第1章发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 素养 目标定位 目标素养 知识概览 发酵的概念 发酵与传统 发酵技术 腐乳的制作 传统发酵技术 发 1.知道发酵与传统发酵技术的概念和内涵， 菌种：乳酸菌 了解我国运用传统发酵技术制作的食品， 制作泡菜 原理 培养自主学习能力，认同我国传统饮食 术的 方法步骤 文化。 2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作 用 菌种：酵母菌 的过程，学会设计并安装简单的生产装 尝试制作传 统发酵食品 制作果酒 原理 置，培养科学探究能力。 方法步骤 菌种：醋酸菌 制作果醋 原理 方法步骤 课前·基础认知 一、发酵与传统发酵技术 (3)方法步骤。 1.发酵：人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过 配制 用清水和食盐配制质量分数为5%~20% 微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 盐水 的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用 2.传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合 物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的 微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵 装坛 均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛 时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续 及半固体发酵为主。 装至八成满 微思考①参与腐乳发酵的菌种有哪些？ 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐 提示多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲露和 腌制 水没过全部菜料，盖好坛盖 毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发 二、尝试制作传统发酵食品 发酵十酵过程中注意经常向水槽中补充水，根据 1.制作泡菜。 室内温度控制发酵时间 (1)菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。 2.制作果酒和果醋（以葡萄酒和葡萄醋为例）。 (2)原理：乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄 (1)菌种来源：制作果酒的菌种主要是附着在新鲜水果 糖分解成乳酸。 的采皮表面的酵母菌；制作果醋的菌种是醋酸茵，实验条件 下来自空气，工业上，后期发酵需要人工接种菌种
第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.知道发酵与传统发酵技术的概念和内涵, 了解我国运用传统发酵技术制作的食品, 培养自主学习能力,认同我国传统饮食 文化。 2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作 的过程,学会设计并安装简单的生产装 置,培养科学探究能力。 课前·基础认知 一、发酵与传统发酵技术 1.发酵: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.传统发酵技术:直接利用原材料中天然存在的微生 物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的 微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵 及半固体发酵为主。 微思考 1 参与腐乳发酵的菌种有哪些? 提示 多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和 毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。 二、尝试制作传统发酵食品 1.制作泡菜。 (1)菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。 (2)原理:乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄 糖分解成乳酸。 (3)方法步骤。 2.制作果酒和果醋(以葡萄酒和葡萄醋为例)。 (1)菌种来源:制作果酒的菌种主要是附着在新鲜水果 的果皮表面的酵母菌;制作果醋的菌种是醋酸菌,实验条件 下来自空气,工业上,后期发酵需要人工接种菌种。 1
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 (2)方法步骤。 微思考2制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在 器具的清 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精 18~30℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30~ 洗与消毒 ,清洗干净，并用体积分数为70%的酒 35℃？ 精消毒，晾干备用 提示温度是影响酵母菌和醋酸菌生长的重要因素。 葡萄的清 取新鲜葡萄，用清水冲洗1~2次，再 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃，因此，制作葡萄酒时需 洗与处理 去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 要将温度控制在18~30℃。而多数醋酸菌的最适生长温度 为30一35℃，因此，制作葡萄酷时要将温度控制在30 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入 榨汁 发酵瓶中，要留有大约13的空间， 35℃。 盖好瓶盖 徽判断 将温度控制在18~30℃进行发酵。 1.泡菜制作的前期通氧，后期应严格保持无氧条件。 果酒发酵 每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后 再拧紧瓶盖。发酵时间为10~12d。 2.利用带盖的瓶子制作果酒时，应将瓶子装满，以创造 可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情 无氧环境。() 况进行监测 答案1.×2.× 当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖 果醋发酵 上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发 酵温度为30一35℃，时间为7一8d 课堂·重难突破 泡菜的制作 何变化？（列表格进行分析） 提示 重难归纳 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 泡菜制作成功的关键点。 发酵 少（有O2,乳酸菌活 (1)材料的选择及用量。 少 增多 初期 动受抑制) 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，泡菜中的亚硝酸盐含量会增加，对人体 发酵 最多（乳酸抑制其 积累增多，pH 有害。 中期 减少 他微生物的活动) 下降 ②盐水的质量分数为5%一20%，盐水要煮沸后冷却。 煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气；二是杀灭盐水中的 微生物。 继续增多，pH继 减少（乳酸积累 (2)防止杂菌污染：每次取样的用具要洗净，并迅速 发酵 续下降：增加到 减少至相 pH下降，抑制乳 封口。 后期 酸菌的活动) 定程度时，开始 对稳定 (3)创造无氧环境。 减少 ①盐水要没过全部菜料。 ②泡菜坛坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证乳酸菌发 (2)自制泡菜时，如何避免杂菌污染？ 酵所需要的无氧环境，并在发酵过程中注意经常向水槽中补 提示①泡莱坛的密闭性要好，各种用具尽量灭菌处 充水。 理：②蔬莱的清洗可以除去一些杂菌：③食盐的用量适宜可 (4)温度：发酵温度控制在室温即可，最好在26~36℃。 以控制杂菌的繁殖：④香辛料也具有抑菌的作用：⑤盐水的 温度过高，则易滋生杂菌：温度过低，则发酵时间延长。 浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑 (5)装坛方法：装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛 制好氧细菌的繁殖。 料，继续装至八成满。装至八成满是为了防止发酵过程中发 酵液溢出。 典例剖析 ?情境体验 制作泡菜的过程实际上是利用了乳酸菌的细胞呼吸原 我国制作泡菜的历史悠久。北魏贾思勰《齐民要术》中 理。将原料放入泡菜坛后，按照下列哪项处理能得到可口的 记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。”就餐时， 泡菜？() 碟酸甜香脆的泡菜，可增强食欲。尽管泡菜的味道不错， A.马上密闭，保持温度在26一36℃ 但为健康着想，还是应该多吃新鲜蔬菜，少吃腌制食品。因 B.一直通风，不密闭，保持温度在26~36℃ 为当泡菜中的亚硝酸盐含量过高时，会危害人体健康。 C.先通风后密闭，保持温度在26~36℃ (1)泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量有 4 D.马上密闭，保持温度在60℃以上
