(通用版)高考生物一轮复习课件1.1传统发酵技术的应用(含解析)

选修1生物技术实践第1课传统发酵技术的应用考点一果酒和果醋的制作考点一果酒和果醋的制作 【核心知识核心知识突破突破】1.1.制作原理：制作原理：(1)(1)发酵菌种。发酵菌种。发发酵酵类类型型酒精酒精发发酵酵醋酸醋酸发发酵酵菌种名称菌种名称酵母菌酵母菌_醋酸菌醋酸菌发发酵酵类类型型酒精酒精发发酵酵醋酸醋酸发发酵酵菌种来源菌种来源主要来自主要来自_上的野生型酵母菌上的野生型酵母菌来自来自变变酸的酸的酒的表面的酒的表面的菌膜菌膜菌种菌种类类型型_核生物核生物_核生物核生物代代谢类谢类型型异养兼性异养兼性厌厌氧型氧型_附着在葡萄皮附着在葡萄皮真真原原异养需氧型异养需氧型(2)(2)发酵原理及反应式。发酵原理及反应式。酒精发酵：酒精发酵：发发酵酵原原理理有氧条件有氧条件无氧条件无氧条件酵母菌通酵母菌通过过_大大量繁殖量繁殖酵母菌通酵母菌通过过_产产生酒精生酒精反反应应式式C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2_C C6 6H H1212O O6 6_ 有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸6CO6CO2 2+6H+6H2 2O O2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2醋酸发酵：醋酸发酵：发发酵酵原理原理氧气、糖源充足氧气、糖源充足缺少糖源、氧气充足缺少糖源、氧气充足醋酸菌将葡萄汁中醋酸菌将葡萄汁中的的_分解成醋酸分解成醋酸醋酸菌将醋酸菌将_变为变为乙乙醛醛，再将乙，再将乙醛变为醛变为醋酸醋酸反反应应式式C C6 6H H1212O O6 6+2O+2O2 22CH2CH3 3COOH+2COCOOH+2CO2 2+2H+2H2 2O OC C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2_糖糖乙醇乙醇CHCH3 3COOH+HCOOH+H2 2O O2.2.发酵条件的控制：发酵条件的控制：发发酵酵类类型型酒精酒精发发酵酵醋酸醋酸发发酵酵温度温度一般控制在一般控制在_，因因为为酵母菌的最适温度酵母菌的最适温度为为 _ _ 左右左右最适生最适生长长温度温度为为 _气体气体前期：前期：_；后期：；后期：_需要充足的需要充足的_ _ 18182525202030303535需氧需氧无氧无氧氧气氧气3.3.实验流程：实验流程：4.4.发酵装置的设计：发酵装置的设计：如图所示为制作葡萄酒和葡萄醋的发酵装置，请思考。如图所示为制作葡萄酒和葡萄醋的发酵装置，请思考。(1)(1)装置图中装置图中a a、b b、c c分别指什么？其作用是什么？分别指什么？其作用是什么？提示：提示：a a为充气口，用于向装置内通气，为充气口，用于向装置内通气，b b为排气口，为排气口，用于排出用于排出COCO2 2；c c为出料口，用于取样检测。为出料口，用于取样检测。(2)b(2)b需长而弯曲，其目的是什么？需长而弯曲，其目的是什么？提示：提示：防止空气中微生物的污染。防止空气中微生物的污染。(3)(3)进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明。差异？请具体指明。提示：提示：使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制果使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制果醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。(4)(4)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？提示：提示：不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的的2/32/3，而且排气管口离发酵液应有一段距离。，而且排气管口离发酵液应有一段距离。5.5.实验结果实验结果分析：分析：(1)(1)若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵_期，酵母菌期，酵母菌_不足。不足。(2)(2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：原因是发酵生酒精：原因是发酵_期期_。有氧呼吸有氧呼吸后后密封不严密封不严前前【微点警示微点警示】葡萄酒制作的四点提醒葡萄酒制作的四点提醒(1)(1)冲洗葡萄时不能反复冲洗：防止洗去野生酵母菌，冲洗葡萄时不能反复冲洗：防止洗去野生酵母菌，导致菌种流失，不能正常发酵。导致菌种流失，不能正常发酵。(2)(2)葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/31/3的空间：目的空间：目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽瓶内的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽瓶内O O2 2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的COCO2 2造成发造成发酵液溢出。酵液溢出。(3)(3)果酒发酵时要适时排气：防止发酵装置爆裂。果酒发酵时要适时排气：防止发酵装置爆裂。(4)(4)检测酒精的原理是：在酸性条件下，重铬酸钾与酒检测酒精的原理是：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。精反应呈现灰绿色。【秒判正误秒判正误】1.1.在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长。在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长。()()分析：分析：在果酒发酵后期，由于瓶中的营养物质减少，在果酒发酵后期，由于瓶中的营养物质减少，单位时间内产生的单位时间内产生的COCO2 2的量减少，所以拧开瓶盖的间隔的量减少，所以拧开瓶盖的间隔时间可以适当延长。时间可以适当延长。2.2.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，向发酵装置通入空在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，向发酵装置通入空气。气。()()分析：分析：酵母菌在无氧环境下发酵产生酒精，所以不能酵母菌在无氧环境下发酵产生酒精，所以不能通入空气。通入空气。3.3.