【高考生物】2026步步高大一轮复习讲义第十单元　生物技术与工程第十单元　第49课时　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用含答案

【高考生物】2026步步高大一轮复习讲义第十单元生物技术与工程第49课时传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用课标要求1.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。2.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。3.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。4.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。考情分析1.传统发酵技术及实例2024·湖北·T12023·山东·T122022·湖北·T102022·江苏·T162021·山东·T122.发酵工程的原理及应用2024·河北·T182024·山东·T142023·山东·T202022·湖北·T132022·山东·T20考点一传统发酵技术的应用1．发酵与传统发酵技术2．尝试制作传统发酵食品(1)泡菜的制作[教材隐性知识]源于选择性必修3P8“练习与应用拓展应用2”泡菜咸而不酸的最可能的原因是__________________，加入陈泡菜水的目的是____________________________。(2)果酒和果醋的制作①原理和条件项目制作果酒制作果醋发酵菌种酵母菌醋酸菌代谢类型异养________型异养_______型发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量O2、糖源充足时：________________；O2充足、缺少_______时：__________对氧的需求前期_______，后期_______一直需氧产物检测闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝②果酒和果醋的制作步骤及目的[教材隐性知识]源于选择性必修3P8“练习与应用·拓展应用3”：果酒和果醋改进装置及其分析装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。(1)泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸(2021·湖北，3A)()(2)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(2022·江苏，16C)()(3)果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器(2021·江苏，14A)()(4)果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多(2021·江苏，14B)()(5)果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深(2021·江苏，14D)()制作果酒、果醋的操作要点分析黄酒是世界上最古老的酒类之一，源于我国，且唯我国有之，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。古遗六法中描述道：“黍米必齐，曲蘖必时，水泉必香，陶器必良，湛炽必洁，火剂必得。”曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮，回答下列问题：(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)黄酒的酒精度数一般为15度左右，酒精度数无法继续提高可能的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)“陈储”是指将榨出的黄酒放入储酒罐内存放待用，如果“陈储”时密封不严，酒会变酸，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一泡菜的制作1．(2024·江苏，14)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是()A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质2．(2023·山东，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；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杆菌被杀死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考向二果酒、果醋的制作3．(2022·湖北，10)关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是()A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌4．(2024·南宁一模)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。”下列叙述错误的是()A．该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸B．加水的目的是对酒进行稀释，避免渗透压过高杀死醋酸菌C．“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的D．“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧考点二发酵工程及其应用1．发酵工程的概念发酵工程是指利用____________的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。2．发酵工程的基本环节选育菌种eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①从中筛选,②通过,获得))↓扩大培养：增加菌种数量↓配制培养基：在菌种确定后选择原料，反复试验确定培养基配方↓灭菌：____________________都必须严格灭菌↓________：无菌操作↓发酵罐内发酵发酵工程的中心环节eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①了解发酵进程：随时检测培养液中的等,②及时添加必需的营养组分,③严格控制等发酵条件))↓分离、提纯产物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，,采用_________等方法将菌体分离和干燥,②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的,____________措施来获得产品))↓获得产品3．啤酒的工业化生产流程(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的[提醒]啤酒发酵的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别4．发酵工程的特点5．发酵工程的应用(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品。②生产各种各样的__________________。③生产____________。(2)在医药工业上的应用①获得具有________________生产能力的微生物。②直接对__________进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。