第十单元　第56课时　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用-2025年高考生物大一轮复习（课件+讲义+练习）

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1、注重基础;首先要通读教材。通过对教材的温习，能将课本相关知识有序地组织起来，形成知识链条和网络，使知识系统化、网络化，将所学的知识浓缩其中，将书本由“厚”变“薄”，了解各知识点在知识体系中的具体位置，弄清楚各知识点之间的内在联系，有利于联想记忆，也有利于深层次拓展知识，更利于培养综合运用知识去分析解决实际问题的能力。2、重视实验;从高考卷看，实验占有十分突出的位置。实验题不仅占分比例大，而且经常出现新的题型。是高考的重点也是难点，更是学生的失分点。 3、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。 4、重视几种能力的训练。注重能力的考查是近几年高考的重点，基础知识是综合运用、提升能力的基石。夯实基础不能离开课本，无论什么综合题、联系实际的问题，原理都在课本里。在复习备考中，不能忽略现有教材的例子、资料分析、问题探讨、技能训练等。另外，生物考卷的阅读量越来越大，做题速度越来越重要，考生要在提高读题速度的同时不影响做题的正确率。
传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
2025年高考生物大一轮复习
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。
考点一　　传统发酵技术的应用
考点二　　发酵工程及其应用
1.发酵与传统发酵技术(1)发酵①概念：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。②原理：不同的微生物具有产生___________的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
2.传统发酵食品的制作(1)腐乳的制作
②腐乳制作过程中参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如_______、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是 。
(2)泡菜的制作①菌种的种类和来源常见的乳酸菌有乳酸链球菌和 。菌种来源： 。②乳酸菌发酵制作泡菜的原理：__________________________________ 。
植物体表面天然的乳酸菌
蒜瓣、生姜及其他香辛料
(3)果酒和果醋的制作①原理和条件
C6H12O6＋6H2O＋6O2
②果酒和果醋的制作步骤及目的
(1)豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸(　　)
(2)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(　　)
(3)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精(　　)(4)当缺乏糖源和氧气时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，进而转化成乙酸(　　)
(5)在利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸(　　)
1.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，曲孽必时，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？
提示　控制发酵过程的氧气和温度等条件。
(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？
提示　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)“陈储”是指将榨出的黄酒放入储酒罐内存放待用，陈储要特别注意密封，为什么？
提示　若是密封不好，醋酸菌容易将酒精转化为醋酸，使黄酒变酸(合理即可)。
(4)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？
提示　酒精浓度升高导致酵母菌活性下降。
2.试从材料的选择处理及发酵条件的控制等方面分析传统发酵的相关问题：(1)腐乳与豆腐相比，所含有机物的种类和能量有哪些变化？为什么？
提示　腐乳中有机物的种类增加了，所含的能量却减少了。因为豆腐中的蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸。
(2)制作泡菜时配制的盐水为什么要先煮沸，再冷却使用？
提示　煮沸的原因：一是为了杀死盐水中的杂菌，二是为了排出溶解的氧气；冷却是防止温度过高杀死发酵所需要的乳酸菌。
(3)制作葡萄酒的过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖一次，目的是什么？能否打开瓶盖？为什么？
提示　拧松瓶盖的目的是放出CO2，防止发酵瓶内因气压过大而爆裂。不能打开瓶盖，因为要避免杂菌污染发酵液。
(4)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。
提示　醋酸菌是好氧细菌，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。
考向一　泡菜的制作1.(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
在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见曲线图：
据图可知，发酵过程中，亚硝酸盐的含量先增加后下降至相对稳定，10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。
2.(2023·徐州高三二模)下列关于泡菜和酸奶制作的叙述，正确的是A.制作泡菜和酸奶时加入适量的糖会使发酵效果更好B.泡菜发酵的温度略高于酸奶发酵的温度C.泡菜食材和牛奶需要经过消毒再进行接种D.制作泡菜和酸奶的主要菌种分别为真核生物和原核生物
考向二　果酒果醋的制作3.(2021·江苏，14)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器B.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C.果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时D.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
4.(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
