第1章 第1节 传统发酵技术的应用-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步辅导与测试(人教版)

学习讲义参考答案与解析 第1章发酵工程 :核心归纳 :典例解析酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸（彻底的氧 第1节传统发酵技术的应用 化分解，释放大量的能量，有利于酵母菌的繁殖)，又可以进行无氧 必备知识·自主梳理 呼吸（释放少量能量，产生酒精），A正确：自然发酵制作葡萄酒的菌 种主要来自于葡萄皮表面的野生型酵母首，B正确：制作的葡萄酒 知识梳理 的颜色来自葡萄皮中的色素，C正确：随着发酵的进行，酵母萌进行 (一)1，微生物微生物的代谢2.(1)氨基酸(2)毛霉3.天然存 无氧呼吸，消耗糖，所以糖含量减少，D错误。 在的微生物混合半固体发酵 答案D 仁1.1)乳酸杆凿厌氧C,H,0,魔2C,H,0,(乳酸)+能量 跟踪训练 (2)②5%~20%八成没过全部菜料注满水温度 ·1,C「题述实验中可以用70%左右的酒精对题述装置进行消毒后， 2.(1)酵母菌醋酸菌兼性厌氧好氧细菌18~30℃ 再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确：甲装置在酿酒 30-35℃①C6H12(0+2O2 离2CH,C00H(乙酸)+2H,0+ 过程中需要拔瓶塞排气，而其他的两个装置不需要通过拔瓶塞排 气，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确：丙装置 2C0,十能量②C,H,0H+0,鹰CH,C00H(乙酸)+H,0+ 转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误：因 能量(2)体积分数为70%的酒精1/318-30℃30-35℃： 为乙装置中的碳酸氢钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收 自查自纠 掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会发生发酵瓶爆裂，因 (1)×(2)×(3)×(4)/(5)×(6)× 此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。] 教材边角 2.B[当)，充足、缺少糖源时，醋酸杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛 提示酒曲里富含有各种微生物和发酵菌，酒曲与粮食混合后，这· 变为乙酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖，A正确。酵母菌一般以 些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋 出芽的方式繁殖，醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误。酵 白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成 母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产乙醇：醋酸杆 乙醇（酒精）等。 菌为好氧菌，需持续通入无菌()2，C正确。果酒发酵时的温度为18 关键能力·合作探究 -30℃，果醋的发酵温度为30-35℃，D正确。] 提能点（一） !提升·核心素养 情景导引 :应用体验 (1)提示泡菜制作的原理是在无氧的环境条件下，乳酸菌能将葡1，D[酸性重铬酸钾可以检测酒精的有无，且反应产物中酒精浓度越 萄糖分解成乳酸。 高，颜色越深，D错误。] (2)提示提供乳酸菌菌种。 :2.解析(1)根据题干信息中两位科学家争论的焦点可作出其中一种 (3)提示泡菜盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，乳酸菌： 实验假设：糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果（或糖 生长、发酵被抑制，制作的泡菜会“成而不酸”。 类变成酒精仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与)。(2)根据 (4)提示①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。！ 题中实验材料和实验目的，弄清实验的自变量和因变量，遵循实验 ③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的！ 的对照原则和单一变量原则，结合已知的实验步骤，即可完善未知 水槽中注满水：发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水： 的实验步骤。(3)分析预期实验结果及相应结论一定要结合实验目 槽中补水 的进行分类预测。实验步骤、结果预测及相应结论参见答案。 核心归纳 答案(1)糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果（或糖 典例解析整个发酵过程中亚硝酸盐含量表现为先增加后下降爱· 类变成酒精仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与)(2)等量 后趋于稳定，因此泡莱不是越早食用越好，D错误。 的葡萄糖溶液适量活酵母菌细胞等量的活酵母菌细胞研磨过 答案D 滤得到的提取液无氧(3)①糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代 跟踪训练 谢活动的结果②糖类变成酒精不一定需要完整的酵母菌细胞，仅 1,B[乳酸菌为厌氧菌，泡莱腌制过程中，不能通气。] 仅需要细胞中的某些物质参与即可 2.