新教材2023年高中生物全一册学案打包22套新人教版选择性必修3.zip

本章整合本章整合网络构建素养展示发酵工程Error!章末解题释疑解惑复习与提高P301解析：(1)答案：筛选出能降解化合物 A 的细菌选择(2)答案：低增多(3)答案：稀释涂布平板培养液中目的菌的种群数量在开始一段时间范围内，由于营养充分、空间充裕，种群数量类似于“J”形增长，随着营养物质的消耗，种群增长速率逐渐下降，最终会达到 K 值，继续培养，由于营养物质缺乏、有害代谢物积累、pH 改变等，种群数量将会下降。(4)答案：将目的菌用于环境保护实践之前，还要对目的菌进行研究，检测其是否会产生对环境有害的代谢物；当使用大量目的菌时会不会使目的菌成为优势菌群，对其他微生物的生存构成威胁，从而打破微生物菌群的平衡等。(5)答案：可以利用基因工程的方法，将能降解化合物 A 的基因导入受体菌中来实现。但在使用之前要检验其安全性。2解析：(1)答案：不同意。对一个冰激凌进行检测，没有遵循实验的平行重复原则，实验误差可能会很大。有必要。若不进行梯度稀释，可能会由于菌体数量过多，两个或多个细菌连在一起当作一个菌落计数，从而使计数结果偏低。需要设计对照组，需要设计未接种的培养基作为空白对照，来检测培养基灭菌是否彻底。(2)答案：B(3)答案：说明冰激凌中除了大肠杆菌外，还有其他细菌等微生物的污染。若以菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值偏小，因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。(4)答案：如果大肠杆菌含量超标，应该向卫生检疫部门反映，停止售卖该种冰激凌，同时检测是冰激凌生产过程中大肠杆菌污染超标，还是水源中大肠杆菌污染超标。若是前者，冰激凌生产厂家应停止生产，进行设备灭菌等，直到达标；若是后者，应找到水源所在处，进行水源污染治理。直击高考真题体验1(2022山东高考，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是(D)A发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B可用深层通气液体发酵技术提高产量C选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中D青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌解析：青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A 正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B 正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C 正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D 错误。2(2022广东高考，21)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域 1146 米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。回答下列问题：(1)研究者先制备富集培养基，然后采用_高压蒸汽灭菌_(或湿热灭菌)法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用_平板划线_法。据图分析，拟杆菌新菌株在以_纤维素_为碳源时生长状况最好。(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是_某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)_。(答一点即可)(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是_拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行_。(4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有_耐低温_。解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，保证拟杆菌的正常生命活动所需，才能高效降解多糖。3(2022全国甲卷，37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到 A 和 B 两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。实验所用的培养基成分如下。培养基：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。培养基：K2HPO4，MgSO4，石油。操作步骤：将 A、B 菌株分别接种在两瓶液体培养基中培养，得到 A、B 菌液；液体培养基、中添加琼脂，分别制成平板、，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。回答下列问题。(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是_石油_。培养基中 NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成_DNA、RNA 和蛋白质(合理即可)_(答出 2种即可)等生物大分子。(2)步骤中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种 N0个 A 细菌，繁殖 n 代后细菌的数量是_N02n_。(3)为了比较 A、B 降解石油的能力，某同学利用步骤所得到的平板、进行实验，结果如表所示(“”表示有透明圈，“”越多表示透明圈越大，“”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是_在平板和平板的甲孔中均滴加 A 菌液，在平板和平板的乙孔中均滴加等量的 B 菌液，培养相同时间，观察透明圈大小(分解石油的能力越强，透明圈越大)_。透明圈大小菌株平板平板AB(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是_菌株 A_，理由是_菌株 A 在无 NH4NO3的培养基上可以生长繁殖，而菌株 B 在无 NH4NO3的培养基上不能生长繁殖，且菌株 A 分解石油的能力较强(合理即可)_。解析：(1)石油中含有含碳有机物，可以作为碳源。菌体内的含氮生物大分子有蛋白质和核酸。(2)在资源和空间不受限制的阶段，细菌呈“J”型增长。若最初接种 N0个 A 细菌，繁殖 n 代后 A 细菌的数量是 N02n。(3)由题表可知，平板培养基，菌株 AB 都可生长，可用来比较 A 和 B 菌株分解石油的能力大小；平板缺少氮源，可用来比较此条件下两种菌株分解石油能力的大小，可据此设计实验。