2023届高考生物二轮复习 生物技术实践 学案

第15讲生物技术实践

［考纲要求］1.微生物的分离和培养；2.某种微生物数量的测定；3.培

养基对微生物的选择作用；4.利用微生物进行发酵来生产特定的产物

以及微生物在其他方面的应用；5.酶在洗涤等方面的应用；6.制备和

应用固定化酶；7.发酵食品加工的基本方法；8.从生物材料中提取某

些特定的成分；9.运用发酵加工食品的基本方法。

团构建网络重温教材

建网络理考点

,果酒制作~酵母菌

发酵食品T果醋制作I~I醋酸菌

加工方法

4腐乳制作~毛露等

泡菜制作一乳酸菌

生

物

技

术

实

践

查易错清盲点

1.下列关于微生物的培养、分离与利用的说法，正确的划“，

错误的划“X”。

(1)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。(X)

⑵纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和

稀释涂布平板法。（J）

⑶在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。（X）

（4）检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数

在300以上的实验组平板进行计数。（X）

（5）培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌。（X）

2.下列关于传统发酵技术的应用的说法，正确的划“，错误的

划“X”。

⑴向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长。（X）

⑵醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。（X）

⑶某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。先

供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵。（X）

（4）在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋

酸。（√）

⑸在制作腐乳时，将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需

加大用盐量。（X）

3.下列关于植物有效成分的提取与酶的应用的说法,正确的划“V”，

错误的划“X”。

⑴利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，将丝状物溶解

在2mol∕LNaa溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。（X）

⑵薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料，可采

用水蒸气蒸镭法提取。（X）

⑶用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是有机溶剂，原理是薄荷油易

溶于有机溶剂。（J）

（4）用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：干燥、粉碎、萃取、浓缩、

过滤。（×）

⑸提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要

对照。（X）

6扫边角补漏点

1.教材选修1P4“旁栏思考”：你认为应该从哪些方面防止发酵液

被污染?

【答案】需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、

发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全打开瓶盖

等。

2.教材选修1P9“旁栏思考”：为什么含有抗生素的牛奶不能发酵

成酸奶？

【答案】酸奶的制作依靠的是乳酸杆菌的发酵作用。抗生素能够杀

死或抑制乳酸杆菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。

3.教材选修IPH)“旁栏思考”：为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,

不宜多吃腌制蔬菜？

【答案】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，大量食用会危害人体健康。

4.教材选修IPO”旁栏思考”：为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?

你认为这层白膜是怎么形成的？

【答案】形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生

物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁

殖。

5.教材选修IP。“倒平板操作”讨论3：平板冷凝后，为什么要将

平板倒置？

【答案】平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的

湿度也比较高，将平板倒置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造

成污染。

6.教材选修1P18“旁栏信息”：微生物的接种方法只有平板划线法

和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？

【答案】不是。微生物的接种方法还包括斜面接种、穿刺接种等,

微生物接种的核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。

7.教材选修1P22“文字信息”：得到3个或3个以上菌落数在30〜

300的平板一定正确吗？

【答案】不一定正确，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、

240,虽然菌落数均在“30〜300”，但由于34与另外两个平板上的

菌落数差异较大，应找出原因并重做实验。

8.教材选修1P44“旁栏思考”：为什么能够通过测定滤出的苹果汁

的体积大小来判断果胶酶活性的高低？

【答案】果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤

纸，因此，苹果汁的体积大小反映了果胶酶的催化分解果胶的能力。

在不同的温度和PH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。

9.教材选修IPs。“正文内容”：什么是固定化酶和固定化细胞技术?

