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1、选修1 专题1、2 生物技术实践 传统发酵技术的应用、 微生物的培养与应用 考纲内容能力要求命题分析 实验: (1)运用发酵加工食品的基 本方法 (2)测定食品加工中可能产 生的有害物质 (3)微生物的分离和培养 (4)某种微生物数量的测定 (5)培养基对微生物的选择 作用 (6)利用微生物发酵来生产 特定的产物以及微生物在 其他方面的应用 实验与探究能力 实验与探究能力 实验与探究能力 实验与探究能力 实验与探究能力 实验与探究能力 1.近几年新课标卷 以综合题形式考 查了传统发 酵技 术(泡菜的制作)、 微生物的分离、计 数和筛选等。 2.命题趋势 :以生 活实践为背景,以 综合题形式考查
2、 本专题的相关知 识。 项目果酒果醋腐乳泡菜 微生物酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌 制作原理 在无氧的 条件下, 利用酵母 菌将葡萄 糖分解为 酒精等物 质 在有氧的条件下, 利用醋酸菌将葡萄 汁中的糖分解成醋 酸;缺少糖源时, 可将乙醇( 酒精) 变 为乙醛,再变为 醋 酸 毛霉等微生物产生 的蛋白酶和脂肪酶 将豆腐中的蛋白质 和脂肪分解为小分 子的物质,使普通 豆腐变为风 味独特 的腐乳 在 无 氧 条件下, 乳 酸 菌 将 葡 萄 糖 分 解 成乳酸 气体条件 _有氧_无氧 温度 18 25 _15 18 _ 一、传统发酵技术的应用 1果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作原理: 无氧 30 35 有氧
3、常温 2.酒精的检测: (1)方法:可用_检测酒精。 (2)原理:在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现_ 色。 重铬酸钾 灰绿 3亚硝酸盐含量测定的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸 盐与_发生重氮化反应后,与 N1萘基乙二胺 盐酸盐结合 ,形成 _ 色染 料 。 将 显 色 后 的 样 品 与 _进行目测比较,可大致估算出泡菜中亚硝酸 盐的含量。 对氨基苯磺酸 玫瑰红 标准显色液 二、微生物的培养与应用 1培养基: 生长繁殖 固体 选择 碳源 (1)培养基是人们按照微生物对营养物质的不同要求,配制 出供其_的营养物质。 (2)根据物理状态的不同分为半液体培养基、液体培养基和 _培养基。 (3)根
4、据培养基的功能可分为基础培养基、_培养基 和鉴别培养基。 氮源 pH (4)每种培养基一般都含有水、_、_、无机盐。 另外要满足微生物对_、特殊营养物质及氧气的要求。 2无菌技术: 7075 15 (1) 巴氏消毒法 在 _ 煮 30 min 或 者 在 80 煮 _min ,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养 成分不被破坏。 灼烧 干热 芽孢和孢子 (2)接种环常用_灭菌;需要干燥且耐高温的物品可 采用_灭菌,另外还可以用高压蒸汽灭菌。 (3)灭菌和消毒最主要的区别是是否杀死_。 3微生物培养的基本技术: 接种环涂布器 (1)配制培养基:计算称量溶化调 pH分装包扎。 (2)灭菌:高压
5、灭菌锅加水将培养基放入锅内密封排 冷气维持压力取出倒平板(或搁置斜面)。 (3)接种: 平板划线法稀释涂布平板法 接种过程:洗净双手点燃酒精灯接种贴标签。 接种工具:包括_、_。 接种方法:_、_。 (4)培养:接种后的培养皿放入恒温箱内培养。 4土壤中分解尿素细菌的分离与计数: (1)种菌筛选: 尿素 稀释涂布平板法 培养基:选择培养基。 显微镜直接计数法 特点:_是唯一氮源。 (2)统计菌落数目的方法:_; _。 非测试因素(3)设置对照的主要目的:排除实验组中_对 实验结果的影响。 5分解纤维素的微生物的分离纤维素分解菌的筛选: (1)实验原理: 透明圈 纤维素酶的催化原理: 筛选纤维素
6、分解菌的原理: 即:可根据是否产生_来筛选纤维素分解菌。 (2)过程: 土壤取样:选择富含纤维素的环境中的土壤。 选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的数量。 梯度稀释 ,再加入刚果将样品涂布到鉴 方法一:先培养_ 别纤维素分解菌 红进行颜色反应。 方法二:在_时加入刚果红。的培养基上 微生物 倒平板 进一步鉴定 挑选产生透明圈的菌落 实验:进行发酵产纤维素酶的实验。 测定方法:一般是对纤维素酶 分解滤纸等纤维素后所产生的 _进行定量的测定。葡萄糖 判断正误 1在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,应向发酵罐中持续通入 空气。() 2腐乳的制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。 () 3用稀
7、释涂布平板法纯化大肠杆菌时,只要稀释度足够高, 一般就能在培养基表面形成单个菌落。() 答案:1.2.3. 菌种酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌 生物分类真核生物原核生物真核生物原核生物 代谢类型 异养兼 性厌氧 异养需氧异养需氧异养厌氧 繁殖方式 适宜条件下 出芽生殖 二分裂孢子生殖二分裂 生产应用 酿酒、发面酿醋制作腐乳 制作泡菜、酸奶 发酵条件 前期需氧、 后期不需氧 一直需氧一直需氧一直无氧 考点一微生物与发酵原理 1与传统发酵有关的几种微生物的比较: 发酵食品制作过程注意事项 果酒 挑 选 葡 萄 冲 洗 榨 汁 酒 精发酵果酒 (1)材料的选择与处理:选择新鲜 的 葡萄,榨汁前,先将葡萄洗干
