2025高考備考生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)課時(shí)1　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程

第十一章生物技術(shù)與工程課時(shí)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.舉例說明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的；2.闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品；3.舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用2023：北京T13B、山東T12、浙江6月T12、全國(guó)乙T37（3）；2022：湖北T11、江蘇T16；2021：山東T12、遼寧T8、海南T17、湖北T3、江蘇T14、重慶T25；2020：江蘇T18、山東T12、浙江1月T29（一）；2019：江蘇T9、海南T30（2）1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：發(fā)酵菌種的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。2.科學(xué)思維——?dú)w納與概括：比較制作果酒、果醋、泡菜的菌種在結(jié)構(gòu)和生理特性上的異同并進(jìn)行歸納。3.科學(xué)探究——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究理想的發(fā)酵條件。4.社會(huì)責(zé)任——關(guān)注食品安全，關(guān)注有害微生物的控制，宣傳健康的生活方式發(fā)酵工程及其應(yīng)用2023：江蘇T16、山東T20、遼寧T13；2022：浙江1月T29（一）、湖北T14、山東T14和T20、遼寧T18；2021：全國(guó)乙T37命題分析預(yù)測(cè)1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是高考的?？键c(diǎn)，考查內(nèi)容主要有果酒、果醋、泡菜的制作，以及發(fā)酵工程的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)，常聯(lián)系生產(chǎn)、生活背景考查考生的理解能力和動(dòng)手操作能力。2.預(yù)計(jì)2025年高考仍可能會(huì)結(jié)合具體的生產(chǎn)、生活和科研背景考查這些知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用學(xué)生用書P3181.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)（1）發(fā)酵：指人們利用[1]微生物，在適宜的條件下，將原料通過[2]微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。（2）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)（3）腐乳的制作①經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成[6]小分子的肽和氨基酸，味道鮮美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。②參與豆腐發(fā)酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的微生物是[7]毛霉。2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作（1）制作泡菜①泡菜的制作流程②泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化情況分析項(xiàng)目時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少（有氧氣，乳酸菌活動(dòng)受到抑制）少增加（硝酸鹽還原菌作用）發(fā)酵中期[12]最多（乳酸抑制其他菌活動(dòng)）積累增多，pH下降下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發(fā)酵后期減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌的活動(dòng)）[13]繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降，直至穩(wěn)定下降至相對(duì)穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）含量變化曲線（2）制作果酒和果醋①果酒、果醋制作的比較項(xiàng)目果酒制作果醋制作發(fā)酵菌種種類酵母菌醋酸菌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以核膜為界限的細(xì)胞核，有多種細(xì)胞器無以核膜為界限的細(xì)胞核，只有核糖體一種細(xì)胞器代謝類型異養(yǎng)[14]兼性厭氧型異養(yǎng)[15]需氧型發(fā)酵原理氧氣充足時(shí)，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖；無氧條件下，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將糖分解成乙酸（醋酸）；氧氣充足，缺少糖源時(shí)，[16]醋酸菌直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸（醋酸）反應(yīng)簡(jiǎn)式C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量；C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量發(fā)酵條件溫度18～30℃30～35℃時(shí)間10～12天7～8天氧氣[17]前期需氧，后期無氧一直需要充足氧氣pH酸性酸性結(jié)果檢測(cè)酒精與酸性的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色反應(yīng)液pH下降制作流程聯(lián)系醋酸發(fā)酵可以在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上進(jìn)行，酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供原料②果酒、果醋制作成功的關(guān)鍵分析a.