包含哪些内容？

【答案】固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或

细胞固定在一定的空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸

附法。

10.教材选修1P72“正文内容”：芳香化合物只能由植物产生吗？

植物芳香油的提取方法有哪些？

【答案】微生物中的真菌也可以产生芳香化合物。植物芳香油的

提取方法有蒸偏、压榨和萃取等。

g考点突破深化探究

考点1微生物的培养、分离与利用

堂主干知识•整合

1.记住3种常用的消毒方法和灭菌方法

「煮沸消毒法

^^毒_巴氏消毒法

-化学药剂消毒法

「灼烧灭菌——接种环、接种针等金属器具

3号£菌-干热灭菌——主要针对玻璃器肌、金属用具等

方法

l高压蒸汽灭菌—主要针对培养基等

2.掌握培养基制备与微生物纯化技术

计算一称量+溶化一灭菌+倒平板

-------（通过接种环在琼脂固体培养基表面

平板J连续划线的操作，将聚集的菌种

⅜≡⅛n逐步稀释分散到培养基的表面

〔不宜计数

r将菌液进行一系列的梯度稀释，然

后将其分别涂布到琼脂固体培养

点赢力基的表面，聚集在一起的微生物

-吗里将被分散成单个细胞从向在培养

【十板法基表面形成单个菌落

I适宜计数

3.掌握微生物的筛选原理和两个实例

⑴原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、PH

等），同时抑制或阻止其他微生物的生长。因此，可以通过配制选择

培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

⑵实例

筛选

八”~"以“尿素”为唯一氮源的培养基

分解尿素

的细菌鉴别上述培养基中加入酚红指示剂,

指示剂变红则该细菌能分解尿素

实例一

筛选

产用富含纤维素的培养基培养

纤维素

⅛⅛lv1上述培养基中加入刚果红f红色复合

磔物；纤维素分解菌分解纤维素（因其产生

纤维素酶）f红色消失，出现透明圈

4.掌握统计微生物数目的方法

(1)显微镜直接计数法

①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定

容积的样品中微生物的数量。

②缺点：不能区分死菌和活菌。

⑵活菌计数法(间接计数法)

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计算公式：每克样品中的菌株数=(C÷V)XM,其中，C代表某一

稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液

的体积(mL),M代表稀释倍数。

③操作：设置重复组,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结

果准确，一般选择菌落数在30〜300的平板进行计数。

堂高考真题•探究

1.(2022•全国甲卷)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两

株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石

油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。

实验所用的培养基成分如下。

培养基I：K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。

培养基∏:K2HPO4,MgSO4,石油。

操作步骤：

①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基I中培养，得到A、B菌

液；

②液体培养基I、∏中添加琼脂，分别制成平板I、∏,并按图中所

示在平板上打甲、乙两孔。

回答下列问题。

（1）实验所用培养基中作为碳源的成分是_______。培养基中NH4NO3

的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成

（答出2种即可）等生物大分子。

⑵步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种NO个A细

菌，繁殖〃代后细菌的数量是O

⑶为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板

I、∏进行实验，结果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多

表示透明圈越大，“一”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是

透明圈大小

菌株

平板I平板π

A+++++

B++—

⑷现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石

油污染应选用的菌株是______，理由是

【解析】（1）培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培

养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子

DNA、RNA,蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成

这些物质。(2)由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈“J”

型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖一代就是上一代

,

的2倍，根据公式Nt=NO∙A,λ=2,繁殖n代后细菌的数量是N0∙2'o

⑶分析表格数据可知，实验的结果是：在平板I上，A菌株降解石油

的能力高于B菌株；在平板∏上，A菌株仍然能降解石油，而B菌

株不能降解,根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：

在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板I

的甲和乙两孔处，平板∏也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培

养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透

明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油

的能力。(4)由表格数据可知，在平板∏(无氮源的培养基)上，A菌株

仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污

染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌

株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。

【答案】(1)石油DNA.RNA、蛋白质

⑵No∙2"

