2023版高三一轮总复习生物（人教版）选择性必修三生物技术与工程教学设计

7发酵工程利用微生物的特定功能规模化

生产对人类有用的产品

〃////概念关联〃〃〃

和

培养基组成一生

物制作果酒

的

无菌技术.培

养的微生物

一

发酵母菌

培养技术流程发酵制作果醋

喙的

尿

酵

加工

的离的微生物醋酸菌

培养基特点一|工

堂

食品制作腐乳的

程

计数方法」函

方法主要微生物

制毛霉

应制作泡菜

fm程

ir一

基本环节"一nQ用的微生物乳酸菌

在食品工

业等方面

的应用一

等级考要求

结合生活或生产实例，举例说出发酵工程的基本原理，尝试运用传统发酵

技术制作发酵食品，认同它促进了饮食文化的形成。理清发酵工程与传统发酵

技术内在联系，并掌握发酵工程的基本环节。

〃〃〃概念检测/〃〃/

1.（2021•江苏苏锡常镇四市高三调研）生活中我们经常会接触到发酵食品，

如果酒、果醋、泡菜等。下列关于传统发酵食品制作的叙述，正确的是（）

A.家庭制作果酒和泡菜时，主要是利用植物体表面天然的菌种

B.制作果酒和泡菜时，为利于无氧发酵，发酵装置需装满溶液

C.泡菜坛内的白色菌膜、变酸的果酒表面的菌膜所含菌种完全相同

D.制成的果醋和泡菜都需要经高压蒸汽灭菌，目的是延长产品保质期

A［果酒发酵时前期需氧后期不需氧，所以发酵装置需栗留有大约1/3的

空间，有利于前期酵母菌有氧呼吸大量繁殖，另外，发酵装置需要留有大约1/3

的空间可以防止发酵旺盛时汁液溢出，B错误；泡菜坛内出现白色菌膜的主体为

酵母菌，而变酸的果酒表面菌膜的主体为醋酸菌，故所含菌种不同，C错误；制

成的果醋和泡菜不能使用高压蒸汽灭菌，会影响产品的口感和品质，D错误。］

2.（2021•广州高三模拟）20世纪40年代，利用发酵工程大规模生产青霉素

成为研究的主攻方向。由于青霉素产生菌是需氧型的，科学家在厌氧发酵技术

的基础上，建立了深层通气液体发酵技术使青霉素的生产实现了产业化，下列

关于青霉素生产的叙述，正确的是（）

A.青霉素是青霉菌生长代谢中产生的生命活动所必需的重要的代谢产物

B.用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产

菌种

C.发酵罐接种后必须进行灭菌处理

D.在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉素产量也不再增加

B［青霉素是青霉菌生长代谢中产生的但不是生命活动必需的代谢产物，

属于青霉菌的次级代谢产物，A错误；用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌

再经筛选的方法可以选育高产菌种，这是诱变育种的方法，B正确；发酵罐接种

前必须进行灭菌处理，接种后灭菌会杀死菌种，C错误；在青霉菌生长的稳定期，

活菌数不再增加，由于青霉菌的代谢活动，青霉素产量还在增加，D错误。］

3.（2021•石景山区高三模拟）土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效

态（如磷酸钙等难溶态，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能够把无效态的磷转化

为可被直接利用的可溶性磷。

（1）磷是植物生长发育的必需元素，可组成（填出2种即可）等化合

物。

（2）从土壤中筛选溶磷菌的一般步骤如下：

溶磷菌的分离：依次配备浓度为IO、、I。-，io-的土壤稀释液，分别取

0.1mL均匀涂布于含难溶磷的固体培养基上培养2do待菌落长出后挑取

的菌落，于基础培养基上采用法进行多次纯化。

