2018新课标新高考第一轮总复习生物教案（选修一）.DOCX
文档属性
| 名称 | 2018新课标新高考第一轮总复习生物教案（选修一）.DOCX |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2017-06-22 13:15:07 | ||
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文档简介
专题1 传统发酵技术的应用
第四十二课时
运用发酵加工食品的基本方法
夯
实
基
础 【P157】
考点一 果酒和果醋制作的原理
【回扣教材】
1．果酒的制作原理
(1)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸，__大量__繁殖，有氧呼吸表达式为：__C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量__。
(2)酵母菌在无氧呼吸条件下进行__酒精__发酵，表达式为：__C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量__。
(3)酵母菌生长的最适温度是__20__℃__；酒精发酵一般将温度控制在__18～25__℃__。酒精发酵过程中，要保持__缺氧、酸性__环境。
2．果醋制作的原理
(1)醋酸菌是一种__好氧__细菌，只有当__氧气、糖源__都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成__醋酸__；当__缺少__糖源时，醋酸菌将乙醇变为__乙醛__，再将乙醛变为__醋酸__。
(2)反应式：__C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O__
(3)醋酸菌对__氧气的含量__特别敏感，当进行__深层__发酵时，即使只是短时间__中断通入__氧气，也会引起醋酸菌__死亡__。醋酸菌最适生长温度为__30～35__℃__。
【命题角度分析】
角度一 果酒、果醋制作原理的理解
【例1】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(C)
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18～25
℃，而制作果醋时最适温度为30～35
℃，D项错误。
【例2】果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是(B)
A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B．制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
【解析】果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成。传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。
角度二 果酒、果醋制作的过程和条件分析
【例3】下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。
下列相关叙述中，错误的是(A)
A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败
C．图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开
【解析】图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒，及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误。个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉野生型酵母菌，B项正确。图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确。由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D项正确。
【例4】葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是__酵母菌__。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解__葡萄糖__，产生的终产物是__乙醇__和__CO2__。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__未夹住发酵瓶的充气管__，导致发酵中出现的主要异常现象是__发酵液从充气管流出，发酵液变酸__；丙同学的错误是__瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口__，导致发酵中出现的主要异常现象是__排气时发酵液从排气管流出__。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__葡萄醋__、__葡萄酒__、__葡萄酒__。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是__未及时排气__。
【解析】在制作各种酒的时候，常用酵母菌作菌种；酒精发酵为无氧呼吸，若甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不超过容器的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。
【知识拓展】
1．果酒、果醋的制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25
℃，繁殖最适为20
℃左右
最适为30～35
℃
气体
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8天
2.制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
3．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。
4．酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象的原因：
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。
5．葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。
6．自然发酵菌种来源：附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
7．影响醋酸发酵的环境因素除了温度还有氧气和pH。
8．醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成的一层“白膜”是醋酸菌大量繁殖形成的。
【随堂练习】
某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述不正确的是(C)
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
【解析】A项，该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵。B项，果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，CO2量多时可进一步通过水排出。C项，醋酸菌是好氧菌，因没有将无菌空气通入发酵液中，故去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求。D项，去除弯管中的水后，该装置的弯管部分既能排出CO2，也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。
考点二 腐乳的制作原理及实验设计
【回扣教材】
1．腐乳制作的原理