(3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板

I的甲和乙两孔处，平板II也进行同样的操作，在相同且适宜条件下

培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据

透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石

油的能力

(4)AA菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的

培养基中也能生长

2.(2022•全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业、

用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。

为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结

果见表。

碳源细胞干重(g∕L)S产量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.010.00

制糖废液2.300.18

回答下列问题。

⑴通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭

菌的方法有（答出2点即可）。

⑵由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是；用菌株

C生产S的最适碳源是。菌株C的生长除需要碳源外，

还需要（答出2点即可）等营养物质。

（3）由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是

（4）若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度,

某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：

⑸利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是

____________________________________（答出］点即可）。

【解析】（1）通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻璃器皿

等物品中原有的微生物污染培养物，需要使用强烈的理化因素杀死物

体内外一切微生物的细胞、芽匏和担子，即对所需的玻璃器皿进行灭

菌，玻璃器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。⑵由

实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C

的细胞干重最大，说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖；而以制

糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的

产量，说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需

要水、碳源、氮源和无机盐，还需要满足微生物生长对pH、氧气以

及特殊营养物质的要求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮

源、无机盐、水等营养物质。⑶分析题图表格可以看出在以淀粉为碳

源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C中缺少分解淀

粉的酶，不能利用淀粉。（4）要测定生产S的最适制糖废液为碳源的

浓度，实验自变量为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同浓度梯

度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C,其他条件相同且

适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S

产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。(5)

利用制糖废液生产S可以实验废物利用，既有利于减少污染、节省原

料，又能降低生产成本。

【答案】(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌

(2)葡萄糖制糖废液氮源、无机盐、水

(3)缺少淀粉酶

(4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,

培养菌株C,其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓

度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为

生产S的最适碳源浓度

(5)减少污染、节省原料、降低生产成本

券考点集训•过关

L(2022∙广东华南师大附中三模)大肠杆菌是国际上公认的卫生监测

指示菌,用于指示食品、饮用水等是否直接或间接受到了粪便的污染。

少数微生物能分解乳糖，有些只产酸(酸性物质)，有些只产气，而大

肠杆菌既能产酸又能产气,且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈

现黑色。某小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况，选用了如下两

种培养基。

培养基

配方(Lr)PH

名称

蛋白脓IOg,乳糖5g,牛肉膏5g,NaC15

乳糖蛋白

g,溟甲酚紫0.16g(漠甲酚紫在酸性时呈黄7.4

陈培养基

色，碱性时呈紫色)

"伊红美蓝蛋白腺IOg,乳糖10g,KH2Pθ45g,伊红

7.4

培养基0.4g,美蓝0.065g,琼脂15g

请回答下列问题:

⑴从物理性质上看，两种培养基的类型_______（填“相同”或“不

同”）0在乳糖蛋白陈培养基中，为微生物的生长提供氮源的物质有

;NaCl除了提供无机盐外，还具有

_________________作用。

⑵乳糖蛋白陈培养基进行灭菌时，不选用121℃高压灭菌15min的

方法，而是选用115°C灭菌20min,推测可能的原因是

⑶某小组取两支含乳糖蛋白陈培养基的试管A和B,A管中加入1

mL待测水样，B管不作处理，然后都放入培养箱中培养24h。已知

漠甲酚紫在酸性时呈黄色，碱性时（PH高于6.8）呈紫色。若出现

时，则提示水样可能被大肠杆菌污染。

（4）该小组为计数大肠杆菌的数目，同时还各取0.1mL水样直接涂布

到三个伊红美蓝平板培养基上进行培养,分别统计平板上的菌落数为

34、36、38,估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌。有同学指出，

估算的大肠杆菌数目不可信，其原因有

___________________________________________（答两点）。

【解析】（1）从物理性质上看，两种培养基的类型不同，乳糖蛋白陈

培养基为液体培养基，而伊红美蓝培养基中加入了凝固剂一琼脂，为

固体培养基；在乳糖蛋白陈培养基中，为微生物的生长提供氮源的物

质有蛋白睐、牛肉膏；NaCl除了提供无机盐外，还具有维持细胞渗

透压作用。（2）乳糖蛋白脓培养基进行灭菌时，不选用121C高压灭菌

15min的方法，而是选用115℃灭菌20min,原因可能是培养基中

有不耐高温（12Ie）的物质。（3）某小组取两支含乳糖蛋白脓培养基的

试管A和B,A管中加入ImL待测水样，B管不作处理，然后都放

入培养箱中培养24h。已知澳甲酚紫在酸性时呈黄色，碱性时（PH高

于6.8）呈紫色。若水样被大肠杆菌污染，由于大肠杆菌既能产酸又能

产气，则A管呈黄色并产气，B管呈紫色不产气。（4）大肠杆菌产生

的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色，因此统计时应该统计平板

上呈现黑色的菌落，同时还缺少不接种的空白对照。

【答案】(1)不同蛋白脓、牛肉膏维持细胞渗透压

(2)培养基中有不耐高温(121C)的物质

(3)A管呈黄色并产气，B管呈紫色不产气

(4)应统计平板上呈现黑色的菌落；缺少不接种的空白对照

2.(2022•山西吕梁二模)尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质相对稳

定，是现代农业生产中一种重要的氨肥，但只有当其被细菌分解成钱

态氮后，才能更好地被植物吸收。回答下列问题：

(1)某研究小组认为根据下表成分配置的培养基不能用于筛选分离尿

素分解菌，理由是，若要筛选并鉴定该种细

菌，需要对下表培养基的成分进行修改，具体修改措施为

，并根据菌落周围出现________鉴定该菌。

MgSO-

4蛋白脓葡萄糖尿素蒸偏水

KH2PO4Na2HPO4

7H2O

定容至

14g21g0.2g1.0g10.0g1.0g

1000mL

⑵下图表示该研究小组对尿素分解菌进行分离、计数的实验流程，经

适当培养后，5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个，

分析第四个平板菌落数较低的原因可能是

____________________________________，1g土壤中的活菌数约为

个(保留小数点后两位)，用这种方法统计得到的数值往往

(填“偏大”或“偏小”)。

1mL，

原菌液每个步"接"O,mL

5g

平板

称量土壤5g45mL无菌水9mL无菌水

(3)该研究小组将分离到的尿素分解菌在最适培养温度条件下进行振

荡培养,并测定其生长曲线如下图所示。(注：OD600为样品中蛋白质、

核酸的浓度，用此指标来代表细菌浓度；A点为培养10h时的细菌

浓度）。

振荡培养的目的是

_________________________________________________,通常在培

养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度

下降较慢，最可能的原因是

【解析】（1）筛选尿素分解菌的培养基应以尿素作为唯一氮源，题中

培养基配方中含有蛋白陈，其能为多种微生物提供氮源。对尿素分解

菌进行筛选应使用固体培养基，尿素分解菌能将尿素分解为NH3,使

培养基PH变大，故向培养基中加入酚红，可使尿素分解菌的菌落呈

现红色。（2）第四个平板菌落数较低的原因可能是涂布器灼烧灭菌后

未冷却，导致涂布时部分菌体死亡。据图分析，涂布时菌液的稀释度

为10一5倍，利用菌落数分别为155、175、150、160个的四个平板求

取菌落数的平均值为160个，故可计算出1g土壤中的活菌数约为

160÷0.1X105=ι.60χ∏）8个，用这种方法统计的菌落数往往比活菌的

数目少，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。（3）震荡培养的目的是增加培养液中溶解氧的含量，利于菌体

与营养物质的充分接触，通常在培养末期细菌的数量会显著减少，但

图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢，最可能的原因是死亡菌

体中的蛋白质、核酸没有分解（或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是

细胞浓度；或死亡菌体没有自溶，不能与活菌区分）。

【答案】（1）培养基含蛋白陈，尿素不是唯一氮源（培养基中含蛋白

陈，蛋白脓中含氮元素）去掉蛋白陈、添加琼脂和酚红红色

⑵涂布器灼烧灭菌后未冷却，导致涂布时部分菌体死亡

1.60XlO8偏小

⑶增加培养液中溶解氧的含量，利于菌体与营养液的接触死亡菌

体中的蛋白质、核酸没有分解（或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是

细胞浓度；或死亡菌体没有自溶，不能与活菌区分）

考点2传统发酵技术的应用

堂主干知识•整合

1.理清“4”种传统发酵食品的制作技术

f⅝¾∣（⅞泡菜

VYVV

菌种）A醉母菌醋酸菌毛霉乳酸菌

毛霉等微生

ʌ酵母菌无醋酸菌有乳酸菌无

物代谢产生

原理卜氧呼吸产氧呼吸产氧呼吸产

蛋白醐和脂

生酒精生醋酸生乳酸

肪酶

前期有氧，右后.