解析(1)制作泡莱时需要先形成无首环境，所用盐水需煮沸，以杀随堂·评价演练 灭盐水中的微生物并除去水中氧气。想要缩短制作时间，应该缩短！1，C[泡菜的制作过程中，食盐不仅有调味的作用，还能抑制杂菌的 菌株的生长时间，陈泡莱液中含有一定量的乳酸菌，加入陈泡莱液：生长；煮沸的目的是除去水中的()2和杀死水中的微生物，C错误。] 可以使菌体数量扩增，速度加快。(2)乳酸菌为厌氧细菌，进行无氧：2.C[由题意可知，“浸曲发”是将酒曲浸泡活化，在活化的过程中微 呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质基质中进行。 生物代谢加快，A正确。“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡，气泡 (3)温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等均容易造成杂菌大量 是微生物进行呼吸作用产生的C()2释放形成的，B正确。酿酒前将 繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)从开始制作到泡莱品质最佳这段时 米蒸熟，能够杀死米中绝大部分的微生物：酿酒过程中酵母酋进行 间内，泡莱坛内氧气浓度逐渐降低，泡莱液逐渐变酸，不适宜其他杂： 无氧呼吸产生的酒特会抑制其他微生物的生长，而“净淘米”的主要 荫生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增加，其他杂菌数量： 目的是防止一些杂质影响酒的品质，C错误。由题意可知，“舒令极 减少。 冷”是将落熟的米摊开冷透，其目的是防止蒸熟的米温度过高使酒 答案(1)杀灭杂菌并除去水中氧气增加乳酸菌数量(2)无氧：曲中的微生物死亡，D正确。] 呼吸细胞质基质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌！3.A[过程①②都加入了相应的酶，需提供适宜温度、酶浓度和作用 数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸 时间等，A正确；根据黄酒酿造工艺流程分析，糯米中没有直接接种 提能点（二） 酸酒酵母和桩物乳杆菌，说明酿酒酵母和植物乳杆菌不能直接利用 情景导引 糯米中的淀粉和蛋白质，B错误：接种植物乳杆菌的主要目的是产 (1)提示“先来水”的原因是酵母菌先进行有呼吸产生水。“后 生乳酸，酵母菌发酵的原料是葡萄糖、氨基酸等，C错误：过程③需 来酒”的原因是在无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 要前期通入无菌空气，促进酸酒酵母的繁殖，后期密封让酿酒酵母 (2)提示不相同。过程①②③为酵母菌的细胞呼吸，适宜温度为 和植物乳杆菌进行无氧呼吸，D错误。] 18~30℃：④为醋酸菌的代谢过程，适宜温度为30~35℃。 :4.解析(3)由题千信息可知，乙A装置中保留一定量的氧气，随着发 (3)提示酵母菌属于兼性厌氧型微生物，在有氧呼吸过程中需要！ 酵的进行，氧气的含量会逐渐降低，故曲线①表示乙A中氧气含量； 氧气，在无氧呼吸过程中不需要氧气，但都能产生二氧化碳：醋酸菌： 乙B中无氧气，酵母菌直接进行无氧呼吸产生酒精，乙A中的氧气消 属于好氧菌，在代谢过程中需要吸收氧气，糖源充足时产生二氧化！耗到一定程度时，其内的酵母菌才能进行无氧呼吸产生酒精，因此 碳，缺少糖源时不产生二氧化碳。 曲线②③依次表示乙n、乙A中酒精含量。 (4)提示拧松瓶盖的目的是放出C()2,防止发酵瓶爆裂。不能打 答案(1)不需要开盖放气：避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为 开瓶盖，避免杂菌污染。 酵母菌大量繁殖提供适量的氧气：防止发酵旺盛时汁液溢出 173 (3)乙A中氧气含量乙中酒精含量乙A中酒精含量(4)兼性：3.提示消毒和灭菌都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物。 厌氧异养 灭菌可杀死处理材料中的全部做生物（包括芽孢和孢子）。而消毒 第2节微生物的培养技术及应用 仅杀死部分微生物（一般不包括芽孢和孢子）。 !跟踪训练 第1课时微生物的基本培养技术 !1.C[消毒只能杀死物体表面或内部的一部分微生物，不能杀死孢子 必备知识·自主梳理 和芽孢，A正确：灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有 知识梳理 的微生物，在经过灭萌后的物体中，不再存在任何活着的生命，包括 (一)1，营养物质生长繁殖培养、分离、鉴定、保存液体固体 芽孢和孢子，B正确：实验中使用后的培养基丢弃前一定要进行灭 2.(1)碳源无机盐(2)特殊营养物质维生素酸性中性 菌处理，以免污染环境，C错误：常用的灭萌方法有灼烧灭荫、千热 或弱碱性无氧 灭菌和湿热灭菌等，吸管和培养皿可以采用千热灭菌法，D正确。] (仁)1，纯净2.杂菌3.温和强烈一部分所有煮沸巴氏2.解析(1)千热灭菌是指将物品放入千热灭菌箱内，在160~170℃ 湿热灼烧4.(1)周围的物品(2)酒精灯火焰 条件下雏持2~一3h。能耐高温、需要保持千燥的物品，如玻璃器皿 (三)1.微生物的群体单一个体纯培养物2.配制培养基、灭菌、： 〔吸管、，培养皿)和金属用具等，可采用千热灭菌的方法。(2)巴氏消 接种、分离和培养(1)高压蒸汽灭菌(2)①连续划线单菌落 毒法是在62-65℃消毒30min或80~90℃处理30s1min,可 ②火焰烧红火焰旁试管口 三至五条平行线末最： 以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。(3)接 后一次的划线(3)未接种 种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射30mi,紫 自查自纠 外线能破坏微生物的DNA结构，从而杀死物体表面或空气中的微 (1)/(2)×(3)× (4)/ (5)×(6)×(7)× 生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强 教材边角 化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。 