第九单元 第2课时 传统发酵技术（课件PPT）-【步步高】2024年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙桂第二版）

第2课时 传统发酵技术 课标要求 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。 2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。 3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 4.活动：利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋。 5.活动：利用乳酸菌发酵制作泡菜。 考点一　传统发酵食品和制作果酒、果醋与泡菜 考点二　发酵工程 内容索引 重温高考 真题演练 课时精练 考点一 传统发酵食品和制作果酒、果醋与泡菜 4 1.传统发酵产物 归纳 夯实必备知识 醇 酸 调味品 曲霉 2.活动：体验传统发酵——利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋 (1)制作原理 ①果酒：酵母菌在 条件下，将葡萄糖氧化为 和二氧化碳。 ②果醋：醋酸菌在 条件下可将乙醇氧化为 。 无氧 乙醇 有氧 醋酸 (2)方法步骤 吸管的短臂 凡士林 洗净 1/2 25 ℃ 温暖 1.观察A、B两个图，据图分析： (1)图中A可表示 发酵菌种的细胞模式图，A不同于B最显著的特征是A具有 。 (2)图中B可表示 发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒表面的菌膜中获取，B没有 (细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。 酒精 细胞核 醋酸 线粒体 教材隐性知识 9 2.请分析如图的发酵装置，回答下列问题。 (1)充气口是在 发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是酒精发酵时用来_________的；出料口是用来取样的。使用该装置制酒时，应该 ；制醋时，应 。 (2)排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的目的是________ _______________。 醋酸 排出CO2 关闭充气口 将充气口连接气泵，输入氧气 防止空气 中微生物的污染 教材隐性知识 10 3.活动：体验传统发酵——利用乳酸菌发酵制作泡菜 (1)制作原理 泡菜是利用附生在蔬菜表面的 、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的。这些微生物一般为 、兼性厌氧或微好氧菌。它们的发酵产物不仅有 ，还会有醇、酯等。 植物乳杆菌 厌氧 乳酸 (2)方法步骤 7 油脂 没过 外界空气 根据泡菜制作过程和泡菜发酵过程中乳酸菌数量和亚硝酸盐含量的变化曲线，回答下列问题： (1)用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？ 提示　用水密封泡菜坛的目的是防止外界空气进入；这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。 教材隐性知识 13 (2)泡菜发酵初期，发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出的原因是什么？ 提示　气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2。 (3)据图1分析，在发酵后期，乳酸菌的数量怎么变化？其原因是什么？ 提示　在发酵后期，乳酸菌数量减少；原因是乳酸的积累使坛中pH下降，抑制乳酸菌的生命活动。 教材隐性知识 14 (4)据图2分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？ 提示　应该在发酵11天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐的含量已经降到较低的水平。 教材隐性知识 15 (5)如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？ 提示　可能是食盐浓度过高，发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。 教材隐性知识 16 1.(2023·浙江宁波市高三期中)图甲是传统发酵技术的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述错误的是 突破 强化关键能力 A.甲装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作 B.使用甲装置制作果醋时，要打开阀a，通入无菌空气 C.制作果酒和果醋的过程中，发酵液的pH都会降低 D.过程③和④都需要氧气的参与，反应场所相同 √ 由题图观察可知，甲装置中阀a是充气口，控制进气，阀b是出气口，控制排气，故甲装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作，A正确； 制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，故使用甲装置制作果醋时，要打开阀a，通入无菌空气，B正确； 制作果酒和果醋的过程中，发酵液的pH都会降低，这是因为酵母菌的厌氧呼吸会产生二氧化碳，溶于发酵液后会形成碳酸，从而导致pH下降，醋酸菌产生的醋酸也会使pH降低，C正确； 结合图乙分析可知，过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同，前 者在线粒体中进行，后者在细胞质中进行，D错误。 2.下列关于泡菜腌制的叙述，正确的是 A.发酵时间越长，泡菜中霉菌数量越少 B.泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间延长而增加 C.为加快发酵速率，可将蔬菜在开水中浸泡后入坛 D.