苹果酒的发酵过程中，若发酵液表面出现菌膜，最苹果酒的发酵过程中，若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是发酵瓶漏气。可能的原因是发酵瓶漏气。()()分析：分析：发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成发酵发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成发酵液表面观察到的菌膜。液表面观察到的菌膜。4.4.酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵所需的最适温度。于果醋发酵所需的最适温度。()()分析：分析：醋酸菌是嗜温菌，果醋发酵的最适温度高于果醋酸菌是嗜温菌，果醋发酵的最适温度高于果酒发酵所需的最适温度。酒发酵所需的最适温度。5.5.红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的。产生的。()()分析：分析：红色素存在于液泡中，在发酵过程中，生物膜红色素存在于液泡中，在发酵过程中，生物膜的通透性被破坏，红色素进入发酵液导致葡萄酒变的通透性被破坏，红色素进入发酵液导致葡萄酒变红。红。6.6.在葡萄酒自然发酵过程中，需要人工添加酵母菌在葡萄酒自然发酵过程中，需要人工添加酵母菌种。种。()()分析：分析：在葡萄酒自然发酵过程中，利用附着在葡萄皮在葡萄酒自然发酵过程中，利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌发酵，不需要人工添加酵母菌种。上的野生型酵母菌发酵，不需要人工添加酵母菌种。【命题案例命题案例研析研析】【典例典例】(2018(2018海南高考海南高考)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)试管中的试管中的X X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是_(_(答出两点即可答出两点即可)。(2)(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/31/3的空间，这种的空间，这种做法的目的是做法的目的是_(_(答出两点答出两点即可即可)。(3)(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组组(乙乙A A和乙和乙B)B)，乙，乙A A装置中保留一定量的氧气，乙装置中保留一定量的氧气，乙B B装装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙得一段时间内乙A A和乙和乙B B中酒精含量的变化趋势及乙中酒精含量的变化趋势及乙A A中中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线图中曲线、依次表示依次表示_、_、_含量的变化趋势。含量的变化趋势。(4)(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于从细胞呼吸类型看，酵母菌属于_生物；从生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于同化作用的类型看，酵母菌属于_(_(填填“自养自养”或或“异养异养”)生物。生物。【审答技巧审答技巧】(1)(1)审题关键：审题关键：题干中关键信息不要忽略：乙题干中关键信息不要忽略：乙A A装置中保留一定量的装置中保留一定量的氧气，乙氧气，乙B B装置中没有氧气。装置中没有氧气。读懂曲线图的关键变化：乙读懂曲线图的关键变化：乙A A装置中氧气含量因有氧装置中氧气含量因有氧呼吸消耗而逐渐减少，是曲线呼吸消耗而逐渐减少，是曲线；乙；乙B B装置中没有氧气，装置中没有氧气，从开始就进行无氧呼吸产生酒精，是曲线从开始就进行无氧呼吸产生酒精，是曲线；乙；乙A A装置装置中的酵母菌先进行一段时间的有氧呼吸后才进行无氧中的酵母菌先进行一段时间的有氧呼吸后才进行无氧呼吸产生酒精，是曲线呼吸产生酒精，是曲线。(2)(2)满分答题：满分答题：回答问题时根据题目要求答题：设问回答问题时根据题目要求答题：设问(1)(2)(1)(2)在回答在回答问题时，题目要求问题时，题目要求“答出两点即可答出两点即可”，设问，设问(1)(1)若只答若只答一点一点“不需要开盖放气不需要开盖放气”或或“避免杂菌污染避免杂菌污染”不能得不能得满分，设问满分，设问(2)(2)若只答一点若只答一点“提供适量的氧气提供适量的氧气”或或“防防止汁液溢出止汁液溢出”不能得满分，回答问题时一定要根据题不能得满分，回答问题时一定要根据题目要求完整答题。目要求完整答题。回答问题时不要漏写特殊情况：设问回答问题时不要漏写特殊情况：设问(4)(4)回答细胞呼回答细胞呼吸类型时不能只答吸类型时不能只答“需氧型需氧型”或或“厌氧型厌氧型”，而忽略，而忽略“兼性兼性”。【解析解析】(1)(1)甲装置可以调节瓶中气压相对稳定。乙装甲装置可以调节瓶中气压相对稳定。乙装置密封，随着酒精发酵的进行，产生的置密封，随着酒精发酵的进行，产生的COCO2 2越来越多，越来越多，瓶内的气压越来越大，所以需要开盖放气，以免培养瓶内的气压越来越大，所以需要开盖放气，以免培养瓶出现危险。在开盖过程中可能会引起杂菌污染。瓶出现危险。在开盖过程中可能会引起杂菌污染。(2)(2)葡萄汁装入甲装置，要留有约葡萄汁装入甲装置，要留有约1/31/3的空间，目的是的空间，目的是留有一部分氧气，使酵母菌通过有氧呼吸，有利于大留有一部分氧气，使酵母菌通过有氧呼吸，有利于大量繁殖后代，最终产生更多的酒精；防止瓶内的汁液量繁殖后代，最终产生更多的酒精；防止瓶内的汁液溢出。溢出。(3)(3)因酵母菌可以进行有氧呼吸，瓶内氧气的含量会逐因酵母菌可以进行有氧呼吸，瓶内氧气的含量会逐渐下降到零，曲线渐下降到零，曲线为乙为乙A A中的氧气；据中的氧气；据(2)(2)中分析，中分析，若瓶中含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸释放的能量多，若瓶中含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸释放的能量多，酵母菌种群增长快，产生酒精的速度比没有氧气时更酵母菌种群增长快，产生酒精的速度比没有氧气时更快，曲线快，曲线为乙为乙B B中的酒精，曲线中的酒精，曲线为乙为乙A A中的酒精。中的酒精。(4)(4)酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，属于酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧菌；从同化类型看，酵母菌不能利用无机物兼性厌氧菌；从同化类型看，酵母菌不能利用无机物合成有机物，只能利用现成的有机物生存，属于异养合成有机物，只能利用现成的有