答案(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 1. 类型 方法 对象 (3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气 a灼烧灭菌 1接种针（环） 提能点（三） b.千热灭菌 ,Ⅱ.操作空间（接种室） :情景导引 11.(1)提示 通过灼烧灭菌，防止瓶口的做生物污染培养基 D消毒 c.巴氏消毒 Ⅲ.培养m (2)提示 可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染 d.紫外线消毒 VN.牛奶等不耐高温 (3)提示 可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚 e.化学药物 液体 刚不烫手即可。 (酒精) V操作者双手 i2.(1)提示d→b→f*a→e→ch·g 汇.高压蒸汽 M.培养基 (2)提示操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在 灭菌 I.试管口 的微生物污染培养物：每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线 结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直 2.(1)A(2)③→①→② 接来源于上次划线的未端，从而通过划线次数的增加，使每次划线 3.③→④→②→① 时菌种的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。划线结束后需要灼烧 关键能力·合作探究 接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感 提能点（一） 染操作者。 情景导引 (3)提示划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从 (1)提示固体培养基，该培养基的配方中含有凝固剂琼脂。 上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐 (2)提示 牛肉膏主要提供碳源，蛋白胨主要提供氯源。二者均属 步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 于有机物。 (4)提示培养未接种培养基的作用是对照，未接种的培养基在恒 (3)提示异养型微生物。该微生物的碳源和复源是有机物 温箱中保温1~2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。若 (4)提示不一定。例如培养自养微生物时，一般不需要添加碳源， 有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染了，需要重新 微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固复微生物时，一般不需 : 制各 要添加氮源，微生物可以利用空气中的氯气。 核心归纳 核心归纳 典例解析为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌，A 典例解析分析表格中的成分可知，该培养基的碳源是葡萄糖，氮！ 正确：倒平板时需左三圈，右三圈的轻轻晃动，以保证表面平整，B 源是KN()?,A正确；培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B! 错误：图中I、Ⅱ区的细萌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单萌落，C正 正确：该培养基不含凝固剂（如琼脂），属于液体培养基，不能用于微 确；该实验的Ⅲ区已经出现由单个细萌繁殖而形成的菌落，因此已 生物的分离，C错误：该培养基中加入了青霉素，具有抑制细菌生长 经达到茵种纯化的目的，D正确。 的作用，可用来筛选抗青露素的微生物，D正确。 答案B 答案C ! 跟踪训练 跟踪训练 1.C[应该在倒平板之前将培养基进行高压蒸汽灭菌，将培养皿进行 千热灭菌，A错误：倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口 1,A[琼脂在培养基中的作用为凝固剂，因此如果大肠杆菌培养基里！ 的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养 不添加琼脂，大肠杆菌能正常生长，但不能形成菌落，无法观察。A 皿的皿盖，B错误：为防止微生物侵入培养基，要在酒精灯火焰旁进 正确。] 行操作，C正确：倒好培养基后，等培养基冷凝后再将平板倒过来放 2.B[琼脂是凝固剂，不能提供氮源，A,D错误；黄豆粉富含蛋白质， 置，D错误。 能够提供氯源，B正确；葡萄糖只含CH、0三种元素，不能提供氯2.A[将沾有菌种的接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，而 源，C错误。] 不能插入培养基；用平板培养基培养微生物时，为防止水蒸气凝集 提能点（二） 滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒过来放置培养：划线时要 情景导引 避免最后一区的划线与第一区相连，因为最后一区的微生物最稀 1,(1)提示在日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例 少，而第一区的微生物最致密，如果连在一起则有可能影响单个菌 子分别有： 落的分离效果：在②一④区城中划线前都要对接种环进行灼烧灭 ①被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。