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精讲75 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件
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这是一份精讲75 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件，共37页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•选择性必修三】2023-75【传统发酵技术、发酵工程】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
（1）发酵的概念发酵是人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。
一.传统发酵技术的应用
1.发酵与传统发酵技术
（1）腐乳制作①原理：蛋白质 。脂肪 。②腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状 ，其繁殖方式为 ，代谢类型是 型。（2）泡菜的制作①乳酸菌发酵制作泡菜的原理：_______________________________。
2.传统发酵食品的制作
（2）泡菜的制作②制作泡菜的方法步骤
最多(乳酸抑制其他菌活动)
继续增多，pH继续下降
（2）泡菜的制作 ③泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
A.在泡菜制作过程中营造“无氧环境”的3项措施是什么？
答案： a.选择的泡菜坛要密封性好。b.加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料。c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
②为什么泡菜坛只能装八成满？
答案 在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
③盐水要煮沸后冷却使用的目的是什么？
答案 煮沸的目的是除去水中的氧气，杀灭盐水中的其他杂菌。冷却的目的是保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
④用盐过多时，制作的泡菜会“咸而不酸”，原因是什么？
答案 盐过多，抑制了乳酸菌发酵。
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量
教材隐性知识：源于选择性必修3 P8“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。
防止空气中微生物的污染
①制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～30 ℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
答案 温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。
②在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？
答案 制作果酒的过程中，除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵中污染发酵液，而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗干净，装入葡萄汁后，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
③在家庭制作葡萄酒的过程中，不需要严格的消毒过程也能完成发酵，原因是什么？
答案 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。
④醋酸菌醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要打开通气阀，请说明其原因。
答案 醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵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。
例1.《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”。下列有关叙述错误的是( )A.该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸B.加水的目的是对酒进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌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
例2.利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是（ ）A.酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势C.前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖 提供能量
发酵过程的监控和发酵条件的控制会直接影响产品的质量和产量。一方面要随时检测培养液中 以了解发酵进程；另一方面要及时添加必备的 来延长菌体生长稳定期的时间，以便得到更多的发酵产品；同时要严格控制 等发酵条件，来保证产品的产量和质量。
(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
大麦种子发芽，释放淀粉酶
酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳
2.啤酒的工业化生产流程
(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
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。
(1)在食品工业上的应用
(3)在农牧业上的应用：生产微生物 。(4)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3 P27“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。
①青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢？(提示：血红蛋白具有携带O2的能力。)
答案 可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
②在青霉素发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢？
答案 可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产一种产物。
③引起全球新冠肺炎大流行的元凶是新冠病毒，利用发酵工程相关知识，如何大量生产新冠病毒疫苗？
答案 可将新冠病毒的抗原基因转入某种微生物体内，再通过发酵工程大量生产新冠病毒疫苗。
用之前要用___________________________进行灭菌。
例3.(2022·天津静海区期中)如图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：
(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应该是_________；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是________。
(2)根据培养基的用途，可以将它们分为_____培养基和_____培养基。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________等营养成分。培养基在使
高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法)
(3)整个过程的中心环节是_________，在该时期要随时取样检测培养基中的______________________等。同时，要严格控制_________________等发酵条件，因为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________的形成。
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是：①___________；②___________________________________________。(5)发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用____________等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据____________采取适当的方法分离、提纯。
例4.(2021·山东，12)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（ ）A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
填空默写1.(选择性必修3 P5)发酵是指____________________________________________________________________________________。2.(选择性必修3 P6)泡菜制作过程中制造无氧环境的措施有：(1)选择____ 的泡菜坛。(2)盐水 待用。(3)装坛时压实，____________ 。(4)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中 ；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常 。3.(选择性必修3 P7)醋酸菌是 ，当O2、糖源都 时能将糖分解成乙酸；当 时则将 。
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
乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•选择性必修三】2023-75【传统发酵技术、发酵工程】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
（1）发酵的概念发酵是人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。
一.传统发酵技术的应用
1.发酵与传统发酵技术
（1）腐乳制作①原理：蛋白质 。脂肪 。②腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状 ，其繁殖方式为 ，代谢类型是 型。（2）泡菜的制作①乳酸菌发酵制作泡菜的原理：_______________________________。
2.传统发酵食品的制作
（2）泡菜的制作②制作泡菜的方法步骤
最多(乳酸抑制其他菌活动)
继续增多，pH继续下降
（2）泡菜的制作 ③泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
A.在泡菜制作过程中营造“无氧环境”的3项措施是什么？
答案： a.选择的泡菜坛要密封性好。b.加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料。c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
②为什么泡菜坛只能装八成满？
答案 在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
③盐水要煮沸后冷却使用的目的是什么？
答案 煮沸的目的是除去水中的氧气，杀灭盐水中的其他杂菌。冷却的目的是保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
④用盐过多时，制作的泡菜会“咸而不酸”，原因是什么？
答案 盐过多，抑制了乳酸菌发酵。
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量
教材隐性知识：源于选择性必修3 P8“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。
防止空气中微生物的污染
①制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～30 ℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
答案 温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。
②在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？
答案 制作果酒的过程中，除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵中污染发酵液，而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗干净，装入葡萄汁后，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
③在家庭制作葡萄酒的过程中，不需要严格的消毒过程也能完成发酵，原因是什么？
答案 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。
④醋酸菌醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要打开通气阀，请说明其原因。
答案 醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵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。
例1.《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”。下列有关叙述错误的是( )A.该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸B.加水的目的是对酒进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌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
例2.利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是（ ）A.酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势C.前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖 提供能量
发酵过程的监控和发酵条件的控制会直接影响产品的质量和产量。一方面要随时检测培养液中 以了解发酵进程；另一方面要及时添加必备的 来延长菌体生长稳定期的时间，以便得到更多的发酵产品；同时要严格控制 等发酵条件，来保证产品的产量和质量。
(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
大麦种子发芽，释放淀粉酶
酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳
2.啤酒的工业化生产流程
(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
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。
(1)在食品工业上的应用
(3)在农牧业上的应用：生产微生物 。(4)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3 P27“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。
①青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢？(提示：血红蛋白具有携带O2的能力。)
答案 可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
②在青霉素发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢？
答案 可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产一种产物。
③引起全球新冠肺炎大流行的元凶是新冠病毒，利用发酵工程相关知识，如何大量生产新冠病毒疫苗？
答案 可将新冠病毒的抗原基因转入某种微生物体内，再通过发酵工程大量生产新冠病毒疫苗。
用之前要用___________________________进行灭菌。
例3.(2022·天津静海区期中)如图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：
(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应该是_________；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是________。
(2)根据培养基的用途，可以将它们分为_____培养基和_____培养基。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________等营养成分。培养基在使
高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法)
(3)整个过程的中心环节是_________，在该时期要随时取样检测培养基中的______________________等。同时，要严格控制_________________等发酵条件，因为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________的形成。
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是：①___________；②___________________________________________。(5)发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用____________等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据____________采取适当的方法分离、提纯。
例4.(2021·山东，12)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（ ）A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
填空默写1.(选择性必修3 P5)发酵是指____________________________________________________________________________________。2.(选择性必修3 P6)泡菜制作过程中制造无氧环境的措施有：(1)选择____ 的泡菜坛。(2)盐水 待用。(3)装坛时压实，____________ 。(4)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中 ；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常 。3.(选择性必修3 P7)醋酸菌是 ，当O2、糖源都 时能将糖分解成乙酸；当 时则将 。
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
乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
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