控制A后期无氧，41*l'有氧，无氧，

悌件J15-18工常温

18~25qC30~353：

∙⅛⅛⅛⅛^;∙⅛⅛⅛∙⅛^:

______ɪ_____∙I-----------------,

:挑选葡萄:τ

修整、洗:：κ⅛!l:

.--i....l;让豆腐上涤、晾晒＜:盐水：

：冲洗：

,:长出毛霉

实-1∙--切分成条1…丁…

验Γ⅛1½≡⅛J状或片状：∙⅞⅛½⅛

流A--厂…

程而精妥造占第洵∙⅛ιi⅛M:Γ⅛Λ⅛⅛⅛7^⅞β^:

.............f.....................................X....................

l⅞i⅛:..............β≡;

・醋酸发酵H果醋:,...............二五二

IJ成品：

l*:亚福粉盐含量测量;

________________J

2.把握控制杂菌的“四大措施”

（1）通过发酵条件控制杂菌。

①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。

②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。

⑵利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。

⑶利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。

(4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。

3.理解泡菜腌制过程中的相关曲线

⑴在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量也是变化的，一般是先增加后

降低,测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的最佳时间。

⑵在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,

与N-1一蔡基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,通过目测比较,

可大致估算亚硝酸盐的含量。

⑶检测步骤；配制溶液f制备标准显色液f制备样品处理液一比色。

珠高考真题•探究

(2021•全国乙卷)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下

通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微

生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油

的流程示意图如下。

米曲霉发酵发酵池发醉提取酱油

回答下列问题：

⑴米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦熬可以为米曲霉的生长提

供营养物质，大豆中的可为米曲霉的生长提供氮源,

小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供O

⑵米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌

制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的、能分

别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如

将蛋白质分解为小分子的肽和。米曲霉发酵过程需要提供

营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于（填

“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。

⑶在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于（填“真核生物”

