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1、选修1生物技术实践第1课传统发酵技术的应用考点一果酒和果醋的制作【核心知识突破】1.制作原理：(1)发酵菌种。发酵类型发酵类型酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵菌种名称菌种名称酵母菌酵母菌_醋酸菌发酵类型发酵类型酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵菌种来源菌种来源主要来自主要来自_上的野生型酵母菌上的野生型酵母菌来自变酸的来自变酸的酒的表面的酒的表面的菌膜菌膜菌种类型菌种类型_核生物核生物_核生物核生物代谢类型代谢类型异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型_附着在葡萄皮真原异养需氧型(2)发酵原理及反应式。酒精发酵：发发酵酵原原理理有氧条件有氧条件无氧条件无氧条件酵母菌通过酵母菌通过_大大量繁殖量繁殖酵母菌通
2、过酵母菌通过_产生酒精产生酒精反反应应式式C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2_C C6 6H H1212O O6 6_ 有氧呼吸无氧呼吸6CO2+6H2O2C2H5OH+2CO2醋酸发酵：发酵发酵原理原理氧气、糖源充足氧气、糖源充足缺少糖源、氧气充足缺少糖源、氧气充足醋酸菌将葡萄汁中醋酸菌将葡萄汁中的的_分解成醋酸分解成醋酸醋酸菌将醋酸菌将_变为变为乙醛，再将乙醛变为乙醛，再将乙醛变为醋酸醋酸反应反应式式C C6 6H H1212O O6 6+2O+2O2 22CH2CH3 3COOH+2COCOOH+2CO2 2+2H+2H2 2O OC C2 2H H5 5OH+OO
3、H+O2 2_糖乙醇CH3COOH+H2O2.发酵条件的控制：发酵发酵类型类型酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵温度温度一般控制在一般控制在_，因为酵母菌的最适温度因为酵母菌的最适温度为为 _ _ 左右左右最适生长温度为最适生长温度为 _气体气体前期：前期：_；后期：；后期：_需要充足的需要充足的_ _ 1825203035需氧无氧氧气3.实验流程：4.发酵装置的设计：如图所示为制作葡萄酒和葡萄醋的发酵装置，请思考。(1)装置图中a、b、c分别指什么？其作用是什么？提示：a为充气口，用于向装置内通气，b为排气口，用于排出CO2；c为出料口，用于取样检测。(2)b需长而弯曲，其目的是什么？提示：防
4、止空气中微生物的污染。(3)进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明。提示：使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制果醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。(4)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？提示：不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且排气管口离发酵液应有一段距离。5.实验结果分析：(1)若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵_期，酵母菌_不足。(2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：原因是发酵_期_。有氧呼吸后密封不严前【微点警示】葡萄酒制作的四点提醒(1)冲洗葡萄时不能反复冲洗：防止洗去野生酵母菌，导致菌种流失，不能正常发酵。(
5、2)葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间：目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽瓶内O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。(3)果酒发酵时要适时排气：防止发酵装置爆裂。(4)检测酒精的原理是：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。【秒判正误】1.在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长。()分析：在果酒发酵后期，由于瓶中的营养物质减少，单位时间内产生的CO2的量减少，所以拧开瓶盖的间隔时间可以适当延长。2.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，向发酵装置通入空气。()分析：酵母菌在无氧环境下发酵产生酒精，所以不能通入空气。3.苹果酒的发酵过程中，若发酵液表面出现
