高中生物选修一《生物技术实践》背诵材料（2017版）

高中生物选修一《生物技术实践》背诵材料(2017版)

专题一 传统发酵技术的应用

课题1 果酒和果醋的制作

1.酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌；醋酸菌是单细胞细菌，代谢类型是异养需氧型。 2.制作原理

类型 微生物 果酒 酵母菌 原理 ①有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O ②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2 ①当氧气和糖源都很充足时，可将糖分解为醋酸 ②当氧气充足，缺少糖源时，果醋 醋酸菌 醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。 反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 3.制作流程与条件控制

?实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵

?果酒制作：18～25 ℃、10～12 d，先通气，后密封?条件控制??

?果醋制作：30～35 ℃、7～8 d、全程通气??

4.在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌。在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。

5.酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色。

6．实验装置图分析

(1)甲、乙、丙的作用分别是通入空气(氧气)、排气、取样。 (2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。

(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，原因是：醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。

(4)果酒搁置时间过久会有酸味，原因是：醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。

7．果酒和果醋制作的注意事项

(1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去野生型酵母菌。

(2)防止发酵液被污染：①榨汁机要清洗干净并晾干。

②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。 ③装入葡萄汁后要封闭充气口。 (3)控制好发酵的条件：

①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。

②严格控制温度：18～25℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。

③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。

课题2 腐乳的制作

1.多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。营腐生生活。

2.原理：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；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

3.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 4．影响腐乳品质的因素有：盐和酒的含量、香辛料、温度等。

(1)盐：食盐的作用：①抑制微生物的生长，避免腐败变质②析出水分，是豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂。盐的浓度过高，影响腐乳口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，导致腐乳腐败变质。装瓶时要分层加盐，随层数的增加而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。

(2)酒：卤汤中酒的含量控制在12%左右。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，导致豆腐腐败，难以成块。

(3)香辛料：既可调制腐乳的风味，又具有防腐杀菌的作用。

(4)含水量：以70%为宜，若过高则影响毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易成形；若过低，则不利于毛霉的代谢和生长。

(5)发酵温度：前期的发酵温度控制在15～18℃，利于毛霉的生长。 5．传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别

(1)条件：传统腐乳制作不需要灭菌，现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行； (2)菌种来源：传统腐乳制作，菌种来自空气中的毛霉孢子；现代腐乳生产，菌种是经过筛选的优良毛霉菌种，并且直接接种在豆腐上。

6.防止杂菌污染：①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。③封瓶时，最

好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

疑难解答

（1）利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？

豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。 （2）为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？ 盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。

（3）吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？

“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），对人体无害。它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。

课题3 制作泡菜

1.制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧型。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。在无氧条件下，将糖分解为乳酸。反应式为：C6H12O6

酶???2CHO+能量

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2.含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。

3.亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。

4.膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH 、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。

5.在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好。

6.测定亚硝酸盐含量的方法是比色法，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，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。

7.测定亚硝酸盐含量的操作：

配制溶液?制备标准显色液?制备样品处理液?比色 主要试剂的作用： 亚硝酸钠：制备标准显色液

氯化镉、氯化钡：亚硝酸盐的提取剂

亚硝酸盐含量 发酵时间（d） 氢氧化铝：作吸附剂，使泡菜液脱色澄清 8．泡菜制作的注意事项 (1)材料的选择及用量：

①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易盐被还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐含量较高。

②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。

(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。 (3)氧气需求：

①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。

②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。

(4)控制适宜的温度：以18～20℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。

专题二 微生物的培养与应用

课题1 微生物的实验室培养

1.培养基：人们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营养基质，是进行微生物培养的物质基础。

（1）种类→液体培养基，固体培养基(按物理性质分)。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。

（2）成分→碳源、氮源、水、无机盐。

培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件

2.无菌技术:获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。

灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。实验室常用器具的灭菌方法：①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法； ②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ； ③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。

3.制备固体培养基