高三生物二輪復(fù)習(xí)課件微生物的應(yīng)用專(zhuān)題

高考二輪復(fù)習(xí)微生物的應(yīng)用專(zhuān)題Biological=bio+logical(2020山東,12)我國(guó)的釀酒技術(shù)歷史悠久,古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗(yàn)?！洱R民要術(shù)》記載:將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā),如魚(yú)眼湯,凈淘米八斗,炊作飯,舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化,冒出魚(yú)眼大小的氣泡,把八斗米淘?xún)?蒸熟,攤開(kāi)冷透。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.“浸曲發(fā)”過(guò)程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚(yú)眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對(duì)釀酒過(guò)程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過(guò)高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡真題回顧答案

C

解析

由題干可知,“浸曲發(fā)”是將酒曲浸到活化,在酵母菌活化的過(guò)程中酵母菌細(xì)胞吸水,代謝加快,A項(xiàng)正確;由題干可知,“魚(yú)眼湯”是冒出魚(yú)眼大小的氣泡,氣泡是酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的CO2外溢形成的,B項(xiàng)正確;“炊作飯”,即將米蒸熟,這是消除雜菌對(duì)釀酒過(guò)程的影響的主要措施,“凈淘米”是防止一些雜質(zhì)影響酒的品質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題干可知,“舒令極冷”是將蒸熟的米攤開(kāi)冷透,其目的是防止蒸熟的米溫度過(guò)高致使酒曲中的微生物死亡,D項(xiàng)正確。解讀

以一千四百多年前的經(jīng)典著作《齊民要術(shù)》中記載的傳統(tǒng)釀酒工藝為情境,考查了考生運(yùn)用現(xiàn)代發(fā)酵工程知識(shí)解釋釀酒過(guò)程的原理和現(xiàn)象的能力,同時(shí)弘揚(yáng)了我國(guó)優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,體現(xiàn)了考查的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性。泡菜、果酒和果醋的制作1.制作果酒、果醋

70%1/318~2510~1230~352.制作泡菜4:1

半壇八成水槽3.果酒、果醋和泡菜的制作比較

比較項(xiàng)目果酒制作果醋制作泡菜制作原理C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量當(dāng)

時(shí),C6H12O6+2O2

2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量;當(dāng)

時(shí),C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量

C6H12O62C3H6O3+能量缺少糖源O2、糖源充足

比較項(xiàng)目果酒制作果醋制作泡菜制作溫度

℃

℃

室溫氣體控制先通氣一段時(shí)間后再密封發(fā)酵容器或預(yù)留發(fā)酵容器

的空間。發(fā)酵旺盛期的CO2產(chǎn)量非常大,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次,防止發(fā)酵瓶爆裂

需不斷通入氧氣(

)

向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,密封發(fā)酵容器18~2530~351/3無(wú)菌空氣比較項(xiàng)目果酒制作果醋制作泡菜制作雜菌控制①實(shí)驗(yàn)材料的沖洗和實(shí)驗(yàn)用具的

;②酸性的發(fā)酵液具有

的作用;③發(fā)酵菌種迅速形成

種

檢測(cè)指標(biāo)可以嗅味和品嘗、用

檢驗(yàn)酒精含量,進(jìn)行酵母菌的鏡檢、測(cè)定pH等工作

通過(guò)觀察

的形成、嗅味和品嘗初步鑒定,再通過(guò)檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH進(jìn)一步鑒定。還可以在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌

泡菜的色澤和風(fēng)味,還可以通過(guò)在顯微鏡下觀察比較不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量聯(lián)系制作果醋可在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上進(jìn)行醋酸發(fā)酵滅菌抑菌優(yōu)勢(shì)重鉻酸鉀菌膜歸納總結(jié)菌種比較

產(chǎn)品菌種類(lèi)型代謝類(lèi)型菌種來(lái)源泡菜乳酸菌原核生物異養(yǎng)厭氧型天然菌種果酒酵母菌真核生物異養(yǎng)兼性厭氧型天然菌種果醋醋酸菌原核生物異養(yǎng)需氧型人工接種制作果酒和果醋(1)圖中甲、乙、丙的作用分別是什么?提示