6、菌膜，最可能的原因是发酵瓶漏气。()分析：发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成发酵液表面观察到的菌膜。4.酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵所需的最适温度。()分析：醋酸菌是嗜温菌，果醋发酵的最适温度高于果酒发酵所需的最适温度。5.红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的。()分析：红色素存在于液泡中，在发酵过程中，生物膜的通透性被破坏，红色素进入发酵液导致葡萄酒变红。6.在葡萄酒自然发酵过程中，需要人工添加酵母菌种。()分析：在葡萄酒自然发酵过程中，利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌发酵，不需要人工添加酵母菌种。【命题案例研析】【典例】(2018海南高考)葡萄酒是
7、葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是_(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是_(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线、依次表示_、_、_含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于_生物；从同化作用
8、的类型看，酵母菌属于_(填“自养”或“异养”)生物。【审答技巧】(1)审题关键：题干中关键信息不要忽略：乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。读懂曲线图的关键变化：乙A装置中氧气含量因有氧呼吸消耗而逐渐减少，是曲线；乙B装置中没有氧气，从开始就进行无氧呼吸产生酒精，是曲线；乙A装置中的酵母菌先进行一段时间的有氧呼吸后才进行无氧呼吸产生酒精，是曲线。(2)满分答题：回答问题时根据题目要求答题：设问(1)(2)在回答问题时，题目要求“答出两点即可”，设问(1)若只答一点“不需要开盖放气”或“避免杂菌污染”不能得满分，设问(2)若只答一点“提供适量的氧气”或“防止汁液溢出”不能得满分，回答
9、问题时一定要根据题目要求完整答题。回答问题时不要漏写特殊情况：设问(4)回答细胞呼吸类型时不能只答“需氧型”或“厌氧型”，而忽略“兼性”。【解析】(1)甲装置可以调节瓶中气压相对稳定。乙装置密封，随着酒精发酵的进行，产生的CO2越来越多，瓶内的气压越来越大，所以需要开盖放气，以免培养瓶出现危险。在开盖过程中可能会引起杂菌污染。(2)葡萄汁装入甲装置，要留有约1/3的空间，目的是留有一部分氧气，使酵母菌通过有氧呼吸，有利于大量繁殖后代，最终产生更多的酒精；防止瓶内的汁液溢出。(3)因酵母菌可以进行有氧呼吸，瓶内氧气的含量会逐渐下降到零，曲线为乙A中的氧气；据(2)中分析，若瓶中含有氧气，酵母菌进
10、行有氧呼吸释放的能量多，酵母菌种群增长快，产生酒精的速度比没有氧气时更快，曲线为乙B中的酒精，曲线为乙A中的酒精。(4)酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧菌；从同化类型看，酵母菌不能利用无机物合成有机物，只能利用现成的有机物生存，属于异养生物。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(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养【方法规律】果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧菌，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。因酵母菌产生酒精是在无氧
11、条件下，应控制氧气的进入，故应在充气口设置开关。(2)由于在发酵过程中会产生CO2，因此需设排气口；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，应设置出料口便于取样检测。【考点题组诊断】角度一果酒和果醋的制作原理1.(2019衡水模拟)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程和发酵装置示意图。请回答下列问题：世纪金榜导学号(1)过程需要先清洗后切块，以减少_，过程发酵所需的微生物是_。(2)过程为醋酸发酵，在变酸的酒表面观察到的菌膜是_在液面大量繁殖而形成的。若要对该菌进行初步分离纯化，比较便捷的操作是采用_(填“平板划线”或“稀释涂布平板”)法
12、把它们接种到_(填“固体”或“液体”)培养基上，经培养得到肉眼可见的菌落。(3)在发酵装置示意图中，进行过程需要将装置中的充气口开关_。果醋的制作是否成功，除了通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定外，还可以通过检测和比较_进一步鉴定。【解析】(1)过程中应先清洗后切块，如果先切块，则内部组织容易被杂菌污染。过程为苹果汁发酵产生苹果酒的过程，需要酵母菌的参与。(2)过程是醋酸发酵，醋酸菌是好氧菌，因此在变酸的酒表面观察到的菌膜是醋酸菌繁殖形成的。分离纯化醋酸菌，较简单的方法是利用平板划线法将菌种接种到固体培养基上，观察菌落的特征。(3)醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵时，需要将发酵装置中的充气口开