②家畜阁制后，要在 菌，保证每次划线的菌种来自上一区域的未端，划线结束灼烧接种 其伤口处涂抹一些酒精或白酒：初冬杨树树干涂刷生石灰水等。③ 环是为了防止菌种污染环境。故A错误，B、C、D正确。] 打针时，注射部位要用酒特棉球擦拭；在皮肤伤口处涂抹一些碘酒。提升·核心素养 (2)提示酒精擦拭属于消毒。酒精消毒时，70%的酒精杀菌效果！应用体验 最好。浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒精分子！1，A[“酵素”的制作主要利用了微生物无氧呼吸不彻底地分解有机 不能渗入其中：浓度过低，杀菌能力减弱。 物，A正确：水果“酵素”，就是把水果小块和水按比例放入容器，密 2.提示分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学药物消毒、： 封进行发酵，过滤得到的滤液即为“酵素”。其可能含有糖类、蛋白 紫外线消毒、巴氏消毒法。 质、有机酸等成分，同时也会含有微生物代谢产生的有害物质，不一 174第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 【学习目标】 课程内容标准 核心素养对接 1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。 1.生命观念—比较乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的细胞结构的差 2.概述微生物发酵的基本原理。 异，以及代谢过程中对氧的不同需求。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的 2.科学探究一设计泡菜、果酒和果醋制作的实验流程，探究无 优点与不足。 菌操作和控制发酵条件的方法。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 (2)泡菜的制作 ①菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。 (一)发酵与传统发酵技术 ②方法步骤 1.发酵 配制 用清水和食盐配制质量分数为 是指人们利用 ,在适宜的条件下，将原 盐水 的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用 料通过 转化为人类所需要的产物的 过程。 到 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合 均匀，晾干 2.腐乳的制作 晾干后的蔬菜装入坛内，装至半坛时， ()主要原理：蛋白质蛋白膨肽十 放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续 装坛 (2)参与的微生物：酵母、曲霉和毛霉等，主要是： 装至满。将冷却好的盐水缓缓倒入 坛中，使盐水 3.传统发酵技术的概念及特点 盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中 封坛 直接利用原料中 ,或利用前一次 发酵 →并在发酵过程中注意经常向水槽中补 发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进 充水，根据室内 控制发酵时间 概念 行发酵、制作食物的技术 2.制作果酒和果醋 以 (1)菌种及发酵原理 特点 菌种的固体发酵及 为主，通常 是家庭式或作坊式的 发酵产品 果酒 果醋 (二)尝试制作传统发酵食品 菌种类型 1.制作泡菜 代谢特点 微生物 (1)乳酸菌 发酵温度 分布空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内部等 ①O2、糖源充足： 种类 常见的有乳酸链球菌和 无氧条件下：C6H2O 代谢 细菌，其反应简式为： 发酵原理 辞2C,H,OH(酒 ②糖源不足： 特点 精)十2C02十能量 用途乳制品的发酵、泡菜的制作等 生物学选择性必修3 (2)果酒和果醋的制作步骤 (4)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无 将发酵瓶、榨汁机等器具 氧呼吸可以产生酒精 () 器具 用洗洁精清洗干净，并用 (5)只有在糖源充足的情况下才能进行乙酸发酵 消毒 防止污染发酵液 消 ( 毒，晾干备用 防止冲洗掉葡萄 (6)果酒发酵的温度一般控制在30~35℃，果醋 冲洗 取新鲜葡萄，用清水冲洗 皮上野生的酵母 发酵的温度一般控制在18~30℃ 葡萄 1~2次，再去除枝梗和腐 菌：防止污染发 烂的籽粒，沥干 酵液 教材边角 用榨汁机榨取葡萄汁，并 防止发酵液溢出； 榨汁 教材P4“正文信息”拓展 装入发酵瓶中，留有大约 发酵前期酵母菌 装瓶 的空间，盖好瓶盖 可以进行有氧呼 夏禹时期，已有了关于杜康 吸，大量繁殖 造秫酒的传说。我国酿造白 发酵温度严格控制在 创造无氧环境进 酒的工艺在世界上独树 制作 ℃，时间控制在 行酒精发酵，并可 帜，白酒一般是以谷物为原 果酒 10~12d,每隔12h左 以防止好氧型微 右将瓶盖拧松一次 生物污染发酵液 料，加酒曲发酵而成的。酿 酒加酒曲的目的是什么？ 打开瓶盖，盖上一层纱布， 制作 创造有氧环境 发酵温度为 ℃，时 果醋 进行醋酸发酵 间为7一8d 我国古代酿酒作坊 自查自纠 (1)腐乳的制作需要多种微生物的参与，起主要： 作用的是曲霉 ( (2)豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨： 基酸 (3)制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用( 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 提能点（一） 泡菜制作的原理和过程 情景导引 (3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是 什么？ 