高考生物第一轮复习精品课件包第十三单元微生物与发酵工程49

晨萱
(2)制作泡菜的方法步骤
20%
冷却好 全部菜料
晾干
半坛 八
向水槽中补充水 发酵时间
5%～
④为什么泡菜坛只能装八分 满？
在泡菜发酵初期，酵母菌 等较为活跃，发酵产物中有 较多的CO2，防止发酵液溢 出坛外； 防止因装太满使盐水未完全 淹没菜料而导致菜料变质腐 烂； 同时留有一定空间，也更方 便拿取泡菜。
晨萱
1.发酵的概念？类型？传统发酵技术的概念？特点？类型？ 2.腐乳制作:主要菌种？代谢类型？生长温度？发酵原理？ 3.泡菜制作：菌种来源？代谢类型？种类？气体环境？发酵原理（化学方程 式）？制作过程？怎样创造无氧环境？加“陈泡菜水”目的？泡菜制作过程 中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况？ 4.果酒制作：菌种来源？代谢类型？生长温度？发酵原理（化学方程式） ？ 5.果醋制作：菌种？生物类别？代谢类型？发酵原理（糖源充足？糖源不 足？）？ 6.果酒果醋制作过程：冲洗葡萄时要不要先除去枝梗？装罐时为什么留大约 1/3的空间？拧松瓶盖目的？ 7.果酒制作过程中为什么有气泡？酒的颜色为什么是深红色？如何检测酒精？ 放置久的葡萄酒表面为什么有一层白膜？
盐过多，抑制了乳酸菌发酵。 晨萱
泡菜的制作过程分析 泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此 可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。 ①发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠 杆菌和酵母菌等较为活跃,坛内尚有留存的O2，酵母菌等微生物呼吸作用， 产生较多的CO2, 会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形 成厌氧状态，乳酸发酵开始。
＋2CO2＋2H2O＋能量；
第十单元 生物技术与工程
传统发酵技术的应用与发酵工程

挑选葡萄 冲洗 榨汁 装瓶
酒精发酵 醋酸发酵
果酒 果醋
01 传统发酵技术的应用
4.实验装置、流程及特殊条件的控制
➢ 泡菜的制作
①腌制过程中应控制好温度和用盐量。因为温度过高、食 盐用量不足，有利于其他细菌繁殖。 ②腌制一定的时间以后，乳酸菌产生大量的乳酸，可抑制 其他微生物的生长。若腌制时间不够，乳酸含量不高，不 能抑制其他微生物的繁殖。
C6H12O6―酶 ―→2C3H6O3(乳酸)＋能量
01 传统发酵技术的应用
1.传统发酵技术的菌种需求。
家庭作坊式生产因规模较小，无需多少菌种，生产材料自身带有 （如酵母菌、醋酸菌）或来自于空气（毛霉的孢子），因而家庭生产 时，材料不宜反复冲洗；工业生产，规模较大，需大量菌种，一定要 人为加入。
2.传统发酵技术，如果酒、果醋、腐乳制作流程中，最后产品的表面往往有 一层"皮"，也就是菌膜。溶液内部能形成菌膜吗?
➢ 果酒、果醋的制作
④将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 ⑤由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，需要及时排气。如果 使用简易的发酵装置，如塑料瓶，每天要拧松瓶盖2～4次， 进行排气。 ⑥10d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验 酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 ⑦当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然 后将装置转移至30～35℃的条件下发酵，适时向发酵液中充 气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种（但效 果不是很好）。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶 口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
02 发酵工程及其应用
4.发酵工程的应用
(1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品。 ②生产各种各样的食品添加剂。 ③生产酶制剂。 (2)在医药工业上的应用 ①获得具有某种药物生产能力的微生物。 ②直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。 ③利用基因工程，将病原体的 某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得 的表达产物可以作为疫苗使用。

第13单元
第1讲 传统发酵技术的应用 微生物的培养与应用
考情概览
核核心心考考点点
-14-
考点一
考点二
考点三
自主梳理 核心突破 典例精析
答案及解析
(1)× 提示:葡萄表面有天然酵母菌存在,因此果酒自然发酵时无 需添加菌种。
(2)× 提示:葡萄应先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破损,被杂 菌污染,且不应反复冲洗。
第13单元
第1讲 传统发酵技术的应用 微生物的培养与应用
考情概览
核核心心考考点点
-19-
考点一
考点二
考点三
自主梳理 核心突破 典例精析
4.泡菜制作的注意事项 (1)材料的选择及用量 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清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作 用,一是除去水中的氧气,二是灭菌。
第13单元 生物技术实践(选修1)
第1讲 传统发酵技术的应用 微生物的培养与应用
第13单元
第1讲 传统发酵技术的应用 微生物的培养与应用
考考情情概概览览
核心考点
-3-
考纲解读 一、果 酒、果 醋、腐 乳和泡 菜的制 作
二、微 生物的 分离与 培养
五年考题统计
1.果酒、果醋、 腐乳和泡菜 的制作原理 2013 全国课标 2.果酒、果醋、Ⅰ,39,15 分 腐乳和泡菜 的制作流程
主要用途 酿酒、发面 酿醋
制作腐乳
乳酸菌
原核生物 异养厌氧 无氧 室温 制作酸 奶、泡菜
考点一
第13单元
考点二
第1讲 传统发酵技术的应用 微生物的培养与应用
考情概览
核核心心考考点点