13、关打开。醋酸发酵产生了大量的醋酸，可以通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定果醋的制作成功与否。答案：(1)杂菌的污染酵母菌(2)醋酸菌平板划线固体(3)打开醋酸发酵前后的pH2.(2016全国卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和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)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条
14、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。(4)醋酸杆菌属于_核生物，其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。【解析】本题主要考查果酒与果醋制作的原理及过程。(1)从题目的代谢图示看，过程和表示酒精发酵过程，该过程是在细胞质基质中完成的。其产物乙醇能使酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色。过程的产物是CO2 和H2O，是彻底呼吸的产物，这一过程的反应场所是线粒体。与无氧呼吸相比，有氧呼吸供能多，酵母菌细胞增殖速度快。(2)醋酸杆菌是好氧菌，只有在有氧条件下，才能将乙醇氧化为乙酸。(3)生产过程中，酒精发酵时一
15、般将温度控制在1825，而醋酸杆菌的适宜生长温度为3035。(4)醋酸杆菌无核膜包被的细胞核，属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器。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【延伸探究】过程产生的CO2会导致溶液pH_(填“上升”“下降”或“不变”)。下降角度二发酵条件的控制3.太源井晒醋是自贡市的名优土特产品，该产品面市已有150多年的历史。中草药制曲和天然发酵是太源井晒醋与其他食醋的区别。下表表示太源井晒醋不同陈酿方法下的一些理化指标。回答下列问题：世纪金榜导学号项目项目自然陈酿自然陈酿恒温陈酿恒温陈酿总酸总酸(以乙酸计以乙酸计)，(g/100 mL)(g
16、/100 mL)6.506.504.204.20可溶性无盐固形物，可溶性无盐固形物，(g/100 mL)(g/100 mL)20.0020.005.005.00不挥发酸不挥发酸(以乳酸计以乳酸计)，(g/100 mL)(g/100 mL)3.503.502.002.00还原糖还原糖(以葡萄糖计以葡萄糖计)，(g/100 mL)(g/100 mL)3.003.002.002.00(1)醋的制作需要以_作为菌种。从生态系统的成分看，该微生物属于生态系统中的_。(2)传统酿醋工艺中，主要是依靠自然界中的菌种，其生产性能不稳定且出醋率低，因而要对菌种进行纯化培养。纯化菌种可用_法或稀释涂布平板法将样本
17、接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，其目的是_。(3)恒温陈酿时，需将温度控制在_；由表中数据可知_法可提高晒醋质量。(4)用一定的方法进行脱色处理后，食醋中的还原糖可用_试剂检测，在水浴加热的条件下，该试剂与还原糖发生反应产生的现象是_。【解析】(1)醋的制作使用的微生物是醋酸菌。醋酸菌属于生态系统中的分解者。(2)分离纯化菌种，常用固体培养基进行培养，采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。为检测培养基平板是否已彻底灭菌，接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。(3)醋酸菌的最适生长温度为3035，因此在恒
18、温陈酿时，需将温度控制在3035。表中信息显示：自然陈酿的相应数值均高于恒温陈酿，说明自然陈酿法可提高晒醋质量。(4)还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下会发生反应，生成砖红色沉淀，据此可用斐林试剂检测食醋中的还原糖。答案：(1)醋酸菌分解者(2)平板划线检测培养基平板是否已彻底灭菌(3)3035 自然陈酿(4)斐林出现砖红色沉淀【加固训练】1.如图为葡萄酒的发酵装置示意图，回答下列问题：(1)发酵初期，集气管中收集不到气体，原因是_。(2)集气管中的气体主要是_，可用_检测。(3)发酵过程中，酵母菌种群数量呈“_”型增长。(4)若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是_，该菌膜中的微生物最可能是_
19、。【解题指南】解答本题需要注意以下两点：(1)隐含信息：发酵瓶中的发酵液体积是一定的。(2)关键信息：发酵液表面出现菌膜。【解析】(1)本题主要考查果酒的制作原理、步骤和注意事项。发酵初期，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收氧气的体积与产生二氧化碳的体积相等。(2)集气管中的气体主要来自酵母菌无氧呼吸产生的CO2，可使澄清的石灰水变浑浊。(3)由于发酵瓶中的发酵液体积一定，因此酵母菌的种群数量会呈“S”型增长。(4)发酵液表面出现菌膜，说明好氧细菌繁殖，最可能的原因是发酵瓶漏气，使醋酸菌等大量繁殖，因此菌膜中的微生物最可能是醋酸菌。答案：(1)酵母菌只进行有氧呼吸(2)CO2澄清的石灰水(3)S(4)