③利用基因工程，将病原体的____________________________基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用。(3)在农牧业上的应用：生产微生物______________________。(4)在其他方面的应用①利用纤维废料发酵生产________________等能源物质。②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产______________，嗜低温菌有助于提高______________的产量。[教材隐性知识]源于选择性必修3P27“异想天开”：单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物________。其不仅含有丰富的____________，还含有糖类、________和维生素等物质。分析啤酒的工业化生产流程啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，阅读教材“啤酒的工业化生产流程”，思考回答下列问题：(1)制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子的目的是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)与传统的手工发酵相比，在啤酒的工业化生产流程中，下列哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高________________(选填编号)。①接种单一高质量纯种酵母菌②严格的消毒措施③培养基营养物质协调④严格的发酵条件控制考向三发酵工程及其应用5．(2025·桂林模拟)青岛有一种酸啤酒，该啤酒酿造方法简单易操作，酿造的酸啤酒香气丰富、酸度均衡，最终啤酒的整体风味与口感俱佳。具体流程如图，下列相关叙述正确的是()A．麦芽汁能为酵母和乳酸菌的发酵提供碳源、氮源、水和无机盐B．蒸煮可以使淀粉分解，形成糖浆，并对糖浆进行灭菌C．发酵过程中要适时往外排气，发酵后期在低温、通气环境下进行D．过滤消毒可杀死啤酒中的所有微生物，延长啤酒的保存期6．(2024·山东，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是()A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品一、过教材1．下列关于泡菜制作的叙述，错误的是()A．泡菜的制作过程主要是由乳酸菌参与发酵，该菌属于厌氧菌B．用水密封发酵坛的主要目的是保持无氧条件C．盐水的制作过程要煮沸冷却，煮沸是为了除去水中的氧气和杂菌，冷却是因为高温会杀死乳酸菌D．腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁，可以缩短腌制时间E．泡菜制作的过程中，乳酸菌在产生乳酸的同时还会产生亚硝酸盐F．发酵期间乳酸不断积累，当它的质量分数为5%～20%时，泡菜口味最佳G．泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后降低2．下列关于果酒和果醋制作的叙述，正确的是()A．制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄以避免杂菌污染B．将葡萄汁装入发酵瓶要留有大约1/3的空间C．为保证无氧环境，果酒制作过程中不能拧松瓶盖D．在O2和糖源充足时，醋酸菌能将乙醇先转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸E．制作果酒和果醋的温度基本相同F．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒则情况相反G．泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种相同3．如图为果酒与果醋发酵的简易装置甲及兴趣小组设计的改进装置乙示意图，下列说法正确的是()A．装置甲在酿酒过程中被杂菌污染的机会比装置乙小B．装置乙的d处弯曲可防止发酵液被空气中的杂菌污染C．果酒发酵时气阀a需要先打开后关闭D．果酒发酵过程中气阀a和气阀b应同时处于打开或关闭状态E．利用果酒进行果醋发酵时，应适当提高温度并打开气阀a4．下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是()A．分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节B．发酵工程中所用菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降C．在菌种确定之后，要选择原料制备培养基，培养基不需要灭菌D．发酵过程中需要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度等E．谷氨酸发酵过程中，在酸性条件下会积累谷氨酸F．啤酒的工业化生产中，酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成G．用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取H．若发酵产品是微生物细胞，可采用过滤、沉淀的方法将菌体分离I．微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的化学防治手段二、过高考1．(2022·湖南，21节选)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是______________，工艺b是________(填“消毒”或“灭菌”)，采用工艺b的目的是_______________________________________________________________________________________________。2．(2023·新课标，35节选)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________(至少答出2点)。答案精析考点一整合1．微生物代谢天然存在前一次发酵半固体发酵毛霉氨基酸2．(1)C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量煮沸八成满没过全部菜料教材隐性知识食盐浓度过高导致泡菜未能正常发酵相当于接种纯度较高的乳酸菌(2)①兼性厌氧需氧C6H12O6＋2O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量糖源C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O＋能量需氧不需氧②70%1/318～30拧松30～35教材隐性知识关闭CO2空气中微生物的污染判断正误(1)×[泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸。](2)×[葡萄果皮上虽然有醋酸菌，但酒精发酵处于无氧环境，且酒精的浓度逐渐升高，原有的醋酸菌很难存活，制作好葡萄酒后直接通入无菌空气，因缺少醋酸菌种源，不能制作出葡萄醋。](3)√(4)×[果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少。](5)×[重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量变化。]提升(1)控制发酵过程的氧气和温度等条件。(2)在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)。(3)酒精浓度升高导致酵母菌活性下降。(4)醋酸菌在有氧条件下会将酒精转化为醋酸。评价1．