2026届高三生物一轮复习教学设计传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用

该高中生物学高考复习教案聚焦传统发酵技术（果酒、果醋等的菌种、原理、关键条件）和发酵工程（核心步骤及应用），按“传统→现代”逻辑构建知识体系。通过表格梳理、问题链探究、高考题巩固等环节，帮助学生突破杂菌控制、步骤逻辑等难点，体现复习的系统性和针对性。 教案以广东特色发酵美食情境驱动，通过问题链（如“先通气后密封”目的）深化理解，结合2021湖北卷等真题训练，培养科学思维与探究实践能力。讲练结合与知识体系构建确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

高三生物一轮复习示范课教案：传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 授课教师：广东省高三生物教师 授课时长：45分钟 授课对象：高三学生 核心要求：逻辑严密、条理清晰、知识点完整；情境驱动、问题链引导；高考题巩固、高效提分 一、教学目标 1. 知识目标：掌握传统发酵技术（果酒、果醋、泡菜、腐乳制作）的原理、菌种、关键条件；理解发酵工程的核心步骤及应用；构建“传统发酵→现代发酵工程”的知识体系。 2. 能力目标：通过问题链探究提升逻辑推理能力；结合高考题掌握解题思路，提高知识迁移应用能力。 3. 素养目标：体会生物技术的应用价值，培养生命观念与科学探究意识。 二、教学重难点 重点：传统发酵技术的原理与关键操作；发酵工程的核心步骤。 难点：传统发酵中杂菌污染的控制；发酵工程各步骤的逻辑关联；高考题中情境与知识点的衔接。 三、教学方法 情境教学法、问题链驱动法、讲练结合法、小组合作探究法 四、教学过程 （一）情境导入：广东特色发酵美食引发思考（3分钟） 展示图片：佛山腐乳、客家黄酒、潮汕泡菜、广东果醋。 提问链1：①这些广东特色美食的制作都离不开什么核心过程？（发酵）②它们的风味各不相同，可能与哪些因素有关？（菌种、发酵条件等）③从家庭作坊式制作到工厂规模化生产，发酵技术经历了怎样的发展？ 过渡：今天我们就围绕“传统发酵技术的应用”和“发酵工程及其应用”展开复习，解开这些美食背后的生物学密码，同时掌握高考核心考点。 （二）核心知识点梳理一：传统发酵技术的应用（12分钟） 引导学生结合教材和生活经验，梳理传统发酵技术的核心知识点，教师通过问题链引导深化理解，最终形成结构化表格。 1. 知识梳理表格 发酵食品 核心菌种 代谢类型 发酵原理（反应式） 关键条件 操作注意事项 果酒（葡萄酒） 酵母菌 异养兼性厌氧型 C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 能量（无氧条件） 温度18~30℃；先通气后密封 葡萄先冲洗后去枝梗；发酵瓶留1/3空间；适时排气 果醋 醋酸菌 异养需氧型 ①糖源充足：C₆H₁₂O₆ → 2CH₃COOH + 2H₂O + 能量；②糖源不足：C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O + 能量 温度30~35℃；持续通气 果酒发酵完成后再接种醋酸菌；通入无菌空气 泡菜（潮汕泡菜） 乳酸菌 异养厌氧型 C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 能量 无氧环境；温度20℃左右 盐水煮沸冷却后使用；菜料完全浸没在盐水中；坛口水槽注满水密封 腐乳（佛山腐乳） 毛霉（主要） 异养需氧型 蛋白质→小分子肽和氨基酸；脂肪→甘油和脂肪酸 温度15~18℃；有氧环境 豆腐灭菌；控制盐、酒、香辛料的用量 2. 问题链探究深化 提问链2：①果酒制作中“先通气后密封”的目的是什么？（通气让酵母菌大量繁殖，密封创造无氧环境进行酒精发酵）②泡菜制作中“咸而不酸”的原因可能有哪些？（食盐浓度过高、发酵温度过低，导致乳酸菌代谢受抑制）③腐乳制作中加入酒和香辛料的作用是什么？（抑制杂菌污染、赋予独特风味） 重点强调：传统发酵技术的核心是“利用天然微生物”“控制发酵条件”，难点是杂菌污染的控制。 3. 高考题巩固练习（4分钟） （2021·湖北卷）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ） A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸 B．馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO₂ C．米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长 D．酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌 解析：本题考查传统发酵技术的菌种和原理。A项错误，泡菜制作的核心菌种是乳酸菌，酵母菌不产生乳酸；B项正确，酵母菌有氧呼吸产生CO₂，使馒头暄软多孔；C项错误，密封后酵母菌进行无氧呼吸，不利于其大量生长（有氧条件下酵母菌繁殖更快）；D项错误，低温会抑制乳酸杆菌的代谢和繁殖，不能产生大量乳酸杆菌。答案：B。 小结：解答此类题的关键是区分不同发酵食品的核心菌种和代谢特点，紧扣“菌种→原理→条件”的逻辑链。 （三）核心知识点梳理二：发酵工程及其应用（12分钟） 过渡：传统发酵技术依赖天然微生物，存在菌种杂、产量低、过程不稳定等问题。如何解决这些问题？引出“发酵工程”——传统发酵技术的现代化升级。 1. 发酵工程的核心步骤（逻辑链：菌种→培养基→发酵→产物） 1. 菌种的选育：从自然界筛选、诱变育种、基因工程育种（核心目标：获得高产、优质、抗逆的菌种）。 2. 培养基的配制：成分包括碳源、氮源、无机盐、生长因子等；需满足菌种的营养需求和发酵目标（如液体培养基用于扩大培养，固体培养基用于菌种分离）。 3. 灭菌：对培养基和发酵装置进行灭菌（如高压蒸汽灭菌），防止杂菌污染（发酵工程成功的关键）。 4. 扩大培养和接种：将选育好的菌种在适宜条件下扩大培养，然后接种到发酵罐中。 5. 发酵罐内的发酵：控制温度、pH、溶解氧等条件（如厌氧发酵控制氧气，需氧发酵通入无菌空气），监测发酵过程，保证菌种正常代谢。 6. 产品的分离提纯：根据产物类型选择方法（如过滤、萃取、蒸馏等）。 2. 问题链探究深化 提问链3：①发酵工程中“灭菌”和传统发酵中“控制杂菌”的方式有何不同？（发酵工程是彻底灭菌，传统发酵是抑制杂菌，利用天然优势菌种）②为什么发酵罐需要精确控制温度、pH等条件？（不同菌种的最适生长条件不同，精确控制可提高产物产量和纯度）③发酵工程的应用体现了生物技术的什么价值？（实现规模化、标准化生产，降低成本，满足人类生产生活需求） 3. 发酵工程的应用领域 · 医药领域：生产抗生素（青霉素）、疫苗、胰岛素等。 · 食品领域：生产食品添加剂（柠檬酸、味精）、发酵食品（大规模生产果醋、酸奶）。 · 环保领域：利用微生物降解污染物（如处理污水中的有机物）。 4. 高考题巩固练习（4分钟） （2021·辽宁卷改编）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ ） A. 乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖 B. 酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖 C. 酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同 D. 接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 解析：本题结合发酵工程流程考查菌种代谢特点。A项正确，醋酸菌可将乙醇转化为乙酸，且乙醇能抑制杂菌；B项错误，酵母菌为真核生物，可进行有丝分裂，醋酸菌为原核生物，以二分裂方式增殖；C项正确，酵母菌发酵先通气后密封，醋酸菌发酵需持续通气；D项正确，酵母菌发酵适宜温度18~30℃，醋酸菌发酵适宜温度30~35℃。答案：B。 小结：此类题常结合发酵流程考查原核与真核菌种的区别、发酵条件控制，需梳理“流程→菌种→条件→产物”的关联。 （四）知识体系总结与提升（3分钟） 引导学生构建知识网络： 传统发酵技术（利用天然微生物、手工操作）→ 发酵工程（人工选育菌种、规模化控制），核心逻辑均为“控制微生物代谢条件，获得目标产物”。 强调高考高频考点：①传统发酵的菌种、原理、关键操作；②发酵工程的核心步骤；③两者的区别与联系；④结合实际情境的应用分析。 （五）课堂作业布置（1分钟） 1. 整理本节课知识框架图，标注核心考点； 2. 完成2022·菏泽期中题（鸭梨醋饮制作相关），并写出解题思路； 3. 思考：广东某酒厂计划规模化生产客家黄酒，从发酵工程角度，需要解决哪些关键问题？（预习发酵工程的实际应用拓展） 五、板书设计 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 一、情境导入：广东特色发酵美食 二、传统发酵技术 1. 核心菌种与原理（表格核心内容） 2. 关键条件与杂菌控制 3. 高考考点：菌种→原理→操作 三、发酵工程 1. 核心步骤：菌种选育→培养基→灭菌→发酵→分离提纯 2. 应用领域：医药、食品、环保 3. 高考考点：步骤逻辑、条件控制、菌种区别 四、知识体系：传统→现代（控制微生物代谢） 学科网（北京）股份有限公司 $