材料的選擇與處理。選擇新鮮的葡萄，榨汁前先沖洗，后去枝梗，以防雜菌污染。b.防止發(fā)酵液被污染。將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精消毒，晾干備用；裝入葡萄汁后要封閉充氣口。c.將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留約1/3的空間，目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量CO2造成發(fā)酵液溢出。基礎(chǔ)自測(cè)1.在無氧條件下，乳酸菌能將葡萄糖分解為乳酸。（√）2.制作泡菜與制作果酒一樣，都需要氧氣。（×）3.紅葡萄酒中的紅色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的。（√）4.傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（√）5.膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，但如果人體攝入過量，會(huì)發(fā)生中毒，甚至死亡。（√）6.工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵食品時(shí)，通常會(huì)先通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進(jìn)行發(fā)酵。（√）7.制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料[2022江蘇，T16B]。（√）8.泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸[2021湖北，T3A]。（×）9.果醋發(fā)酵時(shí)，用重鉻酸鉀測(cè)定醋酸含量變化，溶液灰綠色逐日加深[2021江蘇，T14D]。（×）情境應(yīng)用1.某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)以新鮮白葡萄為原料制作葡萄酒。（1）為防止雜菌污染，他將葡萄反復(fù)沖洗干凈后榨汁進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果他制作的葡萄酒酒精含量低于其他同學(xué)的，其原因可能是什么？提示反復(fù)沖洗葡萄導(dǎo)致果皮表面的野生酵母菌菌種流失，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的酒精少。（2）在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長(zhǎng)？它們會(huì)對(duì)果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？提示制作果酒的過程中，除酵母菌之外，還會(huì)有其他雜菌生長(zhǎng)，它們會(huì)在酒精發(fā)酵過程中污染發(fā)酵液，影響發(fā)酵產(chǎn)物的純度。（3）若該同學(xué)所用的葡萄汁因滅菌不徹底而含有醋酸菌，在不改變發(fā)酵條件的情況下，他能否將“酒變醋”，為什么？提示不能。因?yàn)榇姿峋枰谟醒跚覝囟葹?0～35℃條件下才能將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，而此時(shí)發(fā)酵瓶中的條件是無氧且溫度為18～30℃。2.如圖為果酒和果醋的發(fā)酵裝置，請(qǐng)分析裝置中a、b、c分別代表什么？作用又是什么？提示圖中a為充氣口：醋酸發(fā)酵時(shí)，用來充入氧氣（無菌空氣）。b為排氣口：在酒精發(fā)酵時(shí)排出的是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，在醋酸發(fā)酵時(shí)排出的是剩余的空氣和醋酸菌代謝產(chǎn)生的CO2。c為出料口：便于取樣檢測(cè)，及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵進(jìn)行的情況。深度思考1.如何保證制作泡菜時(shí)的無氧環(huán)境，以利于乳酸菌的代謝和泡菜的制作？提示①選擇的泡菜壇密封性要好；②加入蔬菜后要注入煮沸后冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部蔬菜；③蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。2.為什么泡菜壇只能裝八成滿？提示在泡菜發(fā)酵初期，由蔬菜表面帶入的酵母菌等較為活躍，它們可進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會(huì)溢出。另外，泡菜壇裝得太滿，會(huì)使鹽水不太容易完全淹沒菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。3.醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請(qǐng)說明原因。提示醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，在發(fā)酵過程中始終需要氧氣，如果缺乏氧氣則會(huì)引起醋酸菌的死亡。學(xué)生用書P320命題點(diǎn)1泡菜的制作過程分析1.