(1)微生物：在豆腐的发酵过程中，有许多种微生物参与，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__，分布广泛，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上。毛霉生长迅速，具有发达的__白色__菌丝。
(2)毛霉的作用：毛霉等微生物能产生__蛋白酶和脂肪酶__，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成__甘油和脂肪酸__。在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变为风味独特的腐乳。
2．腐乳制作的流程示意图
让豆腐上长出__毛霉__→加盐腌制→加__卤汤__装瓶→密封腌制。
3．卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤由__酒__和__各种香辛料__配制而成。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料种类很多，如：胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等，香辛料可以调制腐乳的风味，也具有__防腐杀菌__的作用。
4．控制好材料的用量
(1)用盐腌制时，若盐的浓度__过低__，不足以__抑制微生物__生长，可能导致豆腐腐败变质；若盐的浓度__过高__，会影响腐乳的口味。
(2)卤汤中酒精的含量应控制在12%左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间会__延长__；酒精含量过低，不足以__抑制微生物__生长，可能导致豆腐腐败。
【命题角度分析】
腐乳的制作原理和过程分析
【例5】腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的实验流程示意图：
下列相关叙述中，错误的是(D)
A．图中的毛霉来自空气中的毛霉孢子
B．加入盐和卤汤的顺序不能颠倒
C．如果密封不严，则在腌制过程中会感染杂菌而导致腐败变质
D．在高温环境中腐乳制作的时间可大大缩短
【解析】制作腐乳的最适温度是15～18
℃。
【例6】腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是__毛霉__，它与乳酸菌在结构上的主要区别是__毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核__。
(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有__蛋白质→小分子的肽、氨基酸__；__脂肪→甘油、脂肪酸__。参与这些物质变化的酶有__蛋白酶、脂肪酶__。
(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是__抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂__。要控制盐的用量，因为__盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味__。
(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是__酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败__。
【解析】(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有成形的细胞核。(2)腐乳制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
【知识拓展】
腐乳制作的注意事项
(1)豆腐选取：其含水量以70%为宜。
(2)控制好材料的用量：对卤汤中盐(盐∶豆腐＝1∶5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。
(3)防止杂菌污染的方法
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。
③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
(4)温度会影响菌丝的生长和代谢，如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高，菌丝易老化和死亡，影响腐乳的品质。
(5)发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。
【随堂练习】
关于“腐乳的制作”实验，下列叙述错误的是(C)
A．将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长
B．腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物
C．勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长
D．装坛阶段加入料酒，可有效防止杂菌污染
【解析】A项，腐乳坯应分层整齐排放并留有一定空隙，以保证氧气供应，利于毛霉生长。毛霉有氧呼吸能释放大量能量，大部分以热能形式散失，堆内温度过高会影响毛霉生长速度。B项，毛霉是丝状真菌，若腐乳坯表面出现黏性物，可能是被其他杂菌污染。C项，腐乳制作过程中需要加盐腌制，向腐乳坯表面喷水会导致盐水浓度降低，使腐乳难以成形且易腐败变质。D项，料酒能抑制微生物的生长，故能有效防止杂菌污染。
考点三 制作泡菜
【回扣教材】
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。在__无氧__条件下，将葡萄糖分解为__乳酸__。
2．常见的乳酸菌有__乳酸链球菌__和__乳酸杆菌__，生产酸奶的是__乳酸杆菌__。
3．含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是__抗生素杀死乳酸菌__。
4．实验流程：
①将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。
②泡菜盐水按清水和盐质量比为__4∶1__的比例配制煮沸冷却备用。
③预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入__蒜瓣、生姜、香辛料__等佐料，并继续装至八成满。
④倒入配制好的盐水，使盐水__浸没全部菜料__。
⑤盖上泡菜坛盖子，并用__水__密封发酵。发酵时间受到__温度__影响。
【命题角度分析】
泡菜的制作原理和过程分析
【例7】如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列说法错误的是(D)
A．制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低
B．发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C．发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机
D．不要使盐水浸没全部菜料
【解析】好泡菜的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要利用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜或其他原料。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以应及时检测亚硝酸盐的含量。
【例8】泡菜发酵利用的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是(C)
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
【解析】蔬菜刚入坛时，表面带入的主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，它们进行乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
