第1章 素能提升课 发酵工程与其他相关知识的综合-2021-2022学年新教材高中生物选择性必修三【名师导航】同步Word教参(人教版)

素能提升课1　发酵工程与其他相关知识的综合 　传统发酵技术与其他相关知识的交汇点 [素能建构] 交汇点1　酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的细胞结构，联系必修课程模块1中原核细胞与真核细胞的主要区别 (1)相同点：都有细胞膜、细胞质和DNA分子。 (2)不同点：醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，其细胞无核膜、染色体以及线粒体等众多的细胞器，只有核糖体一种细胞器，而酵母菌属于真核生物。 交汇点2　发酵条件的控制，联系必修课程模块1中有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素 (1)果酒的制作前期需要氧，有利于酵母菌的大量繁殖，然后控制为无氧条件，进行酒精发酵。控制发酵温度约为28 ℃。 (2)果醋的制作一直需要充足的氧气，控制发酵温度为30～35 ℃。但泡菜的制作一直需要密封。 [对点训练] 1．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是(　　) A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母菌的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④所需的最适温度基本相同 C　[据图分析可知，过程①表示细胞呼吸的第一阶段，其在有氧或无氧的条件下都可以进行，且是在细胞质基质中进行的，而非线粒体中，A、B错误；过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，过程④表示乙醇氧化为醋酸的阶段，过程③和④都必须在有氧的条件下才可以进行，C正确；过程①②③是果酒制作阶段的化学反应，其适宜温度约为28 ℃，过程④是果醋制作阶段的化学反应，其适宜温度为30～35 ℃，D错误。] 2．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。请回答下列问题： (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②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③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)醋酸菌属于____________核生物，其细胞结构中__________(填“含有”或“不含有”)线粒体。 [解析]　(1)图中过程①和②是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸菌是好氧细菌，因此，在醋酸菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度约为28 ℃，第二阶段醋酸菌产生醋酸的适宜温度为30～35 ℃，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，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)原　不含有 3．请回答下列有关传统发酵技术在食品工业上应用的问题： (1)果酒的制作过程中，常用的菌种是________，该菌种产生酒精的场所是________。果醋的制作常在果酒制作的基础上进行，当进行果醋制作时，要持续通入氧气，并且要适当________(填“升高”或“降低”)发酵温度。 (2)果酒发酵时间一般为10～12 d，但也可能因为__________等外界条件而发生改变，可定期取发酵液与________(填试剂)反应检测发酵情况，如发酵液中含有酒精则溶液呈现____________。 (3)果酒进一步发酵能获得果醋，酒变醋的原理是_____________________。 (4)在变酸的酒的表面可以观察到菌膜，其形成原因是______________。 [解析]　(1)参与果酒制作的菌种是酵母菌；酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，而无氧呼吸的场所是细胞质基质；果醋的制作常在果酒制作的基础上进行，当进行果醋制作时，要持续通入氧气，并且要适当升高发酵温度，因为果酒制作的适宜温度是18～25 ℃，而果醋制作的适宜温度是30～35 ℃。(2)发酵温度适宜可以尽快完成发酵过程，但如果温度不适宜会延长发酵时间。可以根据发酵液中酒精的产生量来确定发酵情况(用酸性重铬酸钾进行检测)，因为酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，也是果酒制作中所要获得的物质。(3)在缺乏糖源而氧气充足的前提下，醋酸菌可以利用乙醇产生醋酸。(4)醋酸菌利用乙醇产