高考生物必背核心知识NO.5-选必3 第1章 发酵工程

高考生物核心知识复习背诵NO.5

选必3第1章发酵工程核心必备知识

第1节传统发酵技术

1.发酵和传统发酵技术的概念是什么？

1.①发酵：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：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存下来的面团、卤汁等发酵物中的

微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。

2.制作腐乳的菌种有哪些？它们是真核还是原核生物？其中起主要作用的是哪种？制作的原理是什么？

2.酵母、曲霉和毛霉真核毛霉豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物发酵分解成小分子的肽和氨基酸

3.制作泡菜：

①制作泡菜时，用的菌种是什么？常见的有哪些？传统制作泡菜时乳酸菌的来源是？制作的原理是什么？

①乳酸菌乳酸链球菌和乳酸杆菌利用植物体表面天然的乳酸菌

②配制盐水时，用清水和食盐配制质量百分比为多少的盐水？盐水煮沸的目的？盐水冷却的原因？盐的作用是什

么？盐的浓度要适宜的原因？

②5%-20%a.杀灭盐水中的微生物；b.去除水中的溶解氧防止高温杀死菜料表面的乳酸菌

调味；抑制其他微生物生长过高：乳酸发酵将受抑制；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质

③蔬菜装八成满的原因？

③a.防止由于产生CO2而导致发酵液溢出坛外；

b.防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂

④加盐水时，没过菜料的原因是？加陈泡菜水的原因？

④抑菌、无氧环境

增加乳酸菌的含量，使其在短时间内形成菌种优势

⑤向坛盖边缘的水槽中注满水的目的是什么？

⑤给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件

⑥泡菜腌制过程中会有亚硝酸盐产生，发酵中期达到最多后开始下降的原因是什么？

⑥硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解（解析：硝酸盐还原菌受抑制--乳酸菌大量繁殖，抑制硝酸盐还原

菌繁殖；部分亚硝酸盐被分解--乳酸菌本身具有亚硝酸盐还原酶，但在一般环境中处于较低的水平，随着亚硝酸

盐的含量增加，可以诱导亚硝酸盐还原酶的合成，使亚硝酸盐得以分解。）

⑦哪些因素可以影响亚硝酸盐的含量？

⑦腌制方法、时间长短、温度高低等

⑧泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”

⑧a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；b.盐水煮沸后冷却待用；

c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；d.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。

⑨发酵初期泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，分析产生气泡的原因。

⑨酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2

4.制作果酒：

①制果酒时，用的菌种是什么？菌种的来源是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范

围内？

①酵母菌果皮表面附着的野生酵母菌28℃18～30℃

②为什么先用清水冲洗再去除枝梗？为什么不能反复冲洗？

②避免除去枝梗引起葡萄破损而被杂菌污染避免洗去果皮表面附着的野生酵母菌

③榨汁装瓶时要留有大约1/3的空间，原因是什么？

③a.为酵母菌提供氧气，使其进行有氧呼吸大量繁殖；b.防止发酵液溢出

④每隔12小时拧松一次的原因是什么？拧松而不是拧开的原因是？

④排出发酵过程中产生的CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂防止杂菌污染

⑤酒精发酵后，从发酵瓶口取样从哪几个方面对发酵的情况进行检测？

⑤a.嗅味、品尝b.重铬酸钾c.镜检酵母菌数量

5.制作果醋：

①制作果醋时用的菌种是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范围内？

①醋酸菌30～35℃30～35℃

②制作果醋的原理是什么？

a.当O2、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成醋酸。

b.当缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

③醋酸发酵后，从哪几个方面对发酵的情况进行检测？

③a.观察液面白色菌膜;嗅味、品尝b.检测醋酸发酵前后PHc.镜检醋酸菌数量

6.酒精发酵、醋酸发酵的区别？

6.酒精发酵：酵母菌；无氧；18～30℃；10—12天醋酸发酵：醋酸菌；有氧；30～35℃；7—8天

7.果酒和果醋的发酵装置中，通过长而弯曲的胶管与排气管连接的目的？

7.防止空气中杂菌的污染

8.果酒果醋制作过程中，应该从哪些方面防止发酵液被污染？（了解）

8.①先冲洗葡萄，再除去枝梗②榨汁机、发酵装置要清洗干净，并酒精消毒

③装入葡萄汁后，要封闭充气口④排气管要用长而弯曲的胶管（曲颈管）；排气只拧松瓶盖，不打开瓶盖。

9.为什么有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？

9.牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的作用，抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。

10.泡菜发酵表面、醋酸发酵表面的白色菌膜分别指什么？

10.泡菜发酵表面有白色菌膜--产膜酵母；醋酸发酵表面的白色菌膜--醋酸菌。

11.生活中即使没有经过严格的灭菌过程，也可以获得果酒、果醋，原因是什么？

11.酵母菌、醋酸菌的发酵产物会抑制其他微生物的生长

第2节微生物的培养技术及应用

1.培养基的基本成分是？有些微生物对培养基有特殊要求，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加什么？在培