20、发酵瓶漏气醋酸菌2.(2018常德模拟)本草纲目上记载：“葡萄酒暖腰肾驻颜色。”从古至今，葡萄酒就与人类生活息息相关。请回答与酿造葡萄酒有关的问题：(1)葡萄酒制作离不开酵母菌，酵母菌与醋酸菌相比，在结构上最大的区别是前者_(填“有”或“无”)成形细胞核。(2)利用酵母菌酿造葡萄酒时，一开始持续通入空气，导致酵母菌数量_(填“增多”“不变”或“减少”)，然后再密封，使酒精_(填“增产”“减产”或“不产生”)。(3)某同学人工自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于3035 环境中，结果发现发酵液中有_出现，这类微生物在糖类缺乏时可以使_转化为_，后者再转化为_。【解析】(1)
21、醋酸菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。(2)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，目的是使酵母菌大量繁殖，增加其数量，然后密封，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。(3)酿制葡萄酒时，若在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于3035 环境中，在糖类缺乏时，醋酸菌可把乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。答案：(1)有(2)增多增产(3)醋酸菌乙醇乙醛醋酸考点二腐乳的制作【核心知识突破】1.发酵菌种：(1)主要菌种。名称：_。菌体特点：白色丝状真菌。代谢类型：_型。毛霉异养需氧(2)其他菌种：根霉、_、曲霉等。酵母菌2.发酵原理：3.腐乳的制作流程：4.防止杂菌污染的
22、措施：(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水_。(2)装瓶时，操作要_。(3)加入卤汤后，要用_将瓶口密封。(4)封瓶时，最好将瓶口通过_，防止瓶口被污染。消毒迅速小心胶条酒精灯的火焰【教材易漏知识】选修1P8“旁栏小资料”：影响腐乳种类的因素有哪些？举例说出加入的辅料与腐乳种类的关系。提示：豆腐的含水量不同、发酵条件的不同、加入的辅料不同。红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。【微点警示】影响腐乳品质的“五大”因素(1)豆腐含水量的控制：豆腐含水量以70%为宜。若含水量过高，豆腐块不易成形。若含水量过低，则不利于毛霉的生长。(2)盐的用量：制作时，应逐层加盐，近瓶口处盐铺厚一
23、些，以防止杂菌从瓶口进入。盐的浓度过高，会影响口味。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，易腐败变质。(3)酒的用量：卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，会使腐乳成熟时间延长。酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，但杂菌繁殖快，豆腐易腐败变质。(4)发酵的温度：前期发酵温度应保持在1518，利于毛霉生长。(5)香辛料：具有防腐杀菌的作用，也会影响腐乳的风味和质量。【秒判正误】1.腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是乳酸菌。()分析：在腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是毛霉。2.腐乳的制作过程中加料酒
24、主要是为了灭菌，避免腐败变质。()分析：加料酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的风味，但不能灭菌。3.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。()分析：毛霉等微生物的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和脂肪酸。4.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。()分析：将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，要逐层加盐，加盐量要随着层数的加高而增加，近瓶口表面的盐要铺厚一些，但底层不需要加大用盐量。5.卤汤中的酒含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐块越易腐败。()分析：酒含量越高，杂菌生长繁殖速度受到抑制，同时会导致腐乳成熟时间延长。【命题案
25、例研析】【典例】(2017全国卷)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是_、_。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_，脂肪转变为_。【审答技巧】
