2019版高考生物一轮复习 专题24 传统发酵技术与微生物的应用课件教学资料

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1、专题24 传统发酵技术与微生物的应用 高考生物 新课标 专用 考点1 传统发酵技术 1 2017课标全国 37 15分 豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品 为了研究影响豆豉发酵 效果的因素 某小组将等量的甲 乙两菌种分别接入等量的A B两桶煮熟大豆中并混匀 再 将两者置于适宜条件下进行发酵 并在32 h内定期取样观测发酵效果 回答下列问题 1 该实验的自变量是 2 如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好 说明该发酵菌是 3 如果在实验后 发现32 h内的发酵效果越来越好 且随发酵时间呈直线上升关系 则无法确定 发酵的最佳时间 若要确定最佳发酵时间 还需要做的事情是 4 从大豆到豆豉 大豆

2、中的成分会发生一定的变化 其中 蛋白质转变为 脂肪 转变为 五年高考 答案 1 菌种 发酵时间 2 好氧菌 3 延长发酵时间 观测发酵效果 最好的发酵效果所 对应的时间即为最佳发酵时间 4 氨基酸和肽 脂肪酸和甘油 解析 本题考查传统发酵技术的相关知识 1 根据题中 甲 乙两菌种 和 32 h内定期 取样观测发酵效果 可确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间 2 发酵容器底层缺氧 上层氧气相对充足 上层大豆的发酵效果比底层的好 说明该发酵菌属于好氧菌 3 由于32 h 内发酵效果随发酵时间呈直线上升 所以若要确定最佳发酵时间 应该继续延长发酵时间 观测 发酵效果 最好发酵效果所对应的时间即为最

3、佳发酵时间 4 发酵过程中微生物会产生多种 蛋白酶和脂肪酶 蛋白酶可使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 脂肪酶可使脂肪分解为甘油 和脂肪酸 知识归纳 关于传统发酵技术的3个误区 1 误认为微生物培养基中都需有机碳源 氮源 自养型微生物的培养不需加有机碳源 固氮 菌的培养不需加氮源 2 误认为泡菜制作过程中乳酸和亚硝酸盐的含量都是先增加后减少 在泡菜制作过程中乳酸 含量先增加后保持稳定 3 误认为果酒 果醋制作过程中都需要无氧条件 果醋制作过程中利用的是醋酸菌的有氧呼 吸 因此需要有氧条件 2 2016课标全国 39 15分 0 74 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的 回答下列问题 1 酵母菌的

4、呼吸代谢途径如图所示 图中过程 和 是苹果醋生产的第一阶段 在酵母菌细 胞的 中进行 其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色 这一反应可用于乙 醇的检验 过程 在酵母菌细胞的 中进行 与无氧条件相比 在有氧条件下 酵母菌的 增殖速度 2 第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程 根据醋酸杆菌 的呼吸作用类型 该过程需要在 条件下才能完成 3 在生产过程中 第一阶段和第二阶段的发酵温度不同 第一阶段的温度 填 低 于 或 高于 第二阶段的 4 醋酸杆菌属于 核生物 其细胞结构中 填 含有 或 不含有 线粒 体 答案 1 细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 2 有氧 3 低于 4

5、原 不含有 解析 1 图中过程 和 表示酵母菌无氧呼吸的第一 二阶段 发生场所是细胞质基质 乙醇 可在酸性条件下与重铬酸钾试剂发生颜色反应 过程 表示有氧呼吸的第二 三阶段 发生在 线粒体中 与无氧呼吸相比 有氧呼吸过程释放的能量多 所以在有氧条件下酵母菌的繁殖速度 较快 2 醋酸杆菌是好氧菌 所以乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成 3 酵 母菌和醋酸杆菌的最适生长温度分别是 20 和30 35 4 醋酸杆菌属于细菌 是原核生 物 原核细胞中不含有线粒体 解题关键 判断图中 所代表的过程分别为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段 无氧呼 吸第二阶段和有氧呼吸第二 三阶段是解题关键 3 201