1.发酵工程的概念(1)基本概念：发酵工程是指利用 的特定功能，通过________________，规模化生产对人类有用的产品。(2)主要内容：发酵工程一般包括 ， ，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的 等方面。
2.发酵工程的基本环节
①从 中筛选②通过 获得
诱变育种或基因工程育种
　↓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______________　↓
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)
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　↓获得产品
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
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
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。
(1)与家庭传统发酵一样，发酵工程所用的菌种绝大多数是混合菌种(　　)
(2)在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将青霉素分解掉(　　)
(3)谷氨酸的发酵生产中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酰胺；在酸性条件下则容易形成谷氨酸和N－乙酰谷氨酰胺(　　)
(4)单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白(　　)
(5)发酵工程一般用半固体培养基(　　)
我国是世界上啤酒的生产和消费大国。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)制麦过程需促使大麦种子萌发，发芽大麦合成大量淀粉酶直接促进糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵，为什么？
提示　酵母菌不能直接利用淀粉做碳源。
(2)大麦发芽会消耗部分储存的有机物，影响产量，提高了生产成本，如何解决以上问题？
提示　用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
(3)与传统的手工发酵相比，在啤酒的工业化生产流程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？
提示　接种单一高质量纯种、严格的消毒灭菌措施、培养基营养物质协调、严格的发酵条件控制等，都使啤酒的产量和质量明显提高。
考向三　发酵工程及其应用5.啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是A.在整个发酵过程中，要始终保持 严格的无菌、厌氧环境B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目 的是促进α-淀粉酶合成C.在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种D.包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
6.(2022·湖北，13)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产中的废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是A.该生产过程中一定有气 体生成B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质D.沼气池废料和果糖生产中的废水在加入反应器之前需要灭菌处理
1.(选择性必修3 P5)发酵是指____________________________________________________________________________________。2.(选择性必修3 P7)醋酸发酵的反应式：O2、糖源充足时：________________________________________________；O2充足、缺少糖源时：_________________________________________。
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
C6H12O6＋2O2
3.(选择性必修3 P7)制作葡萄酒时，要将温度控制在18～30 ℃的原因是_______________________________。酿酒酵母的最适生长温度为_____。制作葡萄醋时，要将温度控制在30～35 ℃的原因是____________________________________。4.(选择性必修3 P7)在制作果酒的过程中，避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如， 要清洗干净，装入葡萄汁后，盖好瓶盖；每次排气时只需 ，不要完全揭开瓶盖等。
温度是影响酵母菌生长的重要因素
5.(选择性必修3 P8)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”，目的是___________________。某同学制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是_________________________________________。6.(选择性必修3 P27)单细胞蛋白是_________________________________________________________________________________。
加盐太多，盐浓度过高，
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菌体
7.果酒和果醋改进装置及其分析
8.(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 ________ 。
杀死黄酒中的大多数微生物，并延长其保存期
9.(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)。
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
一、选择题1.(2024·南通高三调研)在家庭制作泡菜过程中，充分利用各种微生物生存条件和代谢特点达到积累乳酸菌、抑制其他微生物生长的目的。下列关于发酵过程的叙述，正确的是A.为了避免杂菌污染，泡菜坛需严格灭菌处理，盐水需煮沸冷却待用B.晾干的新鲜蔬菜可以装满泡菜坛，因为乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸，没有气 体生成C.乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖，也会抑制自身生长繁殖D.因亚硝酸盐会随着发酵时间的延长越积越多，为了自身健康，应尽量少食用 泡菜