【知识拓展】
1．发酵操作
(1)泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好，否则容易引起蔬菜腐烂。
(2)腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。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。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
2．加入白酒有什么作用？
提示：白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。
3．用水封闭坛口起什么作用？
提示：水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，空气中21%是氧气，这是最简易的造成无氧环境的方法。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。
4．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？
提示：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。
5．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？
提示：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，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。
【随堂练习】
泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5
g时，会引起中毒；达到3
g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20
mg/kg。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
(1)请补充实验设计的空缺内容。
①制作泡菜的原理：__乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸__。
②制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的质量相同外，还要保证每组泡菜的__制作(或培养、发酵)条件__相同。
③从第3天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量并记录。
(2)如图所示是该生物活动小组记录的3种食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。
①根据此图的实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见。
__用5%的食盐制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达11天以后食用比较适宜__。
②你给出此建议的理由：食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上在3坛泡菜中__最高__；食盐浓度为5%的泡菜在发酵初期亚硝酸盐含量迅速升高，且亚硝酸盐含量变化__最快__，但发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值；而食盐浓度为__7%__的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，虽一直处于较低数值，但容易成为咸腌菜。
【解析】(1)选择实验材料时首先要能够保证实验的顺利进行。本实验中需要对比颜色，红萝卜中的色素会干扰实验结果，不是理想的实验材料。(2)对比不同食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐的含量，从图中曲线可看出，食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上是3坛泡菜中最高的；食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，它的最高值是3坛中最高的，但发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值；而食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，一直处于较低的水平，但容易成为咸腌菜。
考
点
集
训 【P294】
课时练习四十二
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．关于传统发酵技术的叙述，不正确的是(D)
A．在O2和糖源都充足的条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸
B．在果酒和果醋的发酵过程中，培养液pH都会下降
C．盐的用量、酒的种类和用量、温度等均会影响腐乳风味
D．果酒、果醋和腐乳制作都需要将原料灭菌后再发酵
【解析】腐乳的制作常常需要多种霉菌起发酵作用，对原料一般不需要灭菌，所以D错误。
2．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(B)
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】酒精发酵是厌氧发酵，醋酸发酵是需氧发酵，所以制作果酒时瓶口需要密封，制作果醋时中断通氧可能引起醋酸菌死亡，A正确；温度对酵母菌和醋酸菌发酵都有影响，在制葡萄酒时温度要控制在18～25
℃，而在制葡萄醋时则要将温度控制在30～35
℃，B错误；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，C正确；制作果酒和果醋时均需注意无菌操作，且对发酵瓶进行消毒，D正确。
3．小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验，恰当的做法是(C)
A．加入适量的醋酸菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4
℃冰箱中进行实验
【解析】在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖)，但没有发酵生物(酵母菌)，故应在装置中放入适量的酵母菌，A项错误。将阀a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置；偶尔打开阀b几秒钟，是为了排出发酵产生的过多二氧化碳，C项正确。如果一直打开阀b通气，则可使氧气进入发酵装置而影响发酵，B项错误。酵母菌发酵需要的温度在18～25
℃，4
℃时温度太低，将影响发酵的速率，D项错误。
4．我们平时饮用的葡萄酒呈红色，其原因是(D)
A．酒精发酵前榨汁时榨出的红色葡萄皮中的色素
B．是红色葡萄球菌分泌的色素
C．在发酵的最后程序中，加入了红色的食用色素
D．随着酒精度数的提高，红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中
【解析】平时饮用的葡萄酒呈红色，随着酒精度数的提高，红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中，D正确。
5．腐乳因口感好、营养丰富等特点，成为人们喜爱的食品之一。下列有关腐乳制备的操作正确的是(A)
A．逐层增加盐的用量可以析出豆腐中的水分也可以防止杂菌污染
B．制作腐乳时，容器要进行灭菌，装豆腐时操作要缓慢以防止豆腐碎裂
C．毛霉菌丝大量繁殖时可形成有害的“硬皮”，不能食用
D．不同颜色的腐乳制备过程有很大不同