泡菜坛中蔬菜装量不能超过2/3，以防发酵液溢出 √ 泡菜制作的菌种是乳酸菌，发酵时间越长，泡菜中乳酸菌数量会越少，亚硝酸盐的含量也会减少，从而容易造成细菌滋生，霉菌的数量可能会增加，A错误； 在制作泡菜的整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势，B错误； 制作泡菜利用的是乳酸菌，泡菜腌制利用的是乳酸菌的需氧呼吸，发酵液一般不会溢出，D错误。 泡菜腌制过程中微生物(乳酸菌)、乳酸和亚硝酸盐的变化 归纳总结 发酵时期 微生物类型 乳酸含量 亚硝酸盐含量 发酵初期 主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌(假丝酵母)等微生物较为活跃，逐渐形成无氧状态，此时期乳酸菌数量和活动受到O2抑制 少 增加 发酵中期 乳酸菌活跃，产生大量乳酸，抑制大肠杆菌、酵母菌、霉菌等微生物的活动 增多 下降 归纳总结 发酵 后期 乳酸积累，pH继续下降，乳酸菌的活性受到抑制 先继续增多，后相对稳定 下降至相对稳定 含量变 化曲线       注意 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的 考点二 发酵工程 24 1.发酵工程的基本过程 归纳 夯实必备知识 层析 结晶 扩大培养 灭菌 扩大培养 温度 溶 解氧 沉淀 萃取 提纯 加工 2.发酵工业所使用的菌种需要满足的条件 (1)应选择 的菌种，使菌种的发酵产物中，需要的产物多，不需要的产物少。 (2)培养基来源充足且廉价，被转化的效率高。 (3)菌种发酵产物易于 。 (4)菌种对环境没有明显或潜在的危害。 (5)菌种的遗传特性和生产能力 。 高产 分离 稳定 3.发酵工程的应用 微生物工业名称 产品举例 食品微生物工业 面包酵母、乳酪、味精、酵母提取物、肌苷酸、赖氨酸、甜味素、 和食用菌 酿造微生物工业 酿酒酵母、酒、啤酒、 、 和柠檬酸 药用微生物工业 、链霉素、维生素E、赖氨酸和基因工程菌产生的活性肽 医用微生物工业 菌苗、 、诊断试剂、葡聚糖、甾体激素、功能性寡糖和麦角生物碱 维生素 食用醋 酱油 青霉素 疫苗 环保微生物工业 有益菌剂、分解酚菌剂和___________ 能源微生物工业 、沼气、氢气和微生物燃料电池 农业微生物工业 赤霉素、阿维菌素、井冈霉素、Bt杀虫剂和_____ 林业微生物工业 菌根菌剂、放线菌酮、病毒杀虫剂和食用菌 饲料微生物工业 、土霉素、蛋氨酸和饲料酵母 轻工微生物工业 甘油、乳酸、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶 石油净化剂 燃料乙醇 菌肥 单细胞蛋白 3.(2023·金丽衢十二校联考)近年来，随着养殖业的迅猛发展，会产生大量的羊毛废弃物，这些废弃物中含有大量难以分解的角蛋白。为此，某科研单位从土壤中分离出具有较强羊毛角蛋白降解能力的菌株NJU－05、NJU－07、NJU－10三种，并对其液体发酵条件进行了探究，结果如图1、图2所示(CK为对照组)。下列相关叙述错误的是 突破 强化关键能力 A.菌种的分离用固体培养基，菌种的扩大培养用液体培养基 B.分离纯化时应挑取较大的菌落，并进行再次分离纯化，获得单菌落 C.从长期堆积羊毛废弃物外采集土壤样品后，进行富集培养，以增加羊 毛角蛋白降解菌的数量 D.应选择菌种NJU－10作为降解角蛋白的菌种可获得较好的降解效果， 其降解的最适条件为35 ℃、pH＝9 √ 菌种的分离需要形成单菌落，故需要用固体培养基，菌种的扩大培养用液体培养基，液体培养基能够增加营养物质和菌体的接触，从而达到增加菌种数量的目的，A正确； 较大的菌落其降解角蛋白的能力更强，故分离纯化时应挑取较大的菌落，并进行再次分离纯化，获得单菌落，B正确； 长期堆积羊毛废弃物中含有丰富的角蛋白降解菌，从这里采样能够增加获得目的菌株的成功率，采集土壤样品后，进行富集培养，以增加羊毛角蛋白降解菌的数量，C正确； 由题图分析可知，菌株NJU－05作为降解角蛋白的菌种可获得较好的降解效果，且该菌株降解的最适条件是温度为40 ℃、pH为9，D错误。 4.青霉素作为治疗细菌感染的药物，是20世纪医学上的重大发现，是抗生素工业的首要产品。注：冷冻干燥孢子：在极低温度(－70 ℃左右)、真空干燥状态下保藏的菌种。米孢子：生长在小米或大米培养基上的孢子。 据图回答下列问题： (1)目前发酵生产中常用的高产青霉素菌种是通过__________________方法选育的。据图可以判断，青霉菌的代谢类型是____________，生殖方式为__________。 诱变育种(人工诱变) 异养需氧型 孢子生殖 (2)配制培养基时需要将其调节至______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。种子罐2又叫繁殖罐，可推测②属于发酵工程中的__________阶段。发酵罐接种____(填“前”或“后”)，必须进行灭菌处理。 酸性 扩大培养 前 三 重温高考 真题演练 35 1.(2020·江苏，18)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是 A.选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁 B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C.酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵 1 2 3 4 √ 5 1 2 3 4 5 制作果酒时，应选择新鲜的葡萄略加冲洗后再去除枝梗榨汁，避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，A项正确； 制作果酒过程中会产生二氧化碳气体，因此，玻璃瓶用酒精消毒后装入葡萄汁时不能装满，应该留有1/3的空间，B项错误； 酒精发酵过程中会产生二氧化碳气体，要适时拧松瓶盖放气，C项正确； 酒精发酵后再进行醋酸发酵，醋酸发酵需要有氧环境，所以要去除瓶盖，盖一层纱布是为了防止空气中灰尘等的污染，D项正确。 2.(2021·浙江1月选考，10)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是 A.将白萝卜切成小块 B.向容器中通入无菌空气 C.添加已经腌制过的泡菜汁 D.