2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册学习笔记答案精析

2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册学习笔记答案精析

第1章 发酵工程

第1节 传统发酵技术的应用

一、教材梳理

1．微生物 微生物

2．(1)曲霉 毛霉 (2)肽 消化吸收 保存

3．(1)原材料 面团 卤汁 (2)固体 半固体 作坊 (3)酱油 泡菜

判断正误

(1)× (2)√ (3)√

解析 (1)微生物的细胞呼吸也称为发酵，人们利用微生物的发酵，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。

核心探讨

任务一

1．酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。

2．还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。

任务二

1．来自空气中。

2．发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。

典题应用

1．B [现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。]

2．C [传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。]

二、教材梳理

1．乳酸菌 异养厌氧 酵母菌 真核生物 18～30 ℃ 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30～35 ℃

2．(2)酒精发酵 (3)O2、糖源充足

判断正误

(1)√ (2)√ (3)× (4)√

解析 (3)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。

核心探讨

任务三

1．(1)①调味、抑制微生物生长 ②杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气) ③为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动

(2)用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。

(3)①防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；②防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。

2．(1)10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。

(2)加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。

(3)“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。

任务四

1．(1)去除表面灰尘、污物

(2)不能；防止过多地冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌。

(3)应该先清水冲洗，再去除枝梗。避免去梗时葡萄破损，减少被杂菌污染的机会。

(4)①防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；②便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌数量增加，利于随后进行酒精发酵。

(5)排出CO2，防止发酵瓶爆裂。

(6)防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。

2．(1)酒味 酸味 有 无 颜色加深变成深红色 白色菌膜

(2)发酵的温度 果酒的pH 有氧 尽量减少氧气含量 发酵的温度 果酒的pH

(3)随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，很难继续发酵。

(4)打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。

3．无菌空气 CO2 防止空气中微生物的污染

典题应用 3．D [发酵过程中，乳酸含量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌数量不会一直增多，D错误。]

4．C [题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；甲装置在酿酒过程中需要通过拧松瓶塞排气，而其他的两个装置不需要，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确；丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；因为乙装置中的碳酸钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。]

第2节 微生物的培养技术及应用

第1课时 微生物的基本培养技术

一、教材梳理

1．营养物质 生长繁殖 分离 保存

2．固体 液体 物理性质 琼脂

3．(1)碳源 氮源 (2)碳源、氮源、磷酸盐和维生素 碳源、氮源和维生素 (3)维生素

酸性 中性或弱碱性 无氧

判断正误

(1)√ (2)× (3)×

解析 (2)培养自生固氮菌的培养基中可以不添加氮源。(3)培养不同微生物的培养基成分不完全一样，如培养自养微生物的培养基不需要碳源，培养自生固氮菌的培养基中可以不添加氮源。

核心探讨

任务一

1．(1)由于琼脂是凝固剂，所以培养酵母菌的培养基是固体培养基，而牛肉膏蛋白胨培养基未加凝固剂，是液体培养基。

(2)都含有水、碳源、氮源、无机盐和维生素等，其中培养酵母菌的培养基中主要由糖类提供碳源，蛋白质提供氮源，牛肉膏蛋白胨培养基中主要由牛肉膏和蛋白胨提供碳源，蛋白胨提供氮源。

(3)培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。

2．此培养基可用来培养自养型微生物。圆褐固氮菌虽可以固氮，但其同化作用类型为异养型，培养基中必须提供有机碳源，所以该培养基不能用来培养圆褐固氮菌。

3．不一定。例如，培养自养型微生物时，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固氮微生物时，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空气中的氮气。

典题应用

1．D [对一些微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物可以既是碳源，又是氮源，A错误；CO2是光能自养型细菌的碳源，但不能提供能量，B错误；除水以外的无机物种类繁多、功能多样，如CO2可作自养型微生物的碳源，C错误；硝化细菌所利用的氮源是无机氮源——氨气，同时氨气的氧化过程也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能量，D正确。]

2．C [培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，培养自生固氮菌的培养基中不需加入氮源；一般固体培养基可用于观察菌落，液体培养基可用于工业生产；某些微生物不能利用淀粉，而只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等糖类。]