通入空氣(氧氣)、排氣、取樣(對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè))。

(2)利用山楂制作果酒時(shí)添加白砂糖的目的是什么?圖中發(fā)酵瓶中山楂汁的量是否恰當(dāng)?為什么?提示

為酵母菌提供營(yíng)養(yǎng)(碳源),有利于酒精的生成。不恰當(dāng),因?yàn)樯介牧坎荒艹^(guò)發(fā)酵瓶體積的2/3,而且不能將排氣口淹沒(méi)。探究利用酵母菌和醋酸菌在不同條件下發(fā)酵制作果酒和果醋北方盛產(chǎn)山楂,常添加白砂糖和酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,釀成甜美的山楂酒。如果將山楂酒過(guò)濾后進(jìn)行稀釋,再添加醋酸菌,在一定條件下發(fā)酵,還可生產(chǎn)山楂果醋。據(jù)圖分析討論下列問(wèn)題。(3)醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí),無(wú)論是利用糖源還是酒精,甲都需要打開(kāi)。請(qǐng)說(shuō)明原因。

提示

醋酸菌是需氧菌,在生活過(guò)程中始終需要氧氣,如果氧氣中斷則會(huì)引起醋酸菌的死亡。(4)若要將發(fā)酵液中的葡萄糖直接發(fā)酵產(chǎn)生醋酸,除需要接種醋酸菌、通入無(wú)菌空氣外,還應(yīng)控制的發(fā)酵條件是什么?提示

控制發(fā)酵溫度,維持在30~35

℃。

果酒、果醋制作的過(guò)程和條件的控制(2020江蘇常州期中考試)下圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的釀制蘋(píng)果醋的基本流程圖和發(fā)酵裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.①過(guò)程要先切塊后清洗以減少雜菌的污染B.③過(guò)程發(fā)酵瓶中留1/3的空間可防止發(fā)酵時(shí)培養(yǎng)液溢出C.酵母菌發(fā)酵和醋酸桿菌發(fā)酵所需的溫度基本相同D.④過(guò)程需要將發(fā)酵裝置中的充氣口開(kāi)關(guān)關(guān)閉B歸納總結(jié)(1)果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路①因酵母菌在有氧條件下的繁殖速度快,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個(gè)過(guò)程中都需要氧氣。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無(wú)氧條件下,應(yīng)控制氧氣的進(jìn)入,故應(yīng)在充氣口設(shè)置開(kāi)關(guān)。②由于在發(fā)酵過(guò)程中都產(chǎn)生CO2,因此需要設(shè)排氣口;為防止空氣中微生物的污染,排氣口應(yīng)連接一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管。③因要對(duì)發(fā)酵的情況及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè),應(yīng)設(shè)置出料口以便于取料。(2)防止發(fā)酵液被污染的方法①榨汁機(jī)要清洗干凈并晾干。②發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒,或用洗潔精洗滌。③裝入葡萄汁后要封閉充氣口?！颈媲逡族e(cuò)易混】有關(guān)果酒和果醋的制作步驟的3個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄,榨汁前先沖洗后除去枝梗,以避免去除枝梗時(shí)引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。(2)防止發(fā)酵液被污染需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮,因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌。為避免雜菌污染:榨汁機(jī)要洗凈并晾干;發(fā)酵裝置要洗凈并用70%的酒精消毒;果酒制作時(shí)封閉充氣口;若用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置,每隔一定時(shí)間排氣時(shí)只需擰松瓶蓋,不要完全揭開(kāi)瓶蓋。果醋制作時(shí),要通過(guò)充氣口不斷通入無(wú)菌空氣。(3)控制好發(fā)酵時(shí)間與溫度,果酒制作時(shí)適時(shí)放氣。合作探究探究傳統(tǒng)泡菜利用植物體表面的天然乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵泡菜古稱(chēng)葅,北魏賈思勰的《齊民要術(shù)》一書(shū)中,就有制作泡菜的敘述。泡菜使用低濃度的鹽水,再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵,制成一種帶酸味的腌制品,只要乳酸含量達(dá)到一定的濃度,并使產(chǎn)品隔絕空氣,就可以達(dá)到久貯的目的。下圖是泡菜在腌制過(guò)程中,乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化規(guī)律,據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題。制作泡菜(1)從生物間的相互關(guān)系和條件變化分析,乳酸菌數(shù)量呈現(xiàn)這種變化規(guī)律的原因是什么?提示

