高考二轮复习X1-2发酵技术实践
2024年高考生物二轮复习专题8 生物技术与工程
专题八生物技术与工程A组基础对点练考点1发酵工程1.(2023·河北沧州模拟)传统发酵技术是指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发酵物中的微生物进行发酵,制作食品的技术。
通常是家庭式或作坊式的,可以用于腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等的加工。
下列有关叙述正确的是()A.在制作酸奶过程中需先通气培养,后密封发酵B.传统发酵技术制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C.在一段时间内,果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中pH升高D.泡菜坛内有时会长一层白膜,这层白膜是产膜乳酸菌繁殖形成的2.(2023·重庆模拟)人类很早就能制作果酒,并用果酒进一步发酵生产果醋,用果酒发酵生产果醋时,果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。
某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋酸含量的影响,结果如图,下列分析错误的是()A.果酒发酵生产果醋过程中,酒精为醋酸菌提供碳源B.用果酒发酵果醋需要接种醋酸菌,并将发酵温度升至30~35 ℃即可C.据图可知较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长,使产酸量下降D.醋酸发酵过程中会释放少量能量3.(2023·福建南平三模)聚乳酸(PLA)是以乳酸为主要原料的聚合物。
与聚丙烯等材料相比,具有更好的生物可降解性,但在自然条件下降解还是较缓慢。
某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌,按照如图流程进行培养鉴定。
下列叙述错误的是()A.实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境,并保证严格的无菌操作B.PLA既可为PLA降解菌提供碳源,又对培养基中微生物起选择作用C.体外培养可采用平板划线接种,同时将接种和未接种的平板倒置培养D.纯化培养后,可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定4.(2023·福建漳州模拟)某学者用“影印培养法”研究大肠杆菌抗药性形成与环境的关系:将原始敏感菌种接种在1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。
2023届高考生物二轮复习专题9 考点1 发酵工程-讲义(通用版)
考情解读考点1.泡菜、果酒和果醋的制备原理、过程和条件控制。
2.微生物培养基的配制和无菌技术。
3.微生物的选择培养和计数。
4.植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
5.动物细胞培养及干细胞的应用。
6.动物细胞融合技术和单克隆抗体的制备。
7.动物体细胞核移植技术。
8.胚胎工程的理论基础及应用。
9.重组DNA技术的基本工具。
10.基因工程的基本操作程序。
11.DNA的粗提取与鉴定。
12.DNA片段的扩增及电泳鉴定。
13.基因工程的应用。
14.蛋白质工程。
15.转基因产品的安全性。
16.关注生殖性克隆与治疗性克隆。
17.生物武器及其对人类的危害。
考情1.考查题型：多以简答题呈现。
2．命题趋势：发酵工程主要考察传统发酵食品制作的原理、过程、条件控制；以及微生物的培养基的配制、消毒、灭菌、计数和分离等技术，尤其是培养和分离。
基因工程几乎每年均有考查，多以基因工程的基本程序为背景，既可单独考查其中相关的生物学原理和注意事项，也结合细胞工程进行综合考查。
1．(选择性必修3 P5正文)乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。
常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
2．(选择性必修3 P6正文)温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
3．(选择性必修3 P7正文)醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
4．(选择性必修3 P7探究·实践)制作果酒和果醋时，先用清水清洗葡萄，再去除枝梗和腐烂的籽粒。
5．(选择性必修3 P10正文)在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。