二、教材梳理

1．(1)温和 生物 一部分 (2)空间 衣着 (3)煮沸 巴氏

2．(1)强烈 所有 芽孢 (2)接种 培养基 (3)湿热 灼烧

判断正误

(1)√ (2)√ (3)×

解析 (3)培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法。

核心探讨

任务二

1．63～65 72～76 5～6 30 接种室 接种箱 超净工作台 酒精 氯气 充分燃烧 涂布器 接种环 接种针 试管口 瓶口 160～170 1～2 h 耐高温的、需要保持干燥

100 kPa、121 ℃ 15～30 min 培养基

2．在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。

3．若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；若酒精浓度过低，杀菌能力减弱。

4．无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。

典题应用

3．C [无菌技术的关键是防止杂菌污染，A错误；无菌技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，D错误。]

4．B [在100 ℃条件下煮沸5～6 min属于煮沸消毒法，B错误。] 三、教材梳理

1．(1)微生物的群体 (2)单一个体 (3)纯培养物

2．配制培养基 灭菌 接种 分离 培养

3．(1)子细胞群体 (2)平板划线 稀释涂布平板 (3)①倒平板 酒精灯火焰 ②连续划线

稀释分散 ③未接种

判断正误

(1)× (2)× (3)×

解析 (1)应将配制好的培养基先进行湿热灭菌，再在无菌环境中将其分装到培养皿中。

(2)倒平板时，将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖。(3)配制培养基时应先调pH再灭菌。

核心探讨

任务三

1．最好不要用这个平板培养微生物； 防止空气中的微生物在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。

2．平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基，又可以避免培养基中的水分过快挥发。

3．b、a、e、f、c、g、d

4．原有的微生物 上次划线的末端 每次划线时菌种数目逐渐减少 单个细胞

5．图d中共划了5个区域，在每次划线前后均需要对接种环灼烧灭菌，因此共需要灼烧接种环6次。

6．最后一次的划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次的划线相连则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。

7．通过观察未接种平板是否有菌落存在以确定培养基是否被污染或灭菌是否彻底。

典题应用

5．C [倒平板时用食指和拇指夹住培养皿的皿盖并开启一条缝隙，使其恰好能让锥形瓶瓶口伸入，随后倒入培养基，C错误。]

6．C [题图中a对应的区域出现了单个菌落，d区域菌落最多，因此a区域应该为划线的最终区域，d区域为划线的起始区域，C错误。]

第2课时 微生物的选择培养和计数

一、教材梳理

1．(1)①水生栖热菌 ②70～80 ℃ (2)①目的菌 抑制或阻止 ②特定种类 抑制或阻止 2．(1)菌液 选择 (2)①a.无菌水 b．10 ②培养基 酒精 冷却 菌液 (3)倒置 恒温培养箱

3．(1)①活菌 活菌 ②30～300 3 平均值 (2)活菌数和死菌数

判断正误

(1)√ (2)× (3)×

解析 (2)分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨。(3)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量无法区分死菌和活菌。

核心探讨

任务一

1．设计一种选择培养基，以尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。

2．不能；平板划线法最开始的划线很可能菌类会长成一片，导致无法计数，此外灼烧接种环的时候也会杀死一部分菌类。

3．稀释涂布平板法会进行等比稀释，在合适的稀释倍数下，均匀涂布得到的菌落互不接触，可以确定菌落的密度，再通过计算可以得知原液中的活细菌数。

4．1.1×108

5．不相同，统计的细菌数往往比活菌实际数目少。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。

6．血细胞计数板或细菌计数板 菌落

典题应用

1．C [步骤③筛选分解尿素的细菌的培养基中，应以尿素为唯一氮源，不能再含有其他氮源，C错误。]

2．B [根据图甲中三个平板的菌落密度可知，三个平板中所用培养液的稀释倍数不同，A错误；图甲、乙中若均为选择培养基，均可用于分离微生物，图乙是平板划线法接种后的结果，不适合对微生物进行计数，B正确；稀释涂布平板法接种使用涂布器，平板划线法接种使用接种环，C错误；图乙每次划线应从上一次划线的末端开始，以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落，D错误。]

二、教材梳理

1．(1)②3～8 cm (2)1×104、1×105和1×106 宽 (3)①温度 30～37 1～2 ②a.24

菌落数目稳定 b．形状 大小 颜色

2．(1)灭菌 (2)稀释度

判断正误