专题16 发酵工程（复习课件）2026年高考生物二轮复习讲练测

SHENGWU 2026年高考 二轮复习讲练测 生物 上好课·精品资源 知识整合八 生物技术与工程 专题16 发酵工程 智能导览·极速定位 Company profile 析·考情精解 01 构·知能架构 02 串·核心通络 03 破·题型攻坚 04 拓·素养提升 05 自查探针+核心串讲+能力进阶，三步掌握核心整合 核心整合一 传统发酵技术及实例 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种 及制作原理 核心整合二 微生物的基本与应用 串讲1 微生物的基本培养技术 串讲2 微生物的纯培养 串讲3 微生物的选择培养和计数 真题动向+命题预测，两步攻克高考题型 part one 析·考情精解 剖析考情动向，精研考点分布 01 01 析·考情精解 命题轨迹透视 考查题型以选择题为主，单题分值多为2-3分，核心聚焦发酵工程原理与实际应用的衔接考查。 命题趋势：早近年转向核心考点的深度理解，聚焦三类重点内容：一是发酵微生物的代谢特性，如关联酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的切换机制、醋酸菌的需氧代谢特点分析发酵条件控制；二是发酵工程的核心技术，常结合培养基配制、无菌技术操作、发酵罐参数调控（温度、pH、溶解氧）等关键环节考查；三是发酵工程的实践应用，围绕食品发酵（酸奶、泡菜、果酒果醋制作）、生物医药（抗生素生产）、环境治理（微生物降解污染物）等场景，考查技术原理与实际生产的关联。 高考命题风向 新情境：微生物合成医用蛋白、生物可降解材料）、传统发酵食品的工业化升级（如泡菜、果酒的标准化生产）等，考查发酵微生物代谢调控、发酵条件优化等核心知识；还会关联环境治理热点，如借助微生物发酵降解工业废水有机物的科研背景，实现知识与现实问题的深度衔接。 新考法：不再孤立考查培养基配制、无菌技术等单一环节，而是聚焦“微生物筛选-发酵条件调控-产物分离纯化”的完整技术链，或跨模块整合微生物代谢、基因工程等内容；同时强化“原理+应用”的逻辑分析，如分析发酵罐中溶解氧、pH变化对产物合成的影响。 新角度：跳出常规发酵体系，关注特殊场景的发酵差异，如对比极端环境（高温、高盐）微生物与常规微生物的发酵特性及工艺适配性，凸显对科学思维的深度考查。备考需紧扣新风向，强化情境化训练与知识体系构建。 01 析·考情精解 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 传统发酵技术及实例 云南·T15　河南·T6　 甘肃·T15　江苏·T6　 山东·T20 湖北·T1 河北·T18  山东·T12　 微生物的基本应用 陕晋宁青·T3　 四川·T8　 湖南·T5 河北·T18 江苏·T11　 北京·T17　 黑吉辽蒙·T4 山东·T15　 浙江·T14 山东·T15 全国·T37 全乙·T37 山东·T15　 广东·T10　北京·T16　 2026命题预测 核心考点仍围绕发酵工程基础原理展开，将重点考查发酵微生物的种类与代谢类型（如酵母菌、乳酸菌、醋酸菌的呼吸方式差异）、培养基的成分与功能、发酵条件调控（温度、pH、溶解氧）等基础知识点。命题大概率设置易错陷阱考查概念精准度，例如混淆酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的产物、误将无菌技术操作中的“消毒”等同于“灭菌”、错判发酵罐中溶解氧变化对产物合成的影响，以此检测学生对基础概念的把握程度。 情境设计将紧密关联生活实践与科研前沿，凸显“题在书外，理在书中”的特点。可能依托传统发酵食品制作（如泡菜腌制、果酒酿造）的生活场景，考查发酵原理与操作细节；或引入工业发酵（如抗生素生产）、极端环境微生物发酵的科研背景，让学生提取信息分析问题。此外，传统发酵实验仍是高频考点，可能考查果酒果醋制作的实验原理、操作步骤，或给出异常实验现象（如果酒发酵产生酸味）让学生分析成因，以此强化科学探究能力的考查。备考需夯实概念基础，强化情境化训练与知识体系构建。 part TWO 构·知能架构 搭建知识网络，整合能力体系 02 02 构·知能架构 发酵工程的基本环节 选育菌种→扩大培养→接种 灭菌 配置培养基 食品、医药、农牧业、其他 传统发酵技术的应用 无菌技术 制作果酒：酵母菌 发酵工程 培养基的配制 微生物的基本培养技术 成分： 水、、氮源、无机盐等碳源 消毒、灭菌 微生物的纯培养 制作果醋：醋酸菌 制作腐乳：主要是毛霉 制作泡菜：乳酸菌 发酵工程的应用 微生物的利用 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 → → → 发酵罐内发酵 → 分离、提纯产物 → 获得产品 part THREE 串·核心通络 串讲核心考点，提炼方法技巧 03 (1)（25年云南T15改编）为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌( ) (2)（24年江苏T14改编）制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌( ) (3)（24年广西T3改编）豆豉发酵调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖( ) 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 × 不需灭菌 × × 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型 发酵条件 前期需氧， 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 生长适宜温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 室温 原理 酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇 氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸 毛霉将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖转化为乳酸 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 【易错一笔勾销】 1、误将酵母菌的无氧呼吸当作果酒发酵的唯一阶段，实际先通过有氧呼吸让酵母菌大量繁殖，再密封进行无氧呼吸产酒。 