2024屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試專題九生物技術(shù)與工程第15講發(fā)酵工程課件

專題九生物技術(shù)與工程第15講發(fā)酵工程思維導(dǎo)圖體系構(gòu)建答案：

酵母菌

乳酸菌

碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽

平板劃線法

濕熱滅菌

尿素

稀釋涂布平板

選育菌種

擴(kuò)大培養(yǎng)第15講發(fā)酵工程1．(選擇性必修3P6“探究·實(shí)踐”)制作傳統(tǒng)泡菜的鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是什么？___________________________________________________________________2．(選擇性必修3P7“探究·實(shí)踐”)在制作果酒的第4步，每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次，但又不打開(kāi)，這樣做的目的是什么？___________________________________________________________________教材剖析擴(kuò)展提升提示：加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響。提示：使二氧化碳排出，不打開(kāi)瓶蓋是防止氧氣和有害雜菌進(jìn)入。第15講發(fā)酵工程3．(選擇性必修3P13“探究·實(shí)踐”)操作時(shí)，接種環(huán)通過(guò)滅菌，在第二次及以后劃線時(shí)，總是從上一次的末端開(kāi)始劃線。這樣做的目的是什么？___________________________________________________________________4．(選擇性必修3P19“探究·實(shí)踐”)該實(shí)驗(yàn)中的選擇培養(yǎng)基對(duì)分解尿素的細(xì)菌具有選擇作用。若要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了篩選的作用，對(duì)照組應(yīng)如何設(shè)置？___________________________________________________________________教材剖析擴(kuò)展提升提示：將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得不連續(xù)的單個(gè)菌落。提示：用完全培養(yǎng)基接種后在相同條件下同時(shí)培養(yǎng)。第15講發(fā)酵工程5．(選擇性必修3P23“文字信息”)發(fā)酵罐中設(shè)計(jì)攪拌葉輪進(jìn)行攪拌的意義是什么？___________________________________________________________________6.(選擇性必修3P25“思考·討論”)流程⑥在加入酵母菌前需將麥汁進(jìn)行冷卻，其目的是什么？___________________________________________________________________教材剖析擴(kuò)展提升提示：使菌種與發(fā)酵底物更能充分接觸，提高發(fā)酵效率。提示：防止高溫殺死酵母菌(或保持酵母菌細(xì)胞的活性)。第15講發(fā)酵工程1．在果酒發(fā)酵過(guò)程中，絕大多數(shù)微生物不能在發(fā)酵液中生存的原因是什么？___________________________________________________________________2．實(shí)驗(yàn)中接種方法一般采用的是平板劃線法，不必采用稀釋涂布平板法，其依據(jù)是什么？___________________________________________________________________教材剖析擴(kuò)展提升答案：酸性的發(fā)酵液和產(chǎn)物酒精均會(huì)抑制其他微生物生長(zhǎng)。答案：稀釋涂布平板法可以用來(lái)計(jì)數(shù)活菌，平板劃線法不能用于計(jì)數(shù)活菌，只能用于分離菌種；若沒(méi)有計(jì)數(shù)菌落數(shù)量的目的，不必采用稀釋涂布平板法。第15講發(fā)酵工程3．無(wú)論是米曲霉發(fā)酵過(guò)程，還是發(fā)酵池發(fā)酵過(guò)程中，都要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等了解發(fā)酵過(guò)程。為什么還要及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件呢？___________________________________________________________________教材剖析擴(kuò)展提升答案：目的是保證發(fā)酵的正常進(jìn)行。因?yàn)榘l(fā)酵條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物的代謝產(chǎn)物的形成。第15講發(fā)酵工程考點(diǎn)一微生物的培養(yǎng)與利用(2023·廣東卷)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養(yǎng)基篩選原理來(lái)判斷，下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是(