D[为制造无氧环境制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误；制作酸奶的牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌，否则会破坏牛奶的营养成分，B错误；发酵装置中泡菜装至八成满，制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，制作酸奶或泡菜时需要促进乳酸菌的无氧呼吸，C错误；制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。]2．C[沸盐水冷却后再倒入坛中，盐水煮沸是为了杀灭杂菌，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，A错误；盐水需要浸没全部菜料，制造无氧环境，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B错误；盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。]3．C[在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；葡萄糖转化为乙醇的过程发生在细胞质基质中，所需的酶存在于细胞质基质中，不存在于线粒体，C错误；生产白酒一般使用高粱，啤酒一般使用麦芽，果酒则使用对应的水果，但在发酵过程中都主要依赖酵母菌产生酒精，D正确。]4．C[醋酸菌对氧气的含量特别敏感，“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的，C错误。]考点二整合1．微生物2．自然界诱变育种或基因工程育种培养基和发酵设备接种微生物数量、产物浓度温度、pH和溶解氧过滤、沉淀提取、分离和纯化3．(1)淀粉酶淀粉分解，形成糖浆酒精和二氧化碳(2)长短低高4．温和丰富低廉专一污染小容易处理5．(1)②食品添加剂③酶制剂(2)①某种药物②菌种③某个或某几个抗原(3)肥料、农药和饲料(4)①酒精、乙烯②洗涤剂热敏性产品教材隐性知识菌体蛋白质脂质提升(1)使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶(2)①②③④评价5．A[麦芽汁中含有丰富的糖类，还含有一些蛋白质、无机盐，可以为酵母和乳酸菌的发酵提供碳源、氮源、水和无机盐，A正确；蒸煮不是使淀粉分解，形成糖浆，B错误；发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生CO2，所以要适时往外排气，主发酵结束后，发酵液还要在低温、密闭的环境中储存一段时间进行后发酵，C错误；过滤消毒只能杀死啤酒中大部分的微生物，D错误。]6．D[黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，则柠檬酸产生速率越慢，A正确；菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高了铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确。]查落实固基础一、1．EF[泡菜制作的过程中，硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，E错误；泡菜的口味品质最佳是在乳酸的质量分数为0.4%～0.8%时，F错误。]2．B[制作葡萄酒前，不能反复冲洗葡萄以避免将酵母菌过多地冲掉，A错误；果酒制作过程中需要定期拧松发酵瓶盖，释放产生的二氧化碳，C错误；乙醇是酵母菌无氧呼吸产生的，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D错误；果酒制作的温度为18～30℃，果醋制作的温度为30～35℃，不是在同一温度下进行的，E错误；果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，随着二氧化碳浓度的增加，溶液的pH逐渐降低，因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低，F错误；泡菜坛内的白色菌膜主要是酵母菌，变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种是醋酸菌，G错误。]3．BCE[装置甲在酿酒过程中需要拔瓶塞排气，而装置乙不需要通过拔瓶塞排气，因此装置甲被杂菌污染的机会比装置乙大，A错误；无氧发酵阶段气阀a一直关闭，气阀b应定期打开，D错误。]4．BDH[发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，A错误；培养基需要严格灭菌，C错误；谷氨酸发酵过程中，在中性或弱碱性条件下会积累谷氨酸，E错误；啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解、酒精的产生和积累都是在主发酵阶段完成，F错误；单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，G错误；微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的生物防治手段，I错误。]二、1．酵母菌消毒杀死黄酒中的大多数微生物，并延长其保存期2．促进植株生长，增加作物产量；能够减少化肥的使用，改良土壤，减少污染，保护生态环境第50课时微生物的培养技术与应用课标要求1.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌菌落。2.分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。考情分析1.微生物的基本培养技术2024·湖南·T62024·山东·T152022·湖北·T42021·天津·T12.微生物的选择培养和计数2024·黑吉辽·T192024·江西·T172024·全国甲·T372023·山东·T152023·广东·T102023·辽宁·T92022·辽宁·T152022·海南·T122022·江苏·T32022·河北·T232021·山东·T14考点一微生物的基本培养技术1．培养基的配制(1)培养基的概念、用途和类型①概念：人们按照微生物对______________________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____________________________微生物或积累其代谢物。③培养基的种类(按物理性质分)培养基种类培养基特点作用____培养基加凝固剂，如____微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种半固体培养基容器放倒不致流出，剧烈震动则破散观察微生物的运动、分类鉴定____培养基不加凝固剂常用于工业生产、微生物的扩大培养(2)培养基的配方①主要营养物质：水、________、氮源、____________。②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如表：微生物乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物特殊需求添加____一般pH调至____一般pH调至____________2.无菌技术(1)目的：获得________的微生物培养物。(2)关键：防止________污染。(3)常用方法：灭菌和消毒。(4)注意事项①实验操作时，应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在______________附近进行。[提醒]选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要考虑操作对象的承受能力，活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用灭菌。3．微生物的纯培养概念辨析4．