6．(选择性必修3 P10正文)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。
7．(选择性必修3 P12探究·实践)采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上。
高考二轮复习生物学案(12)生物技术实践
高考二轮复习生物学案（12）生物技术实践【学法导航】复习本部分知识一定要专注主干知识，不能一味追求知识的全面而深挖每一个知识点，本专题的主干知识主要集中在微生物的培养、传统发酵技术的应用即果酒和果醋的制作、酶技术、DNA的粗提取及鉴定和植物组织培养，植物成分的提取和血红蛋白的提取与分离，主要掌握大的方法。
复习每个小专题时建议“抓大放小”，也就是掌握大的方法和思路，对于一些细节问题没有必要花费太大的精力。
因为本专题是主要时一些生物技术操作，主要是操作中的技术手段和方法，比如植物组织培养，主要要掌握组织培养的核心过程即脱分化和再分化，影响因素，条件。
复习时需要对相关知识进行归纳整理，如：果胶酶与纤维素酶的比较。
【专题综合】本专题知识之间联系性不大，纵观近几年高考试题特别是新课标省份，关于选修1的命题主要是小专题内综合，很少有整个选修综合的，复习时建议认真学习六个小专题，将小专题内的知识弄清楚，而这六个专题之间没有必然的联系。
【典例精析】经典模拟【例题1】对细菌群体生长规律测定的正确的表述是A．在液体培养基上进行 B．至少接种一种细菌C．接种一个细菌 D．及时补充消耗的营养物质【解析】细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。
这些条件是：一种细菌、恒定容积的培养基，液体培养基、定时测定细菌总数。
在这些条件下，才能测定出细菌的生长规律。
测定时只能用一种细菌的子细胞群体的变化规律表达微生物的生长；恒定容积是给微生物提供一定的生存环境；液体培养基才能通过样品推测细菌总数。
若接种多种细菌，则会发生种间斗争而不能测定一种微生物的生长规律。
在接种时，要保证一定的接种量。
【答案】A【例题2】在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显著最激烈的时期是A．调整期 B．对数期 C．稳定期 D．衰亡期【解析】种内斗争是一种生态因素。
种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。
在生活空间充裕，营养充足的时候，种内斗争的程度是比较低的。
选修1：生物技术实践(二轮复习)
(3)图乙所示的发酵装置弯管中水的作用为_______________ 。 可防止空气进入，同时便于排出发酵液中 (4)将装置完善后，如在果汁中混有醋酸杆菌，则果酒发酵旺盛期间发酵液
酵母菌进行的是无氧发酵，而醋酸杆菌进行的是有氧发酵 中不会有醋酸生成的原因是____________________ 。
为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在
有氧 条件下才能完成。 第二阶段的发酵温度不同，第一
低于 阶段的温度________( 填“低于”或“高于”)第二阶段。 不含有 填“含 原 (4)醋酸杆菌属于________ 核生物，其细胞结构中________(
考点二 微生物的培养、分离与计数
本考点是课标卷命题的热点之一，考查内容主要包括无菌技术、
微生物筛选、分离、计数及菌种保藏技术、对筛选方案制定考查
更多。
■考点再现
1.微生物培养中的无菌操作技术 (1)3种常用的消毒方法： _________ 煮沸 消毒法、巴氏消毒法及化学 药剂消毒法。 (2)3种常用的灭菌方法： _______ 灼烧 灭菌——接种环、接种针等金属器具； 干热 灭菌——主要针对玻璃器皿等； _______ 培养基 高压蒸汽 灭菌——主要针对___________ __________ 等。
(2)请写出图甲所示的发酵装置存在的两处错误：
进气管未夹软管夹 ①__________________________________________________ ；
果汁淹没了出气口(或瓶内装的果汁太满) ②__________________________________________________ 。
高考生物一轮复习第2讲发酵技术实践教学案苏教版选修
高考生物一轮复习第2讲发酵技术实践教学案苏教版选修[考纲展示] 1.实验：利用微生物进行发酵来生产特定的产物和运用发酵加工食品的基本方法 2.测定食品加工中可能产生的有害物质 考点一| 果酒、果醋的制作1．发酵和发酵技术 (1)发酵的概念：人们把利用微生物的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
(2)发酵技术①概念：利用微生物的发酵作用，大规模生产发酵产品的技术。
②应用：广泛应用于生产单细胞蛋白(如酵母菌)、含醇饮料(如果酒、白酒、啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、调味品和发酵食品(如味精、醋、腐乳、泡菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸等) 2．果酒和果醋的制作(1)果酒的制作①概念：以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料，如葡萄酒、梨酒等。
②制作原理：酵母菌在厌氧条件下，可以将果汁中的葡萄糖分解并产生酒精，当酒精浓度达到一定的生产要求后，即可得到果酒产品。
(2)果醋的制作原理醋酸菌在充分供氧的条件下，将酒精转化为醋酸。
(3)果酒、果醋发酵实验流程及注意事项①实验用具消毒⎩⎪⎨⎪⎧a.榨汗机要清洗干净，并晾干b.发酵瓶要用温水冲洗，再用体积 分数为70%的酒精消毒↓②挑选、冲洗葡萄⎩⎪⎨⎪⎧a.先冲洗，后除去枝梗b.不能反复冲洗，防止洗去野生酵母菌 ↓③榨汁→用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中↓④果酒发酵⎩⎪⎨⎪⎧a.放在18～25 ℃的温度下发酵b.发酵过程要注意适时排气↓ ⑤取样检测⎩⎪⎨⎪⎧a.10～12 d 取样检测酒精含量：在酸性条 件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色b.酵母菌数量镜检↓⑥果醋发酵⎩⎪⎨⎪⎧a.加入醋酸菌后温度控制在30～35 ℃b.不间断通入氧气（无菌空气） 3．实验结果分析(1)若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。
(2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：原因是发酵后期密封不严。
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2．天然发酵阶段
人们没有认识微生物，只能凭借 经验 。
Hale Waihona Puke 3．纯培养阶段1857 年巴斯德发现发酵是由不同的 微生物 引起的，1905 年柯
赫建立了微生物的 纯培养 技术。发酵罐 的发明和应用，使发酵工
业逐步进入近代工业的行列。产品主要有酒精、丁醇、有机酸 、酶
制剂 等，主要是由一些微生物经发酵产生的一些代谢产物。
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二、运用发酵技术加工食品 1．微生物工程在生产 单细胞蛋白 、含醇饮料 、发酵乳制品 、 调味品和发酵食品、甜味剂、食品添加剂等方面具有广泛的应用。 2．果酒是以各种 果汁 为原料，通过微生物发酵而制成的含酒 精饮料，主要包括葡萄酒、苹果酒、梨酒等。 葡萄酒是以葡萄汁为原料酿造，酒精含量为 10%～12%。分为 红 葡萄酒(葡萄汁和 葡萄皮渣 混合酿造)和白葡萄酒(去皮渣的白葡 萄汁酿造)。
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练一练：在发酵条件的控制中，错误的是( )
A．葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约 1/3 的空间
B．要想一次得到较多的果酒 ，在葡萄汁装入发酵瓶时，要将
瓶装满
C．制作葡萄酒的过程中，除在适宜的条件下，时间应控制在 10～
12 d 左右
D．制作葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些，但时间一般控
制在 7～8 d 左右
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5．乳酸发酵：能够引起乳酸发酵的微生物种类很多，主要是 细菌 。能够利用糖类发酵产生乳酸的细菌通称为 乳酸 细菌。常见 的乳酸细菌在分类学上多属于 链球菌 属、乳酸杆菌 属、双歧杆菌 属和明串珠菌属。在制作泡菜的过程中，乳酸细菌产生 乙醇 和 乳酸 等物质，这些物质相互作用，再形成许多带有香味的物质，使 得泡菜常有特殊的香味。
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1．理解发酵的概念。 2．概述发酵的类型及其在生活中的应用。 3．简述果酒、果醋制作的原理和过程。 4．简述腐乳、泡菜和酸奶的制作原理和方法。 5．掌握测定亚硝酸盐、维生素 C 的基本方法。
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2
一、发酵技术的发展
1．发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备
微生物菌体 或其 代谢产物 的过程。
解析：发酵需要一定数量的酵母菌，而酵母菌在有氧环境中繁
殖较快，故葡萄糖汁装入发酵瓶时，要留有约 1/3 的空间，使瓶内含
有一定量的氧气，让酵母菌快速增殖。
答案：B
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三、发酵食品中亚硝酸盐和 VC 的含量测定 1．亚硝酸盐的测定 (1)亚硝酸盐是一类化学物质，呈 晶体 状，易溶于水。广泛存 在于自然环境中，在食物中都可以检测出一定量的亚硝酸盐，食品加 工过程中会产生 亚硝酸盐 。 (2)食品是人体摄入亚硝酸盐的主要来源。人中毒剂量为 300～ 500 mg，致死剂量为 3 g。亚硝酸盐进入血液后将正常携氧的血红蛋 白氧化为 高铁 血红蛋白，高铁血红蛋白失去携带氧气的能力，导致 组织缺氧 ，出现中毒现象。
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4．醋的生产因原料的不同需加入不同的微生物。淀粉为原料时， 加入 霉菌 和酵母菌；二糖或单糖为原料时，加入酵母菌。豆腐乳是 以 豆腐 为原料，采用 毛霉 等进行发酵。豆腐乳的生产是通过在腐 乳坯上接种毛霉，在发酵中毛霉分泌 蛋白酶 、淀粉酶 、谷氨酰胺 酶 等复杂酶系，与腌制腐乳坯调料中的微生物 协同 作用，使腐乳 坯中的蛋白质缓慢水解，生成多种 氨基酸 和各种 有机酸 等，形成 鲜香等豆腐乳所特有的风味。工业批量生产豆腐乳的步骤主要包括 接种孢子 、培养与晾花 、压坯与装坛 等。
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2．VC 的测定 维生素 C，又称为 抗坏血酸 ，是人体不可缺少的一种物质。功 能主要是在生物体氧化反应中作为氢的载体，能维持多种酶的活性。 人体缺乏维生素 C 时会患 坏血 病，表现为伤口溃疡不易 愈合 ， 骨骼和牙齿易于折断或脱落，毛细血管通透性增大，皮下组织、黏膜、 肌肉等处易 出血 等。人体不能合成维生素 C，必需从 食物 中摄取。 维生素 C 广泛存在于新鲜的水果和蔬菜中。
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4．深层培养阶段 1928 年弗莱明发现由青霉菌分泌的青霉素能够抑制 葡萄球菌 的生长与繁殖。1945 年人类开始采用 机械搅拌通气 技术(也称为 深 层培养 技术)生产青霉素。深层培养技术的应用极大推动了抗生素工 业乃至整个发酵工业的迅猛发展，抗生素工业进入全盛发展阶段。 5．微生物工程阶段。1953 年沃森和克里克发现了 DNA 分子的 双螺旋结构。1973 年，科恩和拜尔将 外源基因 和 质粒 在体外进 行重组，并将重组 DNA 分子导入大肠杆菌，最终使得外源基因得以 表达。为 基因 工程的理论发展和实际应用奠定了基础。微生物工程 在 工农业生产 、医疗保健 、环境保护 等方面的广泛应用，促进了 传统生产技术的改造和新兴产业的发展，对人类社会生活产生的影响 十分深远。
前期需氧，后期不需氧
一直需要氧
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反应式
方法与 流程
C6H12O6―→2C2H5OH C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋
＋2CO2
H2O
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
果酒
果醋
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2.发酵装置分析
(1)各部位的作用
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵
进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的 CO2。 ③出料口：是用来取样的。
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3．果酒生产中，酵母菌发挥重要作用，酿酒酵母菌酒精发酵的 最适温度一般为 18～25℃ 。酿酒酵母菌呈 卵球 形或 圆柱 形，在 厌氧条件下将葡萄汁中的葡萄糖分解成 酒精 ，当酒精浓度达到生产 要求后，再 分瓶 、密封 、保存 ，即可得到成品葡萄酒。果胶酶的 应用有利于葡萄的压榨、葡萄汁的澄清、色素的提取和酒的陈酿化。 蛋白酶的应用主要是为了促进蛋白质的水解，使酒体清澈透明。
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考点一 运用发酵技术制作果酒和果醋 1.果酒和果醋制作的比较
比较
果酒制作
果醋制作
制作 原理
酵母菌在无氧条件下进 行酒精发酵
醋酸菌在氧气、糖源充足时，将 糖分解成醋酸；当缺少糖源时， 将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为 醋酸
发酵 条件
温度：18～25℃ pH：4.0～5.8
10～12 d
温度：30～35℃pH：5.4～6.3 7～8 d