溶磷菌的筛选：将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的含

难溶磷液体培养基中，对照组的培养基接入菌悬液，5d后测定培养液

中可溶性磷含量。若接菌培养液可溶性磷含量为a,对照组可溶性磷含量为b,

则菌株溶磷量为o选择溶磷量最大的菌种为目的菌。

（3）将适量目的菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养，每天取样测

定溶磷量和pH变化情况，结果如下图所示。

①结果表明目的菌分解难溶磷的能力呈现的趋势。

②根据培养液的pH变化情况，可对目的菌的解磷原理作出的推测是

(4)请预期该溶磷菌在农业生产方面可能的应用：

［解析］(1)土壤中的磷元素被植物直接吸收后，可用于组成核酸、磷脂、

ATP、NADPH等化合物。

(2)溶磷菌的分离：土壤中的磷大部分以磷酸钙等难溶态存在，在水中呈白

色沉淀，故加入含难溶磷的固体培养基浑浊不透明，而溶磷菌能够把无效态的

磷转化为可被直接利用的可溶性磷，故一段时间后，可挑选平板上形成透明溶

磷圈的菌落，即为筛选出的溶磷菌。纯化常用平板划线法和稀释涂布平板法，

如平板划线法将挑选出的菌落于基础培养基上采用连续划线法进行多次纯化。

溶磷菌的筛选：对照组的培养基接入等量灭活的菌悬液，以作比较。若5d

后接菌培养液可溶性磷含量为a,对照组可溶性磷含量为b,则菌株溶磷量为a

-bo差值越大，说明菌体溶磷量越大，选择溶磷量最大的菌种为目的菌。

(3)①在1〜4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，

溶磷量开始减少，即分解能力降低，但比最开始仍更强。

②在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶

磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。

(4)土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态如磷酸钙等难溶态存

在，而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷，故可将其制

成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收。

［答案］(1)核酸(DNA、RNA)、ATP、磷脂、NADPH(2)具有透明解磷圈

平板划线等量灭活a-b(3)①先升高后降低②溶磷菌通过产生酸性代谢

产物分解难溶性磷（4）制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收

8细胞工程通过细胞水平上的操作，获得

有用的生物体或其产品

〃〃〃概念关联//〃〃

理论基础1

|包括

工植掰如麻交

—胚胎一细胞

♦

工程LJIS

体夕陵精1

动物理胞培养(基购

细胞腹移植

胚胎分割」

等级考要求

尝试运用植物组织培养技术培养菊花或其他植物幼苗，能够运用生物学基

本概念和原理，科学分析和研判与干细胞、克隆动物和胚胎分割等相关的议题。

认同细胞工程在农业生产、医疗卫生等方面的作用。

/〃/〃概念检测〃/〃/

1.早期胚胎细胞异常凋亡是目前克隆猪成功率低的主要原因。用实时荧光

逆转录PCR技术(RT-qPCR)检测细胞凋亡抑制基因Bel-2的表达水平，有助于

了解胚胎发育不同时期Bel-2表达水平与细胞凋亡的关系。下列说法错误的是

卵母细胞、核移植重组.

良种猪一体细胞/「一,细胞.

