2025屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)與測試板塊六生物技術(shù)與工程專題十三發(fā)酵工程課件

板塊六生物技術(shù)與工程專題十三發(fā)酵工程醋酸菌碳源尿素稀釋涂布平板法考點(diǎn)1PART01第一部分考點(diǎn)1微生物的培養(yǎng)、分離與計數(shù)

1．無菌技術(shù)常用方法紫外線2．微生物的純化技術(shù)(1)制備馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(2)兩種純化微生物方法的比較接種環(huán)涂布器3．微生物分離與計數(shù)的兩個實(shí)例(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)選擇(2)纖維素分解菌的分離纖維素紅色復(fù)合物透明圈【真題研讀】(2023·廣東選擇考)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養(yǎng)基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是(

)A．a(chǎn)點(diǎn)時取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B．b點(diǎn)時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C．b點(diǎn)時取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D．c點(diǎn)時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基√解析：由圖可知，隨著堆肥時間的延長，堆肥溫度先升高后保持穩(wěn)定，a點(diǎn)時堆肥溫度最低，c點(diǎn)時堆肥溫度最高。該實(shí)驗(yàn)的目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，應(yīng)該用以角蛋白為唯一氮源的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選培養(yǎng)，且應(yīng)該在高溫條件下取樣，即c點(diǎn)時取樣，D符合題意。[命題延伸]——判斷與填空(1)某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病，其篩選流程及抗性檢測如圖。判斷內(nèi)生菌的抗性效果需比較有無接種內(nèi)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養(yǎng)。(

)(3)將培養(yǎng)基分裝于培養(yǎng)皿中后滅菌，可降低培養(yǎng)基污染的概率。(

)(4)為提高一株石油降解菌的凈化能力，將菌涂布于以石油為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，以致死率為90%的輻照劑量誘變處理。涂布用的菌濃度應(yīng)控制在30～300個/mL。(

)(5)稀釋涂布平板法和平板劃線法均能得到單菌落，都可用于細(xì)胞計數(shù)。(

)××××(6)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是_______________(答出1點(diǎn)即可)。提示：用于合成微生物細(xì)胞中的含氮化合物，如核酸、蛋白質(zhì)等(7)為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草芽孢桿菌，可將土樣用________制成懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的________中保溫一段時間，其目的是________________。無菌水水浴殺死不耐熱微生物(8)枯草芽孢桿菌為好氧微生物，液體培養(yǎng)時應(yīng)采用________(填“靜置”或“搖床振蕩”)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中抽樣檢測活菌數(shù)量時，應(yīng)采用________________(填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計數(shù)法”)，其原因是_______________________________________________。提示：用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個菌落一般都來自一個活細(xì)胞，而顯微鏡直接計數(shù)法會將死亡的枯草芽孢桿菌也計算在內(nèi)搖床振蕩稀釋涂布平板法【對點(diǎn)突破】題點(diǎn)1培養(yǎng)基的制備與無菌操作1．(2024·惠州高三一模)微生物的純培養(yǎng)既需要適宜的培養(yǎng)基，又要防止雜菌污染。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．消毒和滅菌的殺菌程度存在差異B．培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對微生物的生長越有利C．微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物D．操作者要對操作的空間、自己的衣著和手進(jìn)行清潔和滅菌√解析：由消毒和滅菌的概念可知，二者的殺菌程度存在差異，A正確；培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高，微生物會通過滲透作用失水，對微生物的生長不利，B錯誤；在微生物培養(yǎng)過程中，由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，C錯誤；操作者對操作的空間、自己的衣著和手進(jìn)行的是清潔和消毒處理，D錯誤。2．進(jìn)行土壤中尿素分解菌的選擇培養(yǎng)時，利用的培養(yǎng)基組分及含量如下表所示。下列分析錯誤的是(

)組分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g瓊脂15.0gH2O定容至1000mL√A．KH2PO4和Na2HPO4既可為菌體提供無機(jī)鹽，又可調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pHB．尿素既可為尿素分解菌提供氮源，又可對培養(yǎng)基中的微生物起選擇作用C．瓊脂在實(shí)驗(yàn)過程中起凝固劑的作用D．蒸餾水既可進(jìn)行定容，又可對培養(yǎng)液進(jìn)行稀釋以便于計數(shù)題點(diǎn)2微生物的培養(yǎng)、篩選與計數(shù)3．(2024·惠州高三調(diào)研)野生型大腸桿菌能在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株由于無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長。下圖為純化某氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，A、B、C表示操作步驟，D、E為菌落。下列敘述正確的是(