家庭泡菜的制作方法：新鲜的蔬莱经过整 理、清洁后，放入彻底清洁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 (4)乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧 泡菜水”，密封后置于阴凉处。有时制作的泡菜 环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境 会“咸而不酸”或“酸而不咸”。在实验室或工厂 的措施。 化生产泡菜时，还要跟踪检测泡莱腌制过程中产 生的亚硝酸盐含量。 (1)说出泡菜制作的原理。 核心归纳 1.泡菜制作的注意事项 ①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝 (2)向泡菜坛加入“陈泡菜水”的作用是什么？ 酸盐易被还原成亚硝酸盐： 材料的选 ②用清水和食盐配制质量分数为5%一20%的 择及用量 盐水，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用： 是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的微 生物 第1章发酵工程 防止杂 段。下列有关说法错误的是 每次取样用具要洗净，要迅速封口 菌污染 A.初期由于含有氧气且pH较高，坛内存在其他 微生物的生长 氧气需求 保持无氧环境 B.中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，乳酸 发酵温度控制在室温即可，温度过高则易滋生 菌成为优势种 温度 杂菌，温度过低则延长发酵时间 C.后期由于乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐 2.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的 变缓甚至停止 变化 D.整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加，故泡 菜要尽早食用 发酵 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 时期 跟踪训练 发酵 少（有O2,乳酸 6 增加（硝酸盐还 1.用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩 初期菌活动受抑制)》 原菌的作用) 短腌制时间。下列方法错误的是 ) A.将白萝卜切成小块 下降（硝酸盐还 B.向容器中通入无菌空气 发酵最多（乳酸抑制 积累、增多、 原菌受抑制，部 中期 其他菌活动) pH下降 分亚硝酸盐被 C.添加已经腌制过的泡菜汁 分解) D.用煮沸的泡菜盐水冷却后加入白萝卜块 2.回答下列有关泡菜制作的问题。 减少（乳酸继续 下降至相对稳 (1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是 发酵 积累，pH继续 继续增多，pH 定（硝酸盐还原 后期 下降，抑制乳酸 继续下降 菌被完全抑制) 为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中 菌活动) 加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是 年 含量 变化 (2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌 曲线 进行 的过程。该过程发生在乳酸菌 发酵时间 发酵时间 发酵时间 的 中。 特别提醒] (3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原 和 等」 形成的。 (4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡 菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其 [典例]泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作： 他杂菌的消长规律是 用，乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动： 原因是 情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶 提能点（二） 果酒及果醋制作的原理和过程 情景导引 (2)在过程①~④中所需的最适温度相同吗？为 什么？ 如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变 化过程，据图回答问题： HO+CO2 乙酸+H20 ③ ④ 葡萄糖①丙酮酸 ②乙醇]+C0, (3)根据酵母菌和醋酸菌的代谢特点，分析它们 在代谢过程中吸收和释放的气体。 (1)从酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸代谢产物的角 度思考果酒制作过程中“先来水”和“后来酒”的 原因是什么？ 生物学选择性必修3 (4)制作果酒过程中，每隔12h左右拧松瓶盖，目：[典例]葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法 的是什么？能否打开瓶盖？为什么？ 错误的是 A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖 B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野 核心归纳 生型酵母菌 C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液 1.果酒与果醋制作中发酵液的变化 形成的 由于发酵作用，葡萄汁中的糖分大部分转变为 D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量 放出 CO2、C2HOH及少量的发酵副产品。