时期提取

细胞裂解物理X丝扩增产物

A.对重组细胞进行培养时需加入血清、血浆等天然成分

B.卵母细胞采集后，要在体外培养成熟再去核作为受体细胞

C.根据RT-qPCR荧光强度可计算出基因5c1-2在相应细胞中的翻译水平

D.胚胎在受体子宫发育过程中，其遗传特性不受影响

C［动物细胞培养液的成分是葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血

清等，A正确；卵母细胞采集后，要在体外培养到减数分裂H中期，进行核移植

有助于细胞核全能性的表达，B正确；根据RT-qPCR最终的荧光强度不可能计

算出基因5c/-2在相应细胞中的翻译水平，只有在荧光信号指数扩增阶段，PCR

产物量的对数值与起始模板量之间存在线性关系，可以选择在这个阶段进行定

量分析，C错误；产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致，D正确。］

2.（不定项）与血清抗体相比，单克隆抗体具有更多优势。下图是制备埃博

拉病毒（抗原）单克隆抗体的流程图，下列相关叙述正确的是（）

埃博拉病毒（JOX）

I接种

小鼠

I获取

细胞①小鼠骨髓瘤细胞

I诱导细胞融合I

I筛选（I）

细胞②

♦筛选（II）

细

I产生

特定的单克隆抗体

A.单克隆抗体的特异性、灵敏度和产量都超过了血清抗体的

B.细胞①、细胞②、细胞③都既能增殖又能分泌抗体

C.细胞融合率低，融合细胞不都是杂交瘤细胞，故需要进行筛选（I）

D.利用单克隆抗体与抗原特异性结合的特点可诊断出病毒感染者

ACD［单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点，其特异

性、灵敏度和产量都超过了血清抗体的，A正确；细胞①是可产生抗体的B细

胞，即浆细胞，浆细胞不具有增殖能力，B错误；融合细胞可能还包括B细胞

与B细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合而成的细胞，所以需要进行筛选,

C正确；利用该单克隆抗体与病毒抗原特异性结合的特点，可诊断出病毒感染者，

D正确。］

3.甜樱桃品种A是三倍体，果实营养丰富，可通过植物组织培养技术进行

繁殖。根据以下甜樱桃品种A的组织培养过程回答下列问题。

外植体一初代培养一增殖培养一生根培养一移栽

（1）甜樱桃品种A通过植物组织培养繁殖与杆插繁殖相比，优点是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）培养外植体的培养基中需加入一定量的蔗糖，作用是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（3）为使外植体在培养基中经初代培养、增殖培养后得到一定量无根苗，培

