2026届新高考生物冲刺复习发酵工程

2026届新高考生物冲刺复习

发酵工程本课时课标要求考查方式考试难度计划课时课标要求利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物特定功能，工业化生产人类所需产品。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。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。分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。以非选择题为主一般考情分析广东高考年份及题号1.传统发酵技术及实例2.发酵工程的原理及应用3.微生物的基本培养技术4.微生物的选择培养和计数2023·T103课时2023·T10体验高考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D重难点1传统发酵及发酵工程传统发酵及其原理菌种名称生物类别代谢类型生长温度发酵原理果酒果醋腐乳泡菜酵母菌醋酸菌毛霉等乳酸菌(乳酸链球菌和乳酸杆菌等)真核真菌原核生物真核真菌原核生物兼性厌氧需氧型需氧型厌氧型28℃左右30-35℃常温15-18℃氧气、糖源充足：氧气充足、缺少糖源：蛋白酶：蛋白质→小分子肽和氨基酸脂肪酶：脂肪→甘油和脂肪酸重难点1传统发酵及发酵工程果酒、果醋发酵的注意事项器具消毒葡萄清洗条件控制发酵瓶清洗干净及用酒精(高度白酒)消毒葡萄先冲洗1-2次再去除枝梗和腐烂的籽粒防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌防止污染发酵液条件控制果酒发酵果醋发酵温度控制气体控制普通玻璃瓶带管发酵瓶普通玻璃瓶带管发酵瓶出料口排气弯管通气管玻璃瓶或发酵瓶装料时需空出1/3：①提供空气，便于菌体有氧呼吸；

②防止发酵液溢出而受到污染。18-30℃30-35℃盖紧瓶盖，每隔一段时间将瓶盖拧松(不是打开)打开瓶盖(瓶口盖一层纱布)果酒制作时关闭(先通气，后关闭)一直通气(纱布遮挡通气管)O2较多，基数较小重难点1传统发酵及发酵工程泡菜制作注意事项微生物及代谢产物含量变化提高泡菜品质的常用方法乳酸菌乳酸亚硝酸盐好氧微生物pH过低，抑制生长O2充足pH较高硝酸盐还原菌在缺氧条件下可将硝酸盐转变为亚硝酸盐，属于反硝化细菌的一类。亚硝酸盐酸性条件下易分解。营造无氧环境。选择气密性好的泡菜坛；盐水煮沸，杀灭杂菌、排出溶解的氧气；盐水没过全部蔬菜；盖坛盖及水槽(坛沿)加水，阻隔空气。抑制杂菌生长。加入适量的盐、白酒等。接种或加入陈坛水可以增加乳酸菌数量，加速乳酸积累，促进乳酸发酵减少亚硝酸盐含量：控制食盐用量、腌制时间和温度。产生与分解平衡时间/t相对含量初期中期后期例1经典习题《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C例2经典习题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C重难点1传统发酵及发酵工程传统发酵成功原因及不足之处成功原因不足之处人为营造有利于目的微生物生长的环境目的微生物产生的代谢产物抑制其他微生物的生长泡菜坛加水密封营造无氧环境，有利于乳酸菌的生长和繁殖30~35℃有利于醋酸菌的生长和繁殖相比其他微生物，酵母菌更能耐受无氧及有酒精的环境相比其他微生物，乳酸菌能够耐受无氧及酸性环境目的菌含量少，纯度低，代谢慢，代谢产物含量和纯度不足发酵条件不能严格控制，产物质量不能得到保证不能严格控制其他杂菌的污染，容易造成发酵产物污染重难点1传统发酵及发酵工程发酵工程与传统发酵的比较传统发酵发酵工程菌种来源菌种特点条件控制产品从自然界筛选通过诱变育种、基因工程育种获得有严格的发酵条件控制及产品提纯工艺产量高、质量高和纯度高菌种单一，繁殖迅速，不易退化所需代谢物代谢快、产量高发酵条件容易控制，所需原材料来源丰富、价格低空气中的微生物原材料中天然存在的微生物前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物含量少，纯度低代谢慢、产量低没有严格的发酵条件控制，容易造成发酵产物污染代谢产物含量和纯度不足产品质量不能得到保证重难点1传统发酵及发酵工程发酵工程菌种选育扩大培养发酵罐分离、提纯产品培养基配制灭菌(中心环节)接种发酵罐内发酵流程发酵工程的特点监测：及时检测培养液中微生物数量、产物浓度等，了解发酵进程添加：及时添加必需的营养组分控制：严格控制_________________等条件，因为环境因素会影响微生物的_________和_______的形成。细胞：___________等方法分离和干燥代谢物：提取、分离、纯化温度、pH和溶解氧生长繁殖代谢物过滤、沉淀生产条件温和产物专一原料来源丰富且价格低廉废弃物污染小且容易处理重难点1传统发酵及发酵工程发酵工程的应用食品工业方面（利用酿酒酵母生产啤酒）农牧业方面医药工业及其他方面生产微生物肥料。利用微生物代谢产生的_______、____________等增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长；抑制土壤中病原微生物的生长。生产微生物农药。利用_________________防治害虫，属于_____防治。生产微生物饲料。又叫作__________，本质是__________。有机酸生物活性物质微生物或其代谢产物生物单细胞蛋白微生物菌体主发酵后发酵发酵提示：