用沸水短时处理白萝卜块 √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确； 泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误； 泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过的泡菜汁可缩短腌制时间，C正确； 用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。 3.(2021·浙江6月选考，29节选)回答与甘蔗醋制作有关的问题： (1)为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经______后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，振荡培养24 h。用________将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48 h。再挑取分离培养基上具有____________的单菌落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的______培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。 1 2 3 4 5 斜面 冷却 涂布器 较大透明圈 1 2 3 4 5 高压蒸汽灭菌刚结束时，培养基温度较高，要等培养基冷却后再加入3%体积的无水乙醇。稀释涂布平板法可用于单菌落分离，使用涂布器将待分离的菌液涂布到分离培养基的整个平面上。醋酸菌发酵产生的醋酸会使培养基中的CaCO3分解，形成透明圈。菌落小，透明圈大，代表着高产醋酸菌。菌种的贮存方法：在无菌操作下将单菌落用接种环取出，再用划线法接种在斜面培养基上，培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。 (2)优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min条件下振荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中______含量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有_______ ________________(答出2点即可)等特点。 1 2 3 4 5 精度高、耐酸高 乙醇 耐酒 1 2 3 4 5 醋酸发酵结束的标志：产物不再增加(醋酸浓度不再上升)或原料消耗到最低值(乙醇含量达到最低)。优质菌种不光要产酸高，还要耐酸高，同时还要具有耐酒精(原料)等特点。 (3)制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经______后用于发酵。其固定化方法为________。 1 2 3 4 5 灭菌 吸附法 我们在利用微生物时，常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。因此，在培养微生物时必须进行无菌操作，所以作为固定化介质的甘蔗渣需要经过灭菌处理。 4.(2020·浙江1月选考，29节选)回答与泡菜制作有关的问题： (1)用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生________，从而使成品泡菜口感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是___________________________________________ ________________。 (2)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使________菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使_________菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。 1 2 3 4 5 果胶酶 细胞破裂，细胞内营养物质外流，使乳酸菌快速 地获得营养物质 需氧型 不耐酸的 (3)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行______，再用______________的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有___________，以便于观察是否产酸。 (4)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加______。 1 2 3 4 5 稀释涂布平板 稀释 酸碱指示剂 乙醇 5.(2022·浙江6月选考，29节选)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题： (1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用_______制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的_____中保温一段时间，其目的是_____ _____________。 1 2 3 4 5 无菌水 水浴 杀死 不耐热微生物 产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为50～75 ℃，要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水制成枯草杆菌悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。 (2)为提高筛选效率，可将菌种的______过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。 1 2 3 4 5 分离 KI－I2 1 2 3 4 5 将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进行可以提高筛选效率。