2027届高考生物人教版一轮复习导学案：传统发酵技术的应用与发酵工程

该高中生物学高考复习学案系统覆盖传统发酵技术（腐乳、泡菜、果酒果醋制作）与发酵工程（基本环节、应用）核心考点，按“传统技术原理-现代工程流程”逻辑架构知识网络，通过细读教材拓展问题、判断正误等任务驱动，引导学生自主梳理微生物代谢与发酵条件的内在联系，构建层次分明的知识体系。 亮点在于诊断性自测与真题导向的探究设计，如开篇设置7道高考真题改编的判断正误题帮助学生自主诊断易错点，核心考向例题结合2025年江苏卷等真题分析发酵原理，培养科学思维与探究实践素养。归纳总结图表（如泡菜亚硝酸盐变化曲线）辅助理解，教师可通过学生错题分布精准指导，助力个性化复习与因材施教。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：传统发酵技术的应用与发酵工程 姓名： 学号： 班级： 课标 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、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 考情 分析 1.传统发酵技术的应用 2025·山东卷，20；2025·重庆卷，6；2025·江苏卷，6；2025·云南卷，15；2025·河南卷，6；2025·浙江1月选考，8；2024·河北卷，18；2024·湖北卷，1；2023·山东卷，12；2023·浙江6月选考，12 2.发酵工程及其应用 2025·甘肃卷，15；2025·陕晋青宁卷，3；2024·北京卷，17；2024·江西卷，11；2024·山东卷，14；2023·江苏卷，16；2023·山东卷，20 考点一　传统发酵技术的应用 1.基本概念 （1）发酵：是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 （2）传统发酵技术。 2.传统发酵食品的制作 （1）腐乳制作。 ①原理：蛋白质小分子的肽和氨基酸。 脂肪甘油和脂肪酸。 ②腐乳制作过程中起主要作用的微生物：毛霉是一种丝状真菌，其代谢类型是异养需氧型。 （2）泡菜的制作。 ①菌种来源：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：C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋能量。 ③制作流程。 细读教材 1.（选择性必修3 P6～7探究·实践拓展）制作泡菜时，盐水要煮沸后冷却使用的原因：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的微生物。冷却是防止高温杀死植物体表面天然的乳酸菌。 （3）果酒和果醋的制作。 ①制作原理。 果酒制作：酵母菌进行酒精发酵。 果醋制作：醋酸菌将糖分解成乙酸或将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 ②反应式比较。 果酒 制作 有氧 条件 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 无氧 条件 C6H12O62C2H5OH＋ 2CO2＋能量 果醋 制作 氧气、糖 源充足 C6H12O6＋2O22CH3COOH＋ 2CO2＋2H2O＋能量 氧气充 足、缺少 糖源 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 ③制作流程。 细读教材 2.（选择性必修3 P6～7探究·实践拓展）果酒制作时，发酵瓶装入葡萄汁后留有约1/3空间的目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 【判断正误】 （1）（2025·浙江1月选考，8）泡菜的风味由乳酸菌的种类决定。（　　） 答案：× 提示：泡菜的风味是由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定的。 （2）（2024·河北卷，18）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。（　　） 答案：√ （3）（2024·湖北卷，1）醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶。（　　） 答案：√ （4）（2024·浙江6月选考，10）酒精发酵是吸能反应。（　　） 答案：× 提示：酒精发酵是放能反应。 （5）（2022·江苏卷，16）葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋。（　　） 答案：× 提示：葡萄皮上虽然有醋酸菌，但酒精发酵是无氧环境，且酒精的浓度逐渐升高，原有的醋酸菌很难存活，制作葡萄酒后直接通入无菌空气，缺少醋酸菌种源，不能制作出葡萄醋。 （6）（2021·辽宁卷，8）果醋发酵时，乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖。（　　） 答案：√ （7）（2021·江苏卷，14）果醋发酵时，用重铬酸钾测定乙酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深。（　　） 答案：× 提示：酸性重铬酸钾能检验酒精，不能检验乙酸含量变化。 核心考向 考向1　围绕传统发酵产物的制备原理及过程，考查理解能力 1.（2026·辽宁大连模拟）传统的发酵技术在我国具有悠久的历史，在长期的生产生活实践中我们的祖先掌握了很多发酵技术，直接利用原材料中天然存在的微生物保存和制作食物，比如果酒、果醋、腐乳和泡菜等。下列相关叙述错误的是（　　） A.果酒制作的过程中酿酒酵母的最适生长温度约为35 ℃ B.果醋制作时加入一些上次发酵保留的基底醋更有利于快速发酵 C.制作腐乳主要是通过毛霉的作用将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸 D.制作泡菜时盐水没过菜料可为乳酸菌创造无氧环境 答案：A 解析：酿酒酵母的适宜温度为18～30 ℃，最适生长温度约为28 ℃；上次发酵保留的基底醋中含有醋酸菌，制作果醋时加入基底醋，相当于增加了醋酸菌的菌种数量，有利于快速发酵；制作腐乳时，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸；乳酸菌是厌氧菌，制作泡菜时盐水没过菜料可排出空气，为乳酸菌创造无氧环境，利于其发酵。 2.（2025·江苏卷，6）某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是（　　） A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B.过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率 C.过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌 D.过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 答案：B 解析：果酒发酵的菌种是酵母菌，是真核生物，果醋发酵的菌种是醋酸菌，是原核生物，两者的细胞结构不同；由题图可知，过程①为榨汁，果胶酶能分解细胞壁中的果胶，过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率；过程②为果酒发酵，酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，若每日多次开盖搅拌会引入O2抑制无氧呼吸，并且会增加杂菌污染风险；过程③为果醋发酵，醋酸菌利用乙醇产生醋酸的过程中不产生气体，不会出现大量气泡，且醋酸菌为好氧细菌，发酵时需为有氧环境。 3.