酵母菌不能直接分解淀粉

发酵的时间和温度随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。嗜低温菌有助于提高______产品的产量热敏性例3经典习题判断下列关于传统发酵和发酵工程的叙述是否正确。葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，在制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋()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()可从超市购买成品果醋接种到酒上，从而增加醋酸菌含量加快果醋的制作()泡菜制作过程中，亚硝酸盐和乳酸的含量都是先增加后降低()制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄后再去除枝梗，以避免杂菌污染()果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒则情况相反()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()通过培育嗜低温菌并应用与发酵工程，有助于提高热敏性产品的产量()谷氨酸发酵过程中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸()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()×××××××√√×例4经典习题在发酵过程中，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D例5经典习题下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是(

)A．发酵工程选育出性状优良的菌种后，即可进行中心环节——发酵罐内发酵B．发酵过程中环境条件既会影响微生物生长繁殖，也会影响微生物代谢物的形成C．一些极端微生物已应用于生产实践，例如嗜热菌有助于提高热敏性产品的产量D．生产各种各样的食品添加剂，可改善食品的口味和色泽，但不能增加食品的营养及防腐B例6经典习题谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜不完整。图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程，请回答下列问题：(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求，从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有________________________。(2)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而降低谷氨酸的合成。在生产上一般选用__________缺陷型菌种来提高谷氨酸产量，原因是____________________________________________。诱变育种、基因工程育种等生物素合成生物素合成缺陷型细菌的细胞膜不完整，对谷氨酸的通透性强，能使细胞产生的谷氨酸迅速排放到细胞外，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，提高谷氨酸产量‍。重难点2微生物培养技术和纯培养微生物的纯培养相关概念：实现纯培养的要求流程培养物：接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体。纯培养：由________繁殖所获得的微生物群体。纯培养：获得纯培物的过程，常用方法包括__________和______________。菌落：_____的微生物在适宜的_____培养基表面或内部繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。单一个体固体分散平板划线法稀释涂布平板法为所需微生物提供合适的_____和________确保__________________，并将___________________制备培养基微生物接种分离、纯化菌种保藏常用保藏方法：临时：斜面保藏法,4℃长期：甘油管藏法,-20℃营养环境条件其他微生物无法混入需要的微生物分离出来重难点2微生物培养技术和纯培养培养基概念：按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。功能：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物营养成分分类(按物理性质)基本营养：水、_______、________和_________其他条件：_______________________。碳源氮源无机盐pH、特殊营养物质以及O2等液体培养基固体培养基优点：营养物质分布均匀，与菌体接触充分，有利于________及__________缺点：通气性差，需要_____和_________用途：________________和_________特殊物质：______，如_____等用途：微生物的________、菌落特征观察、________及菌种保存等营养吸收代谢物排出通气振荡培养微生物的扩大培养工业发酵琼脂分离纯化活菌计数乳酸杆菌霉菌细菌维生素酸性中性或弱碱性凝固剂重难点2微生物培养技术和纯培养无菌技术消毒灭菌常用方法处理对象试剂/器材消毒灭菌较为温和，可杀灭物体表面或内部的部分微生物强烈，可杀灭物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法紫外线消毒法湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)干热灭菌灼烧灭菌不耐高温的液体皮肤及器械消毒水源(植物外植体)物体表面或空气中的微生物培养基等保持水分的材料耐高温、需保持干燥的物品(玻璃器皿和金属用具)涂布器、接种环/针或其他金属用具以及试管口、瓶口等生活中常用物品，可杀灭部分芽孢70%酒精氯气消毒石炭酸或煤酚皂溶液可加强效果高压蒸汽灭菌锅干热灭菌箱充分燃烧层重难点2微生物培养技术和纯培养酵母菌的纯培养——培养基的制备配制灭菌倒平板培养基：________________法