[2023山東]以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（C）A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入D.④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低解析制作泡菜時(shí)利用的是乳酸菌，而不是醋酸桿菌，①主要是為了防止菜料表面的乳酸菌死亡，A錯(cuò)誤；鹽水浸沒菜料的目的是隔絕空氣，防止雜菌污染，B錯(cuò)誤；蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水可以阻止空氣進(jìn)入壇中，但是發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體可以排出，C正確；泡菜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量先升高后降低，D錯(cuò)誤。2.某同學(xué)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的食鹽水制作泡菜時(shí)，在不同時(shí)間測(cè)定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（D）A.據(jù)圖分析泡菜食用的最佳時(shí)間是第3天，因?yàn)榇藭r(shí)亞硝酸鹽含量比較低B.若改用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的食鹽水，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖中結(jié)果相同C.實(shí)驗(yàn)過程中乳酸菌的數(shù)量增長(zhǎng)規(guī)律與亞硝酸鹽含量的變化完全一致D.若泡菜咸而不酸，可能是食鹽濃度過高，抑制了乳酸菌的繁殖解析泡菜食用的最佳時(shí)間是第13天，因?yàn)榇藭r(shí)亞硝酸鹽含量低，泡菜經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸，第3天亞硝酸鹽含量雖低，但乳酸產(chǎn)生的量不夠，泡菜風(fēng)味不佳，A錯(cuò)誤；食鹽的含量、腌制方法、腌制時(shí)間等都會(huì)影響亞硝酸鹽含量的變化，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中乳酸菌數(shù)量先增加后減少，與亞硝酸鹽含量的變化不完全一致，C錯(cuò)誤；泡菜咸而不酸，可能是食鹽濃度過高，抑制了乳酸菌的繁殖，D正確。命題點(diǎn)2果酒和果醋制作的原理和過程分析3.[2021遼寧]利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（B）A.乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖B.酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖C.酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同D.接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度解析據(jù)題意可知，利用菠蘿蜜制作果醋時(shí)，應(yīng)首先利用酵母菌進(jìn)行果酒發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，再利用醋酸桿菌將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，一定濃度的乙醇可抑制雜菌繁殖，A正確；醋酸桿菌屬于原核生物，以二分裂的方式進(jìn)行增殖，B錯(cuò)誤；利用酵母菌進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，應(yīng)先通入空氣使其進(jìn)行大量繁殖，再密封使其進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，而醋酸桿菌是好氧細(xì)菌，用其進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)應(yīng)一直通入空氣，C正確；酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18～30℃，而醋酸桿菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃，D正確。4.[2023浙江6月]小曲白酒清香純正，以大米、大麥、小麥等為原料，以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌，還有乳酸菌、醋酸菌等細(xì)菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所示。關(guān)于小曲白酒的釀造過程，下列敘述錯(cuò)誤的是（D）A.糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖B.發(fā)酵液樣品的蒸餾產(chǎn)物有無酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)C.若釀造過程中酒變酸，則發(fā)酵壇密封可能不嚴(yán)D.蒸熟并攤晾的原料加入糟醅，立即密封可高效進(jìn)行酒精發(fā)酵解析糖化主要是利用霉菌產(chǎn)生的淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖，A正確；可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)酒精，若存在酒精則溶液呈現(xiàn)灰綠色，B正確；若釀造過程中酒變酸，則可能是發(fā)酵壇密封不嚴(yán)，導(dǎo)致醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為乙酸，C正確；蒸熟并攤晾的原料加入糟醅，不能馬上密封，需要先提供氧氣讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，再密封進(jìn)行酒精發(fā)酵，D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)3果酒和果醋發(fā)酵過程中的條件控制5.