【解析】腐乳制作时，逐层增加盐的用量可以析出豆腐中的水分也可以防止杂菌污染，A项正确；制作腐乳时，容器要进行消毒，B项错误；毛霉菌丝大量繁殖时形成的“硬皮”可以食用，C项错误；不同颜色的腐乳都是通过发酵制作成的，制作过程基本相同，只是加入的辅料有所区别，D项错误。
6．下列关于腐乳酿制的原理，叙述错误的是(C)
A．腐乳酿制，其实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程
B．腐乳发酵中，起作用的微生物多为异养真菌
C．腐乳酿制过程中，不能有细菌参与，因此必须严格灭菌
D．家庭自酿腐乳时，一般不需单独接种菌种
【解析】在腐乳制作中除毛霉、根霉、曲霉、青霉等真菌参与发酵外，还有酵母菌和其他多种细菌参与反应，但是以毛霉为主；这些微生物多营腐生生活，是异养型，广泛分布在空气中，因此，家庭酿制腐乳，一般不需特别灭菌和单独接种菌种。腐乳的酿制过程，就是在适宜条件下，微生物合成的各酶系将不易吸收的大分子蛋白质、脂质、糖类等降解为易吸收的小分子有机物的过程。
7．下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是(B)
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，主要参与的微生物是青霉 ②用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形 ③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝 ④决定腐乳特殊口味的主要是卤汤 ⑤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化的物质 ⑥卤汤中酒的含量应控制在21%左右，酒的含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长
A．①②③④
B．②③④⑤
C．③④⑤⑥
D．①④⑤⑥
【解析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，豆腐上生长的白毛就是毛霉的直立菌丝；毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶能将蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸；用来制作腐乳的豆腐一般含水量为70%左右；卤汤直接关系着腐乳的色、香、味，卤汤中酒的含量应该控制在12%左右。
8．某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中可能的是(B)
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③罐口封闭不严，氧气抑制其他腐生菌的生长和繁殖 ④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
【解析】由于乳酸菌是严格厌氧微生物，泡菜腐烂，说明被其他微生物污染，可判断罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖，而促进了异养需氧型腐生菌的生长繁殖，才使泡菜腐烂。
9．下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，不合理的是(D)
A．果酒发酵后期放气时间间隔可延长
B．泡菜腌制中必须严格水封保持缺氧
C．条件适宜醋酸菌可利用果酒中的乙醇
D．制腐乳时底层放盐以便于瓶口处加调料
【解析】果酒发酵后期由于酵母菌无氧呼吸的消耗，溶液中葡萄糖含量下降，生成二氧化碳速率下降，A正确。泡菜需要乳酸菌无氧呼吸生成乳酸，B正确。缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，C正确。腐乳加盐腌制可以析出水分，使豆腐变硬，而且可以抑制微生物生长，避免豆腐变质，D错误。
10．在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时，发酵过程对氧气的需求，叙述正确的是(C)
A．四个过程中，均需氧气参与，无氧时不能完成这四个过程
B．四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
C．泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵，而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖
D．腐乳制作时进行的是无氧发酵
【解析】果酒制作原理是利用酵母菌的无氧发酵，但在最初阶段需供一定氧气，促使酵母菌大量繁殖，获取一定数量菌体后再密封；泡菜制作是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，有氧条件下发酵受抑制；而酿醋和腐乳的制毛坯都需在有氧条件下完成。
11．制作四川泡菜时要用特殊的坛子，坛子需加水密封，密封坛口的目的是(C)
A．隔绝空气，抑制细菌繁殖
B．阻止尘埃，防止污染
C．造成缺氧环境，利于乳酸菌发酵
D．防止污染，利于醋酸菌发酵
【解析】制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得泡菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量，故C符合题意。
12．人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容都正确的是(B)
A
B
C
D
食品
果酒
果醋
腐乳
泡菜
主要微生物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
醋酸菌
制作装置或操作步骤
【解析】制作果酒时是利用酵母菌的无氧呼吸来生产酒精的，A中瓶内发酵液淹没了排气管的管口，在排气时液体容易溢出，A错误；制作腐乳时应该先接种毛霉，让其生长，再加盐，C错误；制作泡菜时用乳酸菌，而不是用醋酸菌，D错误。
二、非选择题
13．葡萄经酒精发酵可以产生葡萄酒，进一步经醋酸发酵可以产生葡萄醋，请利用相关的知识回答问题：
(1)从将葡萄汁装入发酵瓶到酒精发酵完毕的过程中，酵母菌进行的细胞呼吸方式是__有氧呼吸、无氧呼吸__。
(2)甲、乙两位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如下图所示。
①在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是__防止空气中的微生物污染发酵液__。
②请找出图中实验操作的错误：甲图中的错误是__未夹住发酵瓶的进气管__，乙图中的错误是__瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口__。
(3)可以用__酸性重铬酸钾__来检测是否有酒精产生，结果是酒精与之反应成__灰绿__色。
(4)为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，常常加入__人工培养的酵母菌__。
(5)若果汁中混杂有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时醋酸菌__不能__(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵形成醋酸，其原因是__果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，温度低于醋酸菌生长的最适温度__。
【解析】(1)利用葡萄汁制作葡萄酒，装入发酵瓶后，一开始酵母菌进行有氧呼吸，迅速增加其数量，随着氧气的消耗，有氧呼吸逐渐减弱，无氧呼吸逐渐增强，直至完全进行无氧呼吸，产生酒精。
(2)①为防止空气中的微生物污染发酵液，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接。②甲图中未夹住发酵瓶的进气管，这样酵母菌会一直进行有氧呼吸，无酒精产生；乙图显示，发酵瓶中的发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，导致气体不能排出，随着发酵时间的递增，有可能通过排气管排出发酵液。