发酵旺盛期 增加 气体 CO2的产生速率很快，因此需要及时排气，防止发 跟踪训练 酵瓶爆裂 1.如图为果酒与果醋发酵的简易装置及某兴趣小 发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应采取措施 放热 组设计的改进装置示意图，下列说法错误的是 将酒精发酵的温度严格控制在18~30℃ 颜色在发酵过程中，随着酒精度数的提高，葡萄皮中的 气阀1 气阀2 变化色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色 菌体果酒制作初期，发酵液中酵母菌数目增多：在果醋 数量制作时，只要条件适宜，发酵液中醋酸菌数目就会 NaHCO 变化增多 出料口 溶液 2.常见异常情况分析与改进措施 甲 异常情况 常见原因分析 改进措施 A.用70%左右的酒精对上述装置进行消毒后， 果酒发酵周 ①温度不合适： ①调节温度至18一30℃： 再装入果汁 期长，酒精 ②酵母菌数量 ②减少原料冲洗次数或 B.甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其 含量少 少 人工接种酵母菌 他两装置大 ①对榨汁机、发酵装置进 C.丙装置转为果醋发酵更容易，只需通过气阀2 行消毒或灭菌处理； 通气即可 果酒变质 杂菌污染 ②若使用带盖子的瓶子 D.与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相 发酵，每隔一段时间拧松 对稳定 瓶盖放气，不能完全打开 2.(2021·辽宁高考)利用菠萝蜜制作果醋的大致 制作果酒时 流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发 液面出现 装置气密性差 提高装置气密性 酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。 层白膜 下列有关叙述错误的是 果酒制作过 ①保证装置中发酵液不 A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌 ①发酵液过多： 超过发酵瓶容积的2/3： 繁殖 程中发酵瓶 爆裂 ②排气不畅 ②保证排气通畅或定时 B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行 拧松瓶盖排气 增殖 C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情 ①调节温度至30一 果醋发酵 ①温度不合适： 况不同 35℃： 周期长 ②氧气不足 ②保证充足的氧气供应 D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 能力提升·核心素养 提升技能素养提高 科学探究一果酒、果醋制作的检测和鉴定 项目 实验组A 实验组B 对照组C 1.果酒制作：发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行 初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并 用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的存在，在用酸性 ! 步骤 困 用 重铬酸钾检测酒精时，为使检测的结果更有说服 2mL发酵前果汁 2ml发酵后果汁 2mL白酒 力，应设置对照实验。方法如表所示： 第1章发酵工程 (2)实验步骤 向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾 步骤 的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%） 第一步：将部分活酵母菌细胞进行研磨，过滤得 到提取液； 振荡，观察颜色变化 第二步：取两支试管，标号为A、B,分别在各试管 颜色变化 不变色（橙色） 橙色变成灰绿色 中加入 结论 果汁经发酵后产生酒精 第三步：在A试管中加入 2.果醋制作：可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝 ,在B试管中加入 进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后 发酵液的pH(可用pH试纸)进一步鉴定。此 第四步：在 的条件下，其他条件适宜且 外，还可通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋 相同，培养一段时间后，用专用的酒精测试仪检 酸菌，并统计其数量进一步鉴定。制作成功的果 测两试管内是否有酒精生成。 醋具有特殊的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。 (3)实验结果预测及相应结论 应用体验 ①A试管中能检测到酒精，B试管中不能检测到 酒精，说明 1.下列关于葡萄汁发酵后检测是否有酒精产生的 ②A、B试管中都能检测到酒精，说明 叙述，错误的是 () A.果汁发酵后，检测是否有酒精产生所用的试剂 是酸性重铬酸钾 B.重铬酸钾与酒精的反应是在酸性条件下进行 课堂小结 的，反应后颜色呈灰绿色 C.营造反应的酸性环境所用的酸是H2SO4,质 发酵与传统发酵技术 量分数为95%~97% D.重铬酸钾可以检测酒精的有无，但不能证明产 厌氧细菌 传统 乳酸菌 物浓度的高低、酒精产量的多少 思维 泡菜的制作 2.酿酒就是让糖类通过发酵形成酒精的过程，糖类： 导图 技术 兼性厌氧真菌 的 酵母菌 是怎样形成酒精的呢？十九世纪中叶，微生物学 用 果酒的制作 家巴斯德认为，糖类变成酒精是完整酵母菌细胞 好氧细菌 醋酸菌 代谢活动的结果；而化学家李比希则认为，糖类 果醋的制作 变成酒精是一种化学反应，与完整酵母菌活动无 关，仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即 1,酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行酒精发 可。