(4)据表格信息可知，菌株 A 在无 NH4NO3的培养基上可以生长繁殖，而菌株 B 在无 NH4NO3的培养基上不能生长繁殖，而且平板中，A的透明圈大于 B 的，能说明 A 菌株分解石油能力强于 B 菌，因此对于贫氮且被石油污染的土壤来说，治理石油污染应该选用菌株 A。4(2021全国乙卷)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。回答下列问题：(1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的_蛋白质_可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供_碳源_。(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_蛋白酶_、_脂肪酶_能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和_氨基酸_。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于_异养好氧_(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于_原核生物_(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是_酒精和二氧化碳_。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是_酒精、乳酸、食盐_(答出 1 点即可)。解析：(1)大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物且需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。5(2021广东卷)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌 H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产 PHA 等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。回答下列问题：(1)为提高菌株 H 对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为_唯一碳源_，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用_稀释涂布平板_的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有_诱变育种、基因工程育种_等。(答出两种方法即可)(2)基于菌株 H 嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为 60g/L，pH 为 10，菌株 H 可正常持续发酵 60d 以上。该系统不需要灭菌的原因是_盐浓度为 60g/L 的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH 为 10 的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制_。(答出两点即可)(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH 条件下发酵，结果发现发酵液中菌株 H 细胞增殖和 PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中_氧气(O2或溶解氧)_可能是高密度培养的限制因素。(4)菌株 H 还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产 PHA，说明其能分泌_蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等_。解析：(1)根据题意分析，该实验的目的是提高菌株 H 对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源。并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用稀释涂布平板的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。(2)已知，菌株 H 具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为 60g/L，pH 为 10 时，菌株 H 可正常持续发酵 60d以上，而盐浓度为 60g/L 的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH 为 10 的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。(3)分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH 等条件适宜，而发酵液中菌株 H 细胞增殖和 PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。(4)根据酶的专一性可知，菌株 H 之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产 PHA，是因为其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。6(2021湖南卷)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达 1238kg。大熊猫可利用竹子中 8%的纤维素和 27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即_C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶_。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以_纤维素_为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于_选择_培养基。(2)配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是_为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)_。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是_不接种培养(或空白培养)_。(3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路_将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取 0.1mL 涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在 30300 的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数_。