2020届高考生物艺考生总复习九生物技术与工程第14讲生物技术高频命题点2传统发酵技术的应用教学案.docx

高频命题点2传统发酵技术的应用真题领航目标方向导入高考1(2019江苏卷，9)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是()A利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵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解析：B本题借助对传统发酵技术的应用，考查对发酵技术的综合应用能力；通过对发酵技术的应用分析，体现了科学探究素养中的技术评价与结果分析要素。乳酸菌为严格厌氧型细菌，通气会造成乳酸菌死亡，A错误；家庭酿制葡萄酒利用的主要是附着在葡萄果皮上的野生酵母菌，果醋发酵需要的醋酸杆菌常从变酸酒的表面菌膜中获取，腐乳的制作主要利用空气中的毛霉孢子，三者都不是纯种发酵，B正确；果醋发酵中随着醋酸的产生，pH逐渐降低，果酒发酵中会产生较多的CO2，使发酵液pH降低，C错误；毛霉产生的酶有蛋白酶和脂肪酶等，但毛霉不产生纤维素酶，D错误2(2017全国卷，37)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_。解析：(1)该实验的自变量是菌种、发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。(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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。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知识拓展培养学生文字表达能力1传统发酵技术除抑制杂菌繁殖外，还要控制哪些发酵条件？_答案：发酵的温度、pH、O2浓度及发酵时间。2腐乳制作中盐、酒各种香辛料的共同作用是什么？_答案：调味作用，同时也有杀菌防腐作用。3在制作泡菜时，为什么要测定亚硝酸盐的含量？答案：测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的最佳时间。核心整合掌握必备生物知识1理清3种传统食品的发酵技术(填表)食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌兼性厌氧无氧呼吸产生酒精1825果醋醋酸菌有氧糖(酒精)醋酸3035 腐乳毛霉等有氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪1518 2.微生物在传统发酵技术中的应用(填表)项目果酒和果醋的制作腐乳制作泡菜制作原理a.酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇；b.醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物乳酸菌将糖转化为乳酸实验流程让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制操作注意事项a.材料选择与处理；b.防止发酵液污染，控制好发酵条件a.材料用量；b.防止杂菌污染；c.控制温度及酒精含量a.泡菜坛的选择；b.腌制条件(无氧)答案：1825有氧醋酸毛霉无氧醋酸乳酸把握控制杂菌的“三大措施”(1)通过发酵条件控制杂菌。a无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。b酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。(3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。考向立意突显科学思维和科学探究能力的考查考向以传统发酵的应用为载体，考查学生科学探究的能力1苹果醋是以苹果汁为原料发酵而成的，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：(1)图示中的过程和分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在O2充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是1825 ，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是3035 ，所以第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。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2如图为腐乳制作的流程示意图，请据图分析回答下列问题：(1)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉，其菌种来自_。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。(2)腐乳制作的原理主要利用了毛霉等微生物产生的_，通过发酵使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要_。加入卤汤后，要用胶条密封，密封时最好将瓶口通过酒精灯火焰，防止_。(4)配置卤汤所加的香辛料的作用是调制腐乳的风味和防腐杀菌；若你完成了腐乳制作，可以从_等方面评价腐乳的质量。(5)吃腐乳时往往会发现有一层无毒致密的“皮”，该“皮”是由_形成的。(6)腐乳含嘌呤量普遍较高，痛风、肾病患者及消化道溃疡患者，宜少吃或不吃，以免加重病情；腐乳中的嘌呤产生可能来自_代谢产物。解析：(1)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。现代的腐乳生产将优良的菌种接种在豆腐上，可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。(2)腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸。使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒，加入卤汤后，封瓶时将瓶口通过酒精灯火焰的目的是防止瓶口被污染。(4)完成了腐乳制作。可以从色泽、口味、块形等方面评价腐乳的质量。(5)在制作腐乳过程中，在腐乳表面的皮实际上由毛霉的匍匐菌丝形成的。(6)嘌呤是核酸的组成成分，因此腐乳中产生的嘌呤可能来自核酸的代谢产物。答案：(1)空气中的毛霉孢子(2)蛋白酶、脂肪酶等酶类(3)用沸水消毒瓶口被污染(4)色泽、口味、块形(5)毛霉的匍匐菌丝(6)核酸一、选择题1农业生产上有一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤。为修复被污染的土壤，可按图示程序选育出能降解该除草剂的细菌。已知该除草剂(含氮有机物)在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。请分析回答：(1)微生物接种是微生物学研究中最常用的基本操作技术，该技术的核心是_。(2)在选育过程中，应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一_的培养基上。通过比较单菌落周围_的大小，可筛选出高效的目的菌。实验结果如上图显示的AE五种菌株中，_是最理想菌株。(3)若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_。将1 mL土壤溶液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度各在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经过适当培养后，6个平板上的菌落数分别为59、57、58和2、7、5，空白对照组的平板上没有菌落，则每升土壤溶液中活菌数的理论值为_个。实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大，因为_。(4)科研人员用放射线处理该细菌，获得突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如下表所示：接种的菌种一般培养基实验处理及结果A不生长添加营养物质甲，能生长B不生长添加营养物质乙，能生长AB能生长不添加营养物质甲、乙，能生长请分析突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因。