养霉菌时，需要将pH调至？在培养细菌时，需要将培养基pH调至？在培养厌氧微生物时，需要提供什么条件？

1.碳源、氮源、水、无机盐维生素酸性中性或弱碱性无氧条件

2.牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养分别是什么？Na2HPO4·7H2O、KH2PO4的作用是什么？培养基中葡萄糖的作用？

在有氧条件下，中间产物丙酮酸为微生物提供什么？

2.牛肉膏提供：碳源、磷酸盐和维生素等（也可提供氮源）；

蛋白胨提供：氮源和维生素等（也可提供碳源）

作用：作为缓冲剂，维持pH相对稳定；为微生物生长提供无机盐；调节渗透压

葡萄糖的作用：①为细胞生命活动提供能量②为其他有机物的合成提供原料

合成其他物质的原料和能量

3.认识选择培养基和鉴别培养基。

3.①选择培养基：

a.以尿素为唯一氮源的培养基P18：分离尿素分解菌；

b.添加某种抗生素的培养基：分离筛选某抗生素抗性菌株；

c.以纤维素为唯一碳源的培养基P20：分离纤维素分解菌；

d:不含有机碳源的培养基：分离自养微生物；

e不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌；

f.加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌

②鉴别培养基：

a鉴别纤维素分解菌：纤维素为唯一碳源的选择培养基+刚果红染色-出现透明圈;

b鉴别大肠杆菌P30：伊红-亚甲蓝琼脂培养基-菌落深紫色，有金属光泽;

c鉴别醋酸菌：配制培养基时加碳酸钙粉末，醋酸菌菌落周围出现透明圈；

d:鉴别尿素分解菌：培养基中加入酚红试剂--菌落周围出现透明圈。

注意：选择培养基上生长的微生物≠目的菌。原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微

生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢物生长繁殖，因此能在选择培养基上

生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步鉴定。

4.获得纯净的微生物培养物的关键是什么？无菌技术包括？

4.防止杂菌污染消毒和灭菌

5.消毒主要针对哪方面？方法有哪些？灭菌主要针对什么？方法有哪些？

5.消毒主要针对操作的空间、操作者的衣着和手，消毒方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒（如酒精

擦拭双手、氯气消毒水源）、紫外线消毒（照射前适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，加强消毒效果）

灭菌主要用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等，灭菌方法：湿热灭菌（如高压蒸汽灭菌：压力100kpa，

温度为121℃，维持15~30分钟）、干热灭菌、灼烧灭菌

6.纯培养物的概念？

6.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物

7.制备培养基包括配制培养基、灭菌、倒平板，若要调节培养基的pH，应在哪一步操作之前进行？

7.灭菌之前

8.倒平板的要求？倒平板时为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？在倒平

板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？怎么

确定所倒平板未被杂菌污染？

8.待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板

灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基

既可以防止培养基表面的水分过快挥发；又可以防止冷凝形成的水滴污染培养基

最好不用防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生

将所倒平板放入（培养温度因微生物种类的不同而有差异）恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确

定是否被污染或灭菌是否彻底。

9.平板划线法：

①为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什

么？

①取菌种前：杀死接种环上原有微生物

每次划线前：杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种

数目逐渐减少，直至得到单个细胞

接种结束后：杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者

②在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？在第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次

划线的末端开始划线？

②以免接种环温度太高，杀死菌种

划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数

的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

③平板划线法操作注意事项：

a.接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次。

b.划线首尾不能相接。

c.每次划线前接种环进行灭菌。

d.划线后,培养皿倒置培养

10.微生物培养时，不同的微生物往往需要不同的培养温度和时间，酵母菌和细菌分别是多少？

10.酵母菌：一般28℃左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养24-48h。

细菌：一般30~37℃的温度下培养1~2d

11.选择培养基的概念？

11.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

12.测定微生物数量的方法有？缺点分别是什么？

12.显微镜直接计数法（缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数）；

稀释涂布平板法（缺点：统计的菌落往往比活菌的实际数目低）

13.稀释涂布平板法是给活菌计数还是菌落计数？统计的菌落往往比活菌的实际数目低的原因是什么？

13.菌落计数

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

14.显微镜直接计数时，通常利用什么分别对较大的细胞和较小的细胞计数？

14.血细胞计数板用于相对较大的酵母细胞、霉菌孢子等的技术；

细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。

15.稀释涂布平板法计数的原理是什么？计数问题？

15.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。

计数问题：

a.选择30-300个菌落的平板进行计数；

b.每个稀释度至少取3个平板取其平均值；（分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意

味着操作有误，需重新实验。）

c.统计的菌落往往比活菌的实际数目低；

d.统计的结果一般用菌落数而不是活菌数；

e.恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。（稀释操作成功：得到2个或者以上菌落数为30-300

