必修生物技术实践 考纲研读热点提示1.运用发酵技术加工食品的基本方法2.测定食品加工中可能产生的有害物质专题一传统发酵技术的应用1.制作果酒和果醋的基本原理和方法，以及发酵的条件2.腐乳、泡菜制作的原理、方法及制作流程3.亚硝酸盐含量的检测方法考纲研读热点提示1.微生物的分离与培养2.某种微生物数量的测定3.培养基对微生物的选择作用4.利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用专题二微生物的培养与应用1.培养基的种类、营养要求及配制原则2.无菌技术的具体操作及应用3.运用相关技术解决微生物的分离与培养等实际问题考纲研读热点提示1.酶的存在与简单制作方法2.酶活性测定的一般原理和方法3.酶在食品制作和洗涤等方面的应用4.制备和应用固定化酶专题三酶的研究与应用1.酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用2.固定化酶、固定化细胞制备的优缺点和在生产中的应用考纲研读热点提示1.植物的组织培养技术2.从生物材料中提取某些特定的成分3.蛋白质的提取和分离4.PCR技术的基本操作和应用专题四生物技术在其他方面的应用1.组织培养的原理、条件及影响因素2.DNA粗提取的原理、方法、鉴定3.蛋白质提取的原理和方法4.PCR技术操作及原理第一讲生物技术在食品加工中的应用第一讲生物技术在食品加工中的应用课前自主学习 一、果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作课堂互动探究 1制作原理 果酒和果醋的制作3果酒和果醋的制作步骤的比较制果酒制果醋相同过程选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄12遍除去污物后，再去枝梗制作发酵液，防止杂菌污染发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意液体量不要超过发酵瓶总体积的不同过程将温度严格控制在1825 ，时间控制在1012 d左右。发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂检测指标：710 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量，进行酵母菌的镜检、测定pH等工作将温度严格控制在3035 ，并注意适时通过充气口充气检测指标：果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定。还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定4.注意事项(1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)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。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。1(2013江苏高考)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高B先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵C与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好D适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖解析：解答本题时需注意果酒和果醋的制作流程与适宜温度等知识。1825适合酵母菌发酵，醋酸菌为嗜温菌，果醋发酵的最适温度是3035，高于果酒发酵的最适温度，A项错误；实验中应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，B项错误；人工接种的菌种品质更好，且不容易存在杂菌污染，故比自然发酵获得的产品品质更好，C项错误；适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间，并且在与其他杂菌的竞争中能够占优势，故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D项正确。答案：D2.生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。右图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：(1)如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在_。果酒制果醋的反应式为：_。缺少糖源时，醋酸菌将_变为_，再变为醋酸。(2)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用_来检验，在_条件下，该物质与酒精反应呈现_色。(3)请指出用该发酵装置的一个缺点：_。解析：(1)酒精发酵的温度一般是1825 。缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。酒精能在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色。酒精发酵会产生二氧化碳，图示应加放气装置。1腐乳的制作流程腐乳的制作2影响腐乳品质的因素(1)盐：长满毛霉的豆腐块(毛坯)与盐的质量分数比为51。盐的浓度过高，影响口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，腐乳易腐败变质。(2)酒：配制制作腐乳所需的卤汤要加适量的酒(12%左右)，其目的是杀死微生物，酒精过少达不到目的，若过多，不但杀死微生物，而且会因酒精过高抑制酶的活性，影响腐乳的成熟，同时影响腐乳的风味。(3)香辛料：具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳风味或质量。(4)发酵的温度：前期发酵温度应保持在1518 ，并保持一定的时间，利于毛霉生长。3某同学在制作腐乳的过程中，发现豆腐腐败变质，下列不属于其原因的是()A用盐腌制时，加盐量太少B用来腌制腐乳的玻璃瓶，没有用沸水消毒C制作卤汤时，料酒加的量较多D装瓶后，没有将瓶口密封解析：豆腐腐败变质是杂菌繁殖造成的。用来腌制腐乳的玻璃瓶，没有用沸水消毒；装瓶后，没有将瓶口密封；用盐腌制时，加盐量太少或制作卤汤时加料酒量太少都会致使杂菌大量繁殖。相反，如果料酒加入过多，不会致使杂菌大量繁殖。答案：C1菌种所需菌种主要是乳酸菌。 泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定3操作流程4泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制)少增加(硝酸盐还原菌作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累增多，pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)4(2013新课标全国卷)回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。解析：结合泡菜制作过程的相关知识回答问题。(1)制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的杂菌。想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，这样菌体数量扩增速度会加快。(2)乳酸菌为厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质中进行。(3)温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增加，其他杂菌数量减少。答案：(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸1下列关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是()A为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶B醋酸发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染C制果酒和果醋的过程中每天需适时拧松或打开瓶盖D果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制果醋解析：果汁不能装满发酵瓶，因为发酵过程中会产生气体，装满后可能导致瓶子破裂；醋酸菌为好氧菌，所以发酵阶段不能封闭充气口；制果酒的过程中需适时拧松瓶盖，释放产生的气体；醋酸菌与酵母菌相比，其适宜温度高，在3035 。