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 (2)方法步骤。 微思考 2 制作葡萄酒时,为什么要将温度控制在 18~30℃? 制作葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~ 35℃? 提示 温度是影响酵母菌和醋酸菌生长的重要因素。 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,因此,制作葡萄酒时需 要将温度控制在18~30℃。而多数醋酸菌的最适生长温度 为30~35℃,因此,制作葡萄醋时要将温度控制在30~ 35℃。 微判断 1.泡菜制作的前期通氧,后期应严格保持无氧条件。 ( ) 2.利用带盖的瓶子制作果酒时,应将瓶子装满,以创造 无氧环境。( ) 答案 1.× 2.× 课堂·重难突破 一 泡菜的制作 重难归纳 泡菜制作成功的关键点。 (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,泡菜中的亚硝酸盐含量会增加,对人体 有害。 ②盐水的质量分数为5%~20%,盐水要煮沸后冷却。 煮沸有两大作用:一是除去水中的氧气;二是杀灭盐水中的 微生物。 (2)防止杂菌污染:每次取样的用具要洗净,并迅速 封口。 (3)创造无氧环境。 ①盐水要没过全部菜料。 ②泡菜坛坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发 酵所需要的无氧环境,并在发酵过程中注意经常向水槽中补 充水。 (4)温度:发酵温度控制在室温即可,最好在26~36℃。 温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。 (5)装坛方法:装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛 料,继续装至八成满。装至八成满是为了防止发酵过程中发 酵液溢出。 我国制作泡菜的历史悠久。北魏贾思勰《齐民要术》中 记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。”就餐时, 一碟酸甜香脆的泡菜,可增强食欲。尽管泡菜的味道不错, 但为健康着想,还是应该多吃新鲜蔬菜,少吃腌制食品。因 为当泡菜中的亚硝酸盐含量过高时,会危害人体健康。 (1)泡菜制作过程中,乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量有 何变化? (列表格进行分析) 提示 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵 初期 少(有O2,乳酸菌活 动受抑制) 少 增多 发酵 中期 最多(乳酸抑制其 他微生物的活动) 积 累 增 多,pH 下降 减少 发酵 后期 减少 (乳 酸 积 累, pH 下降,抑 制 乳 酸菌的活动) 继续增多,pH 继 续下降;增加到一 定程度时,开始 减少 减少 至 相 对稳定 (2)自制泡菜时,如何避免杂菌污染? 提示 ①泡菜坛的密闭性要好,各种用具尽量灭菌处 理;②蔬菜的清洗可以除去一些杂菌;③食盐的用量适宜可 以控制杂菌的繁殖;④香辛料也具有抑菌的作用;⑤盐水的 浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件,同时又能抑 制好氧细菌的繁殖。 典例剖析 制作泡菜的过程实际上是利用了乳酸菌的细胞呼吸原 理。将原料放入泡菜坛后,按照下列哪项处理能得到可口的 泡菜? ( ) A.马上密闭,保持温度在26~36℃ B.一直通风,不密闭,保持温度在26~36℃ C.先通风后密闭,保持温度在26~36℃ D.马上密闭,保持温度在60℃以上 2
第1章 发酵工程 答案A 2.比较果酒和果醋的制作。 解析乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，因此在制作泡莱 比较项目 制作果酒 制作果醋 的过程中要隔绝空气，并保持适宜温度。 学以致用 C6H206+202 酶 2 CHCOOH(乙酸)+ 某人利用乳酸菌制作泡菜时，因操作不当，泡菜腐烂。 CoH2Og →2C2HOH 2H20+2C02+能量 下列相关叙述错误的是() 原理 A罐口密闭缺氧，有利于乳酸菌的生长繁殖 (酒精)+2CO2+能量 CH,0H+O,爵 B.罐口封闭不严，O2抑制了乳酸菌的生长繁殖 CH COOH(乙酸)+ C.罐口封闭不严，O2抑制了其他腐生细菌的生长繁殖 H2O+能量 D.罐口封闭不严，促进了好氧腐生细菌的生长繁殖 答案C 温度 18~30℃ 30-35℃ 发 解析乳酸菌是厌氧细菌，发酵过程中，罐口封闭不严， 时间 10-12d 7-8d 酵 O2进入，会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制：同时，由于O2的 条 前期需氧，后期 氧气 不需氧 一直需氧 进入，其他好氧细菌大量繁殖，导致泡菜腐烂。 件 二 果酒和果醋的制作 pH 酸性 酸性 可以通过嗅味或用重铬 通过观察菌膜的形 重难归纳 酸钾检验酒精是否生 成、嗅味初步鉴定，再 1.果酒和果醋的发酵装置的设计。 检测指标 成。在酸性条件下，重 通过检测和比较乙酸 铬酸钾与酒精反应呈现 发酵前后的pH进 充气口 灰绿色 步鉴定 在乙酸发酵时连接 排气口。 充气泵进行充气 排出酒精发酵时产生 联系 乙酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行 的C02；通过一个长 出料口色 而弯曲的胶管与瓶身 挑选 葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 乙酸发酵 2 连接，可有效阻止空 用来取样 制作流程 气中微生物的进入， 避免来自空气的污染 果酒 果醋 制作采酒和果醋的发酵装置示意图 易错提醒 (1)设计思路。 醋酸菌是好氧细菌，它对O2的含量特别 ①因酵母菌的大量繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌， 敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2,也会 所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要O2:因 引起醋酸菌死亡：其将乙醇转化为乙醛进而变为乙酸的 酵母菌是在无氧条件下产生酒精的，所以果酒制作的后期应 条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。 防止O2进入发酵瓶，故应设置可开闭的充气口。 ②由于在发酵过程中都产生C02,因此需要设置排气 3.实验结果分析。 口：为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯 (1)若酵母菌数量少，产生的酒精少，原因可能是发酵前 曲的胶管。 期酵母菌没有充分地进行有氧呼吸，酵母菌的繁殖受到 ③因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口，以 抑制。 便于取料。 (2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产 (2)该装置的使用方法：制作果酒时，应该关闭充气 生酒精，原因可能是发酵后期密封不严，酵母菌进行了有氧 口：制作果醋时，应将充气口连接充气泵，通入无菌空 呼吸。 气(02)。 (3)若产生的乙酸少，则很可能是O2不足所致。 (3)在制作果醋时，若糖源不足，可以用果酒来制果醋。 这种情况下，需要在果酒中加入醋酸菌。 学情境体罗 特别提醒「 葡萄酒醇厚、浓郁，耐人寻味：苹果酒清香、明快，风味清 酒精发酵为无氧发酵，并非开始就是严格 爽。如果将果酒进一步发酵，还能获得果醋。某同学在家中 进行了果酒和果醋的制作，其中有几个操作影响了制作的效 的无氧环境。在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”： 果：①为了方便，他先将新鲜的葡萄去除枝梗，再将葡萄进行 “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖：“密 清洗：②将榨出的葡萄汁装入发酵瓶时，为了获得更多的果 封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 酒，发酵液超过了2/3。请分析影响制作效果的具体原因。 提示①应该先冲洗葡萄，再去除枝梗，以避免去除枝
第1章 发酵工程 答案 A 解析 乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,因此在制作泡菜 的过程中要隔绝空气,并保持适宜温度。 学以致用 某人利用乳酸菌制作泡菜时,因操作不当,泡菜腐烂。 下列相关叙述错误的是( ) A.罐口密闭缺氧,有利于乳酸菌的生长繁殖 B.罐口封闭不严,O2 抑制了乳酸菌的生长繁殖 C.罐口封闭不严,O2 抑制了其他腐生细菌的生长繁殖 D.罐口封闭不严,促进了好氧腐生细菌的生长繁殖 答案 C 解析 乳酸菌是厌氧细菌,发酵过程中,罐口封闭不严, O2 进入,会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制;同时,由于O2 的 进入,其他好氧细菌大量繁殖,导致泡菜腐烂。 二 果酒和果醋的制作 重难归纳 1.果酒和果醋的发酵装置的设计。 制作果酒和果醋的发酵装置示意图 (1)设计思路。 ①因酵母菌的大量繁殖需要空气,醋酸菌是好氧细菌, 所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要 O2;因 酵母菌是在无氧条件下产生酒精的,所以果酒制作的后期应 防止 O2 进入发酵瓶,故应设置可开闭的充气口。 ②由于在发酵过程中都产生 CO2,因此需要设置排气 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。 ③因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口,以 便于取料。 (2)该装置的使用方法:制作果酒时,应该关闭充气 口;制作果 醋 时,应 将 充 气 口 连 接 充 气 泵,通 入 无 菌 空 气(O2)。 (3)在制作果醋时,若糖源不足,可以用果酒来制果醋。 这种情况下,需要在果酒中加入醋酸菌。 酒精发酵为无氧发酵,并非开始就是严格 的无氧环境。在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”: “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;“密 封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 2.比较果酒和果醋的制作。 比较项目 制作果酒 制作果醋 原理 C6H12O6 酶 →2C2H5OH (酒精)+2CO2+能量 C6H12O6 +2O2 酶 → 2CH3COOH(乙酸)+ 2H2O+2CO2+能量 C2H5OH + O2 酶 → CH3COOH(乙酸)+ H2O+能量 发 酵 条 件 温度 18~30℃ 30~35℃ 时间 10~12d 7~8d 氧气 前期需氧,后期 不需氧 一直需氧 pH 酸性 酸性 检测指标 可以通过嗅味或用重铬 酸钾检验酒精是否生 成。在酸性条件下,重 铬酸钾与酒精反应呈现 灰绿色 通过 观 察 菌 膜 的 形 成、嗅味初步鉴定,再 通过检测和比较乙酸 发酵前后的 pH 进一 步鉴定 联系 乙酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行 制作流程 醋酸菌是好氧细菌,它对 O2 的含量特别 敏感,当进行深层发酵时,即使短时间中断通入 O2,也会 引起醋酸菌死亡;其将乙醇转化为乙醛进而变为乙酸的 条件是“糖源不足”而不是“O2 不足”。 3.实验结果分析。 (1)若酵母菌数量少,产生的酒精少,原因可能是发酵前 期酵母菌没有充分地进行有氧呼吸,酵母菌的繁殖受到 抑制。 (2)若酵母菌数量充足,但是产生的酒精较少或不能产 生酒精,原因可能是发酵后期密封不严,酵母菌进行了有氧 呼吸。 (3)若产生的乙酸少,则很可能是 O2 不足所致。 葡萄酒醇厚、浓郁,耐人寻味;苹果酒清香、明快,风味清 爽。如果将果酒进一步发酵,还能获得果醋。某同学在家中 进行了果酒和果醋的制作,其中有几个操作影响了制作的效 果:①为了方便,他先将新鲜的葡萄去除枝梗,再将葡萄进行 清洗;②将榨出的葡萄汁装入发酵瓶时,为了获得更多的果 酒,发酵液超过了2/3。请分析影响制作效果的具体原因。 提示 ①应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝 3