或“原核生物”）；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是

。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因

素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是

_________________________（答出］点即可）。

【解析】本题考查工业生产中涉及的发酵工程的相关知识。（1）微生

物培养过程中一般需要碳源、氮源、无机盐和水。大豆中富含蛋白质，

其组成元素为C、H、O、N等，故大豆中的蛋白质可为米曲霉的生

长提供氮源。小麦中的淀粉是植物的储能物质，其组成元素为C、H、

O,可以作为碳源和能源供米曲霉生长利用。（2）分解蛋白质的酶叫蛋

白酶，分解脂肪的酶叫脂肪酶。蛋白质初步水解的产物是多肽，彻底

水解的产物是氨基酸。由题述“加入大豆、小麦和麦孰可以为米曲霉

的生长提供营养物质”“通入空气并搅拌”可知，米曲霉需要外界提

供有机物和氧气，因此米曲霉的代谢类型是异养好氧型。（3）乳酸菌属

于原核生物，无氧呼吸产生乳酸；酵母菌属于真核生物，无氧呼吸产

生酒精和CO2。由题图可知，发酵池中有米曲霉发酵阶段的产物，还

有发酵池发酵阶段添加的食盐、乳酸菌无氧呼吸的产物——乳酸和酵

母菌无氧呼吸的产物之一——酒精。其中食盐可以通过提高发酵液的

渗透压来抑制杂菌生长；发酵过程中，随着乳酸菌无氧呼吸产生的乳

酸含量的升高，发酵池内液体的PH降低，抑制杂菌生长；同时酵母

菌无氧呼吸产生的酒精会破坏杂菌的细胞膜，也能抑制杂菌生长。

【答案】⑴蛋白质碳源和能源

（2）蛋白酶脂肪酶氨基酸异养好氧

（3）原核生物酒精和CCh乳酸、酒精、食盐（答出1点即可）

祢考点集训∙过关

1.（2022•重庆八中阶段练习）自从法国科学家巴斯德证明食品发酵是

由于微生物的作用以来,人们认识到微生物在发酵食品的加工中起着

极其重要的作用。请回答下列有关微生物的问题：

⑴糯米可在（填微生物）的作用下发酵获得米酒，若进一步

在（填微生物）的作用下深层发酵可形成米醋。这两种微生

物在代谢方式上的主要区别是

⑵传统做米酒的操作中没有进行严格的灭菌处理，但米酒并没有被

杂菌污染而腐败，原因是

O若想检测米酒制作是否成功，可使用酸性____________

与酒精反应呈现灰绿色。

⑶利用酵母菌做出的米酒是做腐乳时卤汤配制所需原料。卤汤中酒

的含量应控制在12%左右，因为酒含量过高会导致

，酒含量过低会导致O

（4）某同学做出的腐乳很软、不成形，试推测原因是

。成功的腐乳不但成形好,而且口感细腻、

味道鲜美，这主要依赖于毛霉产生的O

【解析】（1）酵母菌进行无氧呼吸可以得到酒精，进行酒精发酵；醋

酸菌可以利用酒精产生醋酸，进行醋酸发酵；酵母菌是真核生物，兼

性厌氧型，醋酸菌是原核生物，好氧型，因此这两种微生物在代谢方

式上的主要区别是酵母菌为兼性厌氧型，醋酸菌为好氧型。（2）米酒发

酵过程会创造缺氧和酸性环境，该环境条件下酵母菌可以生长繁殖,

而绝大多数其他微生物因无法适应而受抑制，因此没有进行严格的灭

菌处理，米酒并没有被杂菌污染而腐败；酸性重辂酸钾与酒精反应,

由橙色变成灰绿色。⑶腐乳的成熟是需要靠微生物来完成的，酒精有

杀菌的效果，酒精浓度过高，会抑制微生物的繁殖，腐乳成熟时间延

长；酒精含量过低会导致杂菌污染，豆腐腐败。（4）原料豆腐中的含水

量过高会使腐乳软、不成形；毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐

中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘

油和脂肪，会使腐乳口感细腻、味道鲜美。

【答案】（1）酵母菌醋酸菌酵母菌为兼性厌氧型，醋酸菌为好氧

型

（2）缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微

生物因无法适应而受抑制重辂酸钾

⑶腐乳成熟时间延长杂菌污染，豆腐腐败

（4）原料豆腐中的含水量过高蛋白酶与脂肪酶

2.（2022•江西铜鼓中学阶段练习）人们的日常生活与传统发酵技术密

切相关。请回答下列相关问题。

⑴在制作果醋、腐乳、泡菜的过程中，需要提供氧气的是

⑵利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，使酵母菌数量

（填“增多”“不变”或“减少”），然后再封闭，短时间

内使酒精（填“增产”“减产”或“不产生”）o

⑶制作腐乳过程中在腐乳表面往往有一层致密的皮，这层皮实际上

是微生物的

对人体无害。在制作腐乳过程中加盐的作用是

（4）在制作泡菜的过程中，要检测亚硝酸盐的含量。先将泡菜样品及一

系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应,再通过

不同颜色的,可以估算出泡菜样品中亚硝酸盐的含量。

【解析】（1）果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，为需氧型

生物，腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，为需氧型生物,

而泡菜制作过程中需要的微生物为乳酸菌，为厌氧菌，因此在制作果

醋、腐乳、泡菜的过程中，需要提供氧气的是制作果醋和腐乳。（2）酵

母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量

繁殖，因此利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，使酵母菌数量

增加，然后再封闭，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，因此短时间内使

酒精增产。⑶制作腐乳过程中在腐乳表面往往有一层致密的皮，这层

皮实际上是微生物的匍匐菌丝，对人体无害。在制作腐乳过程中加盐