)A．A操作的目的是提高基因突變的頻率，增加突變株的數(shù)量B．B的正確操作是用接種環(huán)蘸取菌液后在②表面涂布來接種菌種C.圖中①②③為完全培養(yǎng)基，培養(yǎng)基一般用濕熱滅菌法進(jìn)行滅菌D．若要獲得氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株，可從④中挑取E進(jìn)行純化培養(yǎng)√解析：A操作(紫外線照射)可以提高基因突變的頻率，增加突變株的數(shù)量，A正確；B操作是將菌液滴加到培養(yǎng)基表面，再用涂布器將菌液均勻地涂布在②表面，B錯誤；由題意分析可知，野生型大腸桿菌菌株能在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上生長，而氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株由于發(fā)生基因突變無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，題圖中培養(yǎng)基③中只有部分菌落，故題圖中①②④為完全培養(yǎng)基，③為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，C錯誤；④為完全培養(yǎng)基，③為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，③中不能生長、④中能生長的即為氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株，故若要獲得氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株，可從④中挑取D進(jìn)行純化培養(yǎng)，D錯誤。4．(2024·梅州高三一模)某興趣小組為研究“使用公筷對餐后菜品細(xì)菌數(shù)量的影響”，將每道菜分為3盤，一盤取樣冷藏，一盤使用公筷，一盤不用公筷，實(shí)驗(yàn)過程如下圖所示。下列相關(guān)操作或敘述正確的是(

)A．將細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基X上可采用平板劃線法B．根據(jù)菌落的特征可以準(zhǔn)確判斷細(xì)菌的種類C．配制的培養(yǎng)基需經(jīng)濕熱滅菌后調(diào)整pH，冷卻后倒平板D．固體培養(yǎng)基X對菜品中的細(xì)菌沒有選擇性√解析：據(jù)題意可知，在固體培養(yǎng)基X上接種并培養(yǎng)后還需進(jìn)行計數(shù)，故只能用稀釋涂布平板法接種而不能用平板劃線法接種，A錯誤；在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征，根據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征，可以初步區(qū)分出不同種微生物，但不能準(zhǔn)確判斷，B錯誤；配制的培養(yǎng)基需調(diào)整pH后再進(jìn)行濕熱滅菌，冷卻后倒平板，C錯誤；固體培養(yǎng)基沒有做任何處理，所以對菜品中的細(xì)菌沒有選擇性，D正確?？键c(diǎn)2PART02第二部分考點(diǎn)2傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

1.乙酸30～35榨汁2．泡菜腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化√【真題研讀】1．(2024·湖北選擇考)制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是(

)A.食用醋的酸味主要來源于乙酸B．醋酸菌不適宜在無氧條件下生存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發(fā)生在線粒體內(nèi)解析：醋酸菌常用于食用醋的發(fā)酵，食用醋的酸味主要來源于醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸，A正確；醋酸菌是好氧細(xì)菌，不適宜在無氧條件下生存，B正確；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌可將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?，所以醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正確；醋酸菌是原核生物，其細(xì)胞內(nèi)無線粒體，D錯誤?！?．(2024·河北選擇考改編)中國傳統(tǒng)白酒多以泥窖為發(fā)酵基礎(chǔ)，素有“千年老窖萬年糟”“以窖養(yǎng)糟，以糟養(yǎng)泥”之說。多年反復(fù)利用的老窖池內(nèi)壁窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物。下列敘述錯誤的是(

)A．傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的B．窖池內(nèi)各種微生物形成了相對穩(wěn)定的體系，使釀造過程不易污染雜菌C．從窖泥中分離的釀酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)時，需在CO2或N2環(huán)境中進(jìn)行D．從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中，可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物解析：白酒的釀造主要依靠釀酒酵母，由于窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物，故傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的，A正確；窖池內(nèi)各種微生物形成了相對穩(wěn)定的體系，且釀造過程產(chǎn)生的酒精也會抑制雜菌的生長與繁殖，使釀造過程不易污染雜菌，B正確；酵母菌是兼性厭氧菌，與無氧呼吸相比，細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的能量更多，更能滿足酵母菌大量繁殖時的需求，因此，對分離的釀酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)時需要在有氧的環(huán)境條件下進(jìn)行，C錯誤；谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物，D正確。[命題延伸]——判斷與填空(1)關(guān)于小曲白酒的釀造過程，糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖。(