(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，因此可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。
(4)为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，常常加入人工培养的酵母菌。
(5)醋酸菌进行有氧呼吸，若果汁中混杂有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，同时果酒发酵的最适温度也低于醋酸菌生长的最适温度，所以醋酸菌不能将果汁中的糖发酵形成醋酸。
14．豆腐乳的品种很多，红方腐乳因加入红曲而呈红色，味厚醇香；糟方腐乳加入酒精而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。
(1)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉的代谢类型为__异养需氧型__。它与乳酸菌在结构上的主要区别是__毛霉有成形的细胞核__。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的__蛋白酶、脂肪酶等__，通过发酵，豆腐中营养物种类__增多__(填“增多”或“减少”)，且更易于被人体消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、香辛料和__酒__等。
(4)含水量为__70%__左右的豆腐适于制作腐乳。若需要你对其他同学制作的腐乳进行评价，你会从__色泽、口味、块形__等方面评价腐乳的质量。
(5)酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。分析其原因主要是__酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块__。
(6)加盐腌制时，如果盐浓度过高，会影响腐乳的口味；而盐浓度过低，引起的严重后果是__不足以抑制微生物的生长，会导致豆腐腐败变质__。
【解析】(1)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是真核生物，与乳酸菌等原核生物相比，毛霉有成形的细胞核。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的蛋白酶、脂肪酶等，通过发酵，豆腐中营养物种类增多，且多为小分子，更易于被人体消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、香辛料和酒等。
(4)含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳。可以从色泽、口味、块形等方面评价腐乳的质量。
(5)酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。分析其原因主要是酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块等。
(6)加盐腌制时，如果盐浓度过高，会影响腐乳的口味；而盐浓度过低，引起的严重后果是不足以抑制微生物的生长，会导致豆腐腐败变质。
15．下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30
℃时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温(18～25
℃左右)12
h即成。现请你根据上述过程回答以下问题：
(1)先将米煮一煮的目的是__杀死其他微生物__；要冷却后再加“酒药”的原因是__防止酵母菌受热而死亡__。
(2)在米饭中央挖一个洞的目的是__提供有氧环境，利于初期酵母菌繁殖__。
(3)家庭酿造米酒过程中，总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是__开始进行有氧呼吸产生了水__；后“来酒”的原因是__后期造成无氧环境，进行无氧呼吸产生酒精__，“来酒”过程的反应式可表示为__C6H12O62C2H5OH＋2CO2__。
(4)制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：
①发酵前期(初始阶段)：__煮熟杀死了一些其他微生物，18__℃～25__℃不适于其他微生物繁殖，而酵母菌的大量繁殖占据了生存空间__。
②发酵过程中：__在缺氧、呈酸性的发酵液中，大多数其他微生物无法适应而受抑制__。
(5)根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会__减轻__，原因是__在有氧、无氧条件下，均有CO2产生，生产过程中不断排出CO2__。
【解析】(1)将米煮一煮是杀死其他杂菌，防止其他杂菌污染发酵液；煮后冷却至酵母菌的最适温度18～25
℃。
(2)米饭中央挖一洞，密封后，提供有氧环境，以利于“酒药”中的酵母菌大量繁殖，增加菌种的数量。
(3)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸产生大量的水和CO2，在无氧条件下，进行酒精发酵，所以先有水后有酒。
(4)初始阶段，米煮熟，杀死某些微生物，温度控制在18～25
℃有利于酵母菌生长繁殖，而不利于其他微生物生长繁殖。发酵过程中，由于酒精的产生，易使发酵液呈酸性，不利于其他微生物生长繁殖。
16．某小组利用微生物制作酸奶(已知微生物的最适发酵温度为38～44
℃)。该小组的活动记录如下：
实验目的：(略)
实验仪器：(略)
实验材料：两杯不加糖的酸奶(品牌不同，呈果冻状)、1
L牛奶
实验步骤：①消毒：将1
L牛奶放在锅内加热至82
℃接近沸腾，趁热在3个已消毒的0.5
L广口瓶中各倒入等量牛奶，标明“A”、“B”、“C”。
②加菌种：分别在A、B两个广口瓶中加入40
mL两种不同品牌的酸奶，并搅拌均匀；在C瓶中加入40
mL自来水，也混合均匀。
③发酵：将3个广口瓶的瓶口封好，放到事先已加热至38～40
℃的烘箱内，保持恒温1
h。
④观察：1
h后，每隔30
min对瓶中情况观测一次，如果瓶中的牛奶已经凝固呈果冻状就可说明酸奶已做好。回答下列问题：
(1)制酸奶利用的主要微生物是__乳酸菌__，其新陈代谢类型是__异养厌氧型__，能否用微波炉制酸奶？__不能__，理由是__微波能破坏细胞内核酸、蛋白质等分子的结构，使乳酸菌失活__。
(2)某小组同学按上述操作，一段时间后，在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，C瓶还有点馊味。请分析其失败的原因。
__在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，是由于在加菌种时未冷却，高温杀死了两种不同品牌酸奶中的乳酸菌，所以A、B瓶中并无乳酸菌的发酵过程，牛奶并未变成酸奶。而C瓶是因为水中其他微生物经发酵而使牛奶变馊的__。
【解析】酸奶的制作是利用了乳酸菌的无氧发酵，把牛奶中的营养物质分解为乳酸，所以是异养厌氧型代谢；牛奶在高温消毒后，要冷却后才能加入乳酸菌种，如果在高温时加入，会杀死酸奶中的乳酸菌，使得牛奶的发酵失败；自来水中有其他杂菌，加入到牛奶中，会大量滋生繁殖，使得牛奶腐败变馊。
2018’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷
生物(十八)
(传统发酵技术的应用) 【P387】
时间：60分钟 总分：100分
一、选择题(每小题3分，共33分，每道题只有一个正确选项)
1．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施正确的是(D)
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12
h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，有利于醋酸菌的代谢
【解析】葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，A错误；葡萄酒发酵过程中，每隔12