)教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B．b點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C．b點(diǎn)時(shí)取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D．c點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基教材剖析擴(kuò)展提升解析：研究目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，因此既要耐高溫，又要能夠高效降解角蛋白，所以在c點(diǎn)取樣，并且用角蛋白氮源培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)，所以D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D第15講發(fā)酵工程1．微生物培養(yǎng)中的無(wú)菌操作技術(shù)教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程2．選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較教材剖析擴(kuò)展提升種類原理用途舉例選擇培養(yǎng)基依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)或環(huán)境條件的嗜好、抗性而設(shè)計(jì)從眾多微生物中分離出所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養(yǎng)基依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì)鑒別不同種類的微生物伊紅—亞甲藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌第15講發(fā)酵工程3.篩選目的微生物的原理與實(shí)例(1)原理：人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。因此，可以通過(guò)配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物。(2)實(shí)例教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程4．辨析統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)的兩種方法教材剖析擴(kuò)展提升比較項(xiàng)目間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計(jì)數(shù)法(顯微計(jì)數(shù)法)原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量公式每克樣品中的菌落數(shù)＝C/V×M。C：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小格內(nèi)平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)第15講發(fā)酵工程教材剖析擴(kuò)展提升缺點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大續(xù)上表第15講發(fā)酵工程題點(diǎn)一：圍繞微生物的培養(yǎng)和無(wú)菌技術(shù)，考查理解能力1．(2023·廣東茂名檢測(cè))從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過(guò)程如圖所示，表中記錄了在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)教材剖析擴(kuò)展提升稀釋度(倍)106107108平板123123123平板菌落數(shù)(個(gè))432421445786774968注：表中各平板上均接種稀釋土壤樣品溶液0.1mL第15講發(fā)酵工程A．取土樣時(shí)用的鐵鏟和取樣紙袋在使用前都需要滅菌B．進(jìn)行逐級(jí)稀釋操作時(shí)不需要在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行C．培養(yǎng)基①②的作用分別是篩選和鑒定D．應(yīng)選擇稀釋度為107倍的平板估算土壤樣品中細(xì)菌數(shù)教材剖析擴(kuò)展提升解析：為了防止雜菌污染，取土樣時(shí)用的鐵鏟和取樣紙袋在使用前都需要滅菌，A項(xiàng)正確；逐級(jí)稀釋操作應(yīng)在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行，以防止雜菌污染，B項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖可知培養(yǎng)基①為選擇培養(yǎng)基，初步篩選的產(chǎn)脲酶細(xì)菌還應(yīng)該進(jìn)行鑒定，培養(yǎng)基②的作用是鑒定，C項(xiàng)正確；計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此應(yīng)選擇稀釋度為107倍的平板估算土壤樣品中細(xì)菌數(shù)，D項(xiàng)正確。答案：B第15講發(fā)酵工程題點(diǎn)二：圍繞微生物的分離和計(jì)數(shù)，提升綜合實(shí)踐能力2．(2023·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？?生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)中使用的材料以及實(shí)驗(yàn)方法在很大程度上決定著實(shí)驗(yàn)的成敗，下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及研究的敘述正確的有(

)①調(diào)查某種魚的種群密度及跳蝻的種群密度都可用標(biāo)記重捕法②在實(shí)驗(yàn)室利用無(wú)菌培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值后穩(wěn)定時(shí)間的長(zhǎng)短與培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量有關(guān)③種群數(shù)量的變化可利用數(shù)學(xué)模型描述、解釋和預(yù)測(cè)④黑光燈誘捕的方法可用于探究農(nóng)田里昆蟲的物種數(shù)目⑤血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)先蓋上蓋玻片，再在邊緣滴培養(yǎng)液，讓其自行滲入計(jì)數(shù)室A．①②③④ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．②④⑤教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程解析：①調(diào)查某種魚的種群密度可采用標(biāo)記重捕法，調(diào)查跳蝻的種群密度用樣方法，①錯(cuò)誤；②在實(shí)驗(yàn)室利用無(wú)菌培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值后穩(wěn)定時(shí)間的長(zhǎng)短與培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量有關(guān)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏后，酵母菌種群數(shù)量將減少，②正確；③種群數(shù)量的變化可利用數(shù)學(xué)模型(如坐標(biāo)曲線、數(shù)學(xué)公式等)描述、解釋和預(yù)測(cè)，③正確；④黑光燈誘捕的方法只能用于探究農(nóng)田里具有趨光性昆蟲的物種數(shù)目和種群數(shù)量，④錯(cuò)誤；⑤血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)先蓋上蓋玻片，再在邊緣滴培養(yǎng)液，讓其自行滲入計(jì)數(shù)室，⑤正確；綜上，本題正確的表述為②③⑤。教材剖析擴(kuò)展提升答案：B第15講發(fā)酵工程考點(diǎn)二傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)(2023·山東卷)以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒(méi)全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說(shuō)法正確的是(