)(2)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子的胚并進(jìn)行滅菌。(

)(3)目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，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。(

)√×√(4)果醋發(fā)酵時，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時。(

)(5)酵母菌和醋酸菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同。(

)(6)某同學(xué)在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋時將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁，待酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進(jìn)行乙酸發(fā)酵。(

)(7)制作果酒需要__________菌，這一過程中也需要O2，O2的作用是____________________________________________。提示：酵母促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖√√×√【對點(diǎn)突破】題點(diǎn)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1．在《詩經(jīng)》中有“中田有廬，疆場有瓜。是剝是菹，獻(xiàn)之皇祖”的描述，據(jù)東漢許慎《說文解字》解釋：“菹菜者，酸菜也”，由此可見，我國制作酸菜的歷史頗為悠久。下列有關(guān)酸菜的制作，敘述錯誤的是(

)A．酸菜壇中的乳酸菌數(shù)量會逐漸增加至最高峰B．制作酸菜初期，酸菜壇中的氧氣有利于乳酸菌的繁殖C．制作酸菜利用了植物體表面的乳酸菌來進(jìn)行發(fā)酵D．酸菜壇中的亞硝酸鹽會隨著發(fā)酵時間的延長，先增加后減少解析：酸菜壇中的乳酸菌數(shù)量會逐漸增加至最高峰，隨著乳酸菌發(fā)酵，酸菜壇中乳酸濃度越來越高，逐漸抑制乳酸菌活動，乳酸菌數(shù)量減少，A正確。乳酸菌是厭氧型微生物，制作酸菜時需隔絕空氣，酸菜壇中的氧氣不利于乳酸菌的繁殖

，B錯誤。制作酸菜利用了植物體表面的天然的乳酸菌來進(jìn)行發(fā)酵，C正確。亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律是發(fā)酵初期，由于硝酸鹽還原菌的作用使亞硝酸鹽含量增加；發(fā)酵中期，硝酸鹽還原菌受抑制且部分亞硝酸鹽被分解，含量下降；發(fā)酵后期，亞硝酸鹽含量下降至相對穩(wěn)定，酸菜壇中的亞硝酸鹽會隨著發(fā)酵時間的延長，先增加后減少

，D正確。√2．下圖裝置既可用于制作葡萄酒，也可用于制作葡萄醋。下列關(guān)于該裝置的分析，正確的是(

)A．可使用同一菌種制作葡萄酒和葡萄醋B．制作葡萄酒時要持續(xù)關(guān)閉閥a和閥bC．制作葡萄醋時要持續(xù)打開閥a和閥bD．增加菌種接種量可提高葡萄醋的產(chǎn)量解析：制作葡萄酒的菌種為酵母菌，制作葡萄醋的菌種為醋酸菌，A錯誤；利用該裝置制作葡萄酒時，由于利用的是酵母菌的無氧呼吸，故需保持無氧環(huán)境，操作時應(yīng)一直關(guān)閉閥a，發(fā)酵過程中會產(chǎn)生二氧化碳，還需要適時打開閥b，排出二氧化碳，B錯誤；葡萄醋發(fā)酵利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，發(fā)酵過程中需要提供有氧環(huán)境，此時閥a、閥b要持續(xù)打開，C正確；增加菌種接種量能加快發(fā)酵速度，但不能提高葡萄醋的產(chǎn)量，D錯誤。題點(diǎn)2發(fā)酵工程及其應(yīng)用3．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。發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)如下圖所示，下列敘述錯誤的是(

)√A．若能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過①培育的，①應(yīng)為誘變育種B．菌種在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是整個過程的中心環(huán)節(jié)C．環(huán)境條件會影響微生物的生長繁殖，也會影響微生物代謝物的形成D．⑥⑦過程中對發(fā)酵產(chǎn)品分離、提純要根據(jù)產(chǎn)品類型選擇合適的方法解析：若能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過①培育的，則①應(yīng)為基因工程，實(shí)現(xiàn)了兩個物種之間的基因重組，A錯誤。發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，