纯培养的过程(以酵母菌为例)(1)不含氮源的平板不能用于微生物培养(2023·山东，15A)()(2)可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌(2022·湖北，4D)()(3)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃(2023·山东，15C)()分析微生物平板划线和培养的具体操作微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，据图回答下列问题：(1)图示①～⑧中不正确的操作及其原因分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的考向一微生物的基本培养技术1．(经典高考题)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是()A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色2．(2024·深圳联考)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将这5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是()A．这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等B．“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种C．从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基D．培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的考点二微生物的选择培养和计数1．区分选择培养基与鉴别培养基种类特点用途举例选择培养基允许__________________，同时___________________________从众多微生物中分离所需的微生物以尿素为唯一氮源的培养基分离得到尿素分解菌鉴别培养基根据微生物的代谢特点在培养基中加入某种指示剂或化学药品，进而产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的微生物用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌[提醒]常见选择培养基举例：(1)缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。(2)含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。(3)无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。2．微生物的选择培养和数量测定(1)稀释涂布平板法步骤①系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。操作步骤：②涂布平板操作步骤(2)微生物的数量测定方法①显微镜直接计数法[提醒]显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，但是通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。②活菌计数法3．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作(1)实验原理(2)实验流程(3)实验结果分析与评价[教材隐性知识]选择性必修3P19“探究·实践”：本活动初步筛选了能分解尿素的细菌，请进一步借助于生物化学的方法来鉴定所分离的菌种：分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的________性增强，在培养基中加入______指示剂培养细菌，若指示剂________，可确定该细菌能够分解尿素。(1)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒(2023·山东，15B)()(2)利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物(2023·山东，15D)()(3)稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落，都可用于细菌计数(2021·浙江6月选考，17C)()(4)血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定(2023·江苏，7D)()理解微生物的选择培养和计数的原理某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够高效分解纤维素的微生物。请回答下列相关问题：1．从富含纤维素的土壤中取样的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．分离出分解纤维素的微生物，应该配制以____________为唯一碳源的培养基，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3.已知刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物无法形成，平板上会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，几号真菌降解纤维素的能力最强，理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量，在对应稀释倍数为106的稀释液中各取0.1mL涂平板，得到以下统计结果：甲同学涂布了两个平板，统计的菌落数是236和260，取平均值248；乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是209、240和250，取平均值233；丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；在三位同学的统计中，______同学的统计是正确的，据此计算，每克土壤样品中含细菌________个。考向二目标微生物的筛选与鉴定3.(2023·广东，10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是()A．a点时取样、尿素氮源培养基B．b点时取样、角蛋白氮源培养基C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基D．c点时取样、角蛋白氮源培养基4．(2022·江苏，3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是()A．选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株B．在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源C．适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落D．可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌考向三微生物的分离与计数5．(2024·武汉调研)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是()A．过程①②一般都取1mL菌液转移B．试管甲、乙都通过无菌水稀释C．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种D．