2.(2024·苏州高三期中)在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的记载，“旨蓄”就是储藏的美味食品， 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖B.条件适宜时，蔬菜中的糖分解成醋酸降低溶液pHC.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜D.通过向泡菜坛坛盖边沿的水槽注水，可保持发酵所需的环境
3.下列关于制作传统发酵食品的叙述，错误的是A.制作腐乳利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶B.发酵温度过低可能会导致泡菜“咸而不酸”C.制作果酒时，需每隔一定时间打开瓶盖放气D.制作果醋时，醋酸菌能以乙醇作为碳源和能源
4.(2021·湖北，3)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是A.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
5.(2021·辽宁，8)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度
6.传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵过头，等到第21天开缸时发现酒液变酸却香气扑鼻，酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”凑成“醋”字，这就是杜杼造醋的故事。下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是A.葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌，葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋B.酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多C.杜杼酿酒反成醋可能是由发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起D.醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸
7.(2024·福州高三月考)图甲、图乙为生物学实验常用的装置示意图，其均可作为发酵装置。下列说法正确的是A.如果用甲装置制备果酒，可定时加入酸 性重铬酸钾观察灰绿色是否出现B.若用甲装置制备果酒，需放在30～35 ℃ 的环境中发酵C.若用乙装置制备果酒并将d管连通装有澄清石灰水的锥形瓶，石灰水变 浑浊的同时会有酒精产生D.利用乙装置制备果醋时，可从c处放少量液体进行pH检测了解发酵进程
8.关于谷氨酸的工厂化生产，下列说法错误的是A.与传统发酵技术相比，工厂化生产谷氨酸所用的大多是单一菌种B.发酵罐内的发酵是工厂化生产谷氨酸的中心环节，需严格控制发酵条件C.发酵过程中，中性或弱碱性的条件有利于谷氨酸的积累D.发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法进行分离和干燥，即可得到产品
9.(2022·山东，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B.可用深层通气液体发酵技术提高产量C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
10.下列关于发酵工程的叙述，错误的是A.培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，发酵过程中适时补充灭菌的培养 液和空气B.发酵过程中的环境条件既会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢 产物的形成C.发酵产品包括微生物菌体本身或代谢物，可通过过滤、离心、蒸馏等方法 纯化D.通过酵母菌发酵，获得大量菌体，从中提取单细胞蛋白作为动物饲料或食 品添加剂
11.(2023·南京高三联考)啤酒发酵依赖于发酵工程，产品质检可应用“电子舌”，“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价。如图为用“电子舌”对发酵液L1、L2、L3的检测结果，下列相关叙述正确的是A.啤酒主要经酵母菌和乳酸菌发酵制成B.装置密闭发酵过程中，酒精浓度会先 上升后下降C.发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种 和口味要求的不同而有所差异D.发酵液L1和L3口味相近，而L2涩味较重
12.(2022·山东，20改编)啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是A.用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
13.青霉菌产生的青霉素是人类发现的第一种抗生素。青霉素发酵过程中，总会产生头孢霉素。青霉菌产生青霉素的代谢途径如图所示。下列关于青霉素工业化生产的叙述，错误的是A.将血红蛋白基因转入青霉菌中有可能提高 菌体对氧的吸收和利用率B.发酵过程中，环境条件变化会影响微生物 的生长繁殖和代谢过程C.菌种选育时，敲除青霉菌株中控制酶B合成的基因可使其只产青霉素D.进行主发酵前一次性加足所需的营养组分以利于工业化生产
14.(2024·镇江高三模拟)下列对发酵工程及其应用的叙述，错误的是A.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身B.啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成C.利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植株生长D.生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
二、非选择题15.(2021·重庆，25改编)人类很早就能制作果酒，并用果酒进一步发酵生产果醋。(1)人们利用水果及附着在果皮上的 菌，在 ________ 条件下酿造果酒，酵母菌酿酒的同时还会产生 _ ___ ，所以传统发酵时需要 __ _____________________ ；再利用醋酸菌在 _________ 条件下，将酒精转化成醋酸酿得果醋。
(定期拧松瓶盖)排出二氧化碳
(2)先酿制果酒再生产果醋的优势有 ___ (多选，填编号)。①先酿制果酒，发酵液能抑制杂菌的生长，有利于提高果醋的产率②酿制果酒时形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的产率③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中