2、制作泡菜时认为盐水浓度越高越好，过高会抑制乳酸菌活性，过低则易滋生杂菌，通常盐水质量分数控制在 5%~20% 为宜。 3、腐乳制作中忽略加盐的分层加盐原则，表层加盐过少易导致杂菌污染，底层加盐过多会使腐乳过咸，影响风味。 4、果酒转果醋发酵时未调整温度，醋酸菌的最适生长温度为 30~35℃，若仍保持果酒发酵的 18~25℃，醋酸菌代谢缓慢无法产醋。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 能力1 “酵母菌与醋酸菌的发酵联动调控 1.果酒转果醋的本质是菌种代谢类型与环境条件的精准切换： 前期利用酵母菌兼性厌氧的特性，密封控温 18~25℃完成酒精发酵； 转醋时需敞口 / 通气、升温至 30~35℃，为严格好氧的醋酸菌提供溶氧和最适温度，使其将酒精氧化为醋酸。 高考高频拓展点在于，醋酸菌无线粒体，其有氧呼吸的酶分布在细胞膜，这是与酵母菌（真核生物，有氧呼吸酶分布在线粒体）的核心区别； 若转醋后醋酸产量低，除了温度、通气问题，还可能是果酒酒精度过高（＞12%）抑制了醋酸菌的活性。 1.某同学利用桃形李果实制作果醋，简易流程如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．果酒、果醋都是采用单一菌种发酵而成 B．过程①前要对果实灭菌，以防杂菌污染 C．过程②中会产生大量气泡，需适时拧松瓶盖放气 D．过程③菌种主要利用果酒中的酒精进行厌氧发酵 C      自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 传统发酵，采用混菌发酵方式 不需要对果实进行灭菌操作，可适当消毒处理 过程③为果醋发酵，菌种为好氧型的醋酸杆菌 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 能力2 乳酸菌与毛霉的酶促反应与发酵环境的协同效应 1.乳酸菌的无氧呼吸（产乳酸）和毛霉的胞外酶促反应（蛋白酶、脂肪酶水解），均依赖发酵环境的精准调控，且体现了 “环境影响酶活性→决定发酵结果” 的核心逻辑： 乳酸菌发酵需严格无氧，乳酸积累降低 pH，进一步抑制杂菌，若密封不严，杂菌产生的 CO₂会导致泡菜坛冒泡，且乳酸生成量减少； 毛霉作为需氧真菌，其分泌的胞外蛋白酶、脂肪酶需在有氧、15~18℃的条件下发挥活性，若前期培养密封，毛霉生长受抑，豆腐无法完成初步水解，后续腐乳风味和质地都会异常。高考易混点辨析：乳酸菌的乳酸发酵无 CO₂生成，而毛霉发酵不产生酒精，二者的代谢产物差异是鉴别发酵类型的关键依据。 2.四川豆瓣酱是以蚕豆、辣椒和食盐等为原料发酵制成的经典调味品，下列关于四川豆瓣酱的传统发酵过程及原理描述，不正确的是（    ） A．精选上等蚕豆，去皮后沸水漂烫，目的是杀死杂菌 B．蚕豆自然发酵后长满霉状物，推测是以霉菌为主的混合菌种发酵 C．豆瓣酱味道鲜美，可能是霉菌分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸 D．豆瓣酱制作完成装坛后，在表面铺上一层清油，目的是抑制霉菌的有氧呼吸 D      自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合一  传统发酵技术及实例 豆瓣酱制作完成装坛后，在表面铺上一层清油，铺清油隔绝氧气，抑制杂菌生长，防止腐败 (1)（24年江苏T3改编）)从试管取菌种前，先在火焰旁拔棉塞，再将试管口迅速通过火焰以灭菌( ) (2)（24年江苏T9改编）可用稀释涂布平板法对酵母菌计数( ) (3)（24年天津T8改编）根据菌落外表特征判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类( ) 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 √ √ √ 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 串讲1 微生物的基本培养技术 一、培养基的配制 1.含义:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 2.用途:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3.类型: 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 化学成分 不加凝固剂 加凝固剂，如琼脂 工业生产 观察微生物的运动 微生物分离、鉴定、活菌计数 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 培养基成分明确 分类、鉴定 天然培养基 合成培养基 固体培养基 液体培养基 半固体培养基 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲1 微生物的基本培养技术 4.成分: (1)一般都包含水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。 注意:牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养物质有氮源、碳源、维生素等,牛肉膏还可以提供磷酸盐。 (2)满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 培养的微生物 特殊要求 乳酸菌 培养基中添加维生素 霉菌 一般需将培养基调至酸性 细菌 一般需将培养基调至中性或弱碱性 厌氧微生物 提供无氧条件 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲1 微生物的基本培养技术 二、无菌技术 1.关键: 防止杂菌污染。 2.目的: 获得纯净的微生物培养物。 3.消毒与灭菌的比较: 项目 消毒 灭菌 不 同 点 条件 较为温和的物理、化学、生物因素 强烈的理化因素 结果 杀死物体表面或内部的部分微生物 杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子 适用 对象 操作空间、活体生物材料、操作者的衣着和双手 接种用具、培养器皿、培养基等 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法 相同点 消毒和灭菌的实质都是使微生物的蛋白质或核酸变性 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲1 微生物的基本培养技术 【易错一笔勾销】几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能量来源 蓝细菌 CO2 NH4+、NO3-等 光能 硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 大肠杆菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲2 微生物的纯培养 1.概念辨析: 培养物 纯培养物 纯培养 在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体。 由单一个体繁殖所获得的微生物群体。 获得纯培养物的过程就是纯培养。 菌落 分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的肉眼可见的有一定形态结构的子细胞群体 2.过程: 包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 3.常用方法: 平板划线法和稀释涂布平板法。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲2 微生物的纯培养 4.平板划线操作步骤及注意事项: (1)过程: ①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红 ②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液 ③试管口通过火焰 ⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞 ⑥将皿盖打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3-5条平行线，盖上皿盖。 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲2 微生物的纯培养 (2)灼烧接种环, 待其冷却后才能蘸取菌液, 以免温度过高杀死菌种。 (3)微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少, 最终得到由单个微生物繁殖而来的菌落。 (4)划线用力大小要适当, 防止用力过大将培养基划破。 (5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要将接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表: 项目 取菌种之前 每次划线之前 划线结束 灼烧 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端,使每次划线菌种数目减少 杀死接种环上残存的菌种,避免微生物污染环境和感染操作者 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲2 微生物的纯培养 【易错一笔勾销】 高压蒸汽灭菌时未排尽锅内冷空气，虽压力表显示达标，但实际温度不足 121℃，培养基或器械灭菌不彻底，后续培养易滋生杂菌，污染纯培养物。 接种环灼烧灭菌后未充分冷却就挑取菌种，高温会直接杀死目标微生物，导致接种操作失败，无法在培养基上获得相应菌落。 平板划线法操作时，未从上一次划线的末端开始新划线，线条重叠造成菌体密度过大，难以分离出单个菌落，达不到纯培养的核心目的。 未根据微生物代谢类型调整培养条件，如培养厌氧菌时未营造无氧环境，或未控制好最适温度，会导致目标菌生长受抑，杂菌趁机繁殖。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 串讲3 微生物的选择培养和计数 一、微生物的选择培养 1.选择培养基: 在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 ①加入青霉素的培养基 抑制细菌生长，分离真菌 分离固氮菌 分离自养型微生物 ④高温环境 分离耐高温的微生物 ⑤石油作为唯一碳源 能消除石油污染的微生物 ③不加含碳有机物的无碳培养基 ②不加氮源的无氮培养基 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 2.稀释涂布平板法: 将菌液进行一系列的梯度稀释后,将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面,进行培养。 (1)系列稀释操作。 系列稀释:移液管需要经过灭菌。操作时,试管口和移液管应离酒精灯火焰1~2 cm。