养过程中需使用一定浓度的激素进行诱导，其中6-BA用量与IBA用量的比值

应保持（填“较高”“适中”或“较低”）的原因是

（4）下表是不同生根培养基对组培苗生根率的影响（生根率=生根株数/诱导

株数X100%）。

培养基IAA(mg-NAA(mg-IBA(mg-生根率

序号L-i)Li)L-i)（%）

10.5000.6061.54

20.5000.9092.30

30.5001.2088.88

40.5001.5069.23

500.500.2018.75

600.500.4025.00

700.500.8043.75

800.501.6081.25

当IAA浓度为0.50mg-L-1时,如果将IBA的浓度从1.50mg-L-1提高到1.80

对组培苗生根率的影响是,原因是

________________________________________o当NAA浓度为0.50mg-L-1时,

（填“能”或“不能”）确定1.60mg-L-'的IBA是促进组培苗生根的最

适浓度。

［解析］（1）传统的无性繁殖容易积累病毒，导致产量和品质下降，植物组织

培养技术可利用植物的芽尖等新生组织（无病毒）大量培养获得无病毒植株，故甜

樱桃品种A通过植物组织培养繁殖与杆插繁殖相比，优点是可获得甜樱桃品种

A的脱毒苗，并大量繁殖（脱毒苗）。

（2）培养外植体的培养基中需加入大量元素、微量元素、有机物（如氨基酸、

维生素、蔗糖等）及植物激素。蔗糖的作用是提供碳源，维持细胞的渗透压。

（3）植物激素的用量比例会影响植物细胞的发育方向，当细胞分裂素用量与

生长素用量比值低时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值高时，有利于芽

的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。故为使外植体在

培养基中经初代培养、增殖培养后得到一定量无根苗，6-BA（细胞分裂素类调节

剂）用量与IBA（生长素类调节剂）用量的比值应保持较高，以有利于芽的分化，

抑制根的形成，获得无根苗。

（4）分析表格中数据可知，当IAA浓度为0.50mg・L-i时，促进生根的IBA

的最适浓度在0.90mg・L-i左右，超过此浓度，随IBA浓度的升高，生根率逐

渐降低。故当IAA浓度为0.50mg-L-1时，如果将IBA的浓度从1.50mg-L-1提

高到L8（）mg・Lr,对组培苗生根率的影响是降低生根率。原因是当IAA浓度为

0.50mg-L-1,所用IBA浓度大于促进组培苗生根的最适浓度，随IBA浓度升高，

组培苗生根率逐渐下降。表格中数据表明，当NAA浓度为0.50mgl一时，随

IBA浓度的增大，生根率逐渐上升，没有出现峰值，故不能确定1.60mg・L-i的

IBA是促进组培苗生根的最适浓度。

［答案］（1）可获得甜樱桃品种A的脱毒苗，并大量繁殖（脱毒苗）（2）提供碳

源，维持细胞的渗透压（3）较高有利于芽的分化，抑制根的形成（4）降低生

根率IAA浓度为0.50mg-L-',当IBA浓度大于促进组培苗生根的最适浓度时,

随IBA浓度升高，组培苗生根率逐渐下降不能

9基因工程赋予生物新的遗传特性

〃〃〃概念关联〃////

限制瞬1

DNA连接酶—操作工具

第二代蛋白质

载体一

基基因工程工程

因_农牧业

目的基因的筛选与获取一—工芳面

\程应用

一医药卫

基因表达载体的构建一

操作程序生领域

♦

将目的基因导入受体细胞一_食品工

业方面

♦

目的基因的检测与鉴定一

等级考要求

结合生活或生产实例，熟练说出基因工程的基本原理，并运用其基本原理,

参与有关推广和应用基因工程产品等社会行为的讨论，理性做出个人决策。认

同基因工程给现代农牧业、食品及医药等产生的巨大的社会效益和经济效益。

///〃/概念检测〃//〃

1.（2021•南通高三模拟）受伤的双子叶植物产生的酚类化合物可诱导毒力效

应蛋白（％r）基因表达产生Vir蛋白，其中VirDl/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的