26、(1)审题关键：根据题干信息确定实验变量：根据“甲、乙两菌种”推出实验的自变量为菌种，根据“32 h内定期取样观测发酵效果”推出实验的自变量为发酵时间。题干中关键信息不要忽略：发酵容器的上层是有氧环境，好氧菌生活在有氧环境中。(2)满分答题：注意描述的前后对应关系：设问(3)在回答时，必须强调“最好的发酵效果所对应的时间”，否则不能得满分。回答问题时不要漏写：设问(4)回答第一空时，不能只答“氨基酸”或“肽”，回答第二空时不能只答“脂肪酸”或“甘油”。【解析】(1)由题中信息“甲、乙两菌种”“32 h内定期取样观测发酵效果”可知，该实验的自变量为菌种、发酵时间。(2)发酵容器的上层空气较多，且
27、有氧发酵比厌氧发酵分解有机物更彻底，发酵效果更好，可推测发酵容器上层的发酵菌为好氧菌。(3)由于32 h内发酵效果随发酵时间呈直线上升关系，未出现转折点，无法确定最佳发酵时间，为确定最佳发酵时间，应延长发酵时间，若出现最佳发酵效果，则其对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中，在相关酶的作用下蛋白质分解为氨基酸和肽，脂肪分解为脂肪酸和甘油。答案：(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油【考点题组诊断】角度一腐乳制作原理1.(金榜原创预测)某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基酸含
28、量和pH的影响，其中部分数据如下。请回答下列问题：世纪金榜导学号后期发酵阶段腐乳的pH(注：后期发酵阶段是指从腐乳装瓶后直到成熟的过程)盐浓度盐浓度(%)(%)时间时间(d)(d)5 58 811115 56.666.666.726.726.706.7010106.636.636.626.626.686.6820204.644.646.586.586.626.6230304.614.616.566.566.586.5845454.504.506.476.476.526.5260604.114.116.446.446.506.50(1)腐乳制作的实验流程是：让豆腐上长出_加盐腌制加_装瓶密封腌制
29、。(2)腐乳生产过程中，毛霉生长阶段温度应控制在_，并保持一定的_。(3)由图可知，后期发酵过程中，随着时间的延长，腐乳中氨基酸的含量_。这是由于前期发酵阶段产生了大量的_，在后期发酵阶段将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。(4)腐乳生产过程中，加盐可以_，使豆腐块变硬。表中盐浓度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败，这说明_。【解析】(1)腐乳制作的实验流程是：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。(2)在腐乳生产过程中，温度应控制在1518，且应保持一定的湿度，以便毛霉生长。(3)由题图可知，在后期发酵过程中，腐乳中氨基酸的含量上升，原因是蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的
30、肽和氨基酸。(4)表中盐浓度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败，这说明盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，导致腐败变质。答案：(1)毛霉卤汤(2)1518湿度(3)上升蛋白酶(4)析出豆腐中的水分盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，导致腐败变质角度二发酵条件的控制2.(2019芜湖模拟)腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，它与乳酸菌在结构上的主要区别是_。(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有_。参与这些物质变化的酶有_。(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么
31、用盐腌制的目的是_。要控制盐的用量，因为_。(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是_。【解析】(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有成形的细胞核。(2)腐乳的制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收，与此有关的物质变化有蛋白质小分子的肽、氨基酸，脂肪甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作
32、过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。答案：(1)毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核(2)蛋白质小分子的肽、氨基酸，脂肪甘油、脂肪酸蛋白酶、脂肪酶(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味(4)酒
