幻灯片 1选修1
生物技术实践
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幻灯片 2重温生物学术语，让你的答题更规范、更专业、更能打动阅卷老师！
玫瑰红，培养基，无菌技术，煮沸消毒法，巴氏消毒法，化学药剂消毒法，灼烧灭菌，干热灭菌，高压蒸汽灭菌，稀释涂布平板法，平板划线法，菌落，选择培养基，鉴别培养基，固体培养基，液体培养基，纤维素酶，刚果红，外植体消毒，胚状体，愈伤组织，初花期，完全未开放的花蕾，单核靠边期，氯化汞，次氯酸钙，蒸馏，压榨，萃取，水溶性有机溶剂，水不溶性有机溶剂，石油醚，纸层析
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读读教材基础
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幻灯片 5
一、果酒和果醋的制作
1．制作原理和发酵条件的比较
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幻灯片 62.果酒和果醋的制作流程
挑选葡萄→________→榨汁→酒精发酵→________
↓
醋酸发酵→________
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为什么葡萄酒放置时间过久会有酸味？
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幻灯片 8二、腐乳的制作
1．腐乳的制作原理
(1)菌种：腐乳的发酵中起主要作用的是________，其新陈代谢类型是________。
(2)菌种作用：毛霉等微生物能产生________和________。
蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
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幻灯片 92．腐乳的制作流程
让豆腐上长出毛霉→________→加卤汤装瓶→密封腌制。
3．影响腐乳品质的条件
(1)盐：析出豆腐中的水，抑制________。
(2)酒：卤汤中酒的含量控制在________左右。酒可以抑制________的生长，同时使腐乳具有独特的香味。
(3)香辛料：既可调制腐乳的风味，又具有________的作用。
(4)其他：含水量、发酵温度、发酵时间等。
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三、制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量
1．泡菜的制作原理
(1)菌种：泡菜的制作离不开________，在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。
(2)腌制条件：控制腌制的________、温度和食盐的用量，防止杂菌污染，严格密封。
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幻灯片 112．泡菜的制作流程
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②操作流程：配制溶液→制备________→制备样品处理液→________。
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幻灯片 14一、1.无氧 2C2H5OH 2CH3COOH CH3COOH 需氧 不需氧 2.冲洗 果酒 果醋
二、1.(1)毛霉 异养需氧型 (2)蛋白酶 脂肪酶 2.加盐腌制 3.(1)微生物的生长 (2)12% 微生物 (3)防腐杀菌
三、1.(1)乳酸菌 (2)时间 3.(1)①中毒 ②亚硝胺 (2)①玫瑰红色 ②标准显色液 比色
[想一想] 提示：当缺乏糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
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1．教材第4页旁栏思考题
(1)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
(2)制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35℃？
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温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。
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2．教材第7页旁栏思考题
(1)我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？
含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。
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3．教材第9页练习
(1)你能总结果酒、果醋、腐乳、泡菜这几种发酵食品在利用微生物的种类和制作原理方面的不同吗？你能总结出传统发酵技术的共同特点吗？
果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵，
果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变成醋酸的代谢，
腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类，
泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。
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传统的发酵技术都巧妙的利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。
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研研核心要点
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1．果酒和醋酸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氧。
因酵母菌产生酒精时是厌氧的，应控制充入氧的量，故应在充气口设置开关。
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(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需设排气口；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。
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幻灯片 242．果酒和果醋的制作原理及发酵条件比较
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[师说·一语破天机]
本部分知识是高考命题的热点，无论单科还是理综，常考知识点。命题多考查果酒、果醋制作过程的条件控制、主要工艺及菌种选择等内容。
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幻灯片 27[选题·典型中选秀]
例1：[2010·海南生物，25]葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题。
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。
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幻灯片 28(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象是________。丙同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象是________。
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上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是________。
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幻灯片 30[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
(1)在制作果酒的时候，常用酵母菌作菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为酒精和CO2。(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵产生的CO2会使瓶内压力升高，所以应定期排气。
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幻灯片 31
(二)调动和运用知识解题
(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒 (4)未及时排气
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幻灯片 32
1．原理
(1)腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型。
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
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幻灯片 332．流程
3．注意的问题
(1)腐乳发酵中杂菌的控制
①事先将馒头放在温暖潮湿处培养毛霉，当馒头上长出青点(青霉菌落)、黄点(黄曲霉菌落)、红点(红曲霉菌落)时，及时用镊子和解剖针剔除，保留白毛让其生长黑色孢子。
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幻灯片 34②消毒：将豆腐块加热，杀死表面的微生物，防止其他微生物的干扰。
③接种：将上述馒头上的孢子弹在豆腐块上，并用灭菌后的食品袋罩上，放在适宜的温度下培养。
(2)腐乳制作所需豆腐的含水量及意义
豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸；若含水量过少，则不利于毛霉的生长，毛霉的代谢也离不开水。
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(3)配制卤汤时酒量的控制
加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少，达不到杀死微生物的目的，导致豆腐腐败；若过多，不但杀死了微生物，而且会因酒精度过高抑制了酶的活性，从而影响腐乳的成熟，同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味。一般应控制在12%左右。
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[师说·一语破天机]
本讲内容，高考也有所涉及有时单独命题，也多与其它知识综合在一起考查。
[选题·典型中选秀]
例2：[2012·海南高考，30]回答下列关于腐乳制作的问题：
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幻灯片 38 (1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是________，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为________和________；其产生的________能将豆腐中的脂肪水解为________和________。
(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制________生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的________。
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幻灯片 39
[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
(1)发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸，产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。
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幻灯片 40
(2)发酵过程中加盐腌制，不仅可以调制风味，而且能够抑制杂菌等其他微生物。
(3)腐乳制作后期加入卤汤，卤汤不仅可以防腐，还可以使腐乳具有独特的风味(或香味)。
(二)调动和运用知识解题
(1)毛霉 肽 氨基酸 脂肪酶 甘油 脂肪酸 (2)微生物 (3)风味
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幻灯片 41
1. 原理
(1)泡菜的制作原理
泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