蘋果醋是以蘋果為原料經(jīng)甲、乙兩個(gè)階段發(fā)酵而成的，下列說法錯(cuò)誤的是（C）A.甲階段的發(fā)酵溫度低于乙階段的發(fā)酵溫度B.過程①②在酵母菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，③在線粒體中進(jìn)行C.根據(jù)醋酸菌的呼吸作用類型，乙過程需要在無氧條件下完成D.甲、乙兩階段完成后溶液pH均降低解析甲為果酒發(fā)酵，乙為果醋發(fā)酵，甲階段的發(fā)酵溫度（18～30℃）低于乙階段的發(fā)酵溫度（30～35℃），A正確；過程①②是無氧呼吸，在酵母菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，③是有氧呼吸第二、三階段，在線粒體中進(jìn)行，B正確；醋酸菌為需氧菌，故根據(jù)醋酸菌的呼吸作用類型，乙過程需要在有氧條件下完成，C錯(cuò)誤；醋酸菌將葡萄糖或者乙醇分解成醋酸，使pH降低，酵母菌將葡萄糖氧化分解為CO2，CO2溶于發(fā)酵液會(huì)形成碳酸，使pH降低，D正確。命題變式[設(shè)問拓展型]（1）果酒發(fā)酵初期先通入適量空氣的目的是讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，果酒發(fā)酵之后進(jìn)行果醋發(fā)酵，需要改變的條件包括菌種改為醋酸菌，發(fā)酵溫度調(diào)整為30～35℃，通入空氣等。（2）在醋酸發(fā)酵階段，醋酸菌在氧氣和糖源都充足時(shí)，在其細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將糖分解成醋酸。圖示發(fā)酵過程用到的兩種菌在結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)區(qū)別是：酵母菌有由核膜包被的細(xì)胞核。6.[2023江蘇，多選]某醋廠和啤酒廠的工藝流程如圖所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解過程。下列相關(guān)敘述正確的有（ABD）A.糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”的目的是利于糖化和滅菌B.發(fā)酵原理是利用真菌的無氧呼吸與細(xì)菌的有氧呼吸C.醋酸發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物，可控制發(fā)酵溫度和改善通氣狀況D.啤酒釀造流程中適當(dāng)增加溶解氧可縮短發(fā)酵時(shí)間解析糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”均有利于滅菌和糖化，A正確。酵母菌（真菌）主要進(jìn)行無氧呼吸完成釀酒過程，醋酸發(fā)酵主要利用醋酸菌（細(xì)菌）的有氧呼吸，B正確。醋酸發(fā)酵利用了醋酸菌的有氧呼吸，在發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物，可增加氧氣含量，但不能控制發(fā)酵溫度，C錯(cuò)誤。啤酒釀造利用的原理是酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精，啤酒釀造流程中，前期適當(dāng)增加溶解氧可增加酵母菌的數(shù)量，有利于縮短酒精發(fā)酵的時(shí)間，D正確?？键c(diǎn)2發(fā)酵工程及其應(yīng)用學(xué)生用書P3221.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)2.發(fā)酵工程的特點(diǎn)3.發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域具體應(yīng)用食品工業(yè)生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如醬油、酒類等生產(chǎn)各種各樣的[14]食品添加劑，如檸檬酸、谷氨酸鈉等生產(chǎn)[15]酶制劑，如淀粉酶、果膠酶、脂肪酶和氨基肽酶等醫(yī)藥工業(yè)采用基因工程的方法獲得具有[16]某種藥物生產(chǎn)能力的微生物直接對(duì)菌種進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品利用基因工程，將病原體的[17]某個(gè)或某幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物可以作為疫苗使用農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)微生物肥料，如根瘤菌肥、固氮菌肥等生產(chǎn)微生物[18]農(nóng)藥，如利用蘇云金桿菌防治多種農(nóng)林蟲害，利用白僵菌防治玉米螟、松毛蟲等蟲害生產(chǎn)微生物飼料，如單細(xì)胞蛋白等其他方面解決資源短缺和環(huán)境污染問題，如利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)對(duì)極端微生物的利用，如利用嗜熱菌、嗜鹽菌生產(chǎn)洗滌劑4.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程基礎(chǔ)自測(cè)1.發(fā)酵工程中所需的性狀優(yōu)良的菌種只能從自然界中篩選出來。（×）2.在菌種確定之前首先要選擇原料制備培養(yǎng)基。（×）3.發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。（√）4.青霉素是世界上第一個(gè)應(yīng)用于臨床的抗生素。（√）5.發(fā)酵罐中微生物的生長(zhǎng)繁殖、代謝物的形成速度都與攪拌速度有關(guān)。（√）6.