的作用是析出豆腐中的水分使其变硬，抑制微生物生长，避免豆腐块

变质。⑷亚硝酸盐在特定条件下会转变为致癌物亚硝胺。在制作泡菜

的过程中，要检测亚硝酸盐的含量，一般使用的方法是比色法，先将

泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与酸化对氨基苯磺

酸发生重氮化反应，反应物再与N-1—蔡基乙二胺盐酸盐发生显色

反应，颜色为玫瑰红，再通过不同颜色的比较，可以估算出泡菜样品

中亚硝酸盐的含量。

【答案】（1）制作果醋和腐乳

Q）增多增产

⑶菌丝析出豆腐中的水分使其变硬，抑制微生物生长，避免豆腐块

变质

（4）比较

考点3酶的应用

堂主干知识•整合

1.酶活力测定的一般原理和方法

⑴酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。

（2）酶活性的高低：一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度。

⑶影响酶活性的因素：温度、pH、酶的抑制剂。

2.酶在食品制造和洗涤方面的应用

⑴果胶酶在果汁生产中的作用的相关实验分析

实验名称（目的）

①底物和酶在混合时的温度是相

探究温度对果胶酶同的；②苹果泥和果胶酶用量在

温度

活性的影响各个试管中应相同；③PH应为

最适PH

果汁量①温度应为最适温度；②PH梯

探究PH对果胶酶

（澄清度）度可用NaOH溶液和盐酸调节；

活性的影响

③用玻璃棒搅拌使反应充分进行

①制备苹果泥后迅速加热，使苹

果胶酶的

探究果胶酶的用量果泥中的果胶酶变性；②温度、

用量

pH应为最适且保持不变

⑵加酶洗衣粉的洗涤效果的探究实验分析

实验名称

自变量因变量无关变量

（目的）

探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的种类（普通和加水的用量，污物

洗衣粉的洗涤效果酶）的量，实验用布

探究不同种类加酶洗衣的质地与大小，

加酶洗衣粉中酶的种类洗涤效果

粉的洗涤效果不同洗衣粉的用

探究不同温度对加酶洗量，搅拌、洗涤

温度

衣粉洗涤效果的影响时间等

3.直接使用酶'固定化酶和固定化细胞的比较

项目直接使用酶固定化酶固定化细胞

酶的种类一种或几种一种一系列

常用固定化学结合法、函电一

/包埋法

方法吸附法

是否需要

否杳是

营养物质

催化反应单一或多种单一一系列

各种物质（大、小各种物质（大、小分

反应底物小分子物质

分子）子）

①对环境条件非

常敏感，易失反应物不易与酶

活；②难回收，不利于催化一系列接近，尤其是大

缺点

成本高；③酶混的酶促反应分子物质，使反

在产物中，影响应效率下降

产品质量

①既能与反应物接

催化效率高、耗触，又能与产物分成本低、操作容

优点

能低、污染低离；②可以重复利易

用

⅛高考真题•探究

（2021•全国甲卷）加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实

验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实

验结果见下表。

加酶洗加酶洗加酶洗无酶洗衣

衣粉A衣粉B衣粉C粉（对照）

血渍++++++++

油渍-++++++++

根据实验结果回答下列问题：

（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是；加酶洗衣粉B中添

加的酶是;加酶洗衣粉C中添加的酶是

⑵表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有

______________________________,原因是

⑶相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是

(4)关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实

践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定

化酶技术是指

固定化酶在生产实践中应用的优点是

_________________________________________________(答出］点即可)。

【解析】本题结合加酶洗衣粉的使用考查酶的特性、固定化酶技术

的定义及优点。⑴血渍的主要成分是蛋白质，油渍的主要成分是脂肪,

结合对照组，加酶洗衣粉A去血渍效果好，说明添加了蛋白酶；加

酶洗衣粉B去油渍效果好，说明添加了脂肪酶；加酶洗衣粉C去血

渍和油渍效果都好，说明同时添加了蛋白酶和脂肪酶。(2)蚕丝织物中

蛋白质的含量较高，所以不宜用添加蛋白酶的洗衣粉，否则会将其蛋

白质水解，损伤衣物，即不宜用加酶洗衣粉A和C。(3)加酶洗衣粉

的去渍效果比较好,是因为酶能够催化大分子物质分解为小分子物质,

如蛋白酶能催化血渍、奶渍等水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽，

脂肪酶、淀粉酶等能分别催化脂肪、淀粉等分解为小分子物质，使污

渍容易从衣物上脱落，从而使洗衣粉具有更好的去污能力。(4)固定化

酶技术是指将水溶性的酶用物理或化学方法固定在一定空间内的技

术，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂，这样既提高了酶的稳定

性又可以实现酶的重复利用，从而能降低生产成本。

【答案】(1)蛋白酶脂肪酶蛋白酶和脂肪酶

(2)加酶洗衣粉A和C洗衣粉中的蛋白酶可能会分解蚕丝织物中的

蛋白质而损伤衣物

⑶酶可以将污渍中的大分子物质分解为小分子物质，使污渍易从衣

物上脱落

(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术固定化酶能

够反复利用，从而能降低生产成本

■思维延伸・

图解酶的应用与固定化

（分解果胶）」多聚半乳'