6、6天津理综 10 12分 天津独流老醋历史悠久 独具风味 其生产工艺流程如下图 淀粉类原料 成熟酒醅 成熟醋 醅 1 在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度 这是因为酶 2 在酒精发酵阶段 需添加酵母菌 在操作过程中 发酵罐先通气 后密闭 通气能提高 的数量 有利于密闭时获得更多的酒精产物 3 在醋酸发酵阶段 独流老醋采用独特的分层固体发酵法 发酵30天 工艺如下 发酵过程中 定期取样测定醋酸杆菌密度变化 趋势如图 据图分析 与颠倒前相比 B层醋酸 杆菌在颠倒后密度变化的特点是 由此推测 影响醋酸杆菌密度 变化的主要环境因素是 乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因 发酵过程中 发酵缸中 层的醋

7、醅有利于乳酸菌繁殖 积累乳酸 成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变 加剧了不同种类乳酸菌的 淘汰了部分乳酸菌种类 答案 12分 1 在最适温度条件下催化能力最强 2 酵母菌 3 先快速增长后趋于稳定 氧气 营养物质 pH 颠倒前的B层和颠倒后的A 或不翻动 或下 种间竞争 或竞争 解析 1 因酶在最适温度下的催化能力最强 故发酵过程中需控制好反应温度 2 酵母菌是 兼性厌氧型微生物 在有氧条件下分解有机物释放能量多 繁殖快 3 曲线图显示 与翻动前 相比 B层在翻动后醋酸杆菌密度先快速增加而后趋于稳定 对比翻动前后B层醋酸杆菌所处 环境条件知 影响醋酸

8、杆菌密度变化的主要环境因素有氧气浓度 pH及营养物质含量等 乳 酸菌是厌氧型微生物 处于发酵缸下层的醋醅有利于乳酸菌发酵产生乳酸 随着发酵时间的 推移 环境中营养物质减少 代谢废物增多 微生物生存条件恶劣 不同种乳酸菌间的竞争加剧 部分菌种因不适应环境而被淘汰 审题方法 解答本题的关键是理解独流老醋的分层固体发酵的原理为有氧与无氧发酵环境 的更替 评析 本题以独流老醋的生产工艺流程为信息 以影响微生物发酵的因素为考查点 考查了学 生的知识综合运用能力 4 2015广东理综 29 16分 泡菜是我国的传统食品之一 但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体 健康有潜在危害 某兴趣小组准备参加 科技创新大赛

9、 查阅资料得到图 1 制作泡菜时 泡菜坛一般用水密封 目的是 乳酸菌发酵第一阶段的产物有 2 据图 与第3天相比 第8天后的泡菜更适于食用 因为后者 pH呈下降趋势 原因是 3 该小组得到一株 优选 乳酸菌 亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍 拟参照资料的 实验方案和食盐浓度 4 10 探究与普通乳酸菌相比用 优选 乳酸菌制作泡菜过程中亚 硝酸盐含量的高低 并确定其最适条件 请你设计一个实验结果记录表 并推测实验结论 答案 16分 1 创造无氧环境 1分 丙酮酸 H ATP 3分 2 亚硝酸盐含量已接近最低水平 1分 乳酸积累 2分 3 结果记录表 6分 亚硝酸盐含量 单位 mg kg 食盐

10、 浓 度 乳酸菌 发酵时间 d 12345678910 4普通 优选 7普通 优选 10普通 优选 注 其他合理答案酌情给分 推测实验结论 用 优选 乳酸菌制作泡菜 亚硝酸盐含量更低 1分 最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间 2分 解析 1 由于乳酸菌是厌氧细菌 制作泡菜时 泡菜坛一般用水密封 目的是隔绝空气 创造无 氧环境 乳酸菌发酵第一阶段的产物是丙酮酸 H 和ATP 2 析图可知 8天后的泡菜中亚 硝酸盐含量低 更适于食用 制作泡菜过程中 由于乳酸的积累 pH呈下降趋势 3 该实验的 目的是比较 优选 乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低 并确定最 适条件

11、故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异 实验结论应是优选乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低 并确定亚硝酸盐含量最低时的食 盐浓度和发酵时间 方法技巧 设计实验结果记录表时注意将自变量 实验对象和发酵时间三个维度设计在一 个表格中 考点2 微生物的培养和应用 1 2018课标全国 37 15分 将马铃薯去皮切块 加水煮沸一定时间 过滤得到马铃薯浸出液 在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂 用水定容后灭菌 得到M培养基 回答下列问题 1 M培养基若用于真菌的筛选 则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长 加入了链霉素 的培养基属于 培养基 2 M培养基中的马铃薯浸出液为