h左右将瓶盖拧松一次，以放出CO2，此后再将瓶盖拧紧，B错误；果酒发酵过程中温度控制在18～25
℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35
℃，C错误；在果醋发酵过程中，使用的醋酸菌是需氧的，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，D正确。
2．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(D)
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】醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A错误；进行果酒、果醋发酵实验，要先进行隔绝空气果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，B错误；人工接种菌种单一，风味及品质更好，C错误；适当加大接种量，让菌体快速形成优势菌群，可以抑制杂菌生长，提高发酵速率，D正确。
3．利用葡萄酿制果酒的过程中，不可能观察到的现象有(A)
A．有酒精大量产生
B．发酵液逐渐澄清
C．发酵液中有大量气泡产生
D．发酵液红色加深
【解析】用葡萄酿制果酒的过程中产生二氧化碳，可观察到发酵液中有大量气泡产生。葡萄糖等有机物逐渐分解，发酵液逐渐澄清；色素溶解，发酵液红色加深。虽然有酒精大量产生，但无法观察到。
4．下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是(A)
A．果酒和果醋的发酵菌种相同，代谢类型也相同
B．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落
C．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
D．制作果酒和果醋时可用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
【解析】果酒需要酵母菌无氧呼吸生成酒精，果醋需要醋酸杆菌进行有氧呼吸生成醋酸，A错误。果酒的表面有充分氧气，醋酸杆菌进行有氧呼吸生成醋酸，B正确。果酒和果醋的制作可用同一装置，制作果酒温度控制在18～25
℃，后期隔绝氧气；果醋温度30～35
℃，需要通气，C正确。用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒，防止污染发酵液，D正确。
5．右图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是(D)
A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
【解析】发酵过程中随着反应底物葡萄糖的消耗增多，酒精的产生速率越来越慢，A错误；集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2等气体，B错误；发酵过程中酵母种群呈“S”型增长，C错误；若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，酵母菌繁殖形成菌膜，D正确。
6．下列与腐乳制作过程相关的操作，错误的是(B)
A．为了有利于毛霉的生长，豆腐块应整齐排放，将笼屉中的温度控制在15～18
℃，保持适当的距离
B．豆腐块装瓶时，为了避免影响口味，逐层加盐量大致相等
C．装瓶时，将瓶口通过酒精灯火焰，迅速用胶条密封保存
D．加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等香辛料，调节风味
【解析】毛霉为需氧型微生物，其生长的适宜温度是15～18
℃，因此为了有利于毛霉的生长，豆腐块应整齐排放，将笼屉中的温度应控制在15～18
℃，并保持适当的距离，A项正确；豆腐块装瓶时，为了避免杂菌污染，越接近瓶口，加盐量应越大，B项错误；为了避免杂菌污染，装瓶时，要将瓶口通过酒精灯火焰，迅速用胶条密封保存，C项正确；腐乳制作过程中，加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等香辛料，可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用，D项正确。
7．腐乳制作过程中，影响腐乳风味和质量的是(B)
①盐的用量 ②酒的种类和用量 ③发酵温度 ④发酵时间 ⑤豆腐含水量 ⑥盛豆腐的容器大小
A．①④⑥
B．①②③④⑤
C．①③⑤⑥
D．①②③④⑤⑥
【解析】腐乳制作过程中，盐的用量、酒的种类和用量、发酵的温度和时间及豆腐的含水量都会影响腐乳的风味；盛豆腐的容器大小与腐乳风味无关，故选：B。
8．关于泡菜发酵的叙述，不正确的是(D)
A．泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐摄入过多对身体会造成伤害
B．煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌
C．制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型
D．泡菜腌制时间过长，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加
【解析】泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐摄入过多对身体会造成伤害，A正确；煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B正确；制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型，C正确；泡菜腌制时间过短，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加，D错误。
9．下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是(C)
A．参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B．果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C．在腐乳制作过程中起作用的微生物主要是毛霉
D．在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量
【解析】果醋发酵利用的是醋酸菌，为原核生物不含有线粒体，A错误；制作果醋不仅需要比果酒温度较高的环境，还需要氧气，B错误；在腐乳制作过程中起作用的主要是毛霉，C正确；在腐乳装瓶时，自下而上随层数的增加逐渐增加盐的用量，D错误。
10．下列有关生物技术的叙述，不正确的是(D)
A．制作果醋时，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长
B．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长
C．变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D．用传统的发酵技术制葡萄酒必须添加酵母菌菌种
【解析】制作果醋时，利用醋酸菌，是有氧呼吸，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长，A正确；制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长，B正确；变酸的酒表面的菌膜是由于密封不好，空气进入，醋酸菌大量繁殖形成的，C正确；用传统的发酵技术制葡萄酒，菌种可来自于葡萄，不须添加酵母菌菌种，D错误。
11．下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是(C)
A．家庭制作果酒、果醋、腐乳可以不用专门接种
B．制作果酒、果醋、腐乳的主要菌种，都能进行有氧呼吸
C．制作果酒、果醋、腐乳的主要菌种，只有毛霉是真核生物