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 梗时葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 答案D ②在果酒制作过程中，发酵瓶要留有大约1/3的空间， 解析将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。 可以给酵母菌捉供O2,酵母菌进行有氧呼吸（产生C02),大 果酒发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，不能打开瓶 量繁殖。发酵后期缺氧，酵母菌进行酒精发酵，产生大量的 盖。果酒发酵过程中温度控制在1830℃，采醋发酵过程中温 CO2,发酵瓶中的空间可暂时储存CO2,起到缓冲作用，防止 度控制在30~35℃。 瓶内气压过大，引起发酵装置爆裂。 典例剖析 学以致用 下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是( 果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要。下 A,参与发酵的微生物都含有线粒体 列相关措施正确的是() B.发酵过程中培养液的pH都会下降 A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵 C,制作果酒时瓶口先通气后密闭，而制作果醋时需要 B.果酒发酵过程中，每隔12h左右打开瓶盖一次，放 一直通入O2 出CO2 D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制作 C.果酒发酵过程中温度控制在30℃，果醋发酵过程中 果醋 温度控制在20℃ 答案A D.在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，以利于 醋酸菌的代谢 随堂训练 1.下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是( 瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗 4.制作泡菜时，所用的泡菜坛必须密封，原因是( B.使发酵装置的温度维持在28℃左右最好 A.防止水分蒸发 C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气 B.防止坛内蔬菜萎蔫 D.由于酵母菌的繁殖能力很强，不需要对所用装置进行 C.防止O2进入坛内抑制发酵 消毒处理 D.防止产生的乳酸挥发 答案B 答案C 解析应该先冲洗葡萄，再去除枝梗，以避免去除枝梗时 解析制作泡莱要用乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，因此泡 萄萄破损，增加被杂菌污染的机会，A项错误。酿酒酵 莱坛要加盖封口并向坛盖边沿的水槽中注满水，以避免外 母的最适生长温度约为28℃，B项正确。在发酵过程 界空气的进入。如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活 中，应先通气，后密封发酵，C项错误。虽然酵母菌的 动，从而影响泡莱的品质 繁殖能力很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为 5.下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程。下列 其含有对葡萄酒有害的微生物，会影响酒的品质，D项 叙述正确的是( 错误。 H,O+CO, 乙酸+H,O 2.利用果酒制作果醋的原理是( A.醋酸菌将乙醇还原为乙酸 ④ B.醋酸菌将乙醇氧化为乙酸 葡萄糖 ① ② 一丙酮酸②酒精+ C02 C.醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和乙酸 A.①和②都只能发生在无氧条件下 D.醋酸菌直接将乙醇氧化为乙酸，不需要其他中间转化 B.①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 过程 C.③和④都需要O2的参与 答案B D.①~④所需的最适温度基本相同 解析在缺少糖源时，酷酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙 答案C 醛变为乙酸。 解析①既是无氧呼吸的第一阶段，又是有氧呼吸的第一 3.下列操作不能防止发酵液被污染的是( 阶段，因此有氧、无氧条件下都能发生，A项错误。①发生 A.榨汁机清洗干净并晾干 于细胞质基质中，B项错误。③属于有氧呼吸第二、三阶 B.发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒 段，霄要O2的参与，④乙醇形成乙酸也需要O2的参与，C C.装入葡萄汁后，封闭充气口 项正确。不同化学反应所需要的酶不同，最适温度一般也 D.发酵装置的排气口直接与瓶身连接 不同，D项错误。 答案D 6.目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答 解析发酵装置的排气口应通过一个长而弯曲的胶管与 下列问题
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 梗时葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。 ②在果酒制作过程中,发酵瓶要留有大约1/3的空间, 可以给酵母菌提供 O2,酵母菌进行有氧呼吸(产生CO2),大 量繁殖。发酵后期缺氧,酵母菌进行酒精发酵,产生大量的 CO2,发酵瓶中的空间可暂时储存CO2,起到缓冲作用,防止 瓶内气压过大,引起发酵装置爆裂。 典例剖析 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要。下 列相关措施正确的是( ) A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵 B.果酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放 出CO2 C.果酒发酵过程中温度控制在30℃,果醋发酵过程中 温度控制在20℃ D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于 醋酸菌的代谢 答案 D 解析 将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间。 果酒发酵过程中,每隔12h左右将瓶盖拧松一次,不能打开瓶 盖。果酒发酵过程中温度控制在18~30℃,果醋发酵过程中温 度控制在30~35℃。 学以致用 下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( ) A.参与发酵的微生物都含有线粒体 B.发酵过程中培养液的pH 都会下降 C.制作果酒时瓶口先通气后密闭,而制作果醋时需要 一直通入 O2 D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制作 果醋 答案 A 随堂训练 1.下列关于果酒制作过程的叙述,正确的是( ) A.应先去除葡萄的枝梗,再进行冲洗 B.使发酵装置的温度维持在28℃左右最好 C.在发酵过程中,需从充气口不断通入空气 D.由于酵母菌的繁殖能力很强,不需要对所用装置进行 消毒处理 答案 B 解析 应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝梗时 葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,A 项错误。酿酒酵 母的最适生长温度约为28 ℃,B项正确。在发酵过程 中,应先通气,后密封发酵,C项错误。虽然酵母菌的 繁殖能力很强,但仍要对所用装置进行消毒处理,因为 其含有对葡萄酒有害的微生物,会影响酒的品质,D项 错误。 2.利用果酒制作果醋的原理是( ) A.醋酸菌将乙醇还原为乙酸 B.醋酸菌将乙醇氧化为乙酸 C.醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和乙酸 D.醋酸菌直接将乙醇氧化为乙酸,不需要其他中间转化 过程 答案 B 解析 在缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙 醛变为乙酸。 3.下列操作不能防止发酵液被污染的是( ) A.榨汁机清洗干净并晾干 B.发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒 C.装入葡萄汁后,封闭充气口 D.发酵装置的排气口直接与瓶身连接 答案 D 解析 发酵装置的排气口应通过一个长而弯曲的胶管与 瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。 4.制作泡菜时,所用的泡菜坛必须密封,原因是( ) A.防止水分蒸发 B.防止坛内蔬菜萎蔫 C.防止 O2 进入坛内抑制发酵 D.防止产生的乳酸挥发 答案 C 解析 制作泡菜要用乳酸菌,乳酸菌是厌氧细菌,因此泡 菜坛要加盖封口并向坛盖边沿的水槽中注满水,以避免外 界空气的进入。如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活 动,从而影响泡菜的品质。 5.下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程。下列 叙述正确的是( ) A.①和②都只能发生在无氧条件下 B.①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C.③和④都需要 O2 的参与 D.①~④所需的最适温度基本相同 答案 C 解析 ①既是无氧呼吸的第一阶段,又是有氧呼吸的第一 阶段,因此有氧、无氧条件下都能发生,A项错误。①发生 于细胞质基质中,B项错误。③属于有氧呼吸第二、三阶 段,需要 O2 的参与,④乙醇形成乙酸也需要 O2 的参与,C 项正确。不同化学反应所需要的酶不同,最适温度一般也 不同,D项错误。 6.目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答 下列问题。 4