为了研究这个问题，请用所提供的实验材料： 酵产生酒精。 与用具，写出实验假设，并在给出的实验步骤的： 2.当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解 基础上，继续完成实验步骤的设计和预测可能的 成乙酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再 实验结果，得出相应的结论。 晨读 必背 将乙醛变为乙酸。 实验材料：活酵母菌细胞，葡萄糖溶液，蒸馏水， 3.泡菜制作的实验流程：配制盐水→原料加工→加调味 专用的酒精测试仪，研钵，漏斗，试管，量筒等必 料装坛→封坛发酵。 要材料。 4.果酒制作中应先通气再密闭，温度控制在18~30℃； (1)实验假设： 果醋的制作应始终通气，温度控制在30一35℃。 随堂巩固·评价演练 循纲忆知素养培育 1.我国制作泡菜的历史悠久。清末曾懿《中馈录》： B.“坛口上覆一盖，浸於水中”是为了创设坛内的 中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。…。坛口上 无氧环境 覆一盖，浸於水中，…。泡菜之水，用花椒和盐 C.“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”，其目的就是为 煮沸，加烧酒少许。…。如有霉花，…。”下 了调味 列相关叙述错误的是 ( D.“如有霉花”说明泡菜遭到污染，可加适量烧酒 A.发酵初期出现的气泡可能来自菜上附着的酵： 抑制杂菌生长 母菌的细胞呼吸 5 生物学选择性必修3 2.我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积：4.葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡 累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和 萄酒的两个简易装置如图所示。 酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗， 炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒 ② 出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷 ① ③ 液 透。下列说法错误的是 ( A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快 时间 B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2 回答下列问题： 释放形成的 (1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气 C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而 压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄 采取的主要措施 酒的优点是 D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高： (答出两点即可)。 导致酒曲中的微生物死亡 (2)葡萄汁装人甲装置时，要留有约1/3的空间， 3.下面是某工厂液态法黄酒酿造工艺流程，下列相： 这种做法的目的是 关叙述正确的是 ( (答出两点即可)。 ①淀粉液化（糯米+水+α-淀粉酶）→②淀粉糖 (3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不 化（加入蛋白酶、糖化酶）→③黄酒发酵（酿酒酵： 同处理组（乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的 母和植物乳杆菌同时接种)→④发酵后处理→清： 氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且 爽型干黄酒 适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒 A.过程①②需提供适宜温度、酶浓度和作用时： 精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋 间等 势如曲线图所示。图中曲线①、②、③依次表示 B.酿酒酵母和植物乳杆菌可以直接利用糯米中： 的淀粉和蛋白质 含量的变化趋势。 C.接种植物乳杆菌的主要目的是产生乳酸为酵 (4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于 生 母发酵提供原料 物；从同化作用的类型看，酵母菌属于 D.过程③需要通过不断通入无菌空气促进酿酒： (填“自养”或“异养”)生物。 酵母的繁殖 温馨提示 请做课时分层检测（一） 第2节 微生物的培养技术及应用 第1课时 微生物的基本培养技术 【学习目标】 课程内容标准 核心素养对接 1.概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作 1科学思维—根据微生物的代谢类型分析培养基营养物质的 要求。 组成。 2.掌握无菌技术的操作。 2.科学探究 设计制备马铃薯固体培养基的实验步骤，并尝 3.掌握酵母菌纯培养的方法及步骤 试运用平板划线法进行纯化酵母菌 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 用途 用以 微生物或积累其代谢物 (一)培养基的配制 1.培养基的概念、用途和种类 培养基 种类 按物理性质划分 Y(加入凝固剂，如琼脂) 人们按照微生物对 的不同需求，配制出供 概念 培养基 的营养基质