大量生產(chǎn)乙型肝炎病毒疫苗時(shí)，可將乙型肝炎病毒的抗原基因轉(zhuǎn)入某種微生物細(xì)胞，再通過發(fā)酵工程大量生產(chǎn)。（√）7.單細(xì)胞蛋白是通過發(fā)酵產(chǎn)生的大量微生物分泌蛋白。（×）提示單細(xì)胞蛋白是發(fā)酵獲得的微生物菌體。8.利用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)的微生物農(nóng)藥僅僅是利用其代謝物來防治病蟲害的。（×）提示微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來防治病蟲害的。9.啤酒的發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在后發(fā)酵階段完成。（×）深度思考1.微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程用的菌種時(shí)需要考慮哪些因素？提示菌種應(yīng)該對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、培養(yǎng)條件要求較低，菌種不易變異等。2.為什么不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵制作酸奶？提示抗生素能夠殺死乳酸菌或抑制乳酸菌的生長(zhǎng)，因此不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵制作酸奶。3.在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等不能直接排放到外界環(huán)境中的原因是什么？提示發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體和廢棄培養(yǎng)液可能對(duì)人和其他生物有害或會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，需經(jīng)過相應(yīng)的凈化設(shè)備處理，達(dá)到國(guó)家排放要求后才能排放到外界環(huán)境中。學(xué)生用書P323命題點(diǎn)發(fā)酵過程及其應(yīng)用分析1.[2022山東改編]青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是（D）A.青霉菌的這種生長(zhǎng)特點(diǎn)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中D.青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌解析青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會(huì)分泌青霉素殺死細(xì)菌，這種生長(zhǎng)特點(diǎn)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，A正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，C正確；為了防止細(xì)菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐應(yīng)該嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。命題變式[設(shè)問拓展型]青霉菌在一定條件下可產(chǎn)生青霉素，青霉素具有殺菌的作用，有同學(xué)認(rèn)為利用青霉菌發(fā)酵生產(chǎn)青霉素的過程中不必?fù)?dān)心雜菌的污染，你是否認(rèn)同這樣的觀點(diǎn)？不認(rèn)同。為什么？因?yàn)榍嗝顾刂荒軞绮糠蛛s菌，且某些雜菌可能會(huì)分泌青霉素酶將青霉素分解掉。2.[2024湖北高中名校聯(lián)考]味精是以糧食等為原料經(jīng)發(fā)酵制成的一種調(diào)味料，發(fā)酵中所用的谷氨酸棒狀桿菌（好氧菌）菌種大都從自然界篩選獲得，下圖是以小麥為原料生產(chǎn)味精的工藝流程圖。下列分析正確的是（C）A.發(fā)酵前將菌種接種到搖瓶培養(yǎng)是為了進(jìn)一步選育和純化菌種B.發(fā)酵前調(diào)整好溫度、pH等條件，發(fā)酵過程中需關(guān)閉發(fā)酵罐通氣閥門，同時(shí)需不斷攪拌C.基因工程育種可以對(duì)谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行定向改造，以獲取性狀優(yōu)良的菌種D.發(fā)酵結(jié)束后，可采用過濾、沉淀和純化等方法獲取單一菌體，并將菌體破碎后提取單細(xì)胞蛋白解析發(fā)酵前將菌種接種到搖瓶培養(yǎng)是為了擴(kuò)大培養(yǎng)，獲取更多菌種，A錯(cuò)誤；谷氨酸棒狀桿菌為好氧菌，因此，發(fā)酵過程中需打開發(fā)酵罐通氣閥門，同時(shí)需不斷攪拌，B錯(cuò)誤；基因工程育種可以對(duì)谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行定向改造，獲取性狀優(yōu)良的菌種，C正確；單細(xì)胞蛋白就是微生物菌體，無需將菌體破碎后提取，D錯(cuò)誤。1.[2023山東，不定項(xiàng)]果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)相比，共同點(diǎn)有（AB）A.都利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理B.都需要一定的有氧環(huán)境供發(fā)酵菌種繁殖C.發(fā)酵前都需要對(duì)原料進(jìn)行滅菌D.發(fā)酵結(jié)束后都必須進(jìn)行消毒以延長(zhǎng)保存期解析果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)都利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理，酵母菌是兼性厭氧型微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，A、B符合題意。