装锥形瓶，加棉塞，包牛皮纸，放______________，排尽冷空气

压力100kPa，温度121℃，15~30min培养皿：________法

多个培养皿包成一包，牛皮纸包紧放入__________

温度160~170℃，2h拔出棉塞灼烧瓶口倒平板平板倒置50℃取锥形瓶冷凝防止培养皿盖上的冷凝水滴落污染培养基防止培养基中水分过快蒸发便于拿取防止杂菌污染超净工作台中，酒精灯火焰附近抗生素高压蒸汽灭菌锅干热灭菌箱湿热/高压蒸汽灭菌马铃薯滤液，__________糖及_____等，调___，加______定容至1000mL葡萄糖或蔗琼脂pH蒸馏水干热灭菌重难点2微生物培养技术和纯培养酵母菌的纯培养——微生物的接种和分离接种方法：__________工具：_______________原理：通过________操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基表面，并最终分离得到___________________的菌落，即______。流程：平板划线法接种环、酒精灯等连续划线由一个微生物繁殖而来单菌落灼烧接种环灼烧瓶口蘸取菌液划线灼烧接种环冷却培养瓶观察28℃倒置培养24~48h灭菌接种环共灼烧了___次，目的是：蘸取菌液前(1次)：每次划线前(4次)：划线完成后(1次)：杀灭接种环上的微生物，避免污染培养基杀灭接种环上残留菌种，使下次划线的菌种全部来自上次划线末端杀灭接种环上的微生物，避免污染环境和感染操作者塞上棉塞拔出棉塞交叉划线法判断培养基是否被污染接种后的平板空平板6重复恒温培养箱例1经典习题熔喷布的主要成分是聚丙烯，会对环境造成污染。某科研小组从土壤中分离到一种能分解聚丙烯的细菌。下列说法正确的是(

)A．配制固体培养基时，需要在无菌的环境中进行B．制备培养基时需要先将培养基的pH调节至中性或弱碱性C．从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用平板划线法进行分离与计数D．纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养B例2经典习题为纯化菌种，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B例3经典习题从海水样本中分离粘质沙雷氏菌时，所用的海生菌肉汤培养基的成分如表所示。下列叙述错误的是(

)A．蛋白胨只为粘质沙雷氏菌提供碳源，该菌生长需要多种微量元素B．若从牛肉膏、硫酸铵、硝酸钾中筛选优质氮源，每次应只添加其中一种C．该培养基应在灭菌前调节pH，其不能用于分离粘质沙雷氏菌获得单菌落D．该培养基添加了NaCl，具有抑制某些微生物生长的作用，属于选择培养基A重难点3微生物的菌落计数微生物的菌落计数基本原理流程：________和________工具：_______________统计对象：______计算公式：待测样品中的活菌密度＝____________当样品的____________时，培养基上生长的一个______，来源于样品稀释液中的一个____，可以通过统计平板上的____数来推测出样品中的____数。稀释度足够高活菌菌落活菌1/1021/1031/1041/1051/101涂布器、移液枪等单菌落系列稀释涂布平板1mL10mL1mL1mL1mL90mL无菌水待测样品10g样品稀释液涂布器移液枪0.1mL放置在70%酒精中消毒使用前要灼烧灭菌枪头一用一换菌落数(C÷V涂)×nC:平均菌落数

