2025届高考生物二轮专题复习与测试板块六生物技术与工程专题十三发酵工程课件

这是一份2025届高考生物二轮专题复习与测试板块六生物技术与工程专题十三发酵工程课件，共45页。PPT课件主要包含了醋酸菌，稀释涂布平板法，紫外线，接种环，涂布器，纤维素，红色复合物，透明圈，无菌水，杀死不耐热微生物等内容，欢迎下载使用。
考点1　微生物的培养、分离与计数 1．无菌技术常用方法
2．微生物的纯化技术(1)制备马铃薯琼脂培养基
(2)两种纯化微生物方法的比较
3．微生物分离与计数的两个实例(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(2)纤维素分解菌的分离
【真题研读】(2023·广东选择考)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
解析：由图可知，随着堆肥时间的延长，堆肥温度先升高后保持稳定，a点时堆肥温度最低，c点时堆肥温度最高。该实验的目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，应该用以角蛋白为唯一氮源的培养基进行筛选培养，且应该在高温条件下取样，即c点时取样，D符合题意。
[命题延伸]——判断与填空(1)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。
判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小。(　　)
(2)不含氮源的平板不能用于微生物培养。(　　)(3)将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率。(　　)(4)为提高一株石油降解菌的净化能力，将菌涂布于以石油为唯一碳源的固体培养基上，以致死率为90%的辐照剂量诱变处理。涂布用的菌浓度应控制在30～300个/mL。(　　)(5)稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落，都可用于细胞计数。(　　)
(6)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是_______________(答出1点即可)。
提示：用于合成微生物细胞中的含氮化合物，如核酸、蛋白质等
(7)为快速分离产淀粉酶的枯草芽孢杆菌，可将土样用________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的________中保温一段时间，其目的是________________。
(8)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用________(填“静置”或“摇床振荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是_______________________________________________。提示：用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落一般都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内
【对点突破】题点1　培养基的制备与无菌操作1．(2024·惠州高三一模)微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。下列相关叙述正确的是(　　)A．消毒和灭菌的杀菌程度存在差异B．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利C．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物D．操作者要对操作的空间、自己的衣着和手进行清洁和灭菌
解析：由消毒和灭菌的概念可知，二者的杀菌程度存在差异，A正确；培养基中的营养物质浓度过高，微生物会通过渗透作用失水，对微生物的生长不利，B错误；在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，C错误；操作者对操作的空间、自己的衣着和手进行的是清洁和消毒处理，D错误。
2．进行土壤中尿素分解菌的选择培养时，利用的培养基组分及含量如下表所示。下列分析错误的是　(　　)
A．KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐，又可调节培养基的pHB．尿素既可为尿素分解菌提供氮源，又可对培养基中的微生物起选择作用C．琼脂在实验过程中起凝固剂的作用D．蒸馏水既可进行定容，又可对培养液进行稀释以便于计数
题点2　微生物的培养、筛选与计数3．(2024·惠州高三调研)野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述正确的是(　　)
A．A操作的目的是提高基因突变的频率，增加突变株的数量B．B的正确操作是用接种环蘸取菌液后在②表面涂布来接种菌种C.图中①②③为完全培养基，培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌D．若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取 E进行纯化培养
解析：A操作(紫外线照射)可以提高基因突变的频率，增加突变株的数量，A正确；B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，B错误；由题意分析可知，野生型大肠杆菌菌株能在基础培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型突变株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，题图中培养基③中只有部分菌落，故题图中①②④为完全培养基，③为基础培养基，C错误；④为完全培养基，③为基础培养基，③中不能生长、④中能生长的即为氨基酸营养缺陷型突变株，故若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D进行纯化培养，D错误。
4．(2024·梅州高三一模)某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，将每道菜分为3 盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷，实验过程如下图所示。下列相关操作或叙述正确的是(　　)
A．将细菌接种在固体培养基 X上可采用平板划线法B．根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类C．配制的培养基需经湿热灭菌后调整pH，冷却后倒平板D．固体培养基 X 对菜品中的细菌没有选择性
解析：据题意可知，在固体培养基X上接种并培养后还需进行计数，故只能用稀释涂布平板法接种而不能用平板划线法接种，A错误；在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，根据菌落的形状、大小、颜色等特征，可以初步区分出不同种微生物，但不能准确判断，B错误；配制的培养基需调整pH后再进行湿热灭菌，冷却后倒平板，C错误；固体培养基没有做任何处理，所以对菜品中的细菌没有选择性，D正确。
考点2　传统发酵技术的应用 1.