操作过程如下: 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1×102 1×103 1×104 1×105 1×106 1×107 9 mL 无菌水 1×10 90mL无菌水 串讲3 微生物的选择培养和计数 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 (2)涂布平板操作： (3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后, 将平板倒置, 放入30~37 ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。  ①取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 ②将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 ③将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。 ④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 串讲3 微生物的选择培养和计数 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 二、微生物的数量测定 名称 稀释涂布平板法(间接计数法) 显微镜直接计数法 计数 原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品中的微生物的数量 计数 公式 每克样品的菌落数=(C/V)×M C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V:涂布时所用的稀释液的体积 M:稀释倍数 以血细胞计数板为例,每毫升原液含菌数=每小格平均菌体数×400×10 000×稀释倍数 缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以计数结果一般比实际活菌数目少 不能区分死细菌和活细菌,从而使结果偏大 串讲3 微生物的选择培养和计数 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 【易错一笔勾销】 混淆选择培养基与鉴别培养基的用途，用鉴别培养基进行选择培养，因缺乏特定筛选条件，无法抑制杂菌、富集目标菌，导致选择培养失败。 稀释涂布平板法计数时稀释倍数不当，倍数过高菌落数过少，过低则菌落重叠，均无法满足 30~300 个菌落的计数要求，结果误差大。 选择培养时未设置唯一碳源 / 氮源，如筛选分解纤维素的细菌时未用纤维素作唯一碳源，杂菌大量繁殖，无法有效富集目标微生物。 显微镜直接计数时忽略死活菌区分，且未对计数板进行校正，仅统计视野中菌体总数，导致计数结果远高于实际活菌数，数据失真。 串讲3 微生物的选择培养和计数 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 结构特点直接决定代谢方式，进而影响应用场景的选择， 体现“结构→功能→应用”的内在逻辑 原核生物无线粒体，有氧呼吸酶分布于细胞膜，因此醋酸菌、硝化细菌等需氧型原核菌，在发酵或环境治理中需持续保障通气条件，才能维持高效代谢 蓝细菌无叶绿体但含叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用（自养型），在生态工程中可通过固定CO₂和氮素改良贫瘠土壤、净化富营养化水体 酵母菌作为兼性厌氧真核生物，有线粒体供有氧呼吸增殖，无氧呼吸产酒精，这一结构与代谢的双重特性，使其成为果酒发酵的核心菌种。 　 甲组 乙组 丙组 丁组 上层菌 野生型菌 野生型菌 野生型菌 A基因敲除菌 下层菌 野生型菌 A-B双基因敲除菌 A基因敲除菌 A-B双基因敲除菌 竞争指数 1.4 3.8 1.3 1.4 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 1．细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关，A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理，科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养48h后，将两张滤膜上菌体刮下计数，上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数，结果如表。下列说法正确的是（　　） A．采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数，待有菌落长出后即可进行计数 B．由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌 C．通过乙、丁对比，可分析推理A蛋白对细菌的作用 D．推测B蛋白会增强A蛋白的毒性 C      需要菌落数量在30-300之间才能保证准确性，且需要培养至菌落稳定后才能计数，若菌落未完全形成会导致计数不准确 可能与A、B蛋白的相互作用有关，而非厌氧特性 B蛋白可能帮助细菌抵抗A蛋白的毒性，而非增强其毒性 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 选择培养的核心是“利用微生物营养特异性，通过配方设计实现目标菌的富集与杂菌排除”，关键在于“靶向控制营养条件” ① 依据“唯一碳源/氮源”筛选：如以纤维素为唯一碳源筛选纤维素分解菌、以尿素为唯一氮源筛选脲酶菌，本质是只有具备对应分解酶的微生物才能利用特定营养物质存活； ② 结合“抑制剂筛选”：如在培养基中加入青霉素（抑制细菌细胞壁合成），可筛选出真菌（酵母菌、霉菌）；加入高浓度盐可筛选耐盐菌； ③ 筛选与鉴别区分：选择培养基的目的是“富集目标菌”，鉴别培养基（如伊红美蓝、刚果红培养基）是“区分已筛选出的目标菌与其他菌”，二者常配套使用。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 2．双孢菇是一种食用菌。某实验室以双孢菇为原料，分离纯化其在贮藏过程中滋生的细菌、霉菌等微生物。下列叙述正确的是（    ） A．配制选择培养基时，应先灭菌再倒平板 B．