(4)为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的 3 株纤维素分解菌，在 37条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株_C_，理由是_接种 C 菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大_。菌株秸秆总重(g)秸秆残重(g)秸秆失重(%)纤维素降解率(%)A2.001.5124.5016.14B2.001.5323.5014.92C2.001.4229.0023.32解析：(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。(2)配制的培养基常用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)，即将培养基置于压力100kPa、温度 121条件下维持 1530 分钟，目的是为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。(3)为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，在适宜的条件下对大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取 0.1mL 涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在 30300 的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。(4)测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下，C 菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。第 1 节传统发酵技术的应用第 1 节传统发酵技术的应用新课程标准核心素养1简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2概述微生物发酵的基本原理。3尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。1生命观念比较乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的细胞结构的差异，以及代谢过程中对氧的不同需求。2科学探究设计泡菜、果酒和果醋制作的实验流程，探究无菌操作和控制发酵条件的方法。知识导图必备知识夯实双基一、发酵与传统发酵技术1发酵的概念：指人们利用_微生物_，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。2传统发酵技术(1)实例腐乳制作：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的_肽和氨基酸_。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是_毛霉_。(2)概念：直接利用原料中_天然存在_的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。(3)类型：传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。二、制作传统发酵食品1制作泡菜(1)菌种：乳酸菌是_厌氧_细菌，常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。(2)发酵原理：在_无氧_条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解成乳酸。(3)制作过程配制盐水用清水和食盐配制质量分数为_5%20%_的盐水，煮沸冷却待用原料加工选取新鲜的蔬菜，洗净、切块（条）、晾干装坛将晾干后的蔬菜装至半坛时，放入调味品，继续装至_八成满_，再缓缓倒入冷却好的盐水，使盐水没过全部菜料封坛发酵盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中_注满水_，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水成品知识拓展：用水密封泡菜坛的目的是创设无氧环境，因制作泡菜时乳酸菌是在无氧条件下进行发酵的。2制作果酒和果醋(1)制作果酒a菌种：酵母菌，是一类单细胞真菌，它是_兼性厌氧_微生物。b发酵原理：酵母菌在_无氧_条件下进行酒精发酵，可用于酿酒等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为_28 _。(2)制作果醋,a菌种：_醋酸菌_，属于原核生物，它是好氧细菌。,b发酵原理：当_O2和糖源都充足_时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸，当缺少糖源时则直接将_乙醇_转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。多数醋酸菌的最适生长温度为_3035 _。(3)制作果酒和果醋的流程(以葡萄酒和葡萄醋的制作为例),器具消毒将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为 70%的酒精消毒，晾干备用原料处理取新鲜葡萄，用清水_冲洗 12 次_，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干，用榨汁机榨取葡萄汁装入发酵瓶将葡萄汁装入发酵瓶中，要_预留大约 1/3 的空间_，盖好瓶盖葡萄酒发酵将温度控制在_1830_进行发酵，每隔 12h 左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧瓶盖，发酵时间为 1012d葡萄醋发酵当葡萄酒制作完成后，_打开瓶盖_，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵，发酵温度为_3035_，时间为 78d3传统发酵技术的不足：在传统发酵食品的制作过程中，没有接种菌种，而是利用_天然存在_的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。学霸记忆_1发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。2乳酸菌是厌氧细菌。醋酸菌是好氧细菌。酵母菌是兼性厌氧型真菌。3 直接利用原材料中天然存在的微生物或利用前一次发酵保存下来的微生物进行发酵、制作食品的技术称为传统发酵技术。4传统发酵食品的制作过程中，没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。