一段T-DNA单链（T链）切下并形成VirD2-T链复合物。转移至植物细胞中的

VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整

合到植物染色体上。相关叙述错误的是（）

A.农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞，可用酚类化合物处理提高转化

效率

B.VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体可避免T-DNA的胞

内降解

C.T-DNA的整合具有随机性，需经过筛选（抗性、荧光等）获得符合要求的

转化苗

D.T-DNA整合至植物细胞染色体上的过程不需要DNA聚合酶和DNA连

接酶

D［农杆菌易感染双子叶植物，对单子叶植物没有感染力，因为多数单子

叶植物不能合成酚类化合物，可以通过在伤口施加相关酚类化合物而使单子叶

植物成为农杆菌易感染的植物，从而提高转化效率，A正确；VirD2-T链复合物

结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整合到植物染色体上,

可避免T-DNA在细胞内被降解，B正确；经过转化的植物不一定都得到目的表

型，因为T-DNA的整合是随机的，还需经过筛选（抗性、荧光等）才能获得符合

要求的转化苗，C正确；Ti质粒上的Ur基因区段在宿主细胞内表达产物能诱导

Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子，而合成新的T-DNA单链不需要限制酶,

需要的是DNA聚合酶和DNA连接酶，D错误。］

2.（2021•武汉高三质检）乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊

型肝炎的病原体，病毒结构见下图。研究人员用基因工程技术获得了两种含肝

炎病毒抗原基因（DNA序列）的细胞，用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原，

然后制备成疫苗，用于肝炎的预防。下列说法正确的是（）

乙型肝炎病毒结构模式图

戊型肝炎病毒结构模式图

A.获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制，需多次接种

B.获取两种肝炎病毒的抗原基因都必须要用到逆转录酶

C.获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达

D.用抗原一抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插入到受体细胞

DNA上

A［据题意可知，获得的两种肝炎疫苗的化学本质均为病毒表面蛋白抗原，

在人体内都不能复制，需多次接种，A正确；图中显示乙型肝炎病毒的遗传物质

是DNA,而戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA,因此，只有后者的抗原基因的获

取需要用到逆转录酶，B错误；获取的两种肝炎病毒抗原基因都需要与相应的载

体结合才可以转入受体细胞中进行表达，而不能直接导入受体细胞，C错误；用

抗原一抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否成功表达，D错误。］

3.为满足对SARS-CoV-2（新冠病毒）和COVID-19（新冠肺炎）研究等方面的

需要，我国科学家制备了多种新冠肺炎模型小鼠。

（1）新冠病毒与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（hACE2）结合后，进入细

胞引起新冠肺炎。由于鼠源ACE2（mACE2）与hACE2空间结构不同，使新冠病

毒不易感染小鼠。构成mACE2与hACE2的氨基酸的不同,

都可能导致其空间结构不同。

（2）利用CRISPR/Cas9技术将hACE2基因插入小鼠受精卵tnACEl基因中

（图1）,获得表达hACE2的模型小鼠。

“Cas9

mACE2启动子'终d主

基因

Q

____I_____

启动子终止于'

外源序列

启动子外源序列终正于

图1

①IRES序列可在mRNA内部介导核糖体与mRNA结合。为使hACEl基

因和荧光蛋白基因（报告基因）在小鼠mACE2基因启动子驱动下共转录，且合成

两种独立的蛋白，请选择外源序列应包含的组件并从上游到下游进行排序

A.启动子B.终止子C.71ACE2的逆转录DNA

D.荧光蛋白基因的逆转录DNAE.IRES序列

②获得Fo小鼠后，还需要通过_______检测目的基因是否导入。

③模型小鼠机体中荧光的分布和强度可反映hACEl基因

⑶为寻找有效的抗原来研发新冠疫苗，用新冠病毒蛋白（S、N、M、E）分别

免疫小鼠，一段时间后提取免疫血清并注射给模型小鼠，而后用等量的新冠病

毒感染模型小鼠，检测肺部组织中病毒含量，结果如图2所示。

口对照组□N免疫血清

8-

□S免疫血清OM免疫血清

6-QE免疫血清

4-

最低

2-检测值

感染后的天数

图2

①应选择________蛋白来制备疫苗，依据是

②从感染后1天到3天，注射S免疫血清组小鼠病毒含量下降的原因可能

有

［解析］(1)新冠病毒与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2(hACE2)结合

后，进入细胞引起新冠肺炎。而新冠病毒不易感染小鼠，原因是构成mACE2

与hACE2的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，都会导致其空间结构不同，

因此对新冠病毒的识别有差异。

(2)利用CRISPR/Cas9技术将无ACE2基因插入小鼠受精卵基因中，

获得表达hACE2基因的模型小鼠。

①IRES序列可在mRNA内部介导核糖体与mRNA结合。为使hACE2基

因和荧光蛋白基因(报告基因)在小鼠mACE2基因启动子驱动下共转录，且合成

两种独立的蛋白，则外源序列应包含的组件并从上游到下游的序列依次为启动

子、比4CE2的cDNA、IRES序列、荧光蛋白基因的cDNA、终止子，即CEDB

依次排列构建成目的基因表达载体的序列，其中IRES序列可在mRNA内部介

导核糖体与mRNA结合，因此需要插入到重组DNA中间。

②检测目的基因的方法通常采用DNA分子杂交技术，据此，获得Fo代小

鼠后，还需要通过DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入。

③根据目的基因表达载体中各个组件的排列顺序可知，荧光蛋白的表达意

味着hACE2基因成功表达，因此模型小鼠机体中荧光的分布和强度可反映

/iACE2基因表达情况。

(3)①为寻找有效的抗原来研发新冠疫苗，用新冠病毒蛋白(S、N、M、E)