一般認(rèn)為，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的發(fā)酵物中的微生物，發(fā)酵前不需要對(duì)原料進(jìn)行滅菌，C不符合題意。家庭制作果酒時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，一般不進(jìn)行消毒，而工業(yè)化生產(chǎn)啤酒時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，一般會(huì)進(jìn)行消毒，以延長(zhǎng)保存期，D不符合題意。2.[2022江蘇，多選]在制作發(fā)酵食品的學(xué)生實(shí)踐中，控制發(fā)酵條件至關(guān)重要。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的有（ACD）A.泡菜發(fā)酵后期，盡管乳酸菌占優(yōu)勢(shì)，但仍有產(chǎn)氣菌繁殖，需開蓋放氣B.制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入無菌空氣制作葡萄醋D.果酒與果醋發(fā)酵時(shí)溫度宜控制在18～25℃，泡菜發(fā)酵時(shí)溫度宜控制在30～35℃解析乳酸菌屬于厭氧菌，開蓋放氣會(huì)影響乳酸菌發(fā)酵，因此不能開蓋放氣，A錯(cuò)誤。制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，以防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出；制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料，防止菜料與空氣接觸，B正確。醋酸發(fā)酵的溫度高于果酒發(fā)酵的溫度，因此制作好葡萄酒后，若想繼續(xù)制作葡萄醋，除需通入無菌空氣外，還需要適當(dāng)提高發(fā)酵裝置的溫度，C錯(cuò)誤。果醋發(fā)酵時(shí)溫度宜控制在30～35℃，D錯(cuò)誤。3.[2021海南]關(guān)于果酒、果醋和泡菜這三種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)物的制作，下列敘述正確的是（D）A.發(fā)酵所利用的微生物都屬于原核生物B.發(fā)酵過程都在無氧條件下進(jìn)行C.發(fā)酵過程都在同一溫度下進(jìn)行D.發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性解析參與果酒制作的微生物是酵母菌，屬于真核生物，A錯(cuò)誤；參與果醋制作的醋酸菌是好氧菌，果醋發(fā)酵需要在有氧條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18～30℃，果醋發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在30～35℃，C錯(cuò)誤；果酒、果醋發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生CO2，泡菜發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生乳酸，發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性，D正確。4.[2020山東]我國(guó)的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗(yàn)?！洱R民要術(shù)》記載：將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯(cuò)誤的是（C）A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對(duì)釀酒過程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡解析由題意可知，“浸曲發(fā)”是將酒曲浸泡活化，在活化的過程中微生物代謝加快，A正確；“魚眼湯”是指冒出魚眼大小的氣泡，氣泡是微生物進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的，B正確；釀酒過程中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精會(huì)抑制其他微生物的生長(zhǎng)，而“凈淘米”是防止米中的一些雜質(zhì)影響酒的品質(zhì)，C錯(cuò)誤；由題意可知，“舒令極冷”是將蒸熟的米攤開冷透，其目的是防止蒸熟的米溫度過高使酒曲中的微生物死亡，D正確。學(xué)生用書·練習(xí)幫P5171.[2024惠州一調(diào)]與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)敘述正確的是（B）A.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵B.發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身C.發(fā)酵條件變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑D.發(fā)酵過程中要不斷通入無菌空氣并攪拌，以提高溶解氧的含量解析發(fā)酵工程和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都需要利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，A錯(cuò)誤；發(fā)酵條件變化不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)影響微生物的代謝途徑，C錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)酵目的選擇不同菌種進(jìn)行發(fā)酵，并不是所有菌種的發(fā)酵都需要通入無菌空氣，如乳酸菌發(fā)酵要密閉，D錯(cuò)誤。