D．制作果酒、果醋、腐乳过程中所需温度最高的是果醋的制作
【解析】家庭制作果酒、果醋、腐乳可以不用专门接种，空气中含有相应的菌种，A正确；制作果酒、果醋、腐乳的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、毛霉，它们都能够进行有氧呼吸，其中酵母菌和毛霉均是真核生物，B正确、C错误；三种制作过程中，果醋制作需要的温度最高，是30～35
℃，D正确。
二、非选择题(67分)
12．(12分)低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。如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18～25
℃，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30～35
℃，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是除制果酒阶段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。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。请据此回答有关问题：
(1)从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸菌的呼吸作用类型依次是__兼性厌氧型(有氧呼吸和无氧呼吸)__、__需氧型(有氧呼吸)__。
(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__制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如果不及时放出，会使瓶子爆破，但又不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入__。用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化__C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量__。
(3)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是__防止杂菌污染__。
(4)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30～35
℃，原因是__18～25__℃是酵母菌生长和发酵的适宜温度，30～35__℃是醋酸菌生长和发酵的适宜温度__。葡萄汁为酵母菌、醋酸菌等微生物的生长提供的营养成分是__碳源、氮源、水、无机盐(生长因子)__。
13．(12分)泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴。但在腌制过程中，由于一些硝酸盐还原菌的作用，会产生一定量的亚硝酸盐，转变成亚硝铵具有致癌作用。某校自然科学课外研究小组为探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期的时期进行了如下实验：①选3只容积相同的泡菜坛，编号1、2、3，分别加入等量的新鲜蔬菜；②再在坛中加满经煮沸、冷却的质量分数为10%的食盐溶液；③封坛前分别测量各坛中溶液的亚硝酸盐含量；④封坛，并置于15～20
℃环境中；⑤以后每隔4天测量一次，直至泡菜腌熟能够食用为止，周期约为16天。所得数据如下表所列：
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
0.15
0.6
0.2
0.1
0.1
2号坛
0.15
0.2
0.1
0.05
0.05
3号坛
0.15
0.7
0.6
0.2
0.2
请根据上述情况，回答下列问题：
(1)在该项研究中，要同时取同样处置的3只坛的目的是__减少实验误差，使结论更可靠__。
(2)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__各坛中微生物种类和数量可能存在差异__。
(3)仔细分析上述主要研究步骤，发现该项研究中缺乏对照组，对照组主要设计思路是__同样3只容积相同的泡菜坛，并分别加入同种新鲜蔬菜，但不加食盐溶液代之以等量的冷开水，其他实验条件相同__。
(4)试以坐标曲线表示上述实验结果，并根据曲线得出合理结论：__泡菜腌制过程中封坛后至第4天亚硝酸盐含量最高以后逐渐减少__。
曲线如图：
【解析】本题考查传统发酵技术的应用。(1)同时取同样处置的3只坛，可以减少只用1只坛可能带来的误差，从而可以使实验结果更可靠。(2)不同坛中微生物的种类和数量可能存在差异，从而使3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异。(3)加入了食盐水的组为实验组，则不加入食盐水(而加入冷开水)为对照组，对照组的具体设置为：取同样3只容积相同的泡菜坛，并分别加入同种新鲜蔬菜，以等量的冷开水代替食盐水，其他实验条件与实验组相同。(4)通过计算第0、4、8、12、16天3只坛中亚硝酸盐含量的平均值，可知亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后减少，最后不变，具体变化是：第4天之前，逐渐增加，从第4天至第12天，逐渐减少，第12至16天，保持不变。
14．(12分)在腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在有关酶的作用下，会分解产生一种水溶性氨基酸——γ 氨基丁酸(GABA)，GABA具有降血压、抗焦虑等功能。科研人员通过实验研究了豆腐在前发酵、加盐腌制和后发酵过程中GABA的含量变化，为富含GABA的腐乳的工业化生产奠定了基础。实验步骤如下：
①豆腐白坯表面接种后，在适宜的温度和湿度下培养48
h，获得毛坯。
②将毛坯分层整齐地摆放在瓶中，加盐腌制5
d。
③腌制后加入卤汤，置于28
℃恒温箱中后发酵90
d。
④分别采集不同阶段的腐乳坯样品，测定GABA含量(单位：mg/100
g干重)，结果如下。
阶段
前发酵和加盐腌制过程
白坯
毛坯
24
h
48
h
盐坯
1
d
3
d
5
d
后发酵过程
1
d
15
d
30
d
45
d
60
d
75
d
90
d
GABA含量
18
68
152
109
93
69
36
138
176
188
277
278
280
请分析回答：
(1)豆腐白坯表面接种的菌种主要是__毛霉__；其生长的适宜温度为__15～18__℃__。
(2)步骤②中，加盐腌制的正确方法是__逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些__。加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂；同时，盐还能__抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质__。
(3)在加盐腌制过程中，腐乳干重中的GABA含量__下降__，其原因是__GABA是水溶性氨基酸，加盐腌制使豆腐中的水分析出，GABA也随之析出__。
(4)在后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是__毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用__，后发酵__60__
d后的腐乳出厂销售比较合适。
【解析】(1)豆腐白坯表面接种的菌种主要是毛霉，其生长的适宜温度为15～18
℃。(2)加盐腌制的正确方法是长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐除能析出豆腐中的水分外，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(3)根据表中的数据分析可知，加盐腌制过程中，腐乳干重中的GABA含量下降，原因是GABA是水溶性氨基酸，加盐腌制使豆腐中的水分析出，GABA也随之析出。(4)在后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用。表中数据显示，在后发酵60