分别免疫小鼠，一段时间后提取免疫血清并注射给模型小鼠，而后用等量的新

冠病毒感染模型小鼠，图中结果显示，只有用S蛋白免疫小鼠之后获得的血清

能使模型小鼠体内的病毒含量明显下降，即S蛋白免疫血清中抗体对病毒的防

卫功能最强，因此，应选择S蛋白来制备疫苗。

②实验结果中，从感染后1天到3天，注射S免疫血清组小鼠病毒含量继

续下降，其原因可能是第三天小鼠自身体内通过免疫反应产生了病毒抗体等物

质，从而使病毒含量下降。

［答案］⑴种类、数目、排列顺序Q)CED(B)核酸分子杂交/PCR在机

体中表达的部位和强度(3)S感染后1天和3天，只有注射S免疫血清组病毒

含量明显低于对照组模型小鼠的免疫系统清除一部分病毒，S免疫血清中抗体

与病毒S抗原结合抑制病毒侵染与增殖

10生物技术在造福人类社会的同时也可

能会带来安全与伦理问题

〃〃〃概念关联//〃〃

等级考要求

理解并掌握转基因的基础知识，关注转基因产品的安全性。比较生殖性克

隆与治疗性克隆的异同，以及试管婴儿与设计试管婴儿的异同。掌握生物武器

的危害及我国政府的立场和观点。

/〃〃/概念检测〃〃〃

1.（2021•顺义区高三统考）现代生物技术造福人类的同时，也可能引起一系

列的安全和伦理问题，下列说法不恰当的是（）

A.我国政府不支持任何生殖性克隆人实验

B.我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器

C.只要有证据表明转基因产品有害，就应禁止该技术的应用

D.我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度

C［我国政府禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、

不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆，A正确；我国主张全面

禁止和彻底销毁生物武器，B正确；对于转基因产品，我们应该客观公正地看待

它，有益的推广，有害的禁止，但不能禁止该技术的应用，C错误；我国已经对

转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度，以尊重人们的知情权，D正确。］

2.基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心的是（）

A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰

B.载体的标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产

物

C.目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性

D.目的基因被应用于生物武器

A［三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子，不能与正常鲤鱼杂交，A符合

题意；载体标记基因（如抗生素基因）多为抗生素抗性基因，可能指导合成有利于

抗性进化的产物，B不符合题意；目的基因如杀虫基因，本身编码的产物可能会

对人体产生毒性，C不符合题意；生物武器的类型包括致病菌、病毒、生物毒剂

及基因重组的致病菌等，转基因生物有可能被用于制造生物武器，D不符合题

意。］

选择性必修3

生物技术与工程

1_______________________________y

DISHIDANYUAN

第#篁宛生物技术与工程

第1讲传统发酵技术的应用和发酵工程及

应用

1.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

2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功

［课标要求］

能，工业化生产人类所需产品

3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农业生产上有

重要的应用价值

1.发酵菌种的结构与功能的关系。（生命观念）

2.比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的原理、流程、发

［核心素养］

酵条件等的异同。（科学思维）

（教师用书独具）

3.设计实验探究理想的发酵条件。（科学探究）

4.关注食品安全，倡导健康的生活方式。（社会责任）

考点1发酵与传统发酵技术的概念及泡菜的制作

研读教材。积累必备知i只

1.发酵

是指人们利用微生物,在适宜的条件下，将原料通过微生物的代邀转化为

人类所需要的产物的过程。

2.传统发酵技术

含义直接利用原材料中天然底仓的微生物，或利

一用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵

传物中的微生物进行发酵、制作食品的技术

统

「混合菌种的固体发酵

发类型

酵［混合菌种的生固体发酵

技

术薛母、曲霉、毛霉等多种微生物都

_参与了豆腐的发酵，起主要作用的

实例是毛霉

（腐乳的制作）

顺理■蛋白质一小分子的肽和氨基酸

3.泡菜的制作

⑴菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。

⑵原理：在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

⑶反应式：C6Hl2。6——^2C3H6。3（乳酸）+能量。

（4）制作流程

测定亚硝酸盐含垃

配制盐水f道速后，冷却倒入盐水,工

使其没过向水槽中发成

新鲜蔬菜洗净,装至半坛时，卜全部蔬菜;