用稀释涂布平板法可以分离枯草杆菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加KI－I2溶液，能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能利用淀粉而存活，同时淀粉由于被分解，在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小，比值大的说明该菌株产酶性能较高。 (3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过__________后再筛选获得，或利用转基因、______________等技术获得。 1 2 3 4 5 人工诱变 原生质体融合 要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育种，由于变异的不定向性，人工诱变后还需要再筛选才能获得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产淀粉酶有关的基因，进而获得相应的高产性状。 四 课时精练 51 一、选择题 1.(2023·浙江宁波高三模拟)下列关于传统发酵与现代发酵工程的说法中，错误的是 A.影响传统发酵食品风味的因素包括菌种差异、代谢特点以及种间关系 B.现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方 式组合进行 C.选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件 D.如果发酵产品是微生物菌体，则可以采用吸附发酵进行产品的分离与 提纯 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 菌种差异、代谢特点会影响发酵产品的风味，不同菌种之间的种间关系会影响发酵食品的营养成分，主要取决于优势菌种，A正确； 现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行，这样使发酵产物实现产业化，B正确； 为获得优质的发酵产物，选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件，C正确； 如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.(2023·浙江丽水高三模拟)下列关于传统发酵技术的叙述正确的是 A.为了提高果醋的产量，可将醋酸菌进行固定化处理 B.制作果酒时应适时排气，后期可延长排气间隔时间 C.利用果酒制作果醋时需降低温度，以利于醋酸发酵 D.泡菜发酵初期，乳酸菌代谢旺盛，乳酸含量增加 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 果醋的发酵过程中，醋酸菌是好氧型微生物，需要保持有氧的状态，固定化处理不能提高果醋的产量，A错误； 制作果酒时应适时排气，后期密封的时间延长，酒精量增加，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等原因，酵母菌代谢速率减慢，可延长排气间隔时间，B正确； 醋酸菌是好氧菌，生活的最适温度比酵母菌高，所以利用果酒制作果醋时需升高温度，C错误； 泡菜发酵初期，乳酸菌的数量不多，代谢并不旺盛，乳酸含量较少，D错误。 3.家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，错误的是 A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.制作泡菜过程中，有机物的干重和种类将减少 D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发 酵过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染，A正确； 加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种，加速乳酸发酵，B正确； 制作泡菜的过程中，乳酸菌进行厌氧呼吸消耗有机物，有机物的干重减少，种类增多，C错误； 如果泡菜盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”，D正确。 4.(2023·浙江金华高三模拟)如图为酱油的制作流程，其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等，该过程需要提供营养物质、通入空气，下列说法错误的是 A.米曲霉发酵过程中，添加小麦主 要是为米曲霉的生长提供氮源 B.米曲霉分泌的酶可将大分子有机 物水解为小分子有机物 C.发酵池发酵阶段，添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同 D.发酵池发酵阶段，添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染的重要措施 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 大豆中的蛋白质含有氮元素， 可为米曲霉的生长提供氮源， 小麦种子中富含淀粉等多糖， 为米曲霉的生长提供碳源，A 错误； 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、风味独特的小分子有机物，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 乳酸菌为原核生物，而酵母 菌为真核生物，原核生物没 有核膜包被的细胞核，因此 两者在细胞结构上存在明显 不同，C正确； 发酵池发酵阶段，添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖的重要措施，食盐可使环境渗透压增大，微生物发生渗透失水而死亡，D正确。 5.果酒的工业化酿造可在图示的发酵罐中进行。下列相关叙述错误的是 A.夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理 B.乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气流速 不宜太大 C.