使用后的培养基需消毒处理后才能丢弃 C．培养基和接种环可使用干热灭菌法进行灭菌 D．培养细菌时，一般需要将培养基pH调至酸性 A      使用后的培养基需灭菌（如高压蒸汽灭菌）处理，而非消毒，因消毒无法彻底杀死所有微生物孢子 培养基通常采用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌），而接种环通常可用灼烧灭菌法。干热灭菌法适用于玻璃器皿等 细菌培养需中性或弱碱性环境，霉菌才需酸性环境 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 微生物是生物工程的“核心工具”，实现多模块协同应用： ① 基因工程中，微生物承担“工具酶供体”（限制酶、DNA连接酶来自细菌）、“载体”（质粒来自细菌、噬菌体）、“受体细胞”（大肠杆菌、酵母菌）的多重角色，构成“工具→载体→目的基因表达”的全链条； ② 发酵工程中，通过调控微生物代谢（如控制碳氮比、加入诱导剂）提升产物产量，如利用工程菌生产胰岛素时，通过乳糖诱导启动子启动目的基因表达； ③ 生态工程中，利用微生物群落的协同代谢（多种微生物分工分解复杂有机物）实现物质循环，如秸秆降解菌分解纤维素、油污分解菌降解石油污染物，核心是利用微生物的分解作用修复生态环境。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 3．发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用，使用如图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。下列说法错误的是（    ） A．培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌，若被杂菌 污染，将会导致产量下降 B．在菌种选育过程中，可以利用诱变育种或基因工程育 种等手段 C．若发酵罐内正进行果酒发酵，则使用叶轮搅拌的目的 是增加发酵液中的溶解氧 D．水在发酵罐夹层流动的作用是冷却，通过控制流速调节罐温 C      果酒发酵为厌氧发酵，所以搅拌的目的不是为了增加溶解氧，而是为了让菌体和发酵液充分接触 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 能力4 微生物计数与发酵过程的数据分析 从“操作层面”上升到“数据解读与误差分析”，实现实验结果与应用场景的关联 ① 稀释涂布平板法计数的核心是“菌落数对应活菌数”，误差来源包括稀释倍数不当（偏离30~300个菌落范围）、杂菌污染、菌落重叠，需通过设置空白对照（排除培养基污染）、平行组（减少偶然误差）优化； ② 显微镜直接计数法的误差在于“无法区分死活菌”，结果偏高于实际活菌数，适用于快速估算菌体总量，不适用于精准活菌计数； ③ 发酵过程中，微生物生长曲线与产物积累密切相关：如酵母菌发酵产酒精时，对数期菌体快速增殖，稳定期酒精大量积累，若对数期通气不足，会导致菌体数量少，后续酒精产量降低。 自查 探针 能力 进阶 核心 串讲 03 串·核心通络 核心整合二  微生物的基本与应用 4．石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害，还严重影响居民的健康生活，且污染物含量越多，降解难度越大。为解决石油污染问题，某科研小组用了将近1年的时间，从长庆油田中被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌，如图所示。小明用该法进行了过程④的操作，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、58和52。下列说法中错误的是（    ） A．步骤③培养基中以石油为唯 一碳源，使用高压蒸汽灭菌 法灭菌 B．平板冷却后倒置可防止皿盖 上的水珠落回污染培养基和防止培养基中的水分过快挥发 C．采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数 D．根据小明的实验结果，可得出每升该样品中的活菌数为5.2×106个 D      （46+58+52）÷3÷0.1×1000×100=5.2×107（个） part FOUR 破·题型攻坚 破解题型规律，攻克解题难关 04 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 真题动向 命题预测 1．（2025·海南·高考真题）山兰酒以海南山兰早稻米为原料  添加酒曲，经传统发酵酿造而成，发酵结束后快速冷却酒液并过滤，可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列有关叙述错误的是（    ） A．酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种 B．充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化，为酵母菌提供更多的原料 C．适宜的发酵温度有利于提高酶的活性，进而提高酒的产量 D．快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质 A   酒曲在传统发酵中通常含有多种微生物，如霉菌（如根霉、曲霉）负责淀粉糖化，酵母菌负责酒精发酵，并非单一菌种 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 真题动向 命题预测 2．（2025·天津·高考真题）青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（    ） A．用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用血细胞计数板实时监测活菌数量 D．