切成块状或条注满水f酵.品

一加入调味剂，盖•坛盖

状，混合均匀ja

继续装至

晾干后，装入4

成满

泡菜坛内

?判断正误

1.腐乳的制作仅是毛霉参与了豆腐的发酵。（X）

提示：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉。

2.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。（J）

3.制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。（J）

4.制作泡菜时泡菜坛一般只装九成满。（X）

提示：泡菜发酵时易膨胀，制作泡菜时泡菜坛一般只装八成满。

5.泡菜制作过程中，有机物的干重和种类将减少。（X）

提示：泡菜制作过程中，有机物的干重将减少，而有机物的种类将增加。

6.泡菜发酵过程中泡菜坛沿要注满水，有利于泡菜的无氧发酵。（J）

t教材挖掘

1.制作传统泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是什么？（选择性必

修3P6“探究•实践”）

提示：加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生

物的生命活动不受影响。

2.制作传统泡菜时无须严格灭菌，但随着发酵的进行，乳酸菌逐渐成为优

势菌种，试分析其原因。(选择性必修3P6“探究实践”)

提示：泡菜坛内形成了缺氧、酸性的环境，不利于大多数微生物生长。

i规范表述

i.从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内

泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,

原因是。

提示：乳酸菌数量增加，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸

2.泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可

能的原因是_________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

提示：泡菜坛密封不严(或盐和水的比例不适当)引起杂菌滋生、泡菜变质

内化知识*提升素养能力

。惠礁身然........................揭示联系，深化理解

1.泡菜制作中的注意事项

⑴材料的选择及用量

①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。

②用清水和食盐配制质量百分比为5%〜20%的盐水。盐的浓度过高，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。