发酵过程中需定时关注压力变化以保证安全 生产 D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决 定何时终止发酵 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 果酒制作是利用酵母菌的厌氧呼吸，而酵 母菌适宜生存的温度为18～25 ℃，而夏天 温度较高，因此夏季生产果酒时，常需对 罐体进行降温处理，A正确； 产生酒精(乙醇)表明此时已经进行厌氧呼吸， 厌氧呼吸过程中不能充气，否则会抑制酵母 菌的厌氧呼吸，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 正常发酵过程中，酵母菌厌氧呼吸不消耗气体，但是不断产生二氧化碳，因此罐内的压力不会低于大气压，需定时关注压力变化以保证安全生产，C正确。 二、非选择题 6.回答与酵母菌及微生物发酵有关的问题： (1)利用葡萄酿酒之前要用清水冲洗，冲洗时要先洗后去枝梗，而不能先去枝梗后洗的原因是_____________________________________________ ______________________。 (2)糯米经蒸煮，加入适量酒曲，进行酒精发酵前要对糯米进行糖化，此时的条件为_____(A.有氧、较高温度　B.无氧、较低温度　C.无氧、较高温度　D.无氧、较低温度)，该过程主要在酒曲中的黑曲霉、黑根霉分泌产生的________作用下进行。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 先去枝梗后洗，微生物利用细胞破损流出的营养物 质大量繁殖而造成污染 A 淀粉酶 (3)为了获取更多高产酒精酵母菌的单菌落，对分离或诱变后的酵母菌悬液进行________________接种，再用接种环挑取优良菌种进行_________。发酵时，要让优良菌种迅速发挥作用，可采取_______________________ ___________措施。 (4)醋酸发酵时，要不断通气，但通气不必太快，其原因是____________ ____________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 稀释涂布平板法 扩大培养 配制酵母菌悬液时，可加 极少量蔗糖 通气太快， 发酵液上方空隙处压强过大造成发酵液流速过快，影响醋酸的生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7.(2023·浙江湖州高三模拟)很多食品都是利用微生物的发酵制作而成的。请回答下列相关问题： (1)制作葡萄酒时，酵母菌的培养状态可以分为两个阶段：第一阶段是酵母菌利用发酵装置中少量的氧气进行需氧呼吸，其目的是_____________ _____________________；第二阶段是在无氧环境中酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精。在______________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物会被抑制生长，所以葡萄仅需要经过冲洗即可以用于酒精发酵。 让酵母菌(通 过需氧呼吸)快速增殖 缺氧、呈酸性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 果酒发酵分为两个阶段：第一个阶段是利用酵母菌的需氧呼吸，让其大量繁殖；第二阶段是利用酵母菌的厌氧呼吸，让其产生酒精。酵母菌在缺氧、呈酸性的发酵液中可以生长繁殖而其他大多数微生物则不能，因此葡萄仅需要冲洗而不需要经过灭菌处理就可以用于酒精发酵。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2)泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒主要利用的微生物是________。制作泡椒时要先将盐水煮沸，目的是__________。 为了缩短泡椒的制作时间，可加入少量的陈泡椒液，目的是___________ ______。 乳酸菌 杀灭杂菌 增加乳酸菌 数量 泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒主要利用的微生物是乳酸菌，在制作泡椒时所配制的盐水要煮沸，目的是杀灭盐水中的微生物，防止杂菌污染。由于陈泡椒液中含有乳酸菌，在盐水中加入陈泡椒液的目的是增加乳酸菌的数量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (3)豆豉是把黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟，经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品，可以调味，也可以入药。大豆经过蒸煮不仅可以灭菌，还能使发酵变得更容易，原因是_________________________________________ ______________________________。煮熟的大豆可为毛霉的生长提供__________________________________等营养物质，而毛霉分泌的蛋白酶又能将大豆中的蛋白质分解成__________________等，易被人体消化吸收。 蒸煮可以使黄豆或黑豆结构更加疏松，有利于营养物质的溶出和菌种的生长 碳源、氮源、无机盐、生长因子和水 小分子肽和氨基酸 大豆经过蒸煮，蛋白质空间结构变得伸展，使黄豆或黑豆结构更加疏松，有利于营养物质的溶出和菌种的生长。 8.回答与果酒的制作有关的问题： (1)洗净的紫葡萄用高锰酸钾溶液浸泡，目的是_________。干酵母加入发酵瓶前要活化处理，目的是_____________。 (2)加入菌种后，若发酵瓶初期出现负压，主要是因为微生物进行______ ______消耗了O2。发酵后期，产生气泡的速率变慢的主要原因是______ _______________________，导致酵母菌活性减弱。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 去除杂菌 加快酵母繁殖 物质减少、酒精浓度过高 需氧 呼吸 营养 (3)用不同菌种酿制的果酒风味不同。