活学巧练_1多种微生物参与了腐乳的发酵。()2醋酸菌是好氧细菌，乳酸菌和酵母菌是厌氧细菌。()3制作葡萄酒的过程中，要定时打开瓶盖放出 CO2。()4制作泡菜的过程中只有乳酸菌起作用。()5传统发酵食品的制作过程中，不同的食品接种不同的菌种。()思考：1在泡菜制作的发酵过程中，为什么要经常向泡菜坛的水槽中补充水？提示：为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。2为什么泡菜坛只能装八成满？提示：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，这些微生物进行发酵，产物中有较多的二氧化碳，因此坛内要留有一定的空间，否则发酵液可能会溢出坛外。3在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？提示：(1)冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗。(2)榨汁机要冲洗干净并晾干。(3)发酵瓶要清洗干净，并用 70%的酒精消毒。(4)排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖，防止杂菌污染。4果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？提示：发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。课内探究名师点睛知识点传统发酵技术剖析1传统发酵技术传统发酵技术Error!Error!2自然发酵与人工发酵的比较项目自然发酵人工发酵概念利用自然环境中的微生物进行发酵的过程利用人工接种的菌种进行发酵的过程缺点菌群不明，发酵风险大；发酵启动困难，发酵容易中止，发酵不彻底；发酵结果不可控需要耗费大量的财力，需要由专业的技术人员完成优点由于发酵产生许多种类的醇、挥发性的酸，香气较为浓厚发酵风险低，发酵结果可控3固体发酵与液体发酵的比较项目固体发酵液体发酵概念微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式，如酿酒、酿醋借助于液态介质完成的发酵，如味精的生产优点水分活度低，微生物易生长，酶活力高；发酵过程粗放，不需严格无菌条件；设备构造简单、投资少，易操作，污染少，基本无废水排放速度快；成本低；产量高缺点发酵速度慢，周期长；原料成分复杂，影响产量和质量，产品少，操作强度大等产生的其他成分很少或基本没有，需人工添加以补充其他成分知识贴士传统发酵技术是发酵的一种类型，按照工艺流程划分，发酵可划分为现代发酵技术和传统发酵技术。典例剖析_典例 1(2022潍坊期末)下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是(D)A传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主B在制作腐乳的过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉C腐乳味道鲜美的原因在于大分子蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸D传统发酵技术都是直接利用的天然原料中的微生物解析：传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，D 错误。变式训练_1下列有关传统发酵技术的描述，正确的是(D)A传统发酵技术所用的菌种一般是接种的纯净的菌种B传统发酵技术是各种微生物在有氧条件下将大分子有机物分解成小分子有机物C传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物D果酒、果醋、泡菜等是传统发酵技术的产物解析：传统发酵技术所用的菌种一般是原料中天然存在的微生物，或是前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物，A 项错误；传统发酵技术是微生物在有氧或无氧条件下的物质的氧化分解，B 项错误；传统发酵技术的目的是生产各种发酵产品，C 项错误；传统发酵技术的应用包括果酒、果醋、泡菜等的制作，D 项正确。知识点泡菜的制作1制作所需菌种及原理常见类型乳酸链球菌、乳酸杆菌生物学分类原核生物分布广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内代谢类型异养厌氧型生产应用制作泡菜、酸奶等发酵原理C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)能量知识贴士1乳酸菌是在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。2乳酸菌是厌氧微生物，在有氧气存在时，其无氧呼吸受抑制。3泡菜制作的菌种来自植物体表面的天然乳酸菌。4抗生素能杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，所以含抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。2泡菜制作的实验设计及操作3泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有氧气，乳酸菌的活动受到抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他微生物活动)积累增多，pH 下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸积累，pH 下降，抑制其活动)继续增多，pH 继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)曲线模型典例剖析_典例 2下列关于乳酸菌的叙述，错误的是(D)A乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌B在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道都有C乳酸菌是厌氧型微生物D一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群解析：乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，A 项正确；在自然界中，乳酸菌分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道都有分布，B 项正确；乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，C 项正确；乳酸菌的种类很多，一个泡菜坛中的乳酸菌不止一种，因此不能构成一个种群，D 项错误。变式训练_2(2022济宁期中)泡菜，古称菹，周礼中就有其大名。请回答下列问题：(1)泡菜制作过程中起主要作用的微生物是_乳酸菌_。