)A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死B．②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌C．③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入D．④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量逐漸降低教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程解析：鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②鹽水需要浸沒(méi)全部菜料，造成無(wú)氧環(huán)境，有利于乳酸菌無(wú)氧呼吸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，是排氣減壓、隔絕空氣、防止雜菌污染等，C項(xiàng)正確；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量，腌制泡菜過(guò)程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。教材剖析擴(kuò)展提升答案：C第15講發(fā)酵工程1．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中四種常用菌種的比較教材剖析擴(kuò)展提升項(xiàng)目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物學(xué)分類真核生物原核生物真核生物原核生物代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型發(fā)酵條件前期需氧氧，后期不需

一直需氧一直需氧無(wú)氧生長(zhǎng)適宜溫度18～30

℃30～35℃15～18℃室溫生產(chǎn)應(yīng)用釀酒、發(fā)面釀醋制作腐乳制作酸奶、泡菜第15講發(fā)酵工程2.理解乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽的數(shù)量(含量)隨時(shí)間變化的曲線教材剖析擴(kuò)展提升3．明確發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)第15講發(fā)酵工程題點(diǎn)一：圍繞傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用，考查理解能力1．(2023·廣東廣州統(tǒng)考三模)孝感米酒是湖北省的傳統(tǒng)美食，其制作流程為：糯米清洗蒸煮＋酒曲(含霉菌、酵母菌等微生物)→發(fā)酵→高溫煮制→灌裝保存。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．蒸煮好的糯米需冷卻后再加入酒曲，以防影響酒曲中微生物的活性B．制備好的糯米與酒曲充分混合，裝滿容器后進(jìn)行密封發(fā)酵C．發(fā)酵時(shí)，霉菌先分泌淀粉酶進(jìn)行糖化后，酵母菌才能大量繁殖D．高溫煮制的目的是使糯米停止發(fā)酵并消毒殺菌教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程解析：溫度過(guò)高，會(huì)將酵母菌等微生物殺死(避免高溫殺死酵母菌)，故蒸煮好的糯米需冷卻后再加入酒曲，以防影響酒曲中微生物的活性，A項(xiàng)正確；釀酒過(guò)程中利用酵母菌的無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，為防止發(fā)酵液溢出，不會(huì)裝滿容器后進(jìn)行密封發(fā)酵，會(huì)留有一段空間(一方面利于早期酵母菌有氧呼吸繁殖增加數(shù)量，一方面防止發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液溢出)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)酵時(shí)，霉菌先分泌淀粉酶進(jìn)行糖化后，產(chǎn)生大量的葡萄糖，供酵母菌分解利用，C項(xiàng)正確；煮制的作用主要有兩個(gè)，一是通過(guò)高溫使糯米停止發(fā)酵，二是通過(guò)高溫煮制達(dá)到殺菌消毒的目的，D項(xiàng)正確。教材剖析擴(kuò)展提升答案：B第15講發(fā)酵工程題點(diǎn)二：通過(guò)發(fā)酵工程的原理、操作及應(yīng)用，提升綜合實(shí)踐能力2．(2023·廣東模擬預(yù)測(cè))現(xiàn)代人追求高效率、高品質(zhì)的健康生活，因此市場(chǎng)上果汁飲料、果酒、果醋越來(lái)越受到人們的青睞。請(qǐng)回答：(1)在果酒釀造過(guò)程中，發(fā)酵罐先____________，促進(jìn)酵母菌大量繁殖，然后密閉，有利于獲得更多的酒精產(chǎn)物。若產(chǎn)物中生成了酒精，使用酸性重鉻酸鉀試劑檢驗(yàn)呈現(xiàn)________色。(2)在果酒釀造過(guò)程中，如果果汁含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為酸并說(shuō)明理由？______________________________________________________________________________________________________________________________________。教材剖析擴(kuò)展提升第15講發(fā)酵工程(3)