8、净再 去除枝梗 (2)防止发酵液被污染:榨汁机要 清洗干净并晾干;发酵瓶要清洗 干净,并用体积分数为 70%的酒精 消毒,或用洗涤剂洗涤;装入葡 萄汁后,封闭充气口 2.果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作过程及注意事项: 发酵食品制作过程注意事项 果醋 挑选葡萄 冲洗榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果醋 (3)控制好发酵的条件:葡萄汁装入 发酵瓶时,要留有 1/3 的空间,其目 的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁 殖,增加菌种,耗尽氧气再进行酒精 发酵;控制好温度:果酒制作时, 温度控制在 18 25 ;果醋制作 时,温度严格控制在 30 35 ; 注意是否需要通气:果醋发酵时, 需要适时通过充气口充气 (
9、续表) 发酵食品制作过程注意事项 腐乳 让豆腐上长出 毛霉加盐腌 制加卤汤装 瓶密封腌制 (1)控制好材料中盐、酒的用量:盐 和酒精过少,不足以抑制微生物的 生长;酒精含量过多,则会延长腐 乳成熟的时间 (2)防止杂菌污染:用来腌制腐乳 的玻璃瓶要洗涮干净并用沸水消 毒;装瓶时,操作要迅速小心, 封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的 火焰,防止瓶口被污染 (3)注意发酵时的温度 (续表) 发酵食品制作过程注意事项 泡菜 选择原料 修 整、洗涤、晾 晒、切分成条 状或片状配 制泡菜盐水 把处理后的原 料、盐水等其 他调味料装入 瓶中发酵 成品 (1)泡菜坛的选择:选用无裂纹、无砂 眼、坛沿深、盖子吻合
10、好的泡菜坛 (2)材料的选择及用量:蔬菜应新 鲜,若放置的时间过长 ,蔬菜中的硝 酸盐易被还原成亚硝酸盐;清水与 盐的质量比是 41,盐水要煮沸后冷 却待用,煮沸盐水可达到杀菌和去除 氧气的作用 (3)氧气的控制:坛盖边沿的水槽中要 注满水,发酵过程中,要及时补充蒸 发掉的水分,以保证乳酸菌发酵的无 氧环境 (续表) 高考探究 考向微生物与发酵原理 典例(2013 年新课标卷)回答下列有关泡菜制作的习题: (1) 制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是 _ _。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中 加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是_。 (2)泡菜制作过程中 , 乳酸发酵过程即为乳酸菌
11、进 行 _的过程。该过程发生在乳酸菌的_中。 (3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_ _、_和_等。 (4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变 酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 _,原因是_。 解析(1)盐水中可能含有杂菌,制作泡菜时,所用盐水需 要煮沸,以便杀死盐水中的杂菌。陈泡菜液中含有大量现成的 乳酸菌,加入后,可以缩短制作时间。 (2)乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。该过 程发生在乳酸菌细胞的细胞质基质中。 (3)泡菜的制作过程中,导致亚硝酸盐含量增加的因素有温 度过高、食盐用量过低、腌制时间过短等。 (4)从开始制作到泡菜品质最佳这
12、段时间内,泡菜液逐渐发 酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加,其他杂菌较少,原 因是酸性条件下,不利于杂菌生存,而乳酸菌耐酸,数量增加。 答案(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量 (2)无氧呼吸细胞质 (3)温度腌制时间食盐用量 (4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐 酸 【考点练透】 1(2016 年宝鸡一模)下面是果酒和果醋制作的实验流程和 发酵装置。根据图示回答下列问题: 图 1 果酒、果醋制作流程图 2果酒、果醋的制作装置 (1)完成图 1 中的实验流程_ _。 (2)图 2 装置中的充气口在_过程中要关闭,否则可 能发生使发酵液变酸的反应 _ _(写出该反应式),而 排气口在该
13、过程中应开放,排气口要通过一个长而弯曲的胶管 与瓶身连接,目的是_。 (3)葡萄酒呈现红色的原因是_, 重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈_色。 (4) 果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和_ 两 种微生物的发酵原理,后者在结构上的主要特点是_ _。 解析:在酒精发酵阶段,充气口应关闭,否则醋酸菌会将 乙醇氧化为醋酸,从而使发酵液变酸。酵母菌为真菌,属于真 核生物,醋酸菌为细菌,属于原核生物,两者在结构上的主要 区别是有无以核膜为界限的细胞核。 答案:(1)醋酸发酵 (2)酒精发酵C2H5OHO2CH3COOHH2O避免空 气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染) (3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿 (4)醋酸菌无以核膜为界限的细胞核 营养物质定义作用主要来源 碳源 能提供所需 碳元素的物 质 构成生物体的细胞 物质和一些代谢产 物,有些是异养生 物的能源物质 无 机 化 合 物 (CO2 、 NaHCO3) ,有机化合物 (糖类、脂肪酸、花生粉 饼、石油等) 氮源 能提供所需 氮元素的物 质 合成蛋白质、核酸 以及含氮的代谢产 物 无机化合物(N2、NH3、 铵盐 、硝酸盐),有机化 合物(尿素、牛肉膏、蛋 白胨等) 考点二微生物的实验室培养 1微生