的平板。（课本P19)）

16.从土壤中分离纤维素分解菌，需要从土壤中取样，要求是什么？取样后一般要选择培养后再进行梯度稀释，

选择培养的目的是什么？

16.要求：富含纤维素的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土上；埋在土壤中腐烂的滤纸。

目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需要的微生物（或筛选出纤维素分解菌并富集培养）

17.土壤中分解尿素的细菌的分离实验中，①如何验证选择培养基有选择作用？说明实验设计思路②如何判断培

养基是否被污染？③选择哪一个稀释度下的菌液进行涂布？为什么？④培养温度？菌落计数时选取什么记录作

为结果？为什么？

①将菌种涂布到选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基上形成对照，若选择培养基菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养

基上的菌落数，说明有选择作用

②接种的培养基和不接种的培养基倒置放入恒温培养箱中，以验证培养基中是否有杂菌

③测细菌时，一般选用104、105、106倍稀释的稀释液进行平板培养保证获得菌落数为30300、适于计数的

平板∼

④30-37℃选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

第3节发酵工程及其应用

1.发酵工程的基本环节？

1.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

2.选育菌种的方法？

2.自然界筛选、诱变育种和基因工程育种获得（如生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉；啤酒生产中可以使用

基因工程改造的啤酒酵母等）

3.发酵工程的中心环节是？需要随时检测什么内容？严格控制哪些发酵条件？

3.发酵罐内的发酵

在发酵过程中药随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，

要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。（注意：环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生

物代谢物的形成，例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下会……，看课

本）

4.啤酒的工业化生产流程包括哪两个阶段？第二个阶段的条件是？

4.主发酵和后发酵低温、密闭

5什么是单细胞蛋白？

5.通过发酵获得的大量的微生物菌体，即单细胞蛋白（含有丰富的蛋白质、糖类、脂质、维生素等）

6.如何判断选择培养基是否有选择作用？如何判断培养基是否被污染？

6.将菌种涂布到选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基上形成对照，若选择培养基菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养

基上的菌落数，说明有选择作用

接种的培养基和不接种的培养基倒置放入恒温培养箱中，以验证培养基中是否有杂菌

7.菌落计数时选取什么记录作为结果？为什么？

7.选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

选必3第1章发酵工程核心必备知识达标验收

第1节传统发酵技术

1.发酵和传统发酵技术的概念是什么？

2.制作腐乳的菌种有哪些？它们是真核还是原核生物？其中起主要作用的是哪种？制作的原理是什么？

3.制作泡菜：

①制作泡菜时，用的菌种是什么？常见的有哪些？传统制作泡菜时乳酸菌的来源是？制作的原理是什么？

②配制盐水时，用清水和食盐配制质量百分比为多少的盐水？盐水煮沸的目的？盐水冷却的原因？盐的作用是什

么？盐的浓度要适宜的原因？

③蔬菜装八成满的原因？

④加盐水时，没过菜料的原因是？加陈泡菜水的原因？

⑤向坛盖边缘的水槽中注满水的目的是什么？

⑥泡菜腌制过程中会有亚硝酸盐产生，发酵中期达到最多后开始下降的原因是什么？

⑦哪些因素可以影响亚硝酸盐的含量？

⑧泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”

⑨发酵初期泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，分析产生气泡的原因。

4.制作果酒：

①制果酒时，用的菌种是什么？菌种的来源是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范

围内？

②为什么先用清水冲洗再去除枝梗？为什么不能反复冲洗？

③榨汁装瓶时要留有大约1/3的空间，原因是什么？

④每隔12小时拧松一次的原因是什么？拧松而不是拧开的原因是？

⑤酒精发酵后，从发酵瓶口取样从哪几个方面对发酵的情况进行检测？

5.制作果醋：

①制作果醋时用的菌种是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范围内？

②制作果醋的原理是什么？

③醋酸发酵后，从哪几个方面对发酵的情况进行检测？

6.酒精发酵、醋酸发酵的区别？

7.果酒和果醋的发酵装置中，通过长而弯曲的胶管与排气管连接的目的？

8.果酒果醋制作过程中，应该从哪些方面防止发酵液被污染？（了解）

9.为什么有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？

10.泡菜发酵表面、醋酸发酵表面的白色菌膜分别指什么？

11.生活中即使没有经过严格的灭菌过程，也可以获得果酒、果醋，原因是什么？

第2节微生物的培养技术及应用

1.培养基的基本成分是？有些微生物对培养基有特殊要求，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加什么？在培

养霉菌时，需要将pH调至？在培养细菌时，需要将培养基pH调至？在培养厌氧微生物时，需要提供什么条件？

2.牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养分别是什么？Na2HPO4·7H2O、KH2PO4的作用是什么？培养基中葡萄糖的作用？

在有氧条件下，中间产物丙酮酸为微生物提供什么？

3.认识选择培养基和鉴别培养基。

4.获得纯净的微生物培养物的关键是什么？无菌技术包括？

5.消毒主要针对哪方面？方法有哪些？灭菌主要针对什么？方法有哪些？

6.纯培养