發(fā)酵初期以不產(chǎn)酸的大腸桿菌和酵母菌的活動(dòng)為主,同時(shí)還有一部分硝酸鹽還原菌在該時(shí)期利用氧氣,產(chǎn)生了無(wú)氧環(huán)境,乳酸菌開(kāi)始活動(dòng);發(fā)酵中期由于乳酸菌產(chǎn)生了大量乳酸,其他細(xì)菌活動(dòng)受到抑制,乳酸菌活動(dòng)增強(qiáng);發(fā)酵后期由于乳酸的積累,酸度繼續(xù)增長(zhǎng),乳酸菌活動(dòng)也受到抑制,乳酸菌數(shù)量下降。(2)乳酸含量開(kāi)始很低,中后期急劇增加的原因是什么?提示

發(fā)酵初期有氧氣,乳酸菌活動(dòng)較弱,中后期氧氣含量減少,乳酸菌大量繁殖,乳酸的含量迅速積累。(3)分析亞硝酸鹽含量變化的原因。提示

發(fā)酵初期,乳酸菌和乳酸的量都比較少,由于硝酸鹽還原菌的活動(dòng),亞硝酸鹽含量逐漸增加;后期由于硝酸鹽還原菌受抑制,同時(shí)形成的亞硝酸鹽又被分解,因而亞硝酸鹽含量下降。(4)泡菜發(fā)酵時(shí)間是不是越長(zhǎng)越好?說(shuō)明理由。

提示

不是。泡菜發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),亞硝酸鹽含量相對(duì)降低,但是發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)產(chǎn)生其他有害物質(zhì)。

泡菜腌制過(guò)程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化歸納總結(jié)泡菜制作過(guò)程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化情況分析

發(fā)酵階段乳酸菌乳

酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有氧氣,乳酸菌活動(dòng)受到抑制)少增加(硝酸鹽還原菌作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動(dòng))積累增多,pH下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸積累,pH下降,抑制其活動(dòng))繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下降下降至相對(duì)穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)考向突破考向

泡菜的制作原理和過(guò)程分析某研究小組以“泡菜腌制過(guò)程中亞硝酸鹽含量變化”為課題開(kāi)展了如下表所示的研究。分析并回答下列問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)步驟泡菜壇ABC①加入洗凈的新鮮大白菜0.6kg0.6kg0.6kg②加入2L鹽水(濃度)4%14%24%③密封置于同一環(huán)境中④測(cè)定亞硝酸鹽含量封壇前進(jìn)行第一次測(cè)定,以后定期測(cè)定,如圖(1)實(shí)驗(yàn)中鹽水需煮沸并冷卻后才可使用,原因:

(2)圖中曲線1是

壇測(cè)定的結(jié)果,原因是

。泡菜的口味是

。制作泡菜效果最好的鹽水濃度為

。

(3)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,測(cè)定亞硝酸鹽含量時(shí)應(yīng)

。

煮沸是為了除去水中的氧氣和殺滅雜菌,冷卻后使用是為了避免高溫殺死乳酸菌等發(fā)酵菌種A鹽水濃度過(guò)低導(dǎo)致亞硝酸鹽含量過(guò)高而不下降酸而不咸14%設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn),多次測(cè)定后取平均值有關(guān)制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)材料的選擇及用量:①蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽;②清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1,鹽水要煮沸后冷卻。鹽水煮沸有兩大作用,一是除去水中氧氣,二是殺滅鹽水中的細(xì)菌。(2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,要迅速封口。(3)氧氣需求:①要選擇火候好、無(wú)裂紋、無(wú)砂眼、蓋子吻合好的泡菜壇,以創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛;②泡菜壇口邊緣的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無(wú)氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)常補(bǔ)水。(4)溫度:發(fā)酵過(guò)程中溫度控制在室溫即可,最好在26~36℃。溫度過(guò)高,則易滋生雜菌;溫度過(guò)低,則發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。亞硝酸鹽含量的測(cè)定測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽偶聯(lián)，形成玫瑰紅色溶液。將經(jīng)過(guò)反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。果酒和果醋的制作兼性厭氧型需氧型CO2酒精醋酸泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測(cè)定乳酸菌泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測(cè)定為獲得優(yōu)良的發(fā)酵食品，實(shí)驗(yàn)室在三支試管中培養(yǎng)了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌。下圖中甲、乙、丙三支試管的菌種及其發(fā)酵食品對(duì)應(yīng)正確的是（）A．甲試管：酵母菌—果酒、乙試管：醋酸菌—果醋、丙試管：乳酸菌—泡菜B．甲試管：醋酸菌—果醋、乙試管：酵母菌—果酒、丙試管：乳酸菌—泡菜C．甲試管：乳酸菌—泡菜、乙試管：酵母菌—果酒、丙試管：醋酸菌—果醋D．甲試管：醋酸菌—果醋、乙試管：乳酸菌—泡菜、丙試管：酵母菌—果酒D影響微生物生長(zhǎng)的因素1.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)2.水3.溫度：①酶活性②質(zhì)膜的流動(dòng)性③物質(zhì)的溶解度4.pH：①酶活性②膜的通透性、膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性③物質(zhì)的溶解性或電離性5.氧微生物類(lèi)型生長(zhǎng)溫度最低最適最高嗜冷0以下1520兼性嗜冷020—3035嗜溫15—2020—4545左右嗜熱4555—6580超嗜熱6580—90100以上微生物類(lèi)型最適生長(zhǎng)的氧氣體積分?jǐn)?shù)好氧菌≥20%微好氧菌2—10%耐氧厭氧菌2%以下兼性厭氧菌有氧或無(wú)氧專(zhuān)性厭氧菌不需要氧，有氧時(shí)死亡1.（2020年江蘇省高考生物試卷·18）某同學(xué)在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，他的做法錯(cuò)誤的是（