33、精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败考点三制作泡菜并检测亚硝酸盐含量【核心知识突破】1.泡菜的制作：(1)发酵菌种：_。菌种来源：附着在蔬菜上的_。菌种类别：_和_。乳酸菌乳酸菌乳酸链球菌乳酸杆菌(2)制作原理。发酵实质：在_条件下，_将葡萄糖分解成_。反应式：C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)。无氧乳酸菌乳酸 酶(3)制作流程：(4)影响泡菜发酵条件的因素：气体：_环境条件。可通过选择合适的泡菜坛、装坛时压实蔬菜、泡菜液浸没菜体、泡制期间不开盖等措施营造环境。无氧食盐：食盐的作用是使蔬菜组织中_析出，使成品质地柔韧、咀嚼感强。盐浓度过
34、高，乳酸发酵受抑制，泡菜会_；盐浓度过低，杂菌繁殖，易引起_。温度：温度偏高，有害菌活动能力_，易导致蔬菜_；温度偏低，发酵时间_。水分咸而不酸变质强腐败变质延长2.测定亚硝酸盐的含量：(1)亚硝酸盐及其危害。亚硝酸盐的特点：白色粉末，易溶于_，在食品加工中用作_。水食品添加剂亚硝酸盐的危害：含量低时一般不会危害人体健康，含量高时会引起中毒，甚至死亡。在特定条件下，会转变成致癌物_。泡菜腌制过程的亚硝酸盐含量的变化：_。亚硝胺先增加，后减少(2)亚硝酸盐含量的测定。检测方法：_法。比色检测原理。有关反应：亚硝酸盐+对氨基苯磺酸反应物；反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐_ 色染料。判断方法：观察样
35、品颜色变化，并与_比较，然后估算亚硝酸盐含量。玫瑰红标准显色液3.结果分析：如图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，据图分析：(1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？提示：发酵初期以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他微生物活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期由于乳酸的积累，酸度继续增加，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。(2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？提示：发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含
36、量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸的量迅速积累。(3)分析亚硝酸盐含量变化的原因。提示：发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。【微点警示】制作泡菜流程的五点提醒(1)选择泡菜坛：提供密闭的发酵环境。(2)选择蔬菜并加工：蔬菜要新鲜，提供发酵菌种。(3)制作泡菜盐水：浓度适宜，并经灭菌后备用。(4)加入调味料、装坛：形成发酵环境，调味料具有调味和抑菌的作用。(5)发酵：先好氧菌发酵，形成无氧环境后乳酸菌发酵。【秒判正误】1.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵。()分析：乳酸菌属于厌氧
37、型细菌，进行无氧呼吸产生乳酸，可用于泡菜腌制。2.泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。()分析：泡菜的制作利用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是严格厌氧菌，因此从发酵的初期就应该控制无氧条件。3.泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。()分析：泡菜发酵需要无氧环境，要选火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛，发酵过程中需要在坛沿注满水，起到密封作用。4.泡菜制作过程可以随时取出食用不同酸味的泡菜。()分析：泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量变化是先增加后减少，应等到发酵到一定时间，亚硝酸盐含量下降后食用，以防中毒。5.制作泡菜过程中，有机物的干重和种类将减少。
38、()分析：制作泡菜的过程中，乳酸菌进行无氧呼吸消耗有机物，有机物的干重减少，种类增多。6.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。()分析：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”。【命题案例研析】【典例】(2019佛山模拟)在泡菜的腌制过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等都会影响亚硝酸盐的含量。回答问题：(1)泡菜是乳酸菌发酵的产物，乳酸菌的代谢类型是_。(2)按盐与清水的一定比例配制盐水，将盐水煮沸冷却后，注入装好原料的泡菜坛中，同时加入一定量的“老汁”(陈泡菜水)。将盐水煮沸冷却的目的是_；加入“老汁”的作用是