答案：D2(2013江苏高考)将右图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是()A探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通解析：打开阀a保证O2的供应，可以探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式，A项正确；经管口3取样只能检测酒精的产生情况，CO2通过管口2排出，B项错误；实验开始前对整个装置要进行气密性检查，确保有氧、无氧条件只是通过管口1控制的，C项正确；管口2连通装有澄清石灰水的试剂瓶，可通过观察澄清石灰水的浑浊程度来检测CO2的产生情况，D项正确。答案：B3关于测定亚硝酸盐含量的操作，错误的是()A质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性B对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避光保存C质量浓度为5 g/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境D制备样品处理液，加入氢氧化铝目的是中和氢氧化钠解析：对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性，能保证其稳定性，且应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发；制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色，使滤液变得无色透明。答案：D4下图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的曲线，正确的是()解析：泡菜的制作过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少。答案：C5(2013南京高三调研)下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是()A制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大C在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作解析：温度影响细胞呼吸过程中酶的活性，对酵母菌酒精发酵和醋酸菌的发酵都有很大影响。答案：B6下列关于腐乳制作的叙述，错误的是()A毛霉可利用其体内的酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸B卤汤中酒的含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐越易腐败C用盐腌制腐乳的过程中，要控制盐的用量，盐的浓度过高会影响口味，过低则不足以抑制杂菌的生长，导致豆腐腐败D其制作过程可以表示为：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制解析：豆类中含量最多的有机物是蛋白质，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。卤汤中酒的含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；卤汤中酒的含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，可能导致豆腐腐败。答案：B7(2013苏州模拟)果酒变酸、酸奶的制作、腐乳外部致密的一层“皮”，与其相关的微生物分别是()A醋酸菌、乳酸菌、毛霉B乳酸菌、毛霉、醋酸菌C醋酸菌、酵母菌、毛霉D酵母菌、醋酸菌、乳酸菌解析：果酒变酸是由于醋酸菌发酵产生醋酸的原因。酸奶的制作是通过乳酸菌无氧呼吸产生乳酸来完成的。腐乳外部致密的一层“皮”是毛霉生长所形成的菌丝，经腌制之后形成的。答案：A8下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A(带盖的瓶子)装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在1825 ，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(注意不是打开瓶盖)，之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在3035 ，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段除充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12 h左右松一松夹子放出多余的气体。制果醋阶段适时通过充气口向内通气。经过一段时间，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题。(1)酵母菌与醋酸菌在结构上的最大区别是：后者_。从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸菌的异化作用类型依次是_、_。(2)同学甲在制酒阶段，每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是_。同学乙制果醋阶段适时通过充气口向内通气，其目的是_。(3)制葡萄酒时要将温度控制在18 25 ，而制葡萄醋时要将温度控制在3035 ，原因是_。葡萄汁为酵母菌、醋酸菌等微生物的生长提供了_。(4)为了提高果酒品质也可在果汁中加入人工培养的酵母菌。利用_培养基(按用途分)可分离获得较为纯净的酵母菌菌种。解析：酵母菌为兼性厌氧型，醋酸菌为需氧型。装置中加入葡萄汁微生物就能正常生长，说明葡萄汁提供了微生物生长所需要的各种营养物质。分离菌种时用的培养基为选择培养基。答案：(1)无核膜(或答“无核膜包围的细胞核”“无成形的细胞核”)兼性厌氧型需氧型(2)制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子胀破，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入为果醋发酵提供氧气(3)酵母菌和醋酸菌生长和发酵的最适温度不同碳源、氮源等营养成分(4)选择9某综合实践活动小组进行了“探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量变化”的实验。下图为泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下表为测量结果：亚硝酸盐含量(mg/kg)封坛前第4天第8天第12天第16天1号坛0.150.60.20.10.12号坛0.150.20.10.050.053号坛0.150.70.60.20.2请根据上述情况，回答下列问题：(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是_。(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为_，为什么盐水需煮沸并冷却后才可使用？_。(3)为确保发酵过程所需的无氧环境，应注意_。(4)实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原因是_。(5)测定亚硝酸盐含量的方法是_。解析：(1)有些蔬菜中含有丰富的硝酸盐，这些蔬菜放置过久，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。(2)注意从煮沸和冷却两个方面说明操作的意图。(3)成功制作泡菜的关键是营造无氧环境，常用的方法是将坛口用水封好，防止外界空气进入。因此要经常补充坛盖边沿水槽中的水。(4)泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长，乳酸菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。可见，亚硝酸盐的含量与坛内的微生物种类和数量有关。(5)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，再与N1萘基乙二胺盐酸盐结合，使溶液呈玫瑰红色。将显色反应后的待测样品与已知浓度的标准显色液对比，即可大致估算出样品中亚硝酸盐的含量。答案：(1)亚硝酸盐含量低(2)41加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响(3)经常补充坛盖边沿水槽中的水(4)各坛中微生物种类和数量可能存在差异(5)比色法