（2026·山东菏泽模拟）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①盐水煮沸冷却后再倒入坛中；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可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 答案：C 解析：盐水煮沸是为了灭菌，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；②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了密封发酵，坛内的气体从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，而外面的气体不能进入坛内；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量，腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少。 归纳总结 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。 考点二　发酵工程及其应用 1.发酵工程 利用微生物的特定功能，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。 2.发酵工程的基本环节 细读教材 1.（选择性必修3 P22～23图1－9拓展）发酵罐中搅拌叶轮进行搅拌的作用是不仅使空气与发酵液混合，而且使微生物细胞与发酵液中营养物质充分接触。 2.（选择性必修3 P22～23图1－9拓展）相对于传统发酵技术，利用发酵工程生产葡萄酒，能使葡萄酒的产量和质量明显提高，其工程手段有菌种的选育、对原材料的处理、发酵条件的控制、产品的消毒等。 3.啤酒的工业化生产流程 4.发酵工程的应用 食品 工业 生产传统的发酵产品，如酱油、各种酒类 生产各种各样的食品添加剂，如柠檬酸、味精 生产酶制剂，如果胶酶、脂肪酶 医药 工业 生产各种药物、疫苗 农 牧 业 生产微生物肥料，如根瘤菌肥、固氮菌肥 生产微生物农药，如井冈霉素 生产微生物饲料，如用单细胞蛋白制成的微生物饲料 其他 方面 利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；对极端微生物的研究 核心考向 考向2　分析发酵工程及其应用，培养理解能力和获取信息能力 4.（2025·陕晋青宁卷，3）我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A.淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B.扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C.培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D.通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 答案：C 解析：淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源；通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种；空气一般用过滤除菌法，培养基、发酵罐常用高压蒸汽灭菌法，因此它们的灭菌方法不相同；已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累。 5.（2025·甘肃卷，15）我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺，改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是（　　） A.传统发酵时，葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程 B.工业化生产时，酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵 C.通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状 D.大规模发酵时，需要监测发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数 答案：B 解析：在传统发酵制作葡萄酒时，葡萄果皮上附着有多种微生物，如酵母菌等，这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程；工业化生产时，酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，能大量繁殖，进行扩大培养，在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精；通过诱变育种（利用物理、化学等因素诱导基因突变）或基因工程育种（定向改造生物的基因）能够改良葡萄酒发酵菌种（如酵母菌）的性状，如增强酒精耐受性等；大规模发酵时，发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢，进而影响发酵过程和产品质量，所以需要监测这些参数。 课堂训练 1.（2025·河南卷，6）食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是（　　） A.醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C.食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 答案：C 解析：醋酸发酵利用的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而参与酒精发酵的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵；以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，会有CO2产生，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降；黄酒发酵过程中，酵母菌在有氧条件下繁殖较快，而酒精要在无氧条件下产生，因此酵母菌繁殖越快则发酵产物酒精产率越低；使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一。 2.（2025·云南卷，15）黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（　　） A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B.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 C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 答案：B 解析：小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为酒曲中的微生物提供氮源和碳源，糖类等可以为微生物提供碳源；扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程；糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率；酒曲中微生物产生的淀粉酶等酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母（含酵母菌）发酵提供底物葡萄糖。 3.（2025·重庆卷，6）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 答案：D 解析：沸水浸泡能使蚕豆细胞死亡，从而减少细胞呼吸等对有机物的消耗；面粉中含有淀粉等营养物质，可为菌种的快速繁殖和生长提供营养；微生物一般不能直接吸收、利用蛋白质和淀粉（生物大分子），在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解，所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物；从图中可以看出，在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作，且整个过程并未密封，说明该过程主要利用的是好氧微生物发酵，而不是厌氧微生物发酵。 高三生物学导学案 第2页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $