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专题11 发酵工程--2024年高考生物【热点·重点·难点】专练（新高考专用）
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这是一份专题11 发酵工程--2024年高考生物【热点·重点·难点】专练（新高考专用），文件包含专题11发酵工程原卷版docx、专题11发酵工程解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共37页， 欢迎下载使用。
一、对知识进行层级化的框架梳理：生物知识点比较多，我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理，以便让学生更牢固地掌握基础知识， 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材，注重教材细节：新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”，不会在题目中设“语言陷阱”，大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理，深入理解生物学研究方法
四、掌握生物学实验的两大要素：自变量和对照。自变量保证了实验设计的逻辑正确，对照保证实验在特定条件下进行。
五、帮助学生总结一些答题技巧。做选择题把握住（1）高考题往往有非常明确的选项，比我们平时的模拟题要简单。（2）对于重要概念不能过于死记硬背，要理解。（3）生物不是数学，不考复杂的计算，数字越复杂，答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。做好以上几点，相信二轮复习后学生会有一个很大的提升。
专题 11 发酵工程
高考感知
命题趋势
1.该部分内容的命题以选择题为主，属于年年必考的内容。
2.试题情境以下列两种居多：
(1)以实际发酵的过程为情境考查传统发酵食品制作。
(2)以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微生物的培养及应用。
知识必备
重点：
一、传统发酵技术的应用
1．千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。（P5）
2．像这种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化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3．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（反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
①C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4．酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。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 ℃。
②C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5．泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6．醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸（反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃。
③C6H12O6＋2O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7．果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8．果酒变果醋发酵改变两个条件：一、通氧，因为醋酸菌是好氧细菌；二、升高温度，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
9．果酒与果醋发酵流程：挑选葡萄→冲洗（再去梗）→榨汁→酒精发酵eq \(――→,\s\up7(通氧),\s\d5(升温))乙酸发酵。（P7）
二、微生物的培养技术及应用
（一）培养基的配制
1．培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 （基本成分）和生长因子等。
（1）碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
（2）氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)等无机氮源；蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等有机氮源。 只有固氮微生物才能利用N2。
（3）水
（4）无机盐
（5）生长因子：微生物生长繁殖所必需的，但自身不能合成或合成能力有限，如维生素，氨基酸，碱基等。培养某些微生物时可以不用添加生长因子。
另外，培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时，一般需将培养基的pH调至酸性；培养细菌时，一般需要将pH调至中性或弱碱性；培养厌氧微生物时，则需要提供无氧的条件。（P10）
2．培养基的种类及用途：
（1）按物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
（二）无菌技术
1．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④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相接触。
无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。
2．消毒
（1）消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物（不包括芽孢和孢子）。
（2）消毒方法常用到煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体），还有化学药剂消毒（如酒精、氯气、石炭酸等）、紫外线消毒。（P10）
3．灭菌
（1）灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
（2）灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。（P10～P11）
4．比较消毒和灭菌
（三）微生物的纯培养
1．微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。（P11）
2．分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。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，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
3．通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。（P13“探究·实践”）
（四）微生物的选择培养和计数
1．在微生物学中，将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，称为选择培养基。（P16）
2．如果想知道1 g土壤中有多少能分解尿素的细菌，仅有选择培养基是不够的，还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法。可采用稀释涂布平板法（P17）
3．稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。（P18）
4．样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
5．值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。（P18）
6．除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。（P18）
7．细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
8．绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
三、发酵工程及其应用
1．发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。（P22）
2．性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。（P22）
3．现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4．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。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；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5．如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。（P23）
6．在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品添加剂。第三，生产酶制剂。（P24～26）
难点：
1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
注意： 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。
3.微生物数量的测定
（1）利用稀释涂布平板法计数——间接计数法 活菌计数法
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。
②为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300、适于计数的平板计数，并且在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，并求平均值。 增强实验的说服力与准确性
③用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少。 这是因为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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
（2）显微镜直接计数法
长难句突破
1.日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康。
2.制作的泡菜“咸而不酸”的原因：可能是食盐浓度过高、发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵。
3.葡萄酒呈现深红色的原因是在酒精发酵过程中，葡萄皮中的色素进入发酵液。
4.果酒发酵时先通气后密封的目的是酵母菌是兼性厌氧菌，因此果酒发酵时先通气使酵母菌大量繁殖，后密封使酵母菌进行酒精发酵。
5.某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺，由此可知环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且也会影响微生物代谢物的形成。
满分技巧
1．区分选择培养基与鉴别培养基
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。
2．两种纯化方法的比较
易错点拨
1.与传统发酵技术有关的4个易错点
（1）果酒制作过程中，前期酵母菌进行有氧呼吸产生了水，后期酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精。
（2）果酒制作过程中，发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。
（3）醋酸菌是好氧细菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
（4）泡菜制作时，配制清水与食盐的质量百分比为5%～20%的盐水。盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。
2.与微生物培养有关的6个易错点
（1）固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。
（2）灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
（3）划线时最后一区不要与第一区相连。
（4）划线时用力大小要适当，这是为了防止用力过大将培养基划破。
（5）用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为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。
（6）尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基，前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源。
限时检测 （限时30分钟）
一、单选题
1．（2023上·河北·高三统考阶段练习）酱油起源于我国，迄今已有3000多年的历史。 由于风味独特、营养价值丰富，酱油已成为我国饮食中不可或缺的调味品。制作时用大豆、小麦或麸皮为原料，利用多种微生物发酵而成。酱油发酵的大致过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．接种冷冻保存的酵母菌前要对其进行扩大培养
B．发酵产生的多种代谢产物构成酱油独特的风味
C．在加入酵母菌或乳酸菌前，需要对第一阶段的发酵产物进行灭菌处理
D．酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌、终止发酵的作用
2．（2023上·广东东莞·高三东莞市东莞中学校联考期中）乳酸乳球菌是乳酸菌属中的一种重要模式菌，在食品工业中应用广泛。乳酸乳球菌在特定条件下可进行有氧呼吸来增加自身数量，这是改善发酵剂生产效率的潜在途径之一。某兴趣小组在不同条件下，利用等量乳酸乳球菌进行相关实验，一段时间后，测定乳酸乳球菌的数量及培养液中的pH，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．实验的自变量为氧气的有无、血红素的有无
B．无氧条件下，血红素能促进丙酮酸的彻底氧化分解
C．Ⅱ组中，培养液中葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D．制作泡菜时，初期加入血红素并通入无菌空气可缩短发酵时间
3．（2023上·广东·高三校联考期中）某校学生研究小组设计了一系列利用酵母菌对面粉进行发酵的探究实验。他们准备了3种品牌的酵母菌（标记为a、b、c）和3种品牌的低筋面粉（标记为甲、乙、丙），其他条件都满足且合适。下列实验设计不合理的是（ ）
A．将a分别与甲、乙、丙混合后操作，观察其发酵效果
B．将a、b、c分别与甲、乙、丙混合后操作，观察其发酵效果
C．在不同温度下将a与甲混合后操作，观察其发酵效果
D．将a与甲混合不同时间后操作，观察其发酵效果
4．（2023上·北京·高三阶段练习）细菌合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，研究人员利用野生型细菌及其不同突变体进行了实验。在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到图示结果。下列分析正确的是（ ）
A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理
B．甲组上下层细菌总数小于乙组上下层细菌总数
C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D．野生型细菌在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
5．（2023上·广东汕头·高三金山中学校联考期中）滥用抗生素是细菌耐药性增强的重要原因。生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含青霉素的圆形滤纸片（如图），探究抗生素对细菌的选择作用。下列说法错误的是（ ）
A．培养基中需放置不含抗生素的圆形滤纸片作为对照
B．从抑菌圈的边缘挑取菌落扩大培养后进行重复实验
C．培养几代后抑菌圈的直径变大说明抗生素起选择作用
D．培养大肠杆菌时应将培养皿倒置于37℃的恒温箱中
6．（2023上·广东汕头·高三金山中学校考阶段练习）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，需要将培养基调制成酸性
B．该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液，进行涂布
C．步骤①获取土壤一般来自表层土壤，步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍
D．若④的平板上菌落平均数为58个，则每克土壤中含有的固氮菌约5.8×106个
7．（2023上·浙江杭州·高三学军中学校考阶段练习）为分离和纯化大豆根瘤菌，研究者取大豆的根瘤，然后用自来水冲洗根瘤至其上无泥土，再进行操作X后，切开根瘤，并将切面贴于 YEM培养基上，划线，倒置于28C培养箱中培养。下列分析正确的是（ ）
A．大豆根瘤菌和大豆的代谢类型相同
B．理论上，YEM培养基中可以不含氮源
C．YEM 培养基配制完成后，也需要进行操作X
D．待平板出现菌落后，选取目的菌落再次划线纯化计数镜检
8．（2023上·广东汕头·高三统考期中）我国科学家独创了一种CO₂转化新路径，首先通过“电催化”将CO₂高效还原合成高浓度乙酸，再利用改造后的酿酒酵母对乙酸进行发酵，生产葡萄糖和脂肪酸。下列叙述错误的是（ ）
A．脂肪酸和甘油反应可形成脂肪
B．发酵时需控制温度、pH 等影响
C．改造后的酿酒酵母可进行光合作用
D．为人工合成“粮食”提供了新路径
9．（2023上·安徽·高三校联考期中）多环芳烃（PAHs）是一种不溶于水的有机物，在培养基中以微小的颗粒状存在，PAHs在土壤中的降解速率很慢，并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株（ ）
A．培养基甲和乙都以PAHs为唯一碳源，两者都是选择培养基
B．③过程采用的接种方法可用于微生物计数，计数结果往往偏小
C．④过程挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的
D．接种后的培养基乙应置于无菌培养箱中，无须进行倒置培养
10．（2023上·广西·高三校联考阶段练习）一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对大肠杆菌的选择作用，将大肠杆菌培养液接种到培养基上后，继续放置含该抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径，第一代培养结果如图所示。然后再重复上述步骤培养三代。与上述实验相关的描述不符的是（ ）
A．图中1处放入不含抗生素的滤纸片起到对照作用
B．可采用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种到固体培养基上
C．应从抑菌圈边缘的菌落里挑取大肠杆菌继续培养
D．随培养代数增多，抑菌圈的直径变得越大，说明细菌的耐药性越强
二、综合题
11．（2023上·新疆省直辖县级单位·高三新疆石河子一中校考阶段练习）孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加 作为唯一碳源。配制好的培养基，需用 法进行灭菌。
(2)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是 。实验室采用此方法，将1mL样品稀释1000倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液；经正确操作培养后，3个平板上的菌落数分别为150、158和160。据此可得出每升样品中的活菌数至少为 个。
(3)黑曲霉是一种丝状真菌，黑曲霉的PDA液体产酶培养基组成为：麸皮、豆粉饼、(NH4)2SO4、MgSO4•7H2O、KH2PO4，培养时需要通气振荡。豆粉饼可提供黑曲霉生长所需的 ；若要分离黑曲霉菌落，上述培养基中还需要添加琼脂，在培养基灭菌前需将pH调至 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(4)以大豆为主要原料，利用黑曲霉产生的蛋白酶可将原料中的蛋白质水解成 ，然后经淋洗、调制可得到酱油。
12．（2023上·河北·高三石家庄一中校联考期中）鱼茶味酸而微咸，甘香可口，是海南黎族的一种传统发酵食品。鱼茶富含多种人体所需的氨基酸和蛋白质，具有润肺清肠、促进消化、养颜美肤和缓解血管硬化等作用。其制作方法是：将生鱼开膛洗净，去头去尾，加盐、姜、蒜等处理后，拌入煮熟的米饭，在特定条件下发酵一段时间后，开坛即可食用，并且发酵后的鱼肉蛋白质更容易消化、吸收。已知鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌。回答下列有关问题：
(1)写出乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸的反应简式： 。根据乳酸菌的代谢特点，制作鱼茶时发酵装置的充气口应 （填“打开”或“关闭”）。
(2)不能将煮熟的米饭立即与处理后的生鱼混合并搅拌，原因是 。
(3)下图1是某生物科研小组绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液 pH 的变化曲线。
①鱼茶发酵初期，各菌种的种间关系主要是 ，发酵6 天后醋酸菌消失的主要原因可能是 ，8天后酵母菌消失的主要原因可能是
②用稀释涂布平板法统计菌种数量时，统计的菌落数往往 （填“多于”或“少于”）稀释液中的活菌数，原因是 。若其中 个平板的菌落分布如图2所示，推测该同学接种时可能的操作失误是 。
内容导航
高考感知：明考向知规律
长难句突破
命题趋势：知己知彼
满分技巧
知识必备：重点讲解（全面梳理）
易错点拨
难点突破1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
3.微生物数量的测定
1.关于糖类和脂质的4点辨析
2.关于蛋白质的5个易错点
3.有关核酸的4个易错点
限时检测：30min：及时训练与检测
（压缩包中含有单独的检测卷，方便练习使用）
课标要求——明考向
近年考情——知规律
11.1 阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。
11.2 阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
11.3 举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。
11.4 概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。
11.5 概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
11.6 举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
11.7 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。
11.8 举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
2023·山东培养基的成分及其功能、无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
2023·山东泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定
2023·广东培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数
2023·浙江培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、解读泡菜的腌制
2023·山东果酒和果醋的制作原理
2023·北京培养基的成分及其功能、微生物的接种方法、微生物的培养与菌种保藏
2023·全国培养基的类型及其应用、无菌技术、果酒和果醋的制作原理
2023·全国蛋白质的结构及多样性、蛋白质分离的原理及方法蛋白质的提取和分离的实验操作
2023·湖南基因突变、培养基的成分及其功能、动物细胞培养技术
2023·浙江果酒和果醋的制作原理、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
种类
特点
用途
举例
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
从众多微生物中分离所需的微生物
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
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
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
一、对知识进行层级化的框架梳理：生物知识点比较多，我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理，以便让学生更牢固地掌握基础知识， 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材，注重教材细节：新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”，不会在题目中设“语言陷阱”，大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理，深入理解生物学研究方法
四、掌握生物学实验的两大要素：自变量和对照。自变量保证了实验设计的逻辑正确，对照保证实验在特定条件下进行。
五、帮助学生总结一些答题技巧。做选择题把握住（1）高考题往往有非常明确的选项，比我们平时的模拟题要简单。（2）对于重要概念不能过于死记硬背，要理解。（3）生物不是数学，不考复杂的计算，数字越复杂，答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。做好以上几点，相信二轮复习后学生会有一个很大的提升。
专题 11 发酵工程
高考感知
命题趋势
1.该部分内容的命题以选择题为主，属于年年必考的内容。
2.试题情境以下列两种居多：
(1)以实际发酵的过程为情境考查传统发酵食品制作。
(2)以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微生物的培养及应用。
知识必备
重点：
一、传统发酵技术的应用
1．千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。（P5）
2．像这种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化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3．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（反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
①C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4．酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。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 ℃。
②C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5．泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6．醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸（反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃。
③C6H12O6＋2O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5( ))CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7．果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8．果酒变果醋发酵改变两个条件：一、通氧，因为醋酸菌是好氧细菌；二、升高温度，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
9．果酒与果醋发酵流程：挑选葡萄→冲洗（再去梗）→榨汁→酒精发酵eq \(――→,\s\up7(通氧),\s\d5(升温))乙酸发酵。（P7）
二、微生物的培养技术及应用
（一）培养基的配制
1．培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 （基本成分）和生长因子等。
（1）碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
（2）氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)等无机氮源；蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等有机氮源。 只有固氮微生物才能利用N2。
（3）水
（4）无机盐
（5）生长因子：微生物生长繁殖所必需的，但自身不能合成或合成能力有限，如维生素，氨基酸，碱基等。培养某些微生物时可以不用添加生长因子。
另外，培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时，一般需将培养基的pH调至酸性；培养细菌时，一般需要将pH调至中性或弱碱性；培养厌氧微生物时，则需要提供无氧的条件。（P10）
2．培养基的种类及用途：
（1）按物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
（二）无菌技术
1．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④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相接触。
无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。
2．消毒
（1）消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物（不包括芽孢和孢子）。
（2）消毒方法常用到煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体），还有化学药剂消毒（如酒精、氯气、石炭酸等）、紫外线消毒。（P10）
3．灭菌
（1）灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
（2）灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。（P10～P11）
4．比较消毒和灭菌
（三）微生物的纯培养
1．微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。（P11）
2．分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。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，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
3．通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。（P13“探究·实践”）
（四）微生物的选择培养和计数
1．在微生物学中，将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，称为选择培养基。（P16）
2．如果想知道1 g土壤中有多少能分解尿素的细菌，仅有选择培养基是不够的，还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法。可采用稀释涂布平板法（P17）
3．稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。（P18）
4．样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
5．值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。（P18）
6．除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。（P18）
7．细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
8．绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
三、发酵工程及其应用
1．发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。（P22）
2．性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。（P22）
3．现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4．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。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；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5．如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。（P23）
6．在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品添加剂。第三，生产酶制剂。（P24～26）
难点：
1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
注意： 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。
3.微生物数量的测定
（1）利用稀释涂布平板法计数——间接计数法 活菌计数法
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。
②为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300、适于计数的平板计数，并且在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，并求平均值。 增强实验的说服力与准确性
③用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少。 这是因为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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
（2）显微镜直接计数法
长难句突破
1.日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康。
2.制作的泡菜“咸而不酸”的原因：可能是食盐浓度过高、发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵。
3.葡萄酒呈现深红色的原因是在酒精发酵过程中，葡萄皮中的色素进入发酵液。
4.果酒发酵时先通气后密封的目的是酵母菌是兼性厌氧菌，因此果酒发酵时先通气使酵母菌大量繁殖，后密封使酵母菌进行酒精发酵。
5.某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺，由此可知环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且也会影响微生物代谢物的形成。
满分技巧
1．区分选择培养基与鉴别培养基
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。
2．两种纯化方法的比较
易错点拨
1.与传统发酵技术有关的4个易错点
（1）果酒制作过程中，前期酵母菌进行有氧呼吸产生了水，后期酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精。
（2）果酒制作过程中，发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。
（3）醋酸菌是好氧细菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
（4）泡菜制作时，配制清水与食盐的质量百分比为5%～20%的盐水。盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。
2.与微生物培养有关的6个易错点
（1）固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。
（2）灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
（3）划线时最后一区不要与第一区相连。
（4）划线时用力大小要适当，这是为了防止用力过大将培养基划破。
（5）用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为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。
（6）尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基，前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源。
限时检测 （限时30分钟）
一、单选题
1．（2023上·河北·高三统考阶段练习）酱油起源于我国，迄今已有3000多年的历史。 由于风味独特、营养价值丰富，酱油已成为我国饮食中不可或缺的调味品。制作时用大豆、小麦或麸皮为原料，利用多种微生物发酵而成。酱油发酵的大致过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．接种冷冻保存的酵母菌前要对其进行扩大培养
B．发酵产生的多种代谢产物构成酱油独特的风味
C．在加入酵母菌或乳酸菌前，需要对第一阶段的发酵产物进行灭菌处理
D．酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌、终止发酵的作用
2．（2023上·广东东莞·高三东莞市东莞中学校联考期中）乳酸乳球菌是乳酸菌属中的一种重要模式菌，在食品工业中应用广泛。乳酸乳球菌在特定条件下可进行有氧呼吸来增加自身数量，这是改善发酵剂生产效率的潜在途径之一。某兴趣小组在不同条件下，利用等量乳酸乳球菌进行相关实验，一段时间后，测定乳酸乳球菌的数量及培养液中的pH，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．实验的自变量为氧气的有无、血红素的有无
B．无氧条件下，血红素能促进丙酮酸的彻底氧化分解
C．Ⅱ组中，培养液中葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D．制作泡菜时，初期加入血红素并通入无菌空气可缩短发酵时间
3．（2023上·广东·高三校联考期中）某校学生研究小组设计了一系列利用酵母菌对面粉进行发酵的探究实验。他们准备了3种品牌的酵母菌（标记为a、b、c）和3种品牌的低筋面粉（标记为甲、乙、丙），其他条件都满足且合适。下列实验设计不合理的是（ ）
A．将a分别与甲、乙、丙混合后操作，观察其发酵效果
B．将a、b、c分别与甲、乙、丙混合后操作，观察其发酵效果
C．在不同温度下将a与甲混合后操作，观察其发酵效果
D．将a与甲混合不同时间后操作，观察其发酵效果
4．（2023上·北京·高三阶段练习）细菌合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，研究人员利用野生型细菌及其不同突变体进行了实验。在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到图示结果。下列分析正确的是（ ）
A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理
B．甲组上下层细菌总数小于乙组上下层细菌总数
C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D．野生型细菌在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
5．（2023上·广东汕头·高三金山中学校联考期中）滥用抗生素是细菌耐药性增强的重要原因。生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含青霉素的圆形滤纸片（如图），探究抗生素对细菌的选择作用。下列说法错误的是（ ）
A．培养基中需放置不含抗生素的圆形滤纸片作为对照
B．从抑菌圈的边缘挑取菌落扩大培养后进行重复实验
C．培养几代后抑菌圈的直径变大说明抗生素起选择作用
D．培养大肠杆菌时应将培养皿倒置于37℃的恒温箱中
6．（2023上·广东汕头·高三金山中学校考阶段练习）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，需要将培养基调制成酸性
B．该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液，进行涂布
C．步骤①获取土壤一般来自表层土壤，步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍
D．若④的平板上菌落平均数为58个，则每克土壤中含有的固氮菌约5.8×106个
7．（2023上·浙江杭州·高三学军中学校考阶段练习）为分离和纯化大豆根瘤菌，研究者取大豆的根瘤，然后用自来水冲洗根瘤至其上无泥土，再进行操作X后，切开根瘤，并将切面贴于 YEM培养基上，划线，倒置于28C培养箱中培养。下列分析正确的是（ ）
A．大豆根瘤菌和大豆的代谢类型相同
B．理论上，YEM培养基中可以不含氮源
C．YEM 培养基配制完成后，也需要进行操作X
D．待平板出现菌落后，选取目的菌落再次划线纯化计数镜检
8．（2023上·广东汕头·高三统考期中）我国科学家独创了一种CO₂转化新路径，首先通过“电催化”将CO₂高效还原合成高浓度乙酸，再利用改造后的酿酒酵母对乙酸进行发酵，生产葡萄糖和脂肪酸。下列叙述错误的是（ ）
A．脂肪酸和甘油反应可形成脂肪
B．发酵时需控制温度、pH 等影响
C．改造后的酿酒酵母可进行光合作用
D．为人工合成“粮食”提供了新路径
9．（2023上·安徽·高三校联考期中）多环芳烃（PAHs）是一种不溶于水的有机物，在培养基中以微小的颗粒状存在，PAHs在土壤中的降解速率很慢，并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株（ ）
A．培养基甲和乙都以PAHs为唯一碳源，两者都是选择培养基
B．③过程采用的接种方法可用于微生物计数，计数结果往往偏小
C．④过程挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的
D．接种后的培养基乙应置于无菌培养箱中，无须进行倒置培养
10．（2023上·广西·高三校联考阶段练习）一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对大肠杆菌的选择作用，将大肠杆菌培养液接种到培养基上后，继续放置含该抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径，第一代培养结果如图所示。然后再重复上述步骤培养三代。与上述实验相关的描述不符的是（ ）
A．图中1处放入不含抗生素的滤纸片起到对照作用
B．可采用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种到固体培养基上
C．应从抑菌圈边缘的菌落里挑取大肠杆菌继续培养
D．随培养代数增多，抑菌圈的直径变得越大，说明细菌的耐药性越强
二、综合题
11．（2023上·新疆省直辖县级单位·高三新疆石河子一中校考阶段练习）孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加 作为唯一碳源。配制好的培养基，需用 法进行灭菌。
(2)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是 。实验室采用此方法，将1mL样品稀释1000倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液；经正确操作培养后，3个平板上的菌落数分别为150、158和160。据此可得出每升样品中的活菌数至少为 个。
(3)黑曲霉是一种丝状真菌，黑曲霉的PDA液体产酶培养基组成为：麸皮、豆粉饼、(NH4)2SO4、MgSO4•7H2O、KH2PO4，培养时需要通气振荡。豆粉饼可提供黑曲霉生长所需的 ；若要分离黑曲霉菌落，上述培养基中还需要添加琼脂，在培养基灭菌前需将pH调至 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(4)以大豆为主要原料，利用黑曲霉产生的蛋白酶可将原料中的蛋白质水解成 ，然后经淋洗、调制可得到酱油。
12．（2023上·河北·高三石家庄一中校联考期中）鱼茶味酸而微咸，甘香可口，是海南黎族的一种传统发酵食品。鱼茶富含多种人体所需的氨基酸和蛋白质，具有润肺清肠、促进消化、养颜美肤和缓解血管硬化等作用。其制作方法是：将生鱼开膛洗净，去头去尾，加盐、姜、蒜等处理后，拌入煮熟的米饭，在特定条件下发酵一段时间后，开坛即可食用，并且发酵后的鱼肉蛋白质更容易消化、吸收。已知鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌。回答下列有关问题：
(1)写出乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸的反应简式： 。根据乳酸菌的代谢特点，制作鱼茶时发酵装置的充气口应 （填“打开”或“关闭”）。
(2)不能将煮熟的米饭立即与处理后的生鱼混合并搅拌，原因是 。
(3)下图1是某生物科研小组绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液 pH 的变化曲线。
①鱼茶发酵初期，各菌种的种间关系主要是 ，发酵6 天后醋酸菌消失的主要原因可能是 ，8天后酵母菌消失的主要原因可能是
②用稀释涂布平板法统计菌种数量时，统计的菌落数往往 （填“多于”或“少于”）稀释液中的活菌数，原因是 。若其中 个平板的菌落分布如图2所示，推测该同学接种时可能的操作失误是 。
内容导航
高考感知：明考向知规律
长难句突破
命题趋势：知己知彼
满分技巧
知识必备：重点讲解（全面梳理）
易错点拨
难点突破1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
3.微生物数量的测定
1.关于糖类和脂质的4点辨析
2.关于蛋白质的5个易错点
3.有关核酸的4个易错点
限时检测：30min：及时训练与检测
（压缩包中含有单独的检测卷，方便练习使用）
课标要求——明考向
近年考情——知规律
11.1 阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。
11.2 阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
11.3 举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。
11.4 概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。
11.5 概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
11.6 举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
11.7 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。
11.8 举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
2023·山东培养基的成分及其功能、无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
2023·山东泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定
2023·广东培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数
2023·浙江培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、解读泡菜的腌制
2023·山东果酒和果醋的制作原理
2023·北京培养基的成分及其功能、微生物的接种方法、微生物的培养与菌种保藏
2023·全国培养基的类型及其应用、无菌技术、果酒和果醋的制作原理
2023·全国蛋白质的结构及多样性、蛋白质分离的原理及方法蛋白质的提取和分离的实验操作
2023·湖南基因突变、培养基的成分及其功能、动物细胞培养技术
2023·浙江果酒和果醋的制作原理、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
种类
特点
用途
举例
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
从众多微生物中分离所需的微生物
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
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
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
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