第1章 发酵工程 (1)在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的酵母菌的 在酒精发酵旺盛时，醋酸菌 (填“能”或“不能”)将 来源是 果汁中的糖发酵为乙酸，理由是 (2)苹果醋的生产过程利用了 的发酵作用， 该过程需将温度控制在 ℃：若要提高果醋 答案(1)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 的产量，发酵过程中还必须提供 环境、适宜 (2)醋酸菌30-35有氧pH 的 等条件。 (3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了乙酸 (3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是 (4)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧发 0 酵，醋酸菌无法生存 (4)在果酒酿制过程中，如果灭菌不严格，含有醋酸菌，则 课后·训练提升 基础：巩固 次操作。下列关于该操作的叙述，正确的是( A拧松，进入空气 B.打开，进入空气 1.在适宜的温度条件下，下图所示装置中都加入干酵母（内 C.拧松，放出CO2 D.打开，放出CO2 有活酵母菌)，其中适于生产酒精的装置是( 答案C 解析制作果酒时，酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸，会 产生大量CO2,因此要定时拧松瓶盖放气，以免瓶子爆裂， 且只能拧松，不能将盖子完全打开，否则会增加杂菌污染 的机会。 加入葡萄加入葡萄糖 加入水 加入葡萄糖 和水并搅拌 5.用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程。下列有关叙 糖和水 述错误的是() B C D A.制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 答案A B.制作葡萄酒的过程中，要定时拧松瓶盖放出CO2 解析酒精发酵的条件：要有葡萄糖水溶液和酵母菌：必 C,葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是野生酵 须在密封的条件下（无氧条件下）。若有氧气，酵母菌将进 母菌 行有氧呼吸，产生CO2和H2O。D项装置没有密封，暴露 D.变酸的酒表面常有一层醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜 在有氧的环境中，酵母菌只进行有氧呼吸，不能进行无氧 答案A 呼吸产生酒精。 2.下列关于果酒制作的叙述，正确的是() 解析制作果酒时需将温度控制在1830℃：制作果醋 A.酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜， 时需将温度控制在3035℃。 后者有核膜 6.为了在市场上有竞争力，泡菜厂家需要不断地开发新产 B.酵母菌发酵时要保持有氧环境 品。下列选项不需要考虑的是( C.若要探究果汁发酵后是否有酒精产生，可在碱性条件 A.对泡菜材料进行创新拓展 下用重铬酸钾溶液来检验 B.对水与食盐的比例进行调整 D.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 C,对香辛料的种类和比例进行调整 答案D D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整 解析酵母菌是真核生物，有核膜；醋酸菌是原核生物，无 答案D 核膜，A项错误。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，B 解析泡莱的制作利用了乳酸菌的无氧呼吸原理，乳酸菌 项错误。若要深究采汁发酵后是否有酒桥产生，可在酸性 是严格的厌氧细菌，不需要通气发酵。 条件下用重铬酸钾溶液来检验，C项错误。 7.下列关于泡菜制作的叙述，错误的是( 3.下列关于果醋制作的叙述，错误的是() A.泡菜腌制过程中不会产生亚硝酸盐 A.制作果醋需用醋酸菌，在制作过程中需通入O2 B.可以用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水 B.醋酸菌对温度要求较高，一般在50℃左右 C.盐水入坛前要煮沸冷却，以防杂菌污染 C.醋酸菌能将果酒变成果醋 D.坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境 D.当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解 答案A 成乙酸 解析随发酵时间的延长，亚硝酸盐的含量会先升高后 答案B 降低。 解析多数醋酸菌的最适生长温度为30一35℃。 8.家庭式泡菜的制作方法：将新鲜的蔬菜整理、洗净后，放入 4.用带盖的瓶子制作果酒时，每隔一段时间要对瓶盖进行一 彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐
第1章 发酵工程 (1)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的酵母菌的 来源是 。 (2)苹果醋的生产过程利用了 的发酵作用, 该过程需将温度控制在 ℃;若要提高果醋 的产量,发酵过程中还必须提供 环境、适宜 的 等条件。 (3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是 。 (4)在果酒酿制过程中,如果灭菌不严格,含有醋酸菌,则 在酒精发酵旺盛时,醋酸菌 (填“能”或“不能”)将 果汁中的糖发酵为乙酸,理由是 。 答案 (1)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 (2)醋酸菌 30~35 有氧 pH (3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了乙酸 (4)不能 醋酸菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧发 酵,醋酸菌无法生存 课后·训练提升 基础 巩固 1.在适宜的温度条件下,下图所示装置中都加入干酵母(内 有活酵母菌),其中适于生产酒精的装置是( ) 答案 A 解析 酒精发酵的条件:要有葡萄糖水溶液和酵母菌;必 须在密封的条件下(无氧条件下)。若有氧气,酵母菌将进 行有氧呼吸,产生CO2 和 H2O。D项装置没有密封,暴露 在有氧的环境中,酵母菌只进行有氧呼吸,不能进行无氧 呼吸产生酒精。 2.下列关于果酒制作的叙述,正确的是( ) A.酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜, 后者有核膜 B.酵母菌发酵时要保持有氧环境 C.若要探究果汁发酵后是否有酒精产生,可在碱性条件 下用重铬酸钾溶液来检验 D.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 答案 D 解析 酵母菌是真核生物,有核膜;醋酸菌是原核生物,无 核膜,A项错误。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,B 项错误。若要探究果汁发酵后是否有酒精产生,可在酸性 条件下用重铬酸钾溶液来检验,C项错误。 3.下列关于果醋制作的叙述,错误的是( ) A.制作果醋需用醋酸菌,在制作过程中需通入 O2 B.醋酸菌对温度要求较高,一般在50℃左右 C.醋酸菌能将果酒变成果醋 D.当 O2、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解 成乙酸 答案 B 解析 多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 4.用带盖的瓶子制作果酒时,每隔一段时间要对瓶盖进行一 次操作。下列关于该操作的叙述,正确的是( ) A.拧松,进入空气 B.打开,进入空气 C.拧松,放出CO2 D.打开,放出CO2 答案 C 解析 制作果酒时,酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸,会 产生大量CO2,因此要定时拧松瓶盖放气,以免瓶子爆裂, 且只能拧松,不能将盖子完全打开,否则会增加杂菌污染 的机会。 5.用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程。下列有关叙 述错误的是( ) A.制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 B.制作葡萄酒的过程中,要定时拧松瓶盖放出CO2 C.葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是野生酵 母菌 D.变酸的酒表面常有一层醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜 答案 A 解析 制作果酒时需将温度控制在18~30℃;制作果醋 时需将温度控制在30~35℃。 6.为了在市场上有竞争力,泡菜厂家需要不断地开发新产 品。下列选项不需要考虑的是( ) A.对泡菜材料进行创新拓展 B.对水与食盐的比例进行调整 C.对香辛料的种类和比例进行调整 D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整 答案 D 解析 泡菜的制作利用了乳酸菌的无氧呼吸原理,乳酸菌 是严格的厌氧细菌,不需要通气发酵。 7.下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( ) A.泡菜腌制过程中不会产生亚硝酸盐 B.可以用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水 C.盐水入坛前要煮沸冷却,以防杂菌污染 D.坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证坛内的无氧环境 答案 A 解析 随发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量会先升高后 降低。 8.家庭式泡菜的制作方法:将新鲜的蔬菜整理、洗净后,放入 彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐 5
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处。下列 的生命活动不受影响（或防止高温杀死乳酸菌）(2)坛 关于此过程的叙述，错误的是() 盖边沿水槽中的水(3)泡菜坛密封不严，取食工具不卫 A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 生，食盐和水的比例不适当等，都会引起杂菌滋生、泡菜 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 变质 C,在制作泡菜的过程中，有机物的干重和种类将减少 D.若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是大量的食 拓展·提高 盐抑制了乳酸菌的发酵过程 1.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，下列操作正确的是( 答案C A.让发酵装置接受光照 解析用白酒擦拭泡莱坛可以起到消毒的作用，A项正 B.给发酵装置适时排气 确。“陈泡莱水”中含有大量乳酸菌，因此可以提供发酵所 C.向发酵装置通人空气 需的菌种，B项正确。在制作泡莱的过程中，乳酸菌的分 D.将发酵装置放在45℃条件下 解作用使有机物的含量减少，种类增多，C项错误。如果 答案B 盐水浓度过高，乳酸菌会失水死亡，不产生乳酸或产生的 解析酵母菌发酵会产生CO2,故应适时排气，B项正确。 乳酸过少，使泡莱“咸而不酸”，D项正确。 酵母菌无氧发酵不需要O2和光照，A、C两项错误。酿酒 9.下图是果酒的制作流程图。请据图回答下列问题。 酵母的最适生长温度约为28℃，D项错误。 2.下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验。下列有 挑选优 清 榨 接种 酒精 质葡萄 洗 菌种 发酵 关叙述错误的是( 充气口 (1)在制作葡萄酒的过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因 排气口 可能是发酵液中混有乳酸菌，发酵产生乳酸：也可能 是 ,导致 菌生长繁 出料口 程 殖，产生乙酸。 甲 乙 (2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在发酵过程中，每隔 A.装置甲可用于制作果酒，装置乙不能用于制作果酒 12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧瓶盖。这样做的 B.装置乙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 主要目的：一是 ;二是避免O2进入 C,装置乙中的出料口可用于取样 和杂菌污染。在酸性条件下，可用 溶液来检 D.装置乙的排气口处长而弯曲的胶管可防止空气中微生 测果酒发酵是否成功。 物的污染 (3)在制作果酒的过程中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭 菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的 答案A 杂菌。从生态学角度分析：一是酵母菌与杂菌之间存在 解析装置甲密封时可用于制作果酒，但制作采酒时要定 关系：二是果酒中的 不利于杂菌的 时拧松瓶盖以放出产生的CO2:装置乙的充气口关闭时可 生长。 用于制作果酒，充气口打开时可用于制作果醋，A项错误 答案(1)发酵装置密闭不严醋酸(2)放出发酵产生 B项正确。出料口的设置是便于取样和放出发酵液，C项 的CO2(其他合理答案也可，如排气、防止装置爆裂、降压 正确。为防止室气中微生物的污染，排气口可连接一个长 等)重铬酸钾(3)种间竞争酒精 而弯曲的胶管，D项正确。 10.下图为泡菜的制作流程示意图。请据图回答下列问题。 3.下列关于传统发酵技术应用的叙述，错误的是( A.利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应先通气培养，后密封 配制盐水并煮沸 盐水冷却 加盐水至没 发酵 过全部菜料 B.家庭制作果酒和果醋通常都不是纯种发酵 原料洗净、切 装入泡菜坛内， C.果醋和果酒制作过程中发酵液pH逐渐降低 装至半坛时，加 密封成 成块状或条状 晾干 香辛料，继续装 发酵门品 D.毛霉主要通过产生蛋白酶等参与腐乳发酵 至八成满 答案A (1)制备泡菜的盐水的质量分数为 盐水 解析乳酸菌是厌氧细菌，制作酸奶需要在无氧条件下进 加热煮沸是为了 ,冷却之后使用是为了 行，A项错误。家庭制作果酒和果醋的菌种均可来自自然 环境，有多种微生物参与发酵过程，但通常都不是纯种发 (2)为确保发酵过程所需的无氧环境，应注意经常补 酵，B项正确。果醋制作过程中发酵液中的醋酸越来越 充 多，果酒发酵过程中CO2越来越多，CO2溶于水呈酸性， (3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，试分析 故发酵液pH都会逐渐降低，C项正确。毛霉产生的蛋白 可能的原因： 酶可将豆腐中的蛋白质水解为肽和氨基酸，D项正确。 4.下列叙述错误的是() 答案(1)5%~20%杀灭杂菌 保证乳酸菌等微生物 A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生乙酸
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处。下列 关于此过程的叙述,错误的是( ) A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.在制作泡菜的过程中,有机物的干重和种类将减少 D.若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是大量的食 盐抑制了乳酸菌的发酵过程 答案 C 解析 用白酒擦拭泡菜坛可以起到消毒的作用,A 项正 确。“陈泡菜水”中含有大量乳酸菌,因此可以提供发酵所 需的菌种,B项正确。在制作泡菜的过程中,乳酸菌的分 解作用使有机物的含量减少,种类增多,C项错误。如果 盐水浓度过高,乳酸菌会失水死亡,不产生乳酸或产生的 乳酸过少,使泡菜“咸而不酸”,D项正确。 9.下图是果酒的制作流程图。请据图回答下列问题。 (1)在制作葡萄酒的过程中出现葡萄酒变酸现象,其原因 可能是发酵液中混有乳酸菌,发酵产生乳酸;也可能 是 ,导致 菌生长繁 殖,产生乙酸。 (2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒,在发酵过程中,每隔 12h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧瓶盖。这样做的 主要目的:一是 ;二是避免 O2 进入 和杂菌污染。在酸性条件下,可用 溶液来检 测果酒发酵是否成功。 (3)在制作果酒的过程中,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭 菌处理,但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的 杂菌。从生态学角度分析:一是酵母菌与杂菌之间存在 关系;二是果酒中的 不利于杂菌的 生长。 答案 (1)发酵装置密闭不严 醋酸 (2)放出发酵产生 的CO2(其他合理答案也可,如排气、防止装置爆裂、降压 等) 重铬酸钾 (3)种间竞争 酒精 10.下图为泡菜的制作流程示意图。请据图回答下列问题。 (1)制备泡菜的盐水的质量分数为 。盐水 加热煮沸是为了 ,冷却之后使用是为了 。 (2)为确保发酵过程所需的无氧环境,应注意经常补 充 。 (3)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,试分析 可能的原因: 。 答案 (1)5%~20% 杀灭杂菌 保证乳酸菌等微生物 的生命活动不受影响(或防止高温杀死乳酸菌) (2)坛 盖边沿水槽中的水 (3)泡菜坛密封不严,取食工具不卫 生,食盐和水的比例不适当等,都会引起杂菌滋生、泡菜 变质 拓展 提高 1.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,下列操作正确的是( ) A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在45℃条件下 答案 B 解析 酵母菌发酵会产生CO2,故应适时排气,B项正确。 酵母菌无氧发酵不需要 O2 和光照,A、C两项错误。酿酒 酵母的最适生长温度约为28℃,D项错误。 2.下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验。下列有 关叙述错误的是( ) A.装置甲可用于制作果酒,装置乙不能用于制作果酒 B.装置乙可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作 C.装置乙中的出料口可用于取样 D.装置乙的排气口处长而弯曲的胶管可防止空气中微生 物的污染 答案 A 解析 装置甲密封时可用于制作果酒,但制作果酒时要定 时拧松瓶盖以放出产生的CO2;装置乙的充气口关闭时可 用于制作果酒,充气口打开时可用于制作果醋,A项错误, B项正确。出料口的设置是便于取样和放出发酵液,C项 正确。为防止空气中微生物的污染,排气口可连接一个长 而弯曲的胶管,D项正确。 3.下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是( ) A.利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应先通气培养,后密封 发酵 B.家庭制作果酒和果醋通常都不是纯种发酵 C.果醋和果酒制作过程中发酵液pH 逐渐降低 D.毛霉主要通过产生蛋白酶等参与腐乳发酵 答案 A 解析 乳酸菌是厌氧细菌,制作酸奶需要在无氧条件下进 行,A项错误。家庭制作果酒和果醋的菌种均可来自自然 环境,有多种微生物参与发酵过程,但通常都不是纯种发 酵,B项正确。果醋制作过程中发酵液中的醋酸越来越 多,果酒发酵过程中 CO2 越来越多,CO2 溶于水呈酸性, 故发酵液pH 都会逐渐降低,C项正确。毛霉产生的蛋白 酶可将豆腐中的蛋白质水解为肽和氨基酸,D项正确。 4.下列叙述错误的是( ) A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生乙酸 6
第1章 发酵工程 B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 C,制作泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 答案(1)乙酸发酵(2)除去污物反复冲洗(3)酒精 D.制作腐乳利用了毛霉等微生物的蛋白酶 乙酸泵入（无菌）空气(4)酵母菌CO2(含氧量少 答案A 的)空气，CO2 解析醋酸菌在有氧条件下可利用乙醇产生乙酸。 挑战·创新 5.下面图甲是制作果酒、果醋的实验流程示意图，图乙是某 同学设计的果酒、果醋的发酵装置。请据图回答下列 回答下列有关泡菜制作的问题。 问题。 (1)制作泡菜时，将所用盐水煮沸，其目的是 挑选葡萄→冲洗→榨汁 充气口 气口 (2)在制作泡菜的过程中，乳酸发酵过程即乳酸菌进行 ·酒精发酵 呼吸的过程。 (3)某同学在家制作泡菜时，发现泡菜坛内长了一层白膜 果醋 果酒 出料口 这层白膜是由 图甲 图乙 形成的。为避免杂菌污染，该同学向泡菜坛中加入了青霉 (1)图甲中方框内的实验流程是 素，结果发酵失败，原因可能是 (2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不 (4)从开始制作到泡菜品质最佳，泡菜液逐渐变酸，这段时 能 ,以防止菌种的流失。 间内泡菜坛中的乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 (3)图乙装置中的充气口在 发酵时关闭，在 发酵时连接充气泵，并适时向内」 答案(1)杀灭盐水中的微生物（或杀灭杂菌）(2)无氧 (3)(产膜)酵母菌繁殖青霉素能够抑制乳酸菌的生长 (4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由 (4)乳酸菌数量增加，杂菌数量减少 生的 ,在乙酸发酵时排出的是 第2节 微生物的培养技术及应用 素养 目标定位 目标素养 知识概览 培养基的概念 培养基 作用、种类 的配制 营养构成 微生物 目的 1.知道培养基的作用、分类及营养成分构 的基本 无菌技术 消毒 成，培养科学思维能力。 培养技 方法 2.能够区分消毒和灭菌，并针对不同物品选 术 灭菌 择不同的灭菌方法，培养分析、归纳能力。 步骤 3.知道培养基的制备流程，掌握倒平板和平 微生物的 微生物的纯 板划线法的操作过程，培养科学探究 培养（以酵 平板划线法 培 母菌为例) 能力。 法 4.通过对选择培养基原理的理解，形成生物 技 稀释涂布平板法 与环境相适应的生命观念。 及 概念 5.尝试通过稀释涂布平板法进行土壤中分 选择培养基 解尿素的细菌的分离与计数。 用 微生物 筛选原理 的选择 培养和 微生物的选择培养：稀释涂布平板法 计数 微生物的 稀释涂布平板法 数量测定 显微镜直接计数法
第1章 发酵工程 B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 C.制作泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 D.制作腐乳利用了毛霉等微生物的蛋白酶 答案 A 解析 醋酸菌在有氧条件下可利用乙醇产生乙酸。 5.下面图甲是制作果酒、果醋的实验流程示意图,图乙是某 同学设计的果酒、果醋的发酵装置。请据图回答下列 问题。 (1)图甲中方框内的实验流程是 。 (2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不 能 ,以防止菌种的流失。 (3)图乙装置中的充气口在 发酵时关闭,在 发酵时连接充气泵,并适时向内 。 (4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由 产 生的 ,在乙酸发酵时排出的是 。 答案 (1)乙酸发酵 (2)除去污物 反复冲洗 (3)酒精 乙酸 泵入(无菌)空气 (4)酵母菌 CO2 (含氧量少 的)空气、CO2 挑战 创新 回答下列有关泡菜制作的问题。 (1)制作泡菜时,将所用盐水煮沸,其目的是 。 (2)在制作泡菜的过程中,乳酸发酵过程即乳酸菌进行 呼吸的过程。 (3)某同学在家制作泡菜时,发现泡菜坛内长了一层白膜, 这层白膜是由 形成的。为避免杂菌污染,该同学向泡菜坛中加入了青霉 素,结果发酵失败,原因可能是 。 (4)从开始制作到泡菜品质最佳,泡菜液逐渐变酸,这段时 间内泡菜坛中的乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 。 答案 (1)杀灭盐水中的微生物(或杀灭杂菌) (2)无氧 (3)(产膜)酵母菌繁殖 青霉素能够抑制乳酸菌的生长 (4)乳酸菌数量增加,杂菌数量减少 第2节 微生物的培养技术及应用 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.知道培养基的作用、分类及营养成分构 成,培养科学思维能力。 2.能够区分消毒和灭菌,并针对不同物品选 择不同的灭菌方法,培养分析、归纳能力。 3.知道培养基的制备流程,掌握倒平板和平 板划 线 法 的 操 作 过 程,培 养 科 学 探 究 能力。 4.通过对选择培养基原理的理解,形成生物 与环境相适应的生命观念。 5.尝试通过稀释涂布平板法进行土壤中分 解尿素的细菌的分离与计数。 7
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 课前·基础认知 一、微生物的基本培养技术 分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单 1.培养基的配制。 个微生物繁殖形成的纯培养物。 (1)培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同 (5)倒平板的流程。 需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 拔出锥形瓶的棉塞→将瓶口迅速通过火焰→用拇指和 (2)培养基的作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或 食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基(10~ 积累其代谢物。 20mL)倒入培养皿，立即盖上皿盖→等待培养基冷却凝固 (3)培养基的种类：固体培养基（含凝固剂，如琼脂）和液 后，将培养皿倒过来放置。 体培养基。 ·微思考D所有微生物是否都可以用培养基进行培 (4)培养基的营养构成。 养？请说明理由。 ①一般都含有水、碳源、氨源和无机盐等营养物质。 提示否。病毒是没有细胞结构的微生物，必须在活细 ②此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以 胞内寄生并以复制的方式增殖，因此不能用培养基进行培 及O2的需求。如在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加 养。目前常用于培养动物病毒的是活鸡胚。 维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养 微判断D 细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性：在培养厌氧微生 1.液体培养基含有水，而固体培养基不含水。() 物时，需要提供无氧的条件。 2.在培养酵母菌过程中，为了防止污染，接种环经火焰 2.无菌技术。 灭菌后应趁热快速蘸取菌液。( (1)目的：获得纯净的微生物培养物。关键是防止杂菌 3.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅 污染，主要包括消毒和灭菌。 到皿盖上。() (2)消毒。 答案1.×2.×3.× ①概念：是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法 微训练连线。 杀死物体表面或内部一部分微生物。 ②方法：常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等。 方法 对象 (3)灭菌。 ①灼烧灭菌 I.接种针（环） ①概念：是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的 ②干热灭菌 微生物，包括芽孢和孢子。 Ⅱ.培养皿 ②方法：常用的灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧 ③化学药物消毒 Ⅲ.牛奶 灭菌等。 (4)消毒和灭菌的主要操作。 ④巴氏消毒 V.水源 ①对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 答案①-I②-Ⅱ③-V④-Ⅲ ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行 二、微生物的选择培养和计数 灭菌。 1.选择培养基。 (5)做好消毒和灭菌工作后的注意事项。 (1)筛选微生物的原理：人为提供有利于目的菌生长的条 ①避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 件（包括营养、温度和pH等），同时抑制或阻止其他微生物的 ②接下来的许多操作都应在超净工作台并在酒精灯火 生长。 焰附近进行。 (2)选择培养基。 3.微生物的纯培养。 ①概念：在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同 (1)相关概念。 时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 ①培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条 ②实例：利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，从土 件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。 壤中分离出分解尿素的细菌。此细菌能合成脲酶，脲酶催化 ②纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为 尿素分解产生NH,NH,可作为细菌生长的氮源。 纯培养物。 2.微生物的选择培养。 ③纯培养：获得纯培养物的过程称为纯培养。 (1)目的菌：土壤中能分解尿素的细菌。 (2)主要步骤：包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养 (2)方法：稀释涂布平板法。 等步骤。 (3)操作步骤。 (3)菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内 将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分 部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞 摇匀 群体。 (4)采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物 取1mL上清液加入盛有9ml无菌水的试管中，依次
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 课前·基础认知 一、微生物的基本培养技术 1.培养基的配制。 (1)培养基的概念:人们按照微生物对营养物质的不同 需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 (2)培养基的作用:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或 积累其代谢物。 (3)培养基的种类:固体培养基(含凝固剂,如琼脂)和液 体培养基。 (4)培养基的营养构成。 ①一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 ②此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以 及 O2 的需求。如在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加 维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养 细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生 物时,需要提供无氧的条件。 2.无菌技术。 (1)目的:获得纯净的微生物培养物。关键是防止杂菌 污染,主要包括消毒和灭菌。 (2)消毒。 ①概念:是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法 杀死物体表面或内部一部分微生物。 ②方法:常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等。 (3)灭菌。 ①概念:是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的 微生物,包括芽孢和孢子。 ②方法:常用的灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧 灭菌等。 (4)消毒和灭菌的主要操作。 ①对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行 灭菌。 (5)做好消毒和灭菌工作后的注意事项。 ①避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 ②接下来的许多操作都应在超净工作台并在酒精灯火 焰附近进行。 3.微生物的纯培养。 (1)相关概念。 ①培养物:在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条 件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。 ②纯培养物:由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为 纯培养物。 ③纯培养:获得纯培养物的过程称为纯培养。 (2)主要步骤:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养 等步骤。 (3)菌落:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内 部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞 群体。 (4)采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物 分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单 个微生物繁殖形成的纯培养物。 (5)倒平板的流程。 拔出锥形瓶的棉塞→将瓶口迅速通过火焰→用拇指和 食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基(10~ 20mL)倒入培养皿,立即盖上皿盖→等待培养基冷却凝固 后,将培养皿倒过来放置。 微思考 1 所有微生物是否都可以用培养基进行培 养? 请说明理由。 提示 否。病毒是没有细胞结构的微生物,必须在活细 胞内寄生并以复制的方式增殖,因此不能用培养基进行培 养。目前常用于培养动物病毒的是活鸡胚。 微判断 1 1.液体培养基含有水,而固体培养基不含水。( ) 2.在培养酵母菌过程中,为了防止污染,接种环经火焰 灭菌后应趁热快速蘸取菌液。( ) 3.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅 到皿盖上。( ) 答案 1.× 2.× 3.× 微训练 连线。 答案 ①—Ⅰ ②—Ⅱ ③—Ⅳ ④—Ⅲ 二、微生物的选择培养和计数 1.选择培养基。 (1)筛选微生物的原理:人为提供有利于目的菌生长的条 件(包括营养、温度和pH等),同时抑制或阻止其他微生物的 生长。 (2)选择培养基。 ①概念:在微生物学中,允许特定种类的微生物生长,同 时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 ②实例:利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,从土 壤中分离出分解尿素的细菌。此细菌能合成脲酶,脲酶催化 尿素分解产生 NH3,NH3 可作为细菌生长的氮源。 2.微生物的选择培养。 (1)目的菌:土壤中能分解尿素的细菌。 (2)方法:稀释涂布平板法。 (3)操作步骤。 将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分 摇匀 ↓ 取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次 8
第1章 发酵工程 等比稀释至1×10倍 被分散成单个细胞。 微思考2下图是采用微生物纯培养的两种接种方法 取0.1mL菌液，滴加到培养基表面 接种后培养的效果图。请思考获得图A效果和图B效果的接 种方法分别是什么。 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后， 再进行涂布 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转 图A 图B 动培养严，使涂布均匀 提示获得图A效果的接种方法为稀释涂布平板法，获 得图B效果的接种方法为平板划线法。 待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入 ·微判断2统计菌落数目时为保证结果准确，一般选 30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。在涂布有合适 择菌落数目最多的平板进行统计。( 浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落 答案× 3.微生物的数量测定。 三、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1)稀释涂布平板法。 1.土壤取样。 ①作用：除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品 (1)土壤要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤。 中活菌的数目。 (2)取样环境：在城市，常见的是公园里、街道旁、花盆中 ②原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的 的土壤；在农村，则容易收集到农田或菜园里的土壤。 一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。 (3)取样部位：距地表3~8cm的土壤层。 ③方法：通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中 2.样品的稀释。 大约含有多少活菌。 (1)测定土壤中细菌的数量时，一般选用1×10'、1×10 ④原则：为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~ 和1×10°倍稀释的稀释液进行平板培养。 300的平板进行计数。在同一稀释度下，应至少对3个平板 (2)选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证能从 进行重复计数，然后求出平均值。 中选择出菌落数为30~300的平板进行计数。 ⑤结果：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 3.微生物的培养与观察。 (2)显微镜直接计数法。 (1)培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养温度 ①分类：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显 和培养时间。细菌一般在30~37℃的温度下培养1~2d。 微镜下观察、计数。 (2)观察。 ②结果：一般是活菌数和死菌数的总和。 ①观察方法：每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数 欲点拔如果不同稀释度的菌液接种后都不能得到单 目稳定时的记录作为结果。 细胞菌落，原因可能是稀释度不够，聚集在一起的微生物没能 ②记录菌落的特征，包括菌落的形状、大小和颜色等。 课堂·重难突破 培养基 续表 营养 重难归纳 物质 定义 主要来源 1.培养基的营养构成。 水 营养 定义 主要来源 无 为微生物提供除碳 氨以外的各种重要 物质 机 无机化合物 元素，包括大量元素 无机碳源：CO2、NaHCO5等。 盐 和微量元素 碳源 提供碳元素的物质 有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉 饼、石油等 生 长 无机氨源：N2、NH3、铵盐、硝 生长必不可少的微 维生素、氨基酸、碱基 氨源 量有机物 提供氨元素的物质 酸盐等。有机氮源：尿素、牛 肉膏、蛋白陈等 9
第1章 发酵工程 等比稀释至1×107 倍 ↓ 取0.1mL菌液,滴加到培养基表面 ↓ 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 ↓ 将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后, 再进行涂布 ↓ 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转 动培养皿,使涂布均匀 ↓ 待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入 30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。在涂布有合适 浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落 3.微生物的数量测定。 (1)稀释涂布平板法。 ①作用:除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品 中活菌的数目。 ②原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的 一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。 ③方法:通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中 大约含有多少活菌。 ④原则:为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~ 300的平板进行计数。在同一稀释度下,应至少对3个平板 进行重复计数,然后求出平均值。 ⑤结果:统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 (2)显微镜直接计数法。 ①分类:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显 微镜下观察、计数。 ②结果:一般是活菌数和死菌数的总和。 微点拨 如果不同稀释度的菌液接种后都不能得到单 细胞菌落,原因可能是稀释度不够,聚集在一起的微生物没能 被分散成单个细胞。 微思考 2 下图是采用微生物纯培养的两种接种方法 接种后培养的效果图。请思考获得图A效果和图B效果的接 种方法分别是什么。 提示 获得图 A效果的接种方法为稀释涂布平板法,获 得图B效果的接种方法为平板划线法。 微判断 2 统计菌落数目时为保证结果准确,一般选 择菌落数目最多的平板进行统计。( ) 答案 × 三、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.土壤取样。 (1)土壤要求:酸碱度接近中性的潮湿土壤。 (2)取样环境:在城市,常见的是公园里、街道旁、花盆中 的土壤;在农村,则容易收集到农田或菜园里的土壤。 (3)取样部位:距地表3~8cm的土壤层。 2.样品的稀释。 (1)测定土壤中细菌的数量时,一般选用1×104、1×105 和1×106 倍稀释的稀释液进行平板培养。 (2)选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证能从 中选择出菌落数为30~300的平板进行计数。 3.微生物的培养与观察。 (1)培养:根据不同微生物的需要,控制适宜的培养温度 和培养时间。细菌一般在30~37℃的温度下培养1~2d。 (2)观察。 ①观察方法:每隔24h统计一次菌落数目,选取菌落数 目稳定时的记录作为结果。 ②记录菌落的特征,包括菌落的形状、大小和颜色等。 课堂·重难突破 一 培养基 重难归纳 1.培养基的营养构成。 营养 物质 定义 主要来源 碳源 提供碳元素的物质 无机 碳 源:CO2、NaHCO3 等。 有机碳源:糖类、脂肪酸、花生粉 饼、石油等 氮源 提供氮元素的物质 无机氮源:N2、NH3、铵盐、硝 酸盐等。有机氮源:尿素、牛 肉膏、蛋白胨等 续表 营养 物质 定义 主要来源 水 — — 无 机 盐 为微生物提供除碳、 氮以外的各种重要 元素,包括大量元素 和微量元素 无机化合物 生 长 因 子 生长必不可少的微 量有机物 维生素、氨基酸、碱基 9
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 特别提醒 答案D (1)含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是 解析有些物质可以既作碳源又作氨源，如牛肉膏，A 氮源：有机碳源能提供能量，无机碳源不能提供能量。 项错误。无机碳源（如CO2、NaHCO3等）不能提供能量，B (2)自养微生物的培养基中可不添加有机碳源，因其 项错误。有些无机物可提供碳源或氨源，如碳酸盐、硝酸盐， 可利用CO2等无机碳源：异养微生物的培养基中必须添 C项错误。有些无机氨源也可以提供能量，如NH3可为硝 加有机碳源。固氮菌能利用空气中的八2，培养基中不需 化细菌提供能量和氮源，D项正确。 要加入氮源；非固氮菌不能利用空气中的八2，培养基中 需加入氮源。 学以致用 2.配制培养基的原则。 不同的微生物对营养物质的需求不同。下列有关一种 (1)目的要明确（根据微生物的种类，培养目的等）：选择 以CO2为唯一碳源的自养微生物的叙述，错误的是( 或培养一般的微生物，可选择普通培养基，如牛肉膏蛋白胨 A.氮源能为该微生物提供必要的氮元素 培养基；如果选择或培养一些具有特殊代谢特性的微生物， B.碳源也是该微生物的能源物质 则需要根据其代谢特性灵活变换培养基中的成分，如选择能 C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 分解石油的微生物，要加入石油作为唯一碳源。 D.水是该微生物的营养要素之一 (2)营养要协调：各种营养物质的浓度和比例要适宜。 答案B (3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中 解析CO2是无机碳源，不能作为该微生物的能源 加入缓冲剂。不同微生物适宜生长的H范围不同。 物质。 3.倒平板操作的注意事项。 无菌技术 (1)培养基要冷却至50℃左右时开始倒平板。 (2)要使锥形瓶的瓶口通过火焰。通过灼烧灭菌，防止 重难归纳 瓶口的微生物污染培养基。 (3)倒平板时，要用左手的拇指和食指将培养皿打开一 1,几种消毒和灭菌方法的比较。 条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开，以免杂菌污染培养基。 比较项目 适用范围 操作方法 (4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖 煮沸 日常食品，罐装 上会凝结水珠，平板倒置后，既可防止皿盖上的水珠落入培 消毒法 在100℃煮沸5-6min 食品等 养基，造成污染，又可防止培养基表面的水分过度挥发」 在62-65℃消毒30min (5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖 巴氏消 牛奶等不耐高 或80~90℃处理30s一 与皿底之间的部位，这个平板就不能用来培养微生物了。因 毒法 温的液体 1 min 为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 消 (6)整个操作过程要在酒精灯火焰附近进行，以避免杂 毒 ①用化学药液擦拭待消 菌污染。 方 皮肤、伤口、动 毒的物体表面：②将待 化学药物 植物组织表 消毒物品浸泡在消毒液 学情境还型 法 消毒法 面等 中：③用化学药物所产 在实验室中培养、分离、鉴定，保存微生物或积累其代谢 生的气体进行消毒 产物，必须按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其 生长繁殖的培养基。 紫外线 接种室、接种箱 紫外线照射30min (1)培养基的营养构成是怎样的？ 消毒法 超净工作台等 提示培养基一般都含有水、碳源（提供碳元素的物 微生物的接种 直接在酒精灯火焰的充 质)、氨源（提供氨元素的物质）和无机盐等营养物质。 灼烧灭菌 工具等 分燃烧层灼烧 (2)培养基灭菌后，为什么需要冷却至50℃左右时才 能用来倒平板？ 耐高温、需要保 提示倒平板时，若高于50℃会烫手：低于50℃，若不 将灭菌物品放入密闭容 持干燥的物品， 及时操作，琼脂就会凝固。 干热灭菌 器，在160~170℃的热 如玻璃器皿、金 菌 属用具等 空气中维持2~3h 典例剖析 方 下列有关微生物培养所需营养物质的叙述，正确的是 法 湿热灭菌 高压蒸汽灭菌锅以水蒸气 (高压蒸 A碳源不可能同时是氮源 培养基、培养 为介质，在压力为 汽灭菌 B.所有的碳源都能提供能量 皿等 100kPa、温度为121℃的 的效果 C.除水以外的无机物只提供无机盐 条件下，维持15~30mim 最好) D.有些无机氮源也能提供能量 10
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 (1)含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是 氮源;有机碳源能提供能量,无机碳源不能提供能量。 (2)自养微生物的培养基中可不添加有机碳源,因其 可利用CO2 等无机碳源;异养微生物的培养基中必须添 加有机碳源。固氮菌能利用空气中的 N2,培养基中不需 要加入氮源;非固氮菌不能利用空气中的 N2,培养基中 需加入氮源。 2.配制培养基的原则。 (1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等):选择 或培养一般的微生物,可选择普通培养基,如牛肉膏蛋白胨 培养基;如果选择或培养一些具有特殊代谢特性的微生物, 则需要根据其代谢特性灵活变换培养基中的成分,如选择能 分解石油的微生物,要加入石油作为唯一碳源。 (2)营养要协调:各种营养物质的浓度和比例要适宜。 (3)pH 要适宜:为维持pH 的相对恒定,可在培养基中 加入缓冲剂。不同微生物适宜生长的pH 范围不同。 3.倒平板操作的注意事项。 (1)培养基要冷却至50℃左右时开始倒平板。 (2)要使锥形瓶的瓶口通过火焰。通过灼烧灭菌,防止 瓶口的微生物污染培养基。 (3)倒平板时,要用左手的拇指和食指将培养皿打开一 条稍大于瓶口的缝隙,不要完全打开,以免杂菌污染培养基。 (4)平板冷凝后,要将平板倒置。因为平板冷凝后,皿盖 上会凝结水珠,平板倒置后,既可防止皿盖上的水珠落入培 养基,造成污染,又可防止培养基表面的水分过度挥发。 (5)在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖 与皿底之间的部位,这个平板就不能用来培养微生物了。因 为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 (6)整个操作过程要在酒精灯火焰附近进行,以避免杂 菌污染。 在实验室中培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢 产物,必须按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其 生长繁殖的培养基。 (1)培养基的营养构成是怎样的? 提示 培养基一般都含有水、碳源(提供碳元素的物 质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。 (2)培养基灭菌后,为什么需要冷却至50℃左右时才 能用来倒平板? 提示 倒平板时,若高于50℃会烫手;低于50℃,若不 及时操作,琼脂就会凝固。 典例剖析 下列有关微生物培养所需营养物质的叙述,正确的是 ( ) A.碳源不可能同时是氮源 B.所有的碳源都能提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.有些无机氮源也能提供能量 答案 D 解析 有些物质可以既作碳源又作氮源,如牛肉膏,A 项错误。无机碳源(如 CO2、NaHCO3 等)不能提供能量,B 项错误。有些无机物可提供碳源或氮源,如碳酸盐、硝酸盐, C项错误。有些无机氮源也可以提供能量,如 NH3 可为硝 化细菌提供能量和氮源,D项正确。 学以致用 不同的微生物对营养物质的需求不同。下列有关一种 以CO2 为唯一碳源的自养微生物的叙述,错误的是( ) A.氮源能为该微生物提供必要的氮元素 B.碳源也是该微生物的能源物质 C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D.水是该微生物的营养要素之一 答案 B 解析 CO2 是 无 机 碳 源,不 能 作 为 该 微 生 物 的 能 源 物质。 二 无菌技术 重难归纳 1.几种消毒和灭菌方法的比较。 比较项目 适用范围 操作方法 消 毒 方 法 煮沸 消毒法 日常食品,罐装 食品等 在100℃煮沸5~6min 巴氏消 毒法 牛奶 等 不 耐 高 温的液体 在62~65℃消毒30min 或80~90℃处理30s~ 1min 化学药物 消毒法 皮 肤、伤 口、动 植 物 组 织 表 面等 ①用化学药液擦拭待消 毒的物体表面;②将待 消毒物品浸泡在消毒液 中;③用化学药物所产 生的气体进行消毒 紫外线 消毒法 接种室、接种箱、 超净工作台等 紫外线照射30min 灭 菌 方 法 灼烧灭菌 微生 物 的 接 种 工具等 直接在酒精灯火焰的充 分燃烧层灼烧 干热灭菌 耐高温、需要保 持干燥的物品, 如玻璃器皿、金 属用具等 将灭菌物品放入密闭容 器,在160~170℃的热 空气中维持2~3h 湿热灭菌 (高压蒸 汽灭菌 的效果 最好) 培 养 基、培 养 皿等 高压蒸汽灭菌锅以水蒸气 为 介 质,在 压 力 为 100kPa、温度为121℃的 条件下,维持15~30min 10