2.[2024江西九校聯(lián)考]許多傳統(tǒng)美食的制作都利用了生物發(fā)酵技術(shù)，下列相關(guān)敘述正確的是（A）A.果酒、果醋制作所利用的菌種均能夠進(jìn)行有氧呼吸B.通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白，用作動(dòng)物飼料C.酸奶和泡菜制作中均需要及時(shí)通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸D.制作泡菜時(shí)，為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對(duì)器具、原料等進(jìn)行滅菌解析果酒、果醋制作所利用的菌種依次是酵母菌和醋酸菌，兩者均能夠進(jìn)行有氧呼吸，A正確；單細(xì)胞蛋白是一種微生物菌體，并不是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；制作酸奶和泡菜利用的微生物都是乳酸菌，乳酸菌是厭氧細(xì)菌，因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧，以保證乳酸菌的無氧呼吸，C錯(cuò)誤；制作泡菜時(shí)，發(fā)酵前不需要對(duì)原料進(jìn)行滅菌，否則會(huì)把原料中的發(fā)酵菌種殺死，D錯(cuò)誤。3.[2024南昌檢測(cè)]生產(chǎn)蘋果酒和蘋果醋過程中，某些物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化如圖所示，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（B）A.參與果酒、果醋發(fā)酵的微生物不都是真核生物B.果酒、果醋發(fā)酵過程中都需要不斷通入空氣C.由果酒發(fā)酵轉(zhuǎn)為果醋發(fā)酵需要適當(dāng)升高溫度D.a、b曲線可分別表示酒精和醋酸的濃度變化解析參與果酒發(fā)酵的酵母菌是真核生物，參與果醋發(fā)酵的醋酸菌是原核生物，A正確；果酒制作過程中需用酵母菌，前期需通入氧氣，后期保持無氧環(huán)境進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酒精，而果醋制作過程中的醋酸菌是好氧細(xì)菌，在整個(gè)過程中都要持續(xù)通入氧氣，B錯(cuò)誤；酵母菌的最適生長(zhǎng)溫度約為28℃，所以果酒發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18～30℃，醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃，故由果酒發(fā)酵轉(zhuǎn)為果醋發(fā)酵時(shí)要適當(dāng)升高發(fā)酵溫度，C正確；酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的酒精先逐漸增多，后來由于醋酸菌利用酒精產(chǎn)生果醋，酒精含量逐漸減少，故a曲線可代表酒精的濃度變化規(guī)律，b曲線可代表醋酸的濃度變化規(guī)律，D正確。4.[2024青島檢測(cè)]泡菜在我國(guó)“食材譜系”中已有數(shù)千年歷史，白蘿卜、紅蘿卜、小黃瓜、高麗菜等均可作為泡菜的原料，經(jīng)發(fā)酵后，在口感上比新鮮蔬菜更爽脆。下列關(guān)于泡菜制作的敘述，錯(cuò)誤的是（D）A.用熱水短時(shí)間處理原料可抑制果膠酶活性，使成品泡菜口感較脆B.腌制方法、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短和發(fā)酵溫度高低均會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量C.利用水密封泡菜壇的目的是創(chuàng)造無氧環(huán)境D.壇蓋邊沿的水槽“泡”中的氣體是乳酸菌經(jīng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的解析果膠酶可以水解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，進(jìn)而使原料柔軟，因此利用熱水短時(shí)間處理原料，可通過抑制果膠酶活性使成品泡菜口感較脆，A正確；在制作泡菜的過程中，腌制方法、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短和發(fā)酵溫度高低均會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量，B正確；乳酸菌是厭氧細(xì)菌，利用水密封泡菜壇的目的是創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌的無氧呼吸，C正確；乳酸菌無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，沒有氣體產(chǎn)生，壇蓋邊沿的水槽“泡”中的氣體是酵母菌等微生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。5.[2023忻州聯(lián)考]廢水、廢料經(jīng)過加工可變廢為寶。某實(shí)驗(yàn)室在反應(yīng)器中加入釀酒酵母、果糖生產(chǎn)時(shí)的廢水和沼氣池廢料，連續(xù)攪拌生產(chǎn)蛋白質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是（A）A.釀酒酵母在生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過程中需要隔絕氧氣B.釀酒酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)所需的氮源主要來自沼氣池廢料C.利用釀酒酵母生產(chǎn)的蛋白質(zhì)可制成微生物飼料D.