秘籍05 生物技术与工程必记四大核心知识-备战2023年高考生物抢分秘籍（全国通用）

秘籍05 一、发酵工程 1.制作泡及制作果酒果醋 1.1泡菜菌种来源及原理：植物体表面天然的乳酸菌。 制作原理：在无氧的情况下，乳酸菌能将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量。 2.制作步骤 3.果酒和果醋相关菌种比较 比较项目 制作果酒 制作果醋 菌种 酵母菌 醋酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 菌种来源 附着在果皮上的野生酵母菌 人工接种 发酵原理 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH （酒精）+2CO2+能量 当O2、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成乙酸： C6H12O6+2O22CH3COOH（乙酸） +2CO2+2H2O+能量 当缺少糖源、O2充足时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸： C2H5OH+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+能量 装置设计思路 果酒和果醋发酵装置的设计思路 (1）因酵母菌的大量繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气；因酵母菌是在无氧条件下产生酒精的，所以果酒制作的后期应防止氧气进入发酵瓶，故应设置可开闭的充气口。 (2）在果酒和果醋的发酵过程中都有CO2产生，因此还需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。 (3）因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口以便于取料。 果酒果醋注意事项 (1）材料的选择与处理 选择新鲜的水果（如葡萄），榨汁前先将葡萄用清水冲洗1～2次，后去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免葡萄汁流失或因葡萄破损而增加被杂菌污染的机会。冲洗以洗去灰尘为目的，不要过度清洗，以防洗去野生酵母菌。 (2）防止发酵液被污染的方法 ①榨汁机、发酵瓶要用洗洁精洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 ②装入葡萄汁后要封闭充气口。 泡菜制作注意事项 （1）蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。 （2）用清水和食盐配制的食盐水的质量分数为5%～20%，食盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气；二是杀灭盐水中的微生物。 （3）防止杂菌污染：每次取样时用具要洗净，要迅速封口。 （4）泡菜坛要选择不透气的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。 （5）温度：发酵过程中温度控制在室温即可，温度过高易滋生杂菌，温度过低则会使发酵时间延长。 4.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸的变化 发酵时期 乳酸菌 乳酸 发酵初期 少（有O2，乳酸菌活动受抑制） 少 发酵中期 最多（乳酸抑制其他菌的活动） 积累、增多，并导致pH下降 发酵后期 减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动） 继续增多，pH继续下降达到一定程度时，基本不再变化 含量变化 曲线 5微生物的培养基 5.1概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 5.2营养构成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，在此基础上还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 5.3分类：固体培养基：呈固体状态；液体培养基：不含凝固剂，呈液体状态。 5.4无菌技术：获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 6消毒和灭菌 项目 条件 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子） 煮沸消毒法 日常用品 紫外灯消毒法 接种室、接种箱、超净工作台等 巴氏消毒法 不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源、 灭菌 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 灼烧灭菌法 接种工具 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具 湿热灭菌法 培养基及容器的灭菌 7.微生物的接种方法 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 操作 平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生于接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落 ①铲取土样，将样品装入纸袋中②将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释③取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中⑤将