39、_。(3)测定亚硝酸盐含量的原理是：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合后形成_色的染料，然后将_反应后的样品与已知浓度的_进行目测比较，大致估算出亚硝酸盐的含量。(4)某校兴趣小组探究泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量，其实验数据如表所示(mg/kg)：封坛前封坛前 第第2 2天天 第第4 4天天 第第6 6天天 第第8 8天天 第第1010天天第第1212天天第第1414天天1 1号坛号坛0.160.160.260.260.600.600.400.400.200.200.160.160.100.100.100.102 2号坛号坛0.160.160
40、.210.210.520.520.420.420.300.300.180.180.150.150.150.153 3号坛号坛0.160.160.320.320.700.700.480.480.300.300.250.250.200.200.200.20该兴趣小组取3只坛的目的是_；实验中泡菜坛中产生的亚硝酸盐含量变化趋势是_。【审答技巧】(1)审题关键：理解测定亚硝酸盐含量的原理：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。读懂实验数据的关键变化：3只坛中产生的亚硝酸盐含量变化趋势是第4天之前逐渐增加，第4天达到最高值，第4天后逐渐
41、减少，第12天后趋于稳定。(2)满分答题：回答问题时不要漏写：设问(1)回答时不能只答“厌氧型”，而忽略“异养”；设问(2)回答第一空时不能只答“杀菌”，而忽略“空气”。分析变化趋势语言描述：设问(4)第二空在回答时要注意语言描述，“逐渐增加”“达到最高值”“逐渐减少”和“趋于稳定”。【解析】(1)泡菜是乳酸菌发酵的产物，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型。(2)将盐水煮沸的目的是除去盐水中的空气和杀菌，冷却的目的是防止杀死原料中的乳酸菌。加入的“老汁”中含有大量的乳酸菌，在短时间内能成为优势菌，因此需要加入一定量的“老汁”(陈泡菜水)。(3)在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后
42、，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。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，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(4)该兴趣小组取3只坛的目的是减少实验误差，使结论更可靠。根据表格数据分析，随着发酵的进行，亚硝酸盐含量会逐渐增加，当达到最高值后，亚硝酸盐含量会逐渐减少并趋于稳定。答案：(1)异养厌氧型(2)煮沸的目的是除去盐水中的空气和杀菌，冷却的目的是防止杀死原料中的乳酸菌“老汁”中含有大量的乳酸菌，使其在短时间内成为优势菌(3)玫瑰红显色标准显色液(4)减少实验误差，使结论更可靠随着发酵的进行，亚硝酸盐含量会逐渐增加，当达到最高值后，亚硝酸盐含量会逐渐减少并趋于
43、稳定【高考长句应答特训】(1)泡菜发酵的无氧环境是怎样形成的？提示：密封的泡菜坛可防止外界氧气进入，发酵液中的好氧菌消耗发酵液中的溶解氧。(2)要探究泡菜制作的最佳温度，应设置的自变量是_，无关变量有_(答出两点即可)。温度腌制时间、食盐的用量、蔬菜的种类和用量等【知识总结】(1)乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化：发酵时期发酵时期乳酸菌乳酸菌乳酸乳酸亚硝酸盐亚硝酸盐发酵发酵初期初期少少(有氧气，乳有氧气，乳酸菌活动受到酸菌活动受到抑制抑制)少少增加增加(硝酸盐硝酸盐还原菌作用还原菌作用)发酵时期发酵时期乳酸菌乳酸菌乳酸乳酸亚硝酸盐亚硝酸盐发酵发酵中期中期最多最多(乳酸抑制乳酸抑制其他微生物活其
44、他微生物活动动)积累增积累增多，多，pHpH下降下降下降下降(硝酸盐还硝酸盐还原菌受抑制，原菌受抑制，部分亚硝酸盐部分亚硝酸盐被分解被分解)发酵发酵后期后期减少减少(乳酸积累，乳酸积累，pHpH下降，抑制下降，抑制其活动其活动)继续增继续增多，多，pHpH继续下继续下降降下降至相对稳下降至相对稳定定(硝酸盐还原硝酸盐还原菌被完全抑制菌被完全抑制)(2)乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化曲线：【考点题组诊断】(2018长沙模拟)中国古代齐民要术中有关于制作酸菜(泡菜)的详细记录。请回答下列有关问题：(1)酸菜制作中起主要作用的微生物是_。在对该菌种进行培养时，与常规培养基相比，还需额外在培养基中添加
45、_。(2)在发酵初期，酸菜坛内会长白膜，与之有关的微生物是_，且会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡的来源可能是_。(3)发酵中期为无氧状态，pH为3.53.8，此时坛内其他微生物的活动状态是_。发酵后期，乳酸菌发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是_。【解析】(1)酸菜制作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，能发酵产生乳酸。维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的，在体内又不能合成，因此要在培养乳酸菌的培养基中添加维生素。(2)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，会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡的来源是微生物细胞呼吸产生的CO2。(3)在发