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幻灯片 42
(2)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。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比，可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
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幻灯片 432. 流程
(1)泡菜的制作
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3．实验分析
(1)乳酸菌的种类分析
乳酸菌属原核生物，它是能通过发酵将糖类转化成乳酸的细菌的总称，常见的有乳酸杆菌和乳酸链球菌，所以乳酸菌不是一个种群，而是一类生物。
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(2)泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
①发酵初期：以不抗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活动。该时期利用了氧气，产生了厌氧环境，乳酸菌才开始活动。此时乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。
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幻灯片 47
②发酵中期：由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，只有乳酸菌活动增强。此时期乳酸菌数量达到最高峰，乳酸的量继续积累。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。所以
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幻灯片 48在整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势(如图所示)。
③发酵后期：由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全被抑制。
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幻灯片 50
[师说·一语破天机]
本部分知识单独命题的可能性较小，多与其它知识点综合命题。
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幻灯片 51[选题·典型中选秀]
例3：如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是( )
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幻灯片 52[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌制的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐，在腌制几天后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰，但随着腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖，同时，生成的亚硝酸盐又被分解，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。
(二)完美答案[C]
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幻灯片 53
随堂对点练习
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幻灯片 541. [2012·江苏高考，21]下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述， 不合理的是( )
A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D．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
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幻灯片 55答案：D
解析：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延长，A正确；在糖源、氧气充足的条件下，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，B正确；果酒发酵过程中，营养物质消耗，并且有水的生成，密度会逐渐减小，C正确；将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，近瓶口表面的盐要铺厚一些，但底层不需要大量用盐，D错误。
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幻灯片 562. [2011·江苏高考，3]下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是( )
A．腐乳制作所需要的适宜温度最高
B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
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幻灯片 57答案：D
解析：本题考查传统发酵技术的应用，意在考查考生的辨别比较能力。果醋制作所需要的适宜温度最高，为30～35℃；果醋制作所用的菌种(醋酸菌)为好氧细菌，只进行有氧呼吸；腐乳制作所用的菌种主要是毛霉；酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌种都具有细胞壁，都既有DNA又有RNA，细胞中都有核糖体。
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幻灯片 583．酵母菌是一种真菌，与人们的日常生活密切相关，也是现代技术研究常用的模式生物，请回答：
(1)土壤中富含各种微生物，将其浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌，这一过程叫做________，这种特定培养基可称为________。
(2)用酵母菌发面做馒头时，在发酵的面团里加入一些纯碱的主要作用是_________________________________。
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幻灯片 59(3)制作果酒时，将酵母菌加入到葡萄汁中，控制好发酵条件，10 d后得到散发着酒香的成品，此过程的原理是______________________________________________。
(4)苹果醋也是受现代人所青睐的健康饮品之一，其生产过程中则利用了代谢类型为________的________的发酵作用，该过程需要控制的温度条件是________。
(5)在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行，请用相关反应式表示：______________________。
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幻灯片 60
答案：(1)酵母菌的分离 选择培养基
(2)中和发酵时产生的酸类物质
(3)在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵
(4)异养需氧型 醋酸菌 30℃～35℃
(5)C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
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幻灯片 61解析：土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌，这属于酵母菌的分离，所用的特定培养基为选择培养基。用酵母菌发面做馒头时，酵母菌呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，发酵的面团里加入一些纯碱可中和碳酸。酵母菌酿酒是利用酵母菌无氧呼吸能产生酒精。果醋是醋酸菌的发酵产物，发酵适宜温度为30℃～35℃，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型。果醋的制作往往在果酒制作的基础上进行，相关反应式为：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。
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幻灯片 62
4．豆腐乳的品种很多，红方腐乳因加入红曲而呈红色，味厚醇香；糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。就腐乳制作回答下列问题：
(1)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。
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幻灯片 63(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的________，通过发酵，豆腐中营养物质的种类________，且更易于消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、________、________等。
(4)含水量为________左右的豆腐块适于制作腐乳，若你完成了腐乳制作，可以从________等方面评价腐乳的质量。
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幻灯片 64答案：(1)毛霉 (2)蛋白酶等酶类 增多 (3)酒 香辛料 (4)70% 色泽、口味、块形
解析：腐乳制作有多种微生物参与，起主要作用的是毛霉。毛霉等微生物产生的蛋白酶等将豆腐中的营养成分分解成小分子物质，更易于消化和吸收。在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、酒、香辛料等。含水量为70%左右的豆腐块适于制作腐乳，完成了腐乳制作，可以从色、香、味、形等方面评价腐乳的质量。
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幻灯片 655. 泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。请回答：
(1)制作泡菜的原理是_________________________。
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幻灯片 66(2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(3)现有红萝卜和白萝卜，你认为更适合用做实验材料的是________；原因是________________________________。
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幻灯片 67(4)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此实验结果，你认为比较适合制作泡菜的食盐浓度为________；原因是____________
________________________________________________________________________。
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幻灯片 68
答案：(1)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸
(2)盐酸酸化 重氮化 玫瑰红
(3)白萝卜 避免植物中的色素对显色反应产生干扰
(4)5% 因为食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值
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幻灯片 69解析：泡菜是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。亚硝酸盐在盐酸酸化条件下，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。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。白萝卜比红萝卜更适合用做实验材料，因为红萝卜含有红色素，容易干扰显色反应。从题图中看出，5%的食盐浓度适合制作泡菜，因为食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值。
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幻灯片 70----
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