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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