(2)防止杂菌污染

①每次取样用具要洗净，要迅速封口。

②盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用一是除去水中的氧，二是杀灭盐水中的

杂菌。

⑶氧气需求

①泡菜坛要选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的，目的

是创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。

②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环

境，注意在发酵过程中经常补水。

(4)控制适宜的温度

若温度偏高则有害菌活动能力强；若温度偏低则不利于乳酸发酵，导致发

酵时间延长。

2.泡菜发酵过程中乳酸菌'乳酸的变化

项目乳酸菌乳酸亚硝酸盐

发酵少（有02、乳酸菌活增加（硝酸盐还原菌

少

初期动受抑制）的作用）

降低（硝酸盐还原菌

发酵最多（乳酸抑制其他积累、增多、pH降

受抑制，部分亚硝酸

中期菌活动）低

盐被分解）

减少（乳酸继续积累，降低至相对稳定（硝

发酵继续增多，pH继续

pH继续降低，抑制酸盐还原菌被完全

后期降低，直至稳定

其活动）抑制）

\餐博需皓人........................规范表述，严谨准确

〃科学思维—批判性思维勿

1.市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象,

同学A怀疑是杂菌污染导致的，同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持

谁的观点并说明理由。

提示：支持A的观点，乳酸菌代谢过程中不产生气体。

"科学思维—模型与建模加

2.请尝试绘制出泡菜制作过程中乳酸菌、亚硝酸盐及乳酸随发酵时间的变

化曲线。

提示：如图

加科学探究—实验结果的交流与讨论加

3.制作泡菜时，同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得的亚硝酸盐

含量不同，分析最可能的原因。

提示：泡菜制作过程中使用的菌种为天然菌种，由于各坛中微生物的种类

和数量不同，尽管不同坛中使用了同样的材料和腌制条件，但在各时期测得的

亚硝酸盐含量仍会不同。

...........................细研考题，落实运用

考向1＞考查发酵与传统发酵技术的概念

1.关于发酵的叙述，不正确的是（）

A.发酵就是无氧呼吸

B.发酵是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

C.酒精发酵是由活的酵母菌引起的

D.利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产

生不同代谢物的能力

A［发酵包括有氧发酵和无氧发酵，A错误；发酵是指人们利用微生物，

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，B

正确；酒精发酵是由活的酵母菌引起的，C正确；不同的微生物具有产生不同代

谢物的能力，因此利用微生物能够生产出人们所需的多种产物，D正确。］

2.下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是（）

A.传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主

B.在制作腐乳的过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用

的是毛霉

C.腐乳味道鲜美的原因在于大分子蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸

D.传统发酵技术都是直接利用天然原料中的微生物

D［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，D错误。］

考向2＞考查泡菜的制作原理、流程等

3.（2021•连云港高三模拟）我国制作泡菜历史悠久。《中馈录》中记载：“泡

盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，

浸于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少

许……如有霉花，加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换，勿令其干。”下列说法

正确的是（）

A.“泡菜之水，用花椒和盐煮沸''的目的是彻底灭菌

B.“霉花”主要由酵母菌繁殖形成，酵母菌往往来自蔬菜

C.“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内适宜湿度

D.分离泡菜汁中的乳酸菌，可用稀释涂布平板法和MS培养基

B［“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的包括提升泡菜味道、减少水中

的溶氧量和消毒杀菌防止杂菌污染，A错误；“霉花”指的是泡菜坛内表面的白

膜，主要由酵母菌繁殖形成，而酵母菌往往来自蔬菜，B正确；“坛沿外水须隔

日一换，勿令其干”以保证坛内的无氧环境，C错误；分离泡菜汁中的乳酸菌,

可用稀释涂布平板法，在分离纯化所用的培养基中还需要加入碳酸钙，其作用

是中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的分离，D错误。］

4.（不定项）泡菜是一种传统美食，世界各地都有泡菜的影子，涪陵榨菜、

法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝，并称为世界三大泡菜。下图表示制作泡菜及测定

泡菜中亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列分析正确的是（）

修

洗

由

涤

晒

晾I测定亚硝酸盐杳囤

、

切

条

成

夕

加

I选择原料1入

状

状

片

回

调

味

料

，

装

坛

配制泡菜

称取食盐1

I盐水盐水

A.选择新鲜的原料可以降低亚硝酸盐的含量

B.配制盐水的浓度不宜过高，防止乳酸发酵受到抑制

C.为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵的时间越长越好

D.泡菜发酵温度过高过低都会造成杂菌滋生，口感下降

AB［新鲜原料中亚硝酸盐含量更低，放置一段时间的原料由于微生物的作

用，使亚硝酸盐的含量增加，故选择新鲜的原料可以降低亚硝酸盐的含量，A

正确；用清水与盐配制质量百分比为5%〜20%的盐水，盐水的浓度不宜过高，

防止乳酸菌乳酸发酵受到抑制，B正确；发酵时间过长，泡菜的品质降低，C错

误；泡菜发酵温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌大量滋

生，口感下降，D错误。］

考点2果酒和果醋的制作

研读教材。积累必备知识

1.制作原理与发酵条件

项目制作果酒制作果醋

发酵菌种酵母菌醋酸菌

代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型

有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸

02、糖源充足时：C6Hl2。6

大量繁殖：

酶

C6Hl2（）6+6H2O+6O2-^6CO2+202——*2cH3coOH+

2co2+2H2O+能量；

发酵过程+12H2O+能量:无氧条件下，酵

02充足、缺少糖源时:

母菌通过无氧呼吸产生酒精：

酶

C2H50H+O2——»

C6Hl2C）6-^2C2H5OH+

CH3COOH+H2O+能量

2CO2+能量

发酵温度