用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 C   血细胞计数板无法区分死菌与活菌，且青霉菌为多细胞丝状结构，难以分散计数，实时监测活菌数不准确，操作不当 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 真题动向 命题预测 3．（2025·广西·高考真题）利用微生物分解厨余垃圾可实现资源的再利用。下列说法错误的是（　　） A．厨余垃圾分解过程产生的热量，会影响分解效率 B．对组成复杂的厨余垃圾再分类，可提高利用效率 C．厨余垃圾中的淀粉，可作为微生物的碳源和氮源 D．含盐量高的厨余垃圾，可选用耐高盐的微生物分解 C   淀粉由C、H、O组成，仅含碳元素，可为微生物提供碳源，但无法提供氮源（氮源需含N元素） 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 真题动向 命题预测 4．（2025·贵州·高考真题）金龟子绿僵菌（Ma）是一种昆虫病原真菌，可以侵染某些农林害虫。Ma寄生时其孢子（单细胞后代）萌发后侵入昆虫体内大量增殖并产生毒素，导致寄主僵化、死亡。下列叙述错误的是（　　） A．可利用Ma开发成微生物杀虫剂 B．为分离Ma可从研磨的僵虫组织中取样 C．稀释涂布平板法可用于分离样品中的Ma D．接种培养Ma时使用的器具需消毒 D   微生物培养中，接种环等直接接触菌种的器具需严格灭菌（如灼烧灭菌），而非仅消毒，消毒无法彻底杀灭微生物的芽孢或孢子 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 真题动向 命题预测 5．（2025·重庆·高考真题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（    ） A．沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗 B．面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养 C．菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物 D．豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵 D   从图中可以看出，在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作，且整个过程不是完全密封的，说明主要利用的是好氧微生物发酵，而不是厌氧微生物发酵 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 1．（2025·河北·一模）某同学尝试用糯米制作传统米酒和米醋，实验流程如下： ①糯米浸泡后蒸熟，冷却至；②加入酒曲（含酵母菌和根霉），搅拌均匀后密封；③发酵3天后，开盖加入醋曲（含醋酸菌），并保持通气；④继续发酵5天，过滤得米醋。下列关于上述实验的分析正确的是（　　） A．步骤①中糯米蒸熟的目的是杀灭所有微生物，避免杂菌污染 B．步骤②中密封的目的是为酵母菌提供无氧环境，促进其大量繁殖 C．步骤③中加入醋曲后通气的目的是促进醋酸菌将酒精转化为醋酸 D．步骤④中过滤前检测到发酵液中酒精浓度下降，则说明米醋制作成功 C   “杀灭所有微生物”表述过于绝对（可能存在耐高温的微生物孢子） 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 酵母菌大量繁殖需在有氧条件下进行 也可能是其他因素（如挥发、杂菌消耗等），不能直接说明米醋制作成功，需进一步检测醋酸含量 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 2．（2025·贵州·二模）制醋、制酒是我国的传统发酵技术。下列叙述错误的是（    ） A．一段时间内，制醋和制酒过程的发酵液pH均会降低 B．若发酵液中缺少糖源时，醋酸菌可利用乙醇生成乙酸 C．酿酒和制醋所需的微生物都不能将CO₂转变为有机物 D．酿酒过程中，将容器密封可以促进菌种的生长繁殖 D   酿酒初期需少量氧气供酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中会释放大量能量满足酵母菌繁殖所需，密封后转为无氧环境促进酒精发酵。且密封不利于酵母菌的生长繁殖 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 3．（2025·河南·一模）水产养殖中嗜水气单胞菌常引发鱼类病害。为筛选高效拮抗菌，研究人员从患病鱼塘底泥中分离多种菌株并扩大培养。将各组菌株的无菌发酵滤液与未凝固的普通培养基（该温度不会对菌株造成影响）混合倒平板，冷却后中央接种嗜水气单胞菌，通过菌落生长情况筛选拮抗菌。下列叙述错误的是（　　） A．在患病鱼塘底泥取样比清洁水域更容易获得嗜水气单胞菌拮抗菌 B．平板中央接种嗜水气单胞菌后，需要放在恒温培养箱中正置培养 C．可将等量无菌水与未凝固的普通培养基混合倒平板，冷却后接种作对照 D．嗜水气单胞菌生长最受抑制的组别对应的菌株即为最高效拮抗菌 B   平板中央接种嗜水气单胞菌后，应放在恒温培养箱中倒置培养，而不是正置培养 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 4．（2025·山东聊城·三模）研究人员欲筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物以降解餐余垃圾，进行的操作如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行高压蒸汽灭菌处理 B．可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上 C．X培养基含有淀粉和抗生素，Y培养基是不含琼脂的液体培养基 D．图中降解淀粉最高效的微生物是⑤，可根据菌落特征初步判断微生物类型 A   餐余垃圾浸出液中含有目的菌，因此不能对其进行高压蒸汽灭菌处理 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 5．