ) B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入 C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 发酵容器 D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐 B.果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖 降低 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 温馨提示① 酒发酵时 学习至此，请完成课时作业50