过程①②属于稀释涂布平板法，能对分离得到的微生物进行计数两种纯化方法的比较项目平板划线法稀释涂布平板法分离结果关键操作接种环在固体培养基表面连续划线①一系列的梯度稀释；②涂布平板操作接种用具接种环涂布器优点可以观察菌落特征，对混合菌进行分离可以计数，可以观察菌落特征缺点不能计数操作复杂，需要涂布多个平板共同点都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单个的菌落，都可用于观察菌落特征6.(经典高考题)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________(填编号)。编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽火焰灼烧干热臭氧(2)称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经__________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌________个。(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径______的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。一、过教材1．下列有关微生物培养基的成分与配制过程的相关说法，正确的是()A．培养基中添加的牛肉膏可为微生物提供碳源、氮源和维生素等B．与液体培养基相比，固体培养基含有琼脂成分C．培养硝化细菌时，培养基中需要加氮源，不需要加入碳源D．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置E．在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱酸性F．配制培养基过程中应先调pH再进行高压蒸汽灭菌2．获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述，错误的是()A．牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死全部微生物，保留牛奶风味B．在接种箱或超净工作台的使用过程中，可用紫外线照射30min来进行消毒C．灼烧灭菌的对象可以是金属用具和玻璃器皿，在酒精灯火焰充分燃烧层进行D．高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100kPa121℃，15～30minE．若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养皿培养大肠杆菌F．倒平板时应该把培养皿盖完全打开，以免培养基溅到培养皿盖上G．倒平板后，对空白培养基进行培养，可检测培养基是否被污染H．接种前后接种环都必须灼烧灭菌I．倒平板和接种操作都需要在酒精灯的火焰附近进行3．下列有关微生物分离、纯化、计数及培养的叙述，错误的是()A．平板划线法接种时不能划破培养基，第3次划线应从第2次划线的末端开始B．平板划线法接种时，若在平板上划线4个区，则需灼烧接种环5次C．用涂布器蘸取少量菌液滴加在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀D．在筛选产纤维素酶的微生物时，含纤维素和刚果红的固体培养基既是选择培养基也是鉴别培养基E．接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染F．对培养皿进行编号或对菌种进行标注时，应使用记号笔在皿底标记G．菌落的大小、颜色、隆起程度等特征都可作为菌种鉴定的依据H．同一稀释度下应至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值I．利用显微镜直接计数，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和J．用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小二、过高考1．(2021·广东，21节选)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。2．(2023·全国乙，37节选)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是________________________。3．(2022·河北，23节选)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用____________(填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用__________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是___________________________________________________________________________________________________________。4．(2022·全国乙，37节选)用菌株C可产生S，若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：________________________________________________________________________________________。答案精析考点一整合1．(1)①营养物质②培养、分离、鉴定、保存③固体琼脂液体(2)①碳源无机盐②维生素酸性中性或弱碱性无氧2．(1)纯净(2)杂菌(4)②酒精灯火焰4．湿热灭菌法接种环连续划线稀释分散单菌落判断正误(1)×[不含氮源的平板可用于固氮菌的培养。](2)√(3)×[使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理，不能直接丢弃，以免污染环境。]提升(1)②拔出棉塞后完全握住棉塞会造成杂菌污染，应握住棉塞上部；⑥划线时不能将培养皿完全打开，应在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖；⑦划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧平板应倒置培养。(2)划线后，线条末端菌种的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使菌种的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个微生物繁殖而来的菌落。(3)需要；划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。评价1．B[温度降低后，培养基易凝固，因此倒平板后要及时轻轻晃动，以保持均一性，A错误；由题图可知，随着划线次数增多，细菌密度逐渐减小，Ⅲ区开始出现单菌落，应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；菌落是由单个微生物细胞或多个同种细胞繁殖到一定程度后形成的，能得到单菌落即可以达到菌种纯化的目的，C错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，菌落周围的纤维素被降解后红色消失，出现透明圈，D错误。]2．C[从实验结果看，贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少，并不能说明洗手后的操作不会污染培养基，C错误。]考点二整合1．特定种类的微生物生长抑制或阻止其他种类微生物生长2．(1)②酒精冷却(2)②活菌30～300平均值少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3．(1)脲酶尿素(2)30～300稀释涂布平板3