B.乙菌不能利用脂肪，但在培养基上能繁殖形成菌落，表明乙菌依赖其他碳源生存，错误；
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域，通过菌落的特征进行对比，正确；
D.解脂菌分泌脂肪酶的能力越强，相同时间内产生的脂肪酸越多，则颜色变化越明显，显
色区域也越大，可通过变色程度以及显色区域半径和菌落半径比值大小来比较解脂菌分泌 脂肪酶的能力大小，正确。
使盐水没过菜料，盖好坛盖 ⑤用水密封泡菜坛的目的：
向坛盖边缘的水槽中注满水， 并在发酵过程中注意经常向水
给泡菜坛内创造无氧环境， 严格控制厌氧条件
槽中补充水；根据室内温度控 ⑥以上说明泡菜制作需要什么条件？
制发酵时间；
泡菜制作需要在无氧条件下进行
⑧如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？ a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；盐水煮沸，冷却待用 b.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料； c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
第一章 发酵工程
发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代 工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及 菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面；
学习目标
• 1.说出发酵与传统发酵技术。（生命观念） • 2.说出泡菜、果酒和果醋制作的原理。（生命观念） • 3.尝试完成泡菜、果酒和果醋的制作。（科学思维、科学探究） • 4.关注食品安全，倡导健康的生活方式。（社会责任）
一、发酵与传统发酵技术
1、发酵概述
1）发酵概念 发酵是指人们利用微__生__物___，在适__宜___的条件下，将 原料通过_微__生__物__的_代__谢_转化为人类所需要的产物的过程
2）发酵原理 _不_同__的__微__生_物__具__有_产__生__不_同__代__谢__产_物__的__能_力__，因此利 用它们就可以生产出人们所需要的多种产物

变式注意：c选项灼烧目的？
第1讲发酵工程
1.课标要求 2.考点梳理 3.解题演练 4.备战高考 5.构建网络
考点二 微生物的选择培养和计数
考点二 微生物的选择培养和计数
1.课标要求 2.考点梳理 3.解题演练
1．微生物的选择培养
(1)选择培养基 (2)稀释涂布平板法 ①系列稀释操作 系列稀释
4.备战高考
利用其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈深紫色，从而
C 将其鉴别出来。表格是其培养基配方，相关叙述错误的是( )
成分
蛋白胨
乳糖
磷酸二 氢钾
X
2%伊 0.5% 蒸馏水 红水溶 美蓝水
液 溶液
含量 10 g 10 g
2g
20～30 g
1 000 mL
20 mL 13 mL
A.培养基配方中X可以是琼脂 B．该培养基中蛋白胨提供的主要营养有氮源、碳源和维生素 C．配制培养基时，需将pH调至酸性 D．可利用培养基上菌落的特征来判断和鉴别大肠杆菌的存在
第1讲发酵工程
1.课标要求 2.考点梳理 3.解题演练 4.备战高考 5.构建网络
第1讲 发酵工程
第1讲发酵工程
1.课标要求 2.考点梳理 3.解题演练 4.备战高考 5.构建网络
第1讲发酵工程

1.课标要求 2.考点梳理 3.解题演练 4.备战高考 5.构建网络
考点一 微生物的基本培养技术
学习活动
• 1.结合教材和课件梳理发酵工程的基础知识，边梳理边进行构建， • 2.重点内容提示： • （1）培养基的类型、成分、特殊要求 • （2）消毒灭菌的具体方法、适用范围 • （3）微生物纯培养的过程，尤其灭菌、倒平板操作，平板划线操作及注意事项 • （4）选择培养的原理、稀释涂布平板法注意事项、微生物数量测定中为什么用

突破 强化关键能力
4.啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液 浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水 解为小分子。下列说法错误的是
√A.在整个发酵过程中，要始终保
持严格的无菌、厌氧环境 B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进α-淀粉酶合成 C.在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种 D.包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
①了解发酵进程：随时检测培养液中的_微__生__物__数__量__、_ 产物浓度 等
②及时添加必需的营养组分 ③严格控制 温度、pH和溶解氧 等发酵条件
↓
分离、提 纯产物
↓ 获得产品
①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用 过滤、沉淀 等方法将菌体分离和干燥
②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的提取、 分离和纯化 措施来获得产品
2.(2021·山东，12)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是 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形成的
√D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
3.(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.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
五分钟 查落实
1.判断关于腐乳和泡菜的叙述
(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( × )