12、微生物生长提供了多种营养物质 营养物质类型除氮源外还 有 答出两点即可 氮源进入细胞后 可参与合成的生物大分子有 答出两点即可 3 若在M培养基中用淀粉取代蔗糖 接种土壤滤液并培养 平板上长出菌落后可通过加入显色 剂筛选出能产淀粉酶的微生物 加入的显色剂是 该方法能筛选出产淀粉酶微生物的 原理是 4 甲 乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量 在同一稀释倍数下 得到以下结果 甲同学涂布了3个平板 统计的菌落数分别是110 140和149 取平均值133 乙同学涂布了3个平板 统计的菌落数分别是27 169和176 取平均值124 有人认为这两位同学的结果中 乙同学的结果可信度

13、低 其原因是 答案 1 细菌 选择 2 碳源 无机盐 蛋白质 核酸 3 碘液 淀粉遇碘液显蓝色 产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解 形成透明圈 4 乙同学的结 果中 1个平板的计数结果与另2个相差悬殊 结果的重复性差 解析 本题主要考查微生物的培养与应用 1 链霉素可抑制细菌生长 从功能上看 添加链霉 素的培养基属于选择培养基 2 微生物正常生长需要的营养物质有无机盐 氮源 碳源 等 氮源进入细胞后 可以用于合成含氮大分子物质 如核酸 蛋白质等 3 淀粉遇碘液显蓝 色 若淀粉被水解 则产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解 形成以菌落为中心的透明圈 4 用 稀释涂布平板法统计菌落数目时 为保证统计结果的准确

14、性 一般选择菌落数在30 300的平板 进行计数 取结果差别不大组别的平均值 进而得出计数结果 而乙同学的结果中 1个平板的 计数结果与另2个相差悬殊 即乙同学的结果可信度低 知识归纳 微生物的计数方法 1 显微镜直接计数法 利用特定细菌计数板或血细胞计数板 在显微镜下计数一定容积的样品 中微生物的数量 缺点 因不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大 2 活菌计数法 利用稀释涂布平板法接种 通过统计菌落数目计算样品中的活菌数 缺点 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 因此统计结果偏小 2 2018课标全国 37 15分 在生产 生活和科研实践中 经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的

15、 污染 回答下列问题 1 在实验室中 玻璃和金属材质的实验器具 填 可以 或 不可以 放入干热灭 菌箱中进行干热灭菌 2 牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法 与煮沸消毒法相比 这两种方法的优点是 3 密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒 其原因是紫外线能 在照 射前 适量喷洒 可强化消毒效果 4 水厂供应的自来水通常是经过 填 氯气 乙醇 或 高锰酸钾 消毒的 5 某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时 若压力达到设定要求 而锅内并没有达到相应温度 最可 能的原因是 答案 1 可以 2 在达到消毒目的的同时 营养物质损失较少 3 破坏DNA结构 消毒液 4 氯气 5 未将锅内冷空气排尽 解析 1

16、 能耐高温的 需要保持干燥的物品 如玻璃器皿和金属用具可以采用干热灭菌法灭 菌 2 用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法对牛奶消毒 可以杀死牛奶中的微生物 并且使牛奶的 营养成分损失较少 而煮沸消毒法会破坏牛奶的营养成分 3 紫外线照射可以破坏DNA结 构 杀死物体表面或空气中的微生物 在照射前 适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液 可以 加强消毒效果 4 水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的 5 高压蒸汽灭菌时 若不排尽 锅内的冷空气 会使锅内温度不达标 知识归纳 消毒与灭菌 1 消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物 不包括芽孢 和孢子 常用的消毒方法有煮沸消毒法 巴氏消毒法 对实验室的空气常用紫外线或化学药 物消毒 2 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物 包括芽孢和孢子 常用的灭 菌方法有 灼烧灭菌法 干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法等 3 2018课标全国 37 15分 回答下列与酵母菌有关的问题 1 分离培养酵母菌通常使用 填 牛肉膏蛋白胨 MS 或 麦芽汁琼 脂 培养基 该培养基应采用 灭菌法灭菌 若将酵母菌划线接种在平板上 培 养一段时间后可