但是在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，其中导致泡菜水的表面长白膜的微生物是_酵母菌(或产膜酵母)_。(2)为了保证既无杂菌，又能使发酵菌发挥正常作用，泡菜所用盐水应_煮沸杀灭杂菌后冷却至室温_再使用。(3)在泡菜腌制过程中，经常向坛盖边沿的水槽中补充水分的目的是提供_无氧_环境。(4)市场上购买的真空包装泡菜，在没有发生漏气状态下发生了“胀袋”现象，A 同学怀疑是杂菌污染导致的，B 同学怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持谁的观点？并说出理由。支持_A 同学_，理由是_乳酸菌代谢过程中不产生气体(或乳酸菌呼吸作用不产生二氧化碳)_。解析：(1)泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型，能通过发酵产生乳酸。在发酵初期，酵母菌(或产膜酵母)会导致泡菜水的表面长白膜。(2)泡菜所用盐水需要消毒灭菌，故应煮沸杀灭杂菌后冷却至室温时再使用，这样既有利于消灭杂菌，又能保证蔬菜表面的乳酸菌生存。(3)泡菜腌制过程中需要无氧环境，向坛盖边沿的水槽中补充水分可以隔绝空气。(4)乳酸菌是厌氧微生物，只能进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生气体，因此 A 同学的观点是合理的。知识点果酒和果醋的制作1果酒和果醋制作的原理(1)酵母菌和醋酸菌的比较项目酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞，真核生物单细胞，原核生物代谢方式异养兼性厌氧型异养需氧型生长繁殖的最适温度范围18303035主要繁殖方式出芽生殖二分裂生殖生产、生活应用酿酒、发面等制醋(2)果酒制作与果醋制作的比较项目果酒制作果醋制作发酵菌种酵母菌醋酸菌菌种来源传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中的野生型醋酸菌或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌发酵原理在有氧条件下：C6H12O66O2 酶 6CO26H2O能量在无氧条件下：C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒 精)2CO2能量氧气、糖源都充足时：C6H12O62O2 酶 2CH3COOH(乙酸)2CO22H2O能量缺少糖源时：C2H5OHO2 酶 CH3COOH(乙酸)H2O能量温度一般控制在 18303035时间1012d78d氧气初期需氧，后期不需氧始终需要氧发酵条件pH最适 pH 为 4.55.0最适 pH 为 5.46.02果酒和果醋制作的流程分析(1)装置(右图)每隔 12h 拧松瓶盖一次，果酒发酵结束，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行果醋发酵。(2)流程分析知识贴士1发酵不等于无氧呼吸。发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程，包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。2葡萄酒制作过程中产生的酒精能溶解葡萄皮和籽中的色素等物质，从而决定酒的风味、结构与质地。3开瓶后的葡萄酒如果密封不严，则会很快变酸。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。典例剖析_典例 3在下列条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖直接分解成乙酸的是(A)A氧气、糖源都充足B氧气充足、缺少糖源C缺少氧气、糖源充足D氧气、糖源都缺少解析：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸；醋酸菌是好氧菌，当缺少氧气时，醋酸菌不能进行发酵。变式训练_3如图为某品牌枸杞果酒生产工艺流程简图，据图回答下面的问题：选料？粉碎灭菌接种发酵过滤果酒(1)流程中“？”处的内容应为_冲洗_。(2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_不能_(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸，请说明理由：_醋酸菌是好氧型细菌且最适温度为 3035，而果酒发酵是无氧环境且温度一般在 1830(或醋酸菌需要在有氧且温度是 3035的条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是 1830)_。(3)写出果酒制作过程中酵母菌进行的有关反应的反应简式：_C6H12O66H2O6O2 酶 6CO212H2O能量、C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)2CO2能量_。(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是_在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量_。(5)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？_温度、pH、通气量等_。(6)果酒制作是否成功，需发酵后用_重铬酸钾_来鉴定，在_酸性_条件下，该物质与酒精反应呈现_灰绿_色。解析：(1)果酒制作过程为选料冲洗粉碎灭菌接种发酵过滤果酒，因此流程中“？”处的内容应为冲洗。(2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为醋酸菌需要在有氧且温度是 3035的条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是 1830。(3)制作果酒的过程中，酵母菌先在有氧条件下快速繁殖，产生较多菌种，此时细胞进行有氧呼吸，反应式为 C6H12O66H2O6O2 酶 6CO212H2O能量；氧气基本耗尽后细胞进行无氧呼吸产生酒精，反应式为 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)2CO2能量。(4)果酒制作过程中需要先通气后密封，先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加数量。(5)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好温度(1830)、pH(偏酸性)、通气量(先通气后密封)等条件。(6)果酒制作是否成功，需发酵后用重铬酸钾溶液来鉴定，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现灰绿色。