）A．選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁B．將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁C．酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程適時(shí)擰松瓶蓋放氣D．酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進(jìn)行醋酸發(fā)酵B2.（2018北京卷·4）以下高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，操作不正確的是A．在制作果酒的實(shí)驗(yàn)中，將葡萄汁液裝滿整個(gè)發(fā)酵裝置B．鑒定DNA時(shí)，將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進(jìn)行沸水浴C．用蘇丹Ⅲ染液染色，觀察花生子葉細(xì)胞中的脂肪滴（顆粒）D．用龍膽紫染液染色，觀察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中的染色體AA．夏季生產(chǎn)果酒時(shí)，常需對(duì)罐體進(jìn)行降溫處理B．乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過(guò)程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大C．正常發(fā)酵過(guò)程中罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓D．可以通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中殘余糖的濃度來(lái)決定何時(shí)終止發(fā)酵3.（2018江蘇卷·16）某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過(guò)程的研究，下列敘述錯(cuò)誤的是B4.（2020年全國(guó)統(tǒng)一高考生物試卷（新課標(biāo)Ⅲ)·37）水果可以用來(lái)加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（2）用果膠酶處理果泥時(shí)，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，原因是_____________________________________________________________。（3）現(xiàn)有甲乙丙三種不同來(lái)源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用____________________________________________________________________來(lái)表示。（4）獲得的果汁（如蘋(píng)果汁）可以用來(lái)制作果酒或者果醋，制作果酒需要_____菌，這一過(guò)程中也需要O2，O2的作用是_______________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于_____________（填好氧或厭氧）細(xì)菌。溫度對(duì)果膠酶活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高

在一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量酵母促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧5.閱讀下列材料，回答下列小題。甜瓣子是豆瓣醬的重要成分，風(fēng)味受蠶豆蛋白分解產(chǎn)生的氨基酸影響，也受發(fā)酵過(guò)程中不同微生物的多種代謝產(chǎn)物影響。其生產(chǎn)工藝如下圖所示。某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)加鹽水后的發(fā)酵階段的傳統(tǒng)工藝（鹽度15%，溫度37℃，發(fā)酵30天）進(jìn)行了改良，改良后甜瓣子風(fēng)味得以提升。新工藝參數(shù)如下表所示。時(shí)期時(shí)段（天）鹽度（%）溫度（℃）前期0~12612中期12~16637后期16~301537兩種工藝的結(jié)果比較見(jiàn)下圖。6.（2020年天津高考生物試卷·9）下列關(guān)于本研究的實(shí)驗(yàn)方法與原理的描述，錯(cuò)誤的是（）A．發(fā)酵開(kāi)始階段的微生物主要來(lái)源于制曲過(guò)程的積累B．蠶豆瓣可提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需的碳源和氮源C．溫度與鹽度都影響微生物的生長(zhǎng)繁殖D．定期取樣，使用平板劃線法統(tǒng)計(jì)活細(xì)菌總數(shù)7.（2020年天津高考生物試卷·10）下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，錯(cuò)誤的是（）A．新工藝中期活霉菌總數(shù)下降由溫度升高導(dǎo)致B．新工藝后期活細(xì)菌總數(shù)下降由溫度、鹽度均升高導(dǎo)致C．新工藝中期氨基酸產(chǎn)生速率較前期末加