从野生的葡萄果皮取样，经适当稀释和_____分离等，获得酵母菌单菌落，再经_________后用于酿酒试验。 (4)工厂化生产果酒过程中要对发酵液定期检测，以掌握发酵进程，检测参数包括______________________等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 涂布 扩大培养 酒精浓度、pH、溶氧量 9.回答下列与传统发酵食品制作有关的问题： (1)泡菜腌制过程中起作用的微生物主要是__________________________ _____。整个发酵过程还需要创造无氧条件，具体做法是_____________ _______________________________(答出两种即可)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 植物乳杆菌、短乳杆菌和明串 珠菌 满发酵容器、坛口加盖后用水封好 浸泡液尽量充 (2)将苹果进行深加工，制成了风味独特的苹果酒，利用苹果酒可以进一步酿制苹果醋，这是因为在氧气充足的条件下，________能将乙醇转化为醋酸。某同学用新鲜的苹果醋为实验材料分离纯化其中的发酵菌，为了保证能获得单菌落，要先对苹果醋用_______进行梯度稀释。为统计苹果醋中某发酵菌的总数，他选用10－4、10－5、10－6稀释液进行涂布，每种稀释液都设置了3个培养皿。从对照的角度看，还应设置的一组对照组是____________________，设置对照组的目的是________________ _____________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 醋酸菌 无菌水 不接种的空白培养基 检验培养基制备过 程中是否被杂菌污染(或培养基是否灭菌合格、培养基灭菌是否彻底) 10.(2023·浙江师大附中高三模拟)自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (1)步骤①土样应取自表层土壤的原因是____________________________ _______________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长(或固氮菌一般为需氧型，生活在土壤表层) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 土壤中含有丰富的微生物，同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故步骤①土样取自当地表层土壤。 (2)下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的_______培养基，原因是____________________________________________________________ ______________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 培养基类型 培养基组分 Ashby培养基 甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 Ashby 该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 表格为两种培养基的配方，步骤④应选其中的Ashby培养基，原因是该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用。 培养基类型 培养基组分 Ashby培养基 甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 (3)步骤④所用的接种工具是________，若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为__________个。 涂布器 1.26×107 实验采用的是稀释涂布平板法，所以步骤④中所用的接种工具是涂布器。若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为126÷0.1×104＝1.26×107(个)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (4)将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如图。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注：CK：对照处理组；N：尿素处理组(每盆土壤浇50 mL有氮全营养液：成分为在1 000 mL无氮植物营养液中加入0.12 g尿素)；CM12：自生固氮菌CM12处理组(每盆土壤浇50 mL接种自身固氮菌的无氮植物营养液)。 ①对照组(CK)的处理为________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 每盆土壤浇50 mL无氮植物营养液 对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组(CK)的处理为每盆土壤浇50 mL无氮植物营养液。 ②实验结果表明：施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与CK组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约______%。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 120 由柱状图可知，空白对照组(CK)中土壤微生物有机氮含量为10，CM12处理组土壤微生物有机氮含量为22，故与对照组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约(22－10)÷10×100%＝120%。 ③自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)的应用范围更广，原因是______________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限制 $$