2026届高三生物一轮复习课件《选修三》回归教材：发酵工程知识点复习

该高中生物学高考复习课件聚焦发酵工程专题，覆盖传统发酵技术应用、微生物培养、选择计数及发酵工程应用等高考核心考点，依据新课标要求梳理结构与功能观、物质与能量观等生命观念，通过考点权重分析明确微生物培养技术（占比35%）、发酵原理及应用（占比40%）等高频考查内容，归纳实验分析、原理阐述、计算应用等常考题型。 课件亮点在于“原理-操作-应用”三层递进的备考设计，如结合果酒发酵中“留1/3空间”操作分析有氧呼吸与无氧呼吸关系，培养科学思维和探究实践素养。针对稀释涂布平板法计数公式（C/V×M）设置真题变式训练，解析“30-300菌落计数原则”等易错点，帮助学生掌握实验题答题技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第1章 发酵工程 汇报人：LJC 1 目录 01 传统发酵技术的应用 04 发酵工程及应用 03 微生物的选择培养和计数 02 微生物的基本培养技术 2 传统发酵技术及应用 01 3 一、传统发酵技术及应用 1.发酵：发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物代谢转化为人类所需要的产物的过程。 发酵原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力。 2.传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 发酵特点：混合菌种的固体发酵及半固体发酵；家庭式或作坊式；无严格灭菌 （1）腐乳发酵 a.微生物：酵母菌、曲霉、毛霉等，主要作用的是毛霉（好氧真菌，真核生物） b.发酵过程：豆腐中的蛋白质被酶催化分解成小分子的肽和氨基酸。 （2）乳酸发酵 a.微生物：植物体表面天然的乳酸菌（厌氧细菌，原核生物）。 b.发酵原理： C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 一、传统发酵技术及应用 （2）乳酸发酵 c.方法步骤中的关键操作 ①5%-20%盐水煮沸：杀菌除氧 盐水冷却：避免高温杀死乳酸菌 ②八成满：防止发酵液溢出坛外；防止盐水未完全淹没菜料；方便拿取。 ③盐水没过菜料、水槽注水：创造无氧环境 d.结果分析 ①白膜：泡菜坛中的白膜是产膜酵母菌繁殖形成的。 ②发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化 （3）果酒发酵 a.微生物：植物体表面天然的酵母菌（兼性厌氧真菌，真核生物）。 b.发酵原理： c.方法步骤中的关键操作： ①先清洗1-2次，再去除枝梗：避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会 ②装葡萄汁留1/3空间： 先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖； 防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出 ③每隔12h松瓶盖：排出发酵产生的CO2 ④发酵温度：18-30℃ d.结果检测：酸性重铬酸钾溶液检测酒精（橙色→灰绿色） 一、传统发酵技术及应用 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）＋2CO2+能量 酶 （3）果醋发酵 a.微生物：空气中天然存在的醋酸菌（好氧细菌，原核生物）。 b.发酵原理： 在氧气、糖源充足时，将糖分解成乙酸： 当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 c.方法步骤中的关键操作： ①在果酒的基础上进行果醋发酵：打开瓶盖，盖上纱布（供给氧气和醋酸菌，防止污染） ②发酵温度：30-35℃ d.结果检测：观察醋酸菌膜（白膜）是否形成 一、传统发酵技术及应用 C6H12O6 + 2O2 2CH3COOH（乙酸）+ 2H2O + 2CO2 + 能量 酶 C2H5OH + O2 CH3COOH（乙酸）+ H2O + 能量 酶 微生物的基本培养技术 02 8 二、微生物的基本培养技术 1.微生物：难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒等。 发酵工程中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 2.培养基的配制 （1）培养基： 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 a.培养基作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 b.培养基种类：液体培养基、半固体培养基、固体培养基 固体培养基添加凝固剂“琼脂”（琼脂不提供营养） c.成分：一般都含有碳源、氮源、水、无机盐。 特殊营养物质：培养乳酸杆菌需要添加维生素； 培养霉菌时需将PH调至酸性，培养细菌时将PH调至中性或弱碱性； 培养厌氧微生物时需要提供无氧条件。 微生物在培养基表面或内部生长，形成肉眼可见的菌落 二、微生物的基本培养技术 3.无菌技术：获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 （1）消毒：使用较为温和的物理、化学或生物等方法，杀死物体表面或内部一部分微生物。 a.煮沸消毒法：可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。 b.巴氏消毒法：针对不耐高温的液体，如牛奶等。可以杀死绝大多数微生物，但不破坏牛奶的营养成分 c.化学药剂消毒：70%~75%酒精擦拭双手；氯气消毒水源。 d. 紫外线消毒法：消毒对象一般是接种室、接种箱、超净工作台等。 （2）灭菌：指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。 a.湿热灭菌：使用高压蒸汽灭菌锅，灭菌对象：培养基。 b.干热灭菌：灭菌对象是耐高温，需保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属器具等。 c.灼烧灭菌：灭菌对象是涂布器、接种环、接种针等。 二、微生物的基本培养技术 3.无菌技术：获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 关键考点： a.消毒和灭菌的一般原理：使微生物的核酸或蛋白质等有机物变性失活！ b.为了避免周围环境微生物污染，操作应在超净工作台上并在酒精灯火焰旁进行。 4.微生物的纯培养： （1）菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的，有一定形态结构的子细胞群体。 （2）倒平板：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。 ①拔出锥形瓶的棉塞 ②将瓶口迅速通过火焰 ③用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10～20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。 ④等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置（倒置）。 目的：防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。 目的：防止瓶口微生物污染培养基。 4.微生物的纯培养： （2）倒平板：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。 二、微生物的基本培养技术 5.平板划线法：（工具：接种环） 一种通过在固体培养基表面划线逐步稀释微生物样本，从而分离出单个菌落 （1）注意事项： ①接种环只蘸一次菌液，并多次划线以分散微生物。 ②划线首尾不相接 ③划线后,培养皿倒置培养 （2）灼烧接种环： ①取菌种前：杀死接种环上的微生物 ②每次划线前：杀死上次的残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端 ③接种结束后：杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者 （3）末端划线原因： 使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。 二、微生物的基本培养技术 1 2 3 4 5 灼烧次数=区域数+1 微生物的选择培养和计数 03 14 1.选择培养基： （1）概念：在微生物学中，将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，称为选择培养基。 （2）常见的选择培养基： ①70-80℃高温：筛选耐高温的微生物 ②以尿素为唯一氮源：筛选分解尿素的细菌 ③培养基添加青霉素：筛选真菌，杀死细菌 ④以石油为唯一碳源：筛选石油降解菌 ⑤以纤维素为唯一碳源：筛选纤维素分解菌 ⑥不加碳源：筛选自养型微生物，如蓝细菌、硝化细菌等 ⑧不加氮源：筛选固氮型微生物，如根瘤菌等。 鉴定培养基：用于鉴别不同类型微生物的培养基。 如：a.以尿素为唯一氮源的培养基加入酚红指示剂，根据是否变红判断尿素是否分解； b.以纤维素为唯一碳源的培养基加入刚果红，根据是否形成透明圈判断纤维素是否 分解 三、微生物的选择培养和计数 2.稀释涂布平板法：（工具：涂布器） （1）概念：将菌液进行一系列梯度稀释（倍比稀释），然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。 （2）稀释涂布平板法用于间接计数 a.原理：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。通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 b.原则：选择30-300个菌落的平板；每个稀释度至少取3个平板取其平均值 c.结果：统计的菌落比活菌的实际数目少，原因：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。 d.计算公式： C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) M：稀释倍数 三、微生物的选择培养和计数 每g样品中的菌落数＝ (C÷V)×M 2.稀释涂布平板法：（工具：涂布器） 显微镜直接计数法 ①细菌计数板：对细菌等较小的细胞进行观察和计数。 血细胞计数板：常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。 ②估算结果比实际数目偏大，原因：不能区分死菌和活菌 三、微生物的选择培养和计数 可以用台盼蓝染液区分死细胞与活细胞 3.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1)原理：只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 (2)培养基：以尿素为唯一氮源，添加KH2PO4/Na2HPO4：提供无机盐并调节PH 取样：铲去表层土，距地表3-8cm。 标记：皿底做标记 统计：每隔24h统计一次，防止因培养时间不足，导致遗漏菌落。 发酵工程及应用 04 18 1.发酵工程的基本环节 （1）基本环节：一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。 重点环节： ①选育菌种：自然界筛选、诱变育种、基因工程育种 ②扩大培养：目的是为了增加菌种数量，缩短生产周期。 ③配制培养基、灭菌：一般选用液体培养基、湿热灭菌 ④发酵罐内发酵：发酵工程的中心环节。需要及时补充营养组分，且严格控制温度、PH、溶解氧等条件。环境会影响生物的生长繁殖和代谢物的形成。 ⑤分离、提纯产物：产品是微生物细胞本身—采用过滤和沉淀等方法将产品分离、干燥 产品是代谢物—提取、分离和纯化等措施。 四、发酵工程及应用 2.发酵工程的应用 发酵工程特点：产物专一、生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、废弃物对环境污染小且容易处理。 （1）在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品：利用黑曲霉等生产酱油；利用酿酒酵母生产酒精。 ②生产食品添加剂：增加食品的营养；改善食品的口味、色泽和品质；延长食品的保存 期。利用黑曲霉等生产柠檬酸，利用谷氨酸棒状杆菌将谷氨酸制成味精。 ③生产酶制剂：α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、氨基肽酶等 （2）在医药工业上的应用 将基因工程、蛋白质工程和发酵工程相融合，获得具有某种药物生产能力的微生物、或者利用基因工程菌制作疫苗。 四、发酵工程及应用 2.发酵工程的应用 （3）在农牧业上的应用 ①生产微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥等 ②生产微生物农药：是生物防治的重要手段。 ③生产微生物饲料：单细胞蛋白，即微生物菌体 （4）在其他方面的应用 嗜热菌、嗜盐菌用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的质量。 四、发酵工程及应用 $