高三二轮复习生物（江苏适用）发酵工程课件

专题7生物技术与工程第1讲发酵工程【复习目标】

（1）

阐明获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基

础。（2）

举例说明通过调整培养基的配方可有目的地筛选某种

微生物。（3）

概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进

行微生物分离和纯化的常用方法，稀释涂布平板法和显微镜直接计

数法是测定微生物数量的常用方法。（4）

举例说明发酵工程为

人类提供多样的生物产品。

整合一

传统发酵食品的制作1.果酒、果醋与泡菜制作的比较项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作菌种酵母菌（真核生

物，异养兼性厌

氧型）醋酸菌（原核生物，

异养需氧型）乳酸菌（原核生物，

异养厌氧型）项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作原

理在有氧条件下，酵

母菌大量繁殖；在

无氧条件下，酵母

菌进行酒精发酵当氧气、糖源都充足时，醋

酸菌将葡萄汁中的糖分解成

醋酸；当缺少糖源时，可将

乙醇氧化成醋酸在无氧条件

下，乳酸菌将

葡萄糖分解成

乳酸项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作反

应

式C6H12O6＋6O2＋6H2O

6CO2＋12H2O＋

能量；C6H12O62C2H5O

H＋2CO2＋能量C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋

2CO2＋能量；C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量C6H12O62C3H6O3＋能量项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作原料选择葡萄、苹果、山楂、龙

眼等新鲜水果果酒萝卜、黄瓜、豇豆等

新鲜蔬菜发酵温度18～30℃30～35℃室温项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作对氧需求前期需氧，后期不需

氧需充足氧不需氧检测指标嗅味、品尝、镜检酵

母菌、通过酸性重铬

酸钾检测酒精是否形成菌膜、嗅

味、品尝、镜检醋酸

菌和pH检测色泽、口味、亚

硝酸盐含量等项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作制作方法与流程

共同点都是传统发酵，利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作

用或直接获取代谢物2.传统发酵过程中防止杂菌污染的措施传统发酵过程中控制杂菌的4大措施，应该从原料、装置和实验过程进

行无菌操作。（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细菌。②

乳酸发酵和果酒发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。（2）

利用盐控制杂菌：泡菜制作中用清水和食盐配制质量分数为5％～20％的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。（3）

利用酒精控制杂菌，如果酒的制作。（4）

利用香辛料（调味料）控制杂菌，如泡菜制作中的蒜瓣、生姜及

其他香辛料。（提示：由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，因此在利用这两类微生物

时，其环境中不能加入青霉素等抗生素）例1

（多选）（2022·江苏卷）制作发酵食品过程中，控制发酵条件至

关重要。下列相关叙述错误的有（

ACD

）A.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有少量产气的细菌繁殖，

需开盖放气B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹

没全部菜料C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌

空气制作葡萄醋D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18～25℃，泡菜发酵时温度宜控制

在30～35℃ACD总结提炼

传统发酵中发酵条件的控制（1）

果酒、果醋发酵条件的控制①

葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，目的是让酵母菌先进

行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，同时也可防止发酵旺

盛时产生的CO2过多造成发酵液溢出。②

严格控制温度：18～30℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35℃

利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。③

充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发

酵，需适时通过充气口充气。（2）

泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施①

选择的泡菜坛要密封性好。②

加入蔬菜后要注入经煮沸再冷却的盐水，使盐水没过全部菜料。③

盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。[对点训练]1.（2021·江苏卷）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（

C

）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D.果醋发酵时，用酸性重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液灰绿色逐日

加深C整合二

微生物的培养技术及应用1.微生物培养中的无菌操作技术2.两种微生物计数方法（1）

间接计数法——稀释涂布平板法：根据微生物在固体培养基

上所形成的单个菌落，统计菌落数目即可计算出样品中含有的活菌

数目。当两个或多个菌体连在一起时，观察到的只是一个菌落，使

得计数结果偏小。（2）

直接计数法——显微计数法：利用细菌计数板或血细胞计数板，

因不能区分细胞死活，使得计数结果偏大。3.微生物的纯培养、分离与计数例2

（2022·江苏卷）下列是某同学分离产脲酶菌的实验设计，不合理

的是（

D

）A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株B.在选择培养基中需选择尿素作为唯一氮源C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌D总结提炼

两种纯化细菌方法的比较（1）

平板划线法①

图示Ⅰ.接种环的灼烧（a）

第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物；（b）

之后每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种均来自上次划线末

端；（c）

划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。Ⅱ.灼烧接种环之后，要在火焰旁冷却后再进行操作，以免温度太高杀死

菌种。②

注意事项Ⅲ.划线时最后一区域不要与第一区域相连。Ⅳ.划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。Ⅴ.培养皿盖不能完全打开，应只掀开一条缝。③

优点：可以观察菌落特征，对混合菌进行分离。④

缺点：不能计数。（2）

稀释涂布平板法①

图示Ⅰ.稀释操作时：每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌；操作

时，试管口和移液管应在酒精灯火焰附近。Ⅱ.涂布平板时（a）

涂布器用体积分数为70％的酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧

杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃；（b）

不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精；

（c）

酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体；

（d）

培养皿盖不能完全打开，应只掀开一条缝。②

注意事项③

优点：可以分离纯化细菌，并计数，观察菌落特征。④

缺点：吸取量较少，较麻烦，平板不干燥效果不显著，容易蔓延。[对点训练]2.（多选）（2021·江苏卷）为提高一株石油降解菌的净化能力，将该

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。下列叙述不合理的是（

AB

）A.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B.涂布用的菌浓度应控制在30～300个/mLC.需通过预实验考察辐照时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间D.挑取培养基上长出的较大单菌落，纯化后进行降解效率分析AB

1.（2023·山东卷）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①

沸

盐水冷却后缓缓倒入坛中；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（

C

）A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死B.②主要是为了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C1234567891011121314151617181920212223242.（2023·南京三模）下列有关微生物的培养与应用的叙述，错误的是

（

D

）A.高压蒸汽灭菌后倒的平板和接种后的平板均需倒置B.培养未接种的平板并观察有无菌落，以判断培养基灭菌是否合格C.同一稀释度下至少要涂布三个平板，待菌落数稳定后计数D.鉴定纤维素分解菌时，要在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变

红则能初步鉴定D3.（2023·山东卷）平板接种常用于微生物的纯培养。下列说法正确的

是（

D

）A.平板涂布时不含氮源的平板不能用于微生物的纯培养B.涂布器使用前必须进行消毒C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物D4.（2023·广东卷）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）和微生

物选择培养基的原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是

（

D

）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D5.（2023·南通二调）如图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程，相关叙

述错误的是（

D

）A.过程a的目的是获得大量的淀粉酶，过程b的温度不宜过高B.过程d的主要目的是为酵母菌发酵提供可溶性糖C.过程f是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等D.过程g通常采用高温蒸煮法进行消毒D6.（2023·无锡模考）β－苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂

采集并筛选到一株产β－苯乙醇的酵母菌突变株，然后将该突变株扩大

培养后用于白酒生产。下列叙述正确的是（

D

）A.该培养过程包括配制培养基、灭菌、分离和培养四个步骤B.配制培养基时应加入β－苯乙醇作为主要能源物质C.所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌法和干热灭菌法灭菌D.培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量D7.（多选）（2023·苏锡常镇二调）为筛选出可高效抑制番茄枯萎病菌

（一类