指点迷津拨云见日混淆不同微生物的代谢特点微生物类型代谢类型适宜生长条件应用举例酵母菌真核生物异养兼性厌氧型温度：1830；偏酸性环境果酒发酵、面包制作醋酸菌原核生物异养需氧型温度：3035；偏酸性环境果醋发酵乳酸菌原核生物异养厌氧型温度：37左右；偏酸性环境泡菜制作、酸奶发酵腐乳的制作也应用了传统发酵技术，涉及的微生物有酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。腐乳制作的原理是经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。典例剖析_典例 4(2022南通海安中学月考)果酒、果醋、泡菜的制作都离不开微生物的发酵作用。下列叙述正确的是(B)A酵母菌是兼性厌氧微生物，所以在有氧或无氧条件下均可发酵产生果酒B果醋发酵时，需要始终保持充足的氧气C果酒制作完成后，只需升高温度即可制作果醋D参与泡菜制作的微生物不能用于生产酸奶解析：果酒制作所需菌种为酵母菌，酵母菌为兼性厌氧型微生物，适宜生长繁殖的温度约为 28，在有氧条件下酵母菌能够大量繁殖，在无氧条件下酵母菌能够发酵产生酒精，A错误；果醋制作所需的菌种是醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，适宜生长繁殖的温度是 3035，发酵过程中需要持续通入无菌空气，B 正确；果酒制作完成后，将温度适当升高并通入无菌空气，才能发酵制作果醋，C 错误；制作泡菜的菌种是乳酸菌，在无氧条件下可产生乳酸，乳酸菌也可用于制作酸奶，D 错误。二、果酒、果醋发酵后酒精的检验及对照实验的设计1检验Error!Error!3molL1的 H2SO43 滴振荡混匀重铬酸钾溶液 3 滴振荡试管观察Error!Error!3molL1的 H2SO43 滴振荡混匀重铬酸钾溶液 3 滴振荡试管观察2对照两种对照方式都必须遵循单一变量原则：前者是标准对照，后者是自身对照。典例剖析_典例 5葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关知识回答问题：(1)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_未夹住发酵瓶的充气管_，导致发酵中出现的主要异常现象是_发酵液从充气管流出，发酵液变酸_。丙同学的错误是_瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口_，导致发酵中出现的主要异常现象是_排气时发酵液从排气管流出_。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_葡萄醋(或果醋)_、_葡萄酒(或果酒)_、_葡萄酒(或果酒)_。(2)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该错误操作是_未及时排气_。解析：(1)酵母菌无氧呼吸可以产生酒精和 CO2，酵母菌是葡萄酒制作过程中发挥作用的微生物。酵母菌只有在无氧条件下，才能进行无氧呼吸产生酒精；甲同学的错误是让充气口始终开放，所以会导致发酵液从充气管流出，发酵液变酸。丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样发酵液会从排气管流出。甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋(或果醋)、葡萄酒(或果酒)、葡萄酒(或果酒)。(2)酵母菌在发酵过程中产生的 CO2导致乙装置中气压升高，故要定期打开排气管进行放气。乙同学因为未及时排气，导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。解疑答惑从社会中来P4提示：葡萄酒和葡萄醋虽然都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，但葡萄酒是酵母菌发酵产生酒精制作而成的，葡萄醋是醋酸菌发酵产生乙酸制作而成的，所以一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋。它们的制作方法的不同主要表现在两个方面：一是发酵条件的不同，葡萄酒是在无氧条件下进行的发酵，葡萄醋是在有氧条件下进行的发酵；二是发酵温度的不同，葡萄酒的发酵温度控制在 1830，葡萄醋的发酵温度控制在 3035。探究实践P6结果分析与评价1提示：用水密封泡菜坛的目的是不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，这说明泡菜制作需要无氧条件。2提示：在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的 CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。3提示：泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；还可以通过在显微镜下观察乳酸菌形态，比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定；还可以根据亚硝酸盐的含量来评定。一般来说，腌制成功的泡菜汤汁清亮，无霉花浮膜，菜质脆嫩适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。进一步探究1提示：亚硝酸盐在盐酸酸化条件下，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后与 N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深，将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，进而估算出亚硝酸盐的含量，控制腌制方法、腌制的时间和温度为自变量，分别取不同腌制方法、腌制时间、腌制温度的样品提取液与已知浓度的标准显色液进行目测比较，确定最佳的腌制措施。2略。结果分析与评价1提示：在制作果酒和果醋的过程中，发酵液发生的变化及引起变化的原因有如下几点：(1)放出气体：在葡萄酒制作过程中，葡萄汁中的糖分大部分转变为 CO2、C2H5OH(酒精)及少量的发酵副产品。发酵旺盛期 CO2的产生速率很快，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。果醋发酵一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。(2)放热：发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应采取措施使酒精发酵的温度严格控制在 1830。(3)颜色变化：在发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。(4)菌体数量变化：果酒制作初期，发酵液中酵母菌数目增多；在果醋制作时，只要条件适宜，发酵液中醋酸菌数目就会增多。最明显的变化一般发生在发酵后 10d 左右。2提示：果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的 pH 等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为