2．泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
【真题研读】1．(2024·湖北选择考)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　)A.食用醋的酸味主要来源于乙酸B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
解析：醋酸菌常用于食用醋的发酵，食用醋的酸味主要来源于醋酸菌发酵产生的乙酸，A正确；醋酸菌是好氧细菌，不适宜在无氧条件下生存，B正确；当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，所以醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；醋酸菌是原核生物，其细胞内无线粒体，D错误。
2．(2024·河北选择考改编)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是(　　)A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
解析：白酒的酿造主要依靠酿酒酵母，由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确；窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖，使酿造过程不易污染杂菌，B正确；酵母菌是兼性厌氧菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖时的需求，因此，对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的环境条件下进行，C错误；谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物，D正确。
[命题延伸]——判断与填空(1)关于小曲白酒的酿造过程，糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖。(　　)(2)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。焙烤是为了利用高温杀死大麦种子的胚并进行灭菌。(　　)(3)目前已实现青霉素的工业化生产，选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中。(　　)
(4)果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时。(　　)(5)酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同。 (　　)(6)某同学在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋时将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁，待酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行乙酸发酵。(　　)(7)制作果酒需要__________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是____________________________________________。提示：酵母　促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖
【对点突破】题点1　传统发酵技术的应用1．在《诗经》中有“中田有庐，疆场有瓜。是剥是菹，献之皇祖”的描述，据东汉许慎《说文解字》解释：“菹菜者，酸菜也”，由此可见，我国制作酸菜的历史颇为悠久。下列有关酸菜的制作，叙述错误的是(　　)A．酸菜坛中的乳酸菌数量会逐渐增加至最高峰B．制作酸菜初期，酸菜坛中的氧气有利于乳酸菌的繁殖C．制作酸菜利用了植物体表面的乳酸菌来进行发酵D．酸菜坛中的亚硝酸盐会随着发酵时间的延长，先增加后减少
解析：酸菜坛中的乳酸菌数量会逐渐增加至最高峰，随着乳酸菌发酵，酸菜坛中乳酸浓度越来越高，逐渐抑制乳酸菌活动，乳酸菌数量减少，A正确。乳酸菌是厌氧型微生物，制作酸菜时需隔绝空气，酸菜坛中的氧气不利于乳酸菌的繁殖 ，B错误。制作酸菜利用了植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，C正确。亚硝酸盐含量的变化规律是发酵初期，由于硝酸盐还原菌的作用使亚硝酸盐含量增加；发酵中期，硝酸盐还原菌受抑制且部分亚硝酸盐被分解，含量下降；发酵后期，亚硝酸盐含量下降至相对稳定，酸菜坛中的亚硝酸盐会随着发酵时间的延长，先增加后减少 ，D正确。
2．下图装置既可用于制作葡萄酒，也可用于制作葡萄醋。下列关于该装置的分析，正确的是(　　)
A．可使用同一菌种制作葡萄酒和葡萄醋B．制作葡萄酒时要持续关闭阀a和阀bC．制作葡萄醋时要持续打开阀a和阀bD．增加菌种接种量可提高葡萄醋的产量
解析：制作葡萄酒的菌种为酵母菌，制作葡萄醋的菌种为醋酸菌，A错误；利用该装置制作葡萄酒时，由于利用的是酵母菌的无氧呼吸，故需保持无氧环境，操作时应一直关闭阀a，发酵过程中会产生二氧化碳，还需要适时打开阀b，排出二氧化碳，B错误；葡萄醋发酵利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，发酵过程中需要提供有氧环境，此时阀a、阀b要持续打开，C正确；增加菌种接种量能加快发酵速度，但不能提高葡萄醋的产量，D错误。
题点2　发酵工程及其应用3．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。发酵工程的基本环节如下图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应为诱变育种B．菌种在发酵罐内发酵是整个过程的中心环节C．环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢物的形成D．⑥⑦过程中对发酵产品分离、提纯要根据产品类型选择合适的方法
解析：若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，则①应为基因工程，实现了两个物种之间的基因重组，A错误。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，产物分离、提纯等方面，菌种在发酵罐内发酵是整个过程的中心环节，B正确。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢物的形成，C正确。
分离、提纯产物：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，故⑥⑦过程中对发酵产品分离、提纯要根据产品类型选择合适的方法，D正确。
4．啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。下列相关叙述错误的是(　　)
A．经赤霉素处理的大麦种子可直接用于糖化过程B．碾磨有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提升反应速率C．蒸煮过程可以终止淀粉酶的作用，同时杀死杂菌D．应在发酵液中的糖分完全消耗后，终止酵母菌的主发酵过程