用酸性的重鉻酸鉀檢測(cè)生產(chǎn)液，理論上不會(huì)呈現(xiàn)灰綠色解析由題干信息可知，發(fā)酵過程中需要連續(xù)攪拌，這有利于增加微生物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，并增大生產(chǎn)液中的溶解氧含量，故釀酒酵母在生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過程中需要氧氣，A錯(cuò)誤；果糖生產(chǎn)時(shí)的廢水和沼氣池廢料相當(dāng)于酵母菌的培養(yǎng)基，釀酒酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)所需的氮源主要來自沼氣池廢料，B正確；利用釀酒酵母生產(chǎn)的蛋白質(zhì)可制成微生物飼料，C正確；結(jié)合題干信息可知，該發(fā)酵過程利用的是釀酒酵母的有氧呼吸，產(chǎn)物是二氧化碳和水，故用酸性的重鉻酸鉀檢測(cè)生產(chǎn)液，理論上不會(huì)呈現(xiàn)灰綠色，D正確。6.[2024南京聯(lián)考]啤酒發(fā)酵依賴于發(fā)酵工程，產(chǎn)品質(zhì)檢可應(yīng)用“電子舌”，“電子舌”可根據(jù)不同滋味信號(hào)傳感器呈現(xiàn)的響應(yīng)值對(duì)啤酒風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)，如圖是用“電子舌”對(duì)發(fā)酵液L1、L2、L3的檢測(cè)結(jié)果。下列相關(guān)敘述正確的是（C）A.啤酒發(fā)酵過程中，要提供適宜的溫度、pH等，持續(xù)通入氧氣B.裝置密閉發(fā)酵過程中，酒精濃度會(huì)先上升后下降C.發(fā)酵的溫度和發(fā)酵的時(shí)間隨啤酒品種和口味要求的不同而有所差異D.發(fā)酵液L1和L3口味相近，而L2澀味較重解析參與啤酒發(fā)酵過程的微生物是酵母菌，酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精，所以不需要持續(xù)通入氧氣，A錯(cuò)誤；裝置密閉發(fā)酵過程中，發(fā)酵前期隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌活細(xì)胞數(shù)量和酒精濃度逐漸增大，而過高濃度的酒精對(duì)酵母菌具有一定毒害作用，故在發(fā)酵后期酵母菌數(shù)量逐漸減少，使得酒精濃度趨于穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物會(huì)對(duì)啤酒的品種和口感產(chǎn)生不同的影響，不同的釀酒酵母對(duì)發(fā)酵溫度、時(shí)間有不同的要求，故發(fā)酵溫度和發(fā)酵的時(shí)間隨啤酒品種和口味要求的不同而有所差異，C正確；由題圖可知，L1和L2兩種發(fā)酵液不同滋味信號(hào)響應(yīng)值的分布情況差不多，說明這兩種發(fā)酵液的口味相近，而L3澀味較重，D錯(cuò)誤。一、選擇題7.[2024揚(yáng)州模擬]《齊民要術(shù)》記載了一種稱為“動(dòng)酒?。ā　住┓ā钡尼劥坠に嚕骸按舐示埔欢?，用水三斗，合甕盛，置日中曝之……七日后當(dāng)臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移動(dòng)，撓攪之。數(shù)十日，醋成?！毕铝杏嘘P(guān)敘述錯(cuò)誤的是（C）A.該方法依據(jù)的原理是醋酸菌在缺少糖源時(shí)可將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸B.加水的目的是對(duì)酒進(jìn)行稀釋，避免酒精濃度過高殺死醋酸菌C.“衣”位于變酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的D.“撓攪”有利于酒精與醋酸菌充分接觸，還可以增加溶液中的溶解氧含量解析當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌能將酒精變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?，A正確；加水的目的是對(duì)酒進(jìn)行稀釋，避免酒精濃度過高殺死醋酸菌，B正確；在變酸的酒表面會(huì)出現(xiàn)菌膜，即“衣”，是醋酸菌在液面大量繁殖形成的，C錯(cuò)誤；“撓攪”有利于酒精與醋酸菌充分接觸，還可以增加溶液中的溶解氧含量，D正確。8.[2024日照統(tǒng)考]酸豆角酸脆、營(yíng)養(yǎng)豐富，制作的主要流程是：豆角去筋后洗凈、晾干→加鹽揉搓至翠綠色→放入泡菜壇→注入涼開水→添加適量香辛料和白酒→密閉、腌制2周左右。下列敘述錯(cuò)誤的是（B）A.豆角的酸味主要與乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸有關(guān)B.加鹽揉搓至翠綠色利用了葉綠素能溶解于高濃度NaCl溶液的特性C.發(fā)酵前期泡菜壇中會(huì)冒出氣泡，這是由酵母菌等微生物細(xì)胞呼吸所致D.加入適量的食鹽、香辛料、白酒等不僅能增加食品風(fēng)味，也能防止雜菌污染解析制作酸豆角的原理是乳酸菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，A正確；加鹽揉搓至翠綠色利用了植物細(xì)胞滲透失水的原理，使豆角細(xì)胞的水分減少，另外，葉綠素易溶于有機(jī)溶劑，不溶于NaCl溶液中，B錯(cuò)誤；發(fā)酵前期泡菜壇中會(huì)冒出氣泡，這是酵母菌等微生物細(xì)胞呼吸釋放氣體所致，C正確；加入適量的食鹽、香辛料、白酒等一方面能抑制微生物生長(zhǎng)，防止雜菌污染，一方面能增加食品風(fēng)味，D正確。9.[2024武漢部分學(xué)校調(diào)研]我國(guó)科學(xué)家利用如圖所示的液態(tài)厭氧發(fā)酵工藝，實(shí)現(xiàn)了高效產(chǎn)出乙醇和乙醇梭菌單細(xì)胞蛋白。下列敘述錯(cuò)誤的是（A）A.乙醇梭菌以CO、CO2為主要的碳源和能源，具有較強(qiáng)的固碳潛力B.乙醇梭菌是自養(yǎng)厭氧型細(xì)菌，其厭氧發(fā)酵過程中需要進(jìn)行攪拌C.