（2025·陕西西安·一模）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其简要的工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程①可用赤霉素处理大麦，使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶 B．过程②煮沸可以终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 C．过程③的主发酵阶段酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行糖的分解和代谢物的生成 D．可通过菌种的选育、发酵过程的控制等手段使啤酒的产量明显提高 04 破·题型攻坚 真题动向 命题预测 C   主发酵阶段：酵母菌先通过有氧呼吸大量繁殖，随后转为无氧呼吸分解糖产生酒精；后发酵阶段主要是风味物质的生成（并非主要进行糖的分解） 能力4 发酵工程及其应用 part FIVE 拓·素养提升 关联特色情境，提升学科素养 05 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 1.碳元素衍生材料的细胞领域创新应用 作为细胞基本元素的碳，其衍生的碳点成为前沿热点。它是量子点的绿色替代品，可由生物质合成，低毒且生物相容性好。通过功能化修饰后，手性碳点能用于生物分子识别，普通碳点则可助力细胞层面的生物传感、成像以及药物递送，比如精准定位病变细胞并释放药物，为细胞相关疾病治疗提供新工具。 2.染色质中核酸与蛋白化合物的精细结构解析 2025年11月牛津大学团队开发的MCCu技术，实现了单碱基对精度解析染色质三维结构。该研究揭示组蛋白（蛋白质）乙酰化可降低染色质压缩度，核小体缺失状态会驱动基因调控元件空间靠近，这一发现阐明了核酸与蛋白质的相互作用对细胞基因表达的调控机制，为研究细胞功能异常引发的疾病提供了全新视角。 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 3.合成细胞的化合物组合构建突破 合成细胞作为2025年IUPAC十大新兴技术之一，是细胞元素和化合物研究的重要方向。科研人员通过“自下而上”用脂质体等基础化合物构建人造细胞，或“自上而下”简化天然细胞，这类合成细胞既能模拟天然细胞的生命过程，还能作为“细胞工厂”，利用细胞内的元素合成定制药物，甚至参与二氧化碳固定，实现元素的高效循环利用。 4.热凝胶高分子适配细胞的医学应用 热凝胶高分子作为细胞相关的功能化合物，其溶液在体温下可转变为凝胶。该特性使其能适配细胞生存环境，用作3D生物打印的细胞支架，也可作为可注射药物缓释系统，甚至已应用于眼科手术，替代受损玻璃体以保护视网膜细胞，为细胞损伤修复提供了新型材料支撑。 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 一、结合教材分析类 1．分析并回答下列问题： (1)相比于传统自然发酵，工业发酵中选用人工选育的优良菌种进行生产，优势是什么？原因是? 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 优势是产量高、产物纯度高、生产效率高且性状稳定；原因是人工选育的优良菌种经过定向改造或筛选，具备目标产物合成能力强、适应工业发酵环境（如发酵罐内的通气、温度、pH条件）的特性，可避免自然菌种产量低、性状不稳定、杂产物多的缺陷，契合工业发酵规模化、高效化的需求，这也符合教材中“优良菌种是发酵工程成功的关键前提”的核心原理。 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 (2)工业发酵中，发酵罐需严格控制通气量、温度和pH值，原因是? (3)发酵工程的产物分离纯化环节不可或缺，其意义是什么？原因是? 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 原因是微生物的代谢活动直接决定发酵产物的产量和质量，而通气量、温度、pH值是影响微生物代谢的关键环境因素；通气量保障需氧微生物有氧呼吸供能，温度影响酶活性进而调控代谢速率，pH值影响微生物细胞膜通透性和代谢途径，严格控制这些条件可为微生物创造适宜的代谢环境，促进目标产物合成，避免因环境失衡导致菌种生长受阻或产物合成减少，这与教材中“发酵过程环境调控是提高发酵效率的核心技术”的原理一致。 意义是获得高纯度、符合应用标准的目标产物，保障产品质量和安全性；原因是发酵液中存在菌体、未利用的营养物质、代谢副产物等杂质，这些杂质会影响产物的品质和应用，甚至产生毒性，而分离纯化可通过过滤、萃取、蒸馏等方法去除杂质，提纯目标产物，这符合教材中“产物分离纯化是发酵工程实现工业化应用的最后关键环节”的核心要求。 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 二、长句作答类 2．分析并回答下列问题： (1)发酵工程中，培养基的配制需遵循“营养全面、比例适宜”的原则，原因是? 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 原因是培养基是微生物生长和合成目标产物的营养基础，微生物生长需要碳源、氮源、无机盐、水、生长因子等多种营养物质，不同营养物质的比例会影响微生物的生长速率和产物合成方向；只有营养全面才能满足微生物的基本生长需求，比例适宜才能协调微生物生长与产物合成的关系，避免因某一营养物质缺乏或过量抑制代谢,这与教材中“培养基的配制是发酵工程的重要基础环节”的要求一致。 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 (2)利用乳酸菌发酵生产酸奶时，需在密封条件下进行，原因是? (3)工业发酵中，常采用“连续发酵”替代“分批发酵”，其优势是?原因是? 