①操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
②杀死上次残留的菌种，保证使下一次划线时，菌种直接来源于上次划线的末端，从 而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到由单个细菌形 成的菌落。 ③及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。 （2）、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
2.微生物的数量测定
（1）微生物的数量测定有哪些方法？
（2）为了保证结果更为准确有哪些注意事项？
（3）统计结果是否有误差？
3.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
（1）选择培养基的配方与一般培养基有什么不同？
（2）如何设置对照组证明培养基的制备是否有杂菌污染以及选择 培养基是否具有选择作用？
（二）微生物的选择培养和计数
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
实验过程设计 1.土壤取样（取土样用的小铁铲和盛土样的信封等用具在使用前都要灭菌，铲去表层土）
2.培养基制备（配制、灭菌、倒平板） 分别制备以尿素为唯一氮源的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基（几乎适应所有微生 物）。 对照组：（1）未接种的选择培养基（用于检验选择培养基的灭菌是否成功）
冲洗
先清洗后去除枝梗和腐烂的籽粒，从而避免除去枝梗时，引起葡萄
损坏，增加被杂菌感染的机会。
榨汁装瓶
留大约1/3的空间：①有利于酵母菌有氧呼吸，快速繁殖
酒精发酵
②防止产生的CO2使发酵液溢出 ③防止瓶内压强过大导致发酵瓶炸裂 18-30℃；每隔12h左右将瓶盖拧松一次（排气）此后再拧紧瓶盖
乙酸发酵
30-35℃；打开瓶盖，盖上一层纱布（提供氧气）
纯培养的方法：平板划线法、稀释涂布平板法
（一）方法步骤

（包括芽孢、孢子）
湿热灭菌
培养基等
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度 121 ℃,15～30 min
二、培养基的配制
1.概念：人们按照_微__生__物__对__营__养__物__质__的__不__同__需__求_，配制出供其生长繁殖的营养基质，即培养基。
2.作用：
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3.泡菜坛内有时会长一层白膜，白膜的形成原因？
白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧菌，泡菜发酵液营养丰富，表面O2含量丰富，适合酵 母菌繁殖。
4.制出的泡菜“咸而不酸”，最可能原因？P8-2
食盐过多（、温度过低）抑制了乳酸菌的发酵。
5.泡菜发酵时间是否越长越好？
不是，一方面,发酵时间过长，可能产生其他有害物质； 另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
教材深度拓展
1. （选必3 P23思考·讨论）在进行发酵生产时,排出的气体和废弃培养液等不能直 接排放到外界环境中的原因是 __发__酵__过__程__中__产__生__的__气__体__和__废__弃__培__养__液__需__经__过__相__应__的__净__化__设__备__,达__到__国__家__排__放__要__求__后_ _才__能__排__放__到__外__界__环__境__中__。__因__为__有__些__气__体__和__废__弃__培__养__液__对__人__和__生__物__有__害__或__对__环__境__造__ _成__污__染____。 2. （选必3 P28拓展应用1）如何改造青霉素生产菌使其只产生青霉素，或者只产 生头孢霉素？ _可___以__对___两__种___酶__的__基___因__进___行__改__造___或__敲___除__其__中___一__种___酶__的__基___因__，___从__而__使___青__霉___素__生__产___菌__只___ 生___产__一___种__产___物_____。

反应式：__C_6_H__1_2_O_6_→酶___2_C_2_H__5_O__H__＋__2_C__O__2_＋__能__量________。 （3）生产应用:
可用于酿酒、制作馒头和面包等
四、果酒和果醋的制作
2.果醋制作的原理
(1)所需菌种：醋酸菌，属于原核生物，其代谢类型为_异__养__需__氧___型_，最适生长温度
(3)膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，绝大部分亚硝酸盐只是“过客”，随尿排出。
(4)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会
引起死亡。 蔬菜水果
人类的某些癌症与亚硝胺 (化学致癌因子)有关
硝酸盐
硝酸盐还原菌
维生素C、E 和酚类物质
亚硝 酸盐
pH、温度 亚 微生物 硝 胺
1.果酒制作的原理 （1）所需菌种：__酵__母__菌_______，属于真核生物，其代谢类型为_异__养___兼__性__厌__氧_ 型 。
最适生长温度约为 __2_8__℃______。
（2）菌种的生活特点:
①在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。
酶
反应式：_C6H12O_6_＋___6_O__2_＋__6_H__2_O__→__6__C_O__2_＋__1_2__H__2O__＋___能__量___。 ②在无氧条件下，进行__酒__精__发___酵__。
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。 3、加入“陈泡菜水”的目的是什么？
“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌， 可快速发酵产生乳酸。
考点题型突破：讲义P129
4．酸豆角以其色泽金黄、咸酸适宜、鲜香嫩脆的特有品质深受人们的喜爱。下列