46、酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量增加，pH达到3.53.8，此时因为pH不适宜，坛内其他微生物活动减慢甚至停止。发酵后期，乳酸含量继续增加，pH越来越低，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是pH过低抑制了乳酸菌的生长。答案：(1)乳酸菌维生素(2)产膜酵母(酵母菌)微生物细胞呼吸产生CO2(3)活动缓慢甚至停止pH过低抑制了乳酸菌的生长【易错提醒】泡菜制作的两点提醒(1)发酵过程不是乳酸菌单独发酵。发酵初期：多种微生物进行有氧呼吸的过程，如酵母菌等，此过程会产生气泡。此阶段是形成无氧环境的过程。发酵中期：主要是乳酸菌发酵的过程，其他微生物的生长受到抑制。发酵后
47、期：乳酸积累，乳酸菌的生长也受抑制，数量减少。(2)泡菜发酵时间不是越长越好。泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。答案速填：1酵母菌21825 3C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O4蛋白质氨基酸+小分子的肽5让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封6C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)7亚硝酸盐+对氨基苯磺酸+N-1-萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料第4课生物技术在其他方面的应用考点一DNA的粗提取与鉴定【核心知识突破】1.基本原理：(1)DNA的粗提取。原理：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在_方面的差异，提取
48、DNA，去除其他成分。理化性质DNA与蛋白质在物理、化学性质方面的差异：比较项目比较项目DNADNA蛋白质蛋白质溶溶解解性性2 mol/L2 mol/LNaClNaCl溶液中溶液中 溶解溶解析出析出0.14 mol/L0.14 mol/LNaClNaCl溶液中溶液中_酒精溶液中酒精溶液中_溶解溶解析出溶解析出比较项目比较项目DNADNA蛋白质蛋白质耐耐受受性性蛋白酶蛋白酶无影响无影响_高温高温_以上变性以上变性不能忍受不能忍受_的高温的高温水解806080(2)DNA的鉴定：DNA+_ _色。二苯胺蓝2.主要步骤及注意事项：【微点警示】DNA的粗提取与鉴定的“两个”提醒(1)提取DNA不能用哺
49、乳动物成熟的红细胞作实验材料，因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，提取不到DNA。(2)进行DNA粗提取与鉴定实验时，为了防止DNA分子断裂，应该加入洗涤剂和食盐后进行轻缓、充分地搅拌和研磨。【秒判正误】1.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水。()分析：DNA 在2 mol/L NaCl溶液和蒸馏水中，溶解度都较大，在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小。2.关于高中生物学实验的基本原理，提取DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异。()分析：DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，使DNA析出；DNA不溶于酒精，而细胞中某些蛋白质溶于酒精，从而得到
50、含杂质较少的DNA。3.洗涤剂能溶解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。()分析：洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋白质，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。4.将丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。()分析：用二苯胺试剂鉴定DNA，需在沸水浴条件下进行。【命题案例研析】【典例】(2019郑州模拟)如图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答问题。(1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入_并搅拌，可使鸡血细胞破裂。(2)步骤二：过滤后收集含有DNA的_。(3)步骤三、四的操作原理是_，步骤四通过向溶液中加入_调节NaCl溶