作用PI糖醛酸酶,

詈（盛⅛磔■"（果胶分解酶〕

提高果汁出汁

.率和澄清度，

-（果胶酯酶）

<

酶

的加酶洗原理酶的专一性和

应

活化酵母细胞用衣粉高效性

与

固\______✓

定

化T包埋法）

配制1溶液

CaCl.,固定化酶

方法

和固定化T化学结合法）

1'细胞

配制海藻Y物理吸附法）

酸钠溶液（固定化酵母细胞过程）

1r①溶解海藻酸钠时采用小火或间断加

混合热法，防止海藻酸钠焦糊

注苜②海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形

1T成凝胶珠；浓度过低凝胶珠所包埋的

固定化酵母细胞

--------------酵-母细胞数量少

③应以恒定的速度缓慢地将混合液

I滴加到CaCl2溶液中

堂考点集训•过关

1.（2022•湖南长沙一中一模）蒲江丑柑味道清甜，果肉清脆化渣，产

量高，除了将其直接投放市场外，还对其进行了一系列产品的配套开

发，如果汁、果酒、果醋等。回答下列相关问题：

⑴利用丑柑果肉可以生产果汁，为提高出汁率和澄清度，可向果汁中

加入果胶酶。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括

⑵在利用果汁制作果酒的过程中，为了提高酵母菌的发酵效率，工作

人员对酵母菌进行了固定化，过程如下：

酵母细胞配制海藻海藻酸钠溶液与

活化酸钠溶液酵母细胞混合

固定化

酵母细胞

上述流程中，①为配制溶液，该溶液的作用是

（3）上述固定化酵母细胞的方法称为法，选择此方法的原因是

（4）在利用果酒制作果醋的过程中，工作人员又向发酵装置中添加一

定量的果汁（不影响菌种的活性）后，检测发现乙醇的利用速率迅速下

降，原因是

⑸研究人员需要对提取出的果胶酶进行纯度的鉴定，可以采用

___________________________________法。

【解析】（1）果胶酶是果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶的

总称。⑵固定化酵母细胞的实验过程：酵母细胞活化f配制Caa2溶

液f配制海藻酸钠溶液f海藻酸钠溶液与酵母细胞混合f固定化酵

母细胞，因此①为配制CaCL溶液；CaCb溶液的作用是与海藻酸钠

反应生成海藻酸钙，形成凝胶珠。⑶因为细胞体积较大，难以被吸附

或结合，因此固定化酵母细胞常采用包埋法。（4）由于果汁中富含糖类

物质，当糖源充足时，醋酸菌主要利用果汁中的糖类生产醋酸，而糖

源不足时，醋酸菌可利用酒精生产醋酸，因此在利用果酒制作果醋的

过程中，工作人员向发酵装置中添加一定量的果汁（不影响菌种的活

性）后，检测发现乙醇的利用速率迅速下降。（5）进行蛋白质纯度鉴定

时，使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶

（2）CaCh与海藻酸钠反应生成海藻酸钙，形成凝胶珠

(3)包埋细胞体积较大，难以被吸附或结合

(4)果汁中富含糖类物质，当糖源充足时，醋酸菌主要利用果汁中的糖

类

(5)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

2.(2022•吉林长春模拟)果胶酶广泛应用于果汁饮料、茶叶发酵等领

域。有人从腐烂水果及其土壤中筛选到用于果汁生产的果胶酶产生菌

株，用刚果红染色法对其进行鉴别，其现象是菌落周围出现绛红色水

解圈。回答下列问题：

⑴要从腐烂水果及其土壤中筛选到果胶酶产生菌株，应将菌液适当

稀释后均匀涂布在的琼脂平板上，长出菌落后

观察菌落周围出现的水解圈，并测量水解圈直径(DP)和菌落直径(De)。

⑵将初筛得到的DpZDc的值较大的菌株接种于液态发酵培养基发酵

后测定粗酶液的酶活性进行复筛。表中的研究结果表明，可用菌株

产生的果胶酶做进一步的实验，理由是