_。解析：(1)微生物接种技术的核心是防止杂菌污染。(2)已知该除草剂为含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明；降解该除草剂的细菌能分解培养基中的该除草剂，使培养基中出现透明圈。可见，在选育能降解该除草剂的细菌的过程中，应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一氮源的培养基上。通过比较单菌落周围透明圈的大小，可筛选出高效的目的菌。实验结果图显示的AE五种菌株中，E菌落周围的透明圈最大，因此E是最理想菌株。(3)对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用稀释涂布平板法进行接种。统计菌落数目时，一般选择菌落数在30300的平板进行计数，因此应选择稀释度为10倍的、分别接入0.1 mL稀释液的3个平板上的菌落数(分别为59、57、58)进行统计，则每升土壤溶液中活菌数的理论值为(595758)310(0.1103)5.8106(个)。由于统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大。(4)分析表中信息可知：突变株A生长需要营养物质甲，突变株B生长需要营养物质乙，据此可推知，突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是：突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供。答案：(1)防止杂菌污染(无菌操作)(2)氮源透明圈E(3)稀释涂布平板法5.8106统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(4)突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供2为探究大肠杆菌CV101菌株和CV103菌株的营养需求，某团队在营养成分相同的含醋酸盐的培养液中分别接种CV101菌株和CV103菌株，并置于相同且适宜的环境中培养，每隔一段时间统计两种菌株的生长状况。实验数据如下图所示，回答下列问题：(1)醋酸盐培养基从物理性质上来看属于_培养基，该培养基主要应用是_；从功能上来看属于_培养基；(2)由图可知：更适应醋酸盐培养基环境的菌株是_，其依据是_，原因是_。(3)若要统计培养30小时后醋酸盐培养基中的CV101活菌数，可采用_法；为保证能在固体培养基上获得单个菌落，接种前，需取1 mL该菌液进行_处理。解析：(1)根据题干信息分析，某团队在营养成分相同的含醋酸盐的培养液中分别接种CV101菌株和CV103菌株，因此该培养基属于液体培养基，有利于菌种的扩大培养；从功能上看其属于选择培养基。(2)据图分析可知，在一定时间内，CV101菌株在该培养基中数量持续增多，而CV103菌株的数量减少且维持在较低水平，说明CV101菌株能以醋酸盐为碳源，因此CV101菌株是更适应醋酸盐培养基环境的菌株。(3)常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中后者可以用于菌种的计数；为保证能在固体培养基上获得单个菌落，接种前，需取1 mL该菌液进行梯度稀释处理。答案：(1)液体扩大培养选择(2)CV101菌株在一定时间内CV101菌株在该培养基中数量持续增多，而CV103菌株的数量减少且维持在较低水平CV101菌株能以醋酸盐为碳源(3)稀释涂布平板梯度稀释3某地盛产葡萄、柿子等水果，但因销路不畅，造成水果严重积压，腐烂变质。某驻村扶贫支教老师为解决葡萄、柿子等资源严重损耗问题，组织学生设计了如图1所示装置，试图探究以柿子为原料制作柿子酒、柿子醋。请回答下列问题：(1)酵母菌的分离和纯化：用清水冲洗葡萄12遍除去污物，用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和环境温度等方面满足需求，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则被抑制。应注意的相关操作是_。若要通过酵母菌的单菌落进行计数，应在培养液中加入_，采用_法分离和计数。_(填“能”或“不能”)用这种培养基对酵母菌进行扩大培养。(2)柿子酒、柿子醋的制备：若在甲瓶内装入打碎的柿子浆，加入_酶，能较好的提升柿子酒的清澈度。当酒精发酵基本完成时，将果汁的酒精浓度稀释至56度，然后导入乙瓶(装有5%10%的醋酸菌液)，搅匀，将温度保持在30 ，进行醋酸静置发酵。该过程中，对乙瓶应进行的操作是_。为探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系，进行了相应实验，获得图2所示实验数据。在接种后70 h，接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因是_。答案：(1)缺氧、呈酸性夹住a、b，关闭c、e，间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2琼脂稀释涂布平板不能(2)纤维素酶和果胶打开夹子d，通入无菌的空气醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多4(2019高三北京海淀模拟)某校课外兴趣小组对某种品牌的酸奶中乳酸菌的数量进行了测定。取6支灭菌的试管，分别加入9 mL灭菌的生理盐水，编号为B1、B2、B3、B4、B5、B6；吸取1 mL酸奶样液加入试管B1中，混合均匀；然后另取一支吸管从B1中吸取1 mL溶液，加入B2中，依次类推，最后从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，涂布三个平板，其菌落数分别为251、265、276个。请回答下列问题：(1)乳酸是乳酸菌_呼吸的产物，进行的场所是_。(2)制备乳酸菌的培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是_。平板冷凝后，倒置的目的是_。(3)该兴趣小组对乳酸菌接种所采用的方法是_。根据三个平板中的菌落数，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为_个/mL，该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比，一般_(填“偏大”或“偏小”)。(4)为了使测量的结果更加准确，对照组的设置应该是_。解析：(1)乳酸是乳酸菌进行无氧呼吸的产物，无氧呼吸的场所是乳酸菌细胞的细胞质基质。(2)制备培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是干热灭菌法，对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。平板冷凝后，将平板倒置的目的是防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染，同时也可以避免培养基中的水分过快地挥发。(3)根据题干的操作步骤可推知，得到的是101、102、103、104、105、106倍的稀释液。从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，三个平板中菌落数分别为251、265、276个，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为(251265276)3101062.64109个/mL。稀释涂布平板法测定活菌数目时，因为相邻的细菌可能形成一个菌落，因此测定值可能比实际值小。(4)为了使测量的结果更加准确，需要另增设一组培养基，接种等量无菌水，主要是检测对培养基和培养器具灭菌是否彻底和操作是否严格按无菌操作要求进行。答案：(1)无氧细胞质基质(2)干热灭菌法防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基，也可以避免培养基中的水分过快地挥发(3)稀释涂布平板法2.64109偏小(4)另增设一组培养基，接种等量无菌水，其他操作均相同5土壤是微生物的天然培养基。回答下列问题：(1)按照如表所示配方配制1 000 mL牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本