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 原因是乳酸菌是厌氧微生物，其发酵产乳酸的代谢过程需要在无氧环境中进行；密封条件可隔绝空气，避免氧气进入发酵环境，防止乳酸菌因有氧环境受到抑制，同时保证乳酸菌正常进行无氧呼吸产生乳酸，进而完成酸奶的发酵制作，这符合教材中“发酵条件需匹配微生物的代谢类型”的核心原理。 优势是提高生产效率、降低生产成本；原因是连续发酵可持续向发酵罐中添加新鲜培养基，同时排出含产物的发酵液，使微生物始终处于对数生长期或稳定期，维持高效的产物合成状态，避免了分批发酵中“接种—生长—衰退”的周期循环，减少了发酵罐闲置时间，提高了设备利用率，且能稳定产物产量和品质，这契合教材中“发酵工艺优化可提升工业化生产效益”的原理。 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 三、新情境探究 情境素材：下图表示利用微生物发酵处理农业秸秆（主要成分是纤维素）生产生物柴油的流程，流程中先通过纤维素分解菌将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，再接种产油酵母菌将葡萄糖转化为脂肪，最后通过提取和加工获得生物柴油。其中，产油酵母菌的发酵需控制在有氧、适宜温度（28～32℃）和pH（5.5～6.5）的条件下，且培养基中碳氮比需调控为30:1左右以促进脂肪合成。回答下列问题： (1)将纤维素分解菌接种到以纤维素为唯一碳源的培养基上，可筛选出目的菌，原因是 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 该培养基为选择培养基，以纤维素为唯一碳源；只有能合成纤维素酶的纤维素分解菌，可将纤维素分解为葡萄糖供自身生长，而其他不能分解纤维素的微生物因无法获取碳源无法生存，因此能筛选出目的菌，这符合教材中“选择培养基可定向筛选目标菌种”的原理。 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 (2)产油酵母菌发酵时控制碳氮比为30:1的目的是? (3)该流程中，纤维素分解菌与产油酵母菌的协同作用对生物柴油生产的意义是? 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 目的是促进产油酵母菌将葡萄糖转化为脂肪合成；因为碳氮比会调控酵母菌的代谢方向，当碳氮比为30:1时，碳源相对充足、氮源相对匮乏，酵母菌无法大量合成蛋白质用于生长繁殖，会将多余的碳源转化为脂肪储存起来，从而提高脂肪产量，为生物柴油的生产提供充足原料，这体现了教材中“营养比例调控微生物代谢方向”的核心原理。 意义是实现农业秸秆的资源化利用，提高生物柴油生产的效率和经济性；因为农业秸秆中的纤维素无法被产油酵母菌直接利用，纤维素分解菌可将其分解为葡萄糖，为产油酵母菌提供碳源，两者协同完成从秸秆到脂肪的转化，既解决了发酵原料的来源问题，又提高了原料的利用率，降低了生物柴油的生产成本，符合教材中“微生物协同作用可提升发酵工程资源转化效率”的原理。 1．（2025·江苏·三模）酸笋具有独特的酸味和香气，是乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多种微生物发酵而成的传统食品，主要流程如下图。相关叙述错误的是（    ） A．竹笋杀青、漂烫既能使酶失活保持竹笋天然色泽，又能有效杀灭竹笋表面的微生物 B．乳酸菌是酸笋发酵的主要菌群，其产酸既能抑制腐败菌生长，又能形成独特的酸香 C．酵母菌是酸笋发酵的次要菌群，其产酒精既能增加醇香，又能为醋酸菌发酵提供底物 D．发酵过程监控好条件使微生物同时发酵，既能缩短发酵时长，又能提高酸度 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 D   实际发酵分阶段进行：初期酵母菌产酒精（微氧或无氧），后期乳酸菌主导产酸（厌氧） 2．（24-25高二下·安徽芜湖）根据食品安全国家标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个。研究小组为检测某品牌牛奶是否合格，进行如下实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①中需用巴氏消毒法对加入的牛奶 进行处理 B．步骤②配制好的培养基灭菌后还需要添 加缓冲液调节pH C．若步骤③中平均菌落数为45，说明该品牌牛奶不合格 D．图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果大 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 C   本实验的目的是检测某品牌牛奶是否合格 灭菌前要添加缓冲液调节pH 图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果小，因为图示方法统计的是活菌数，且统计的结果往往偏小，而显微计数法统计的结果中包括活菌和死菌数 3．（2025·黑龙江大庆·三模）研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（    ） A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养 B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基 C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同 D．若①②③菌落数分别为20、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.6×107个/mL 05 拓·素养提升 素养链接 高考预测 B   菌株是从盲肠中分离的厌氧细菌，故在平板培养时需置于厌氧环境中 菌落和透明圈之间的直径作比 20（舍弃）、37、39，则平均菌落数是38，内容物中纤维素分解菌密度为C/V×M=38/0.2×105=1.9×107个/mL chemistry 感谢 THANK YOU 生物 高考复习 观看 $