V涂:涂布平板时的稀释液体积n:待测样品的稀释倍数酵母菌菌落重难点3微生物的菌落计数微生物的菌落计数保证计数结果科学、准确的措施：结果比较：统计数___实际数

原因：____________________________________________________1/1021/1031/1041/1051/1011mL10mL1mL1mL1mL90mL无菌水待测样品10g样品稀释液0.1mL平均值＜当存在两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落待菌落数____后再计数；一般选择菌落数在_______的平板计数；同时接种、培养多个平板，_________________后求_______；同时培养一个同批次灭菌的__________，看灭菌是否完全。稳定30~300舍弃偏离较大的平板平均值空白培养基重难点3微生物的菌落计数平板划线法和稀释涂布平板法的比较比较项平板划线法稀释涂布平板法图像纯化原理器材操作共同点通过连续划线操作使微生物逐步分散，从而分离得到由一个细胞繁殖而来的菌落通过系列稀释，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落接种环：每次划线前后都要灼烧连续划线移液枪：枪头一用一换涂布器：放置在70%酒精中，使用前灼烧灭菌系列稀释、涂布平板都为了得到单菌落，都需要放置在恒温培养箱中培养培养时均要放入一个未接种的平板，以检验是否灭菌完全涂布器接种环菌落图菌落图N总＝重难点3微生物的菌落计数平板划线法、稀释涂布平板法和抽样检测法的比较平板划线法稀释涂布平板法(菌落计数)抽样检测法(直接计数)器材接种环移液枪、涂布器培养皿、恒温培养箱等能否纯化能否计数计数对象-结果比较-＝25N中×104×n×V显微镜血细胞计数板：通常用于酵母菌细胞、霉菌孢子等(细菌等较小的细胞常用细菌计数板)能不能不能能菌落/活菌数总菌数(染色：活菌数)统计数＜实际活菌数统计数＞实际活菌数N1+N2+N3+N4+N55×25÷0.1mm3×n×VmL能能例1经典习题尿素是一种重要的农业肥料，尿素分解菌可合成脲酶，利用以尿素为唯一氮源的选择培养基可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数，科研人员取0.1g土壤分别稀释103～107倍，将0.1mL不同稀释倍数的土壤稀释液接种在固体培养基上，在相同的培养条件下得到如表数据。下列叙述正确的是(

)A．利用稀释涂布平板法可将稀释液中的菌体完全分离，一个菌落对应一个菌体B．每克土壤中尿素分解菌的数量是2.7×108个C．以尿素为唯一氮源的培养基上长出的菌均为尿素分解菌D．若在显微镜下利用细菌计数板直接计数，则统计结果一般比实际活菌数少B例2经典习题牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒，以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染，进行了如图所示操作。(1)为防止杂菌污染，需要对培养基进行_____________灭菌，而牛奶用_________法消毒，原因是___________________________________________。(2)统计菌落数时，需要同时做三个培养皿的目的是________________________。(3)若用该方法培养设置了5个培养皿，菌落数分别为12、65、63、64、196，则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为________个。如果培养基上出现______________________________的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。既能杀灭牛奶中大部分的微生物，又不破坏营养成分湿热/高压蒸汽巴氏消毒求平均值，避免偶然因素影响6.4×107

形状、大小、颜色、隆起程度等不同重难点4微生物的选择培养微生物的选择培养基本原理菌种鉴定：根据____________________________________进行初步鉴定选择培养基与鉴别培养基的比较人为提供有利于目的菌生长的条件抑制或阻止其他微生物的生长用于微生物选择培养的培养基称为__________。选择培养基种类(按功能)特点用途选择培养基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分离所需微生物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微生物缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物；缺少有机碳源的培养基可筛选出自养微生物；含抗生素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。菌落特征(形状、大小、颜色、隆起程度等)重难点4微生物的选择培养土壤中尿素分解菌的分离与计数实验原理实验流程尿素分解菌可以合成____，催化尿素分解产生___，作为细菌生长的氮源。利用以尿素为________的选择培养基，可以从土壤中分离尿素分解菌。在培养基中加入酚红指示剂，pH升高，指示剂变____。脲酶NH3唯一氮源红土壤取样：距离地表3-8cm，酸碱度接近____的潮湿土壤样品稀释：一般选用1×104、1×105、1×106倍稀释液进行平板培养

保证_________________________________微生物培养与观察计数中性获得的菌落数为30~300的平板用于计数稀释接种含酚红指示剂以尿素为唯一氮源无菌水稀释涂布平板法红斑/红色透明圈重难点4微生物的选择培养纤维素分解菌的选择培养与鉴定(选学)实验原理培养基制备：以______为唯一碳源，纯化时可在培养基中加入______菌落观察：菌落周围出现_______菌种鉴定与筛选：看菌落。___________________的组，纤维素分解能力最强。测含量。将菌液接种到含有培养基的______中培养，一段时间后检测培养物中_______的含量并重复，在这个过程中，最关键的是____________________________。纤维素分解菌可以产生纤维素酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶等。C1酶和Cx酶将纤维素分解为纤维二糖；葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。刚果红可与纤维素形成红色复合物，但不与水解后的产物发生颜色反应。纤维素不溶于水，以纤维素为碳源的培养基不透明，但纤维素分解后形成的产物可溶于水，使培养基变得透明。纤维素刚果红透明圈菌落越小，透明圈越大微孔板纤维素建立高通量的培养和分析检测平台重难点4微生物的选择培养精氨酸依赖型菌株的选择培养与鉴定