d后，GABA的含量较大且保持相对稳定，所以此时出厂销售腐乳比较合适。
15．(10分)请回答下列与发酵食品有关的问题。
(1)葡萄酒酿造前需要冲洗葡萄，其主要目的是__洗去浮尘__，葡萄酒呈现红色的原因是__红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中__。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是__空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸__。
(2)苹果醋生产过程中利用了__醋酸__菌的发酵作用，该过程需将温度控制在__30～35__℃__。
(3)制作酸奶需要的细菌的代谢类型是__异养厌氧__，含有抗生素的牛奶能否作为酸奶发酵原料？__否__(填“能”或“否”)，原因是__抗生素可以杀死乳酸菌__。
【解析】(1)葡萄酿前冲洗葡萄的目的主要是洗去浮尘；葡萄皮中含有色素，溶解在发酵液中，使葡萄酒呈现红色；葡萄酒中的乙醇在醋酸杆菌作用下会变成醋酸。(2)葡萄醋生产过程中利用了醋酸杆菌发酵作用；醋酸杆菌生长最适温度为30～35
℃。(3)制作酸奶利用了乳酸菌的发酵作用，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型；因为抗生素能杀死乳酸菌，因此含抗生素的牛奶不能作为酸奶发酵的原料。
16．(11分)人类利用微生物发酵制作果酒，果醋的历史，源远流长。请回答下列相关问题。
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是__异养兼性厌氧__(填代谢类型)的微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧的条件下，酵母菌能进行__酒精__发酵。在缺氧__呈酸性__的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)右图是某同学尝试制作果酒时的发酵装置，制作过程中a，b阀门的开闭情况是__a阀门关闭，b阀门偶尔打开__。
(3)为提高果酒品质，更好地抑制其他微生物的生长，可在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌菌种。为了将酵母菌从葡萄皮上附着的微生物中筛选、分离出来，可将微生物接种在__选择__培养基上，常用的接种方法是__平板划线法__和__稀释涂布平板法__。
(4)醋酸菌是一种好痒细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为__乙醛__，在转变为醋酸。
【解析】(1)果酒的制作离不开酵母菌．它是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，该生物进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，该生物进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，其产物二氧化碳溶于水显酸性，而绝大数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在制作果酒时，利用酵母菌的无氧呼吸，产生酒精，充气口应该密封，产物二氧化碳会增多，通过b阀门排出。
(3)要筛选得到纯净的酵母菌种，可以用选择培养基来分离酵母菌。常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
(4)醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸。
17．(10分)山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。下面为山楂酒制作的有关过程。请分析回答下列问题。
主要原料：山楂。
设备：榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等。
制作过程：山楂经充分水洗，用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中，经7～10
d的发酵，即成果酒。将经过发酵的果酒滤出，倒入发酵容器内，存在地下室里，进行30
d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿，陈酿期间，要坚持倒桶(换桶)，并保持酒桶常满，即得原汁山楂酒。
(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)__C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量__。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是__酵母菌__，在山楂酒制作中菌种的主要来源是__野生的酵母菌__。
(3)发酵的温度应该在__18～25__
℃，在发酵过程中要先通气后密封，原因是：__酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量__。
(4)检验是否产生酒精可在酸性条件下，用__重铬酸钾__试剂检测。
(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入__醋酸菌__菌种。
【解析】(1)山楂酒的制作需要产生酒精，反应式为6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是酵母菌，菌种的主要来源是野生的酵母菌。
(3)发酵的温度应该在18～25
℃，先通气后密封，原因是酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量。
(4)酒精可使酸性的重铬酸钾试剂由橙色变为灰绿色。
(5)果醋的菌种为醋酸菌。
专题2 微生物的培养与应用
第四十三课时 课题1～3
1．微生物的分离和培养 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．利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
夯
实
基
础 【P161】
考点一 培养基
【回扣教材】
1．培养基的定义：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__的营养物质。
2．类型：培养基按照__物理性质__可分为液体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂__琼脂__后，制成琼脂固体培养基，是实验室最常用的培养基之一。微生物在固体培养基表面生长，可以形成__肉眼可见__的__菌落__。
3．营养物质：各种培养基一般都含有水、__碳__源、__氮__源和无机盐四种营养物质。满足微生物生长还需要适宜的__pH__(培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至__中性__或__微碱__性)、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、__特殊营养__物质(如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加__维生素__等)。
【命题角度分析】
考查培养基及其制备方法分析
【例1】下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是(B)
成分
蛋白胨
葡萄糖
K2HPO4
伊红
美蓝
蒸馏水
含量
10
g
10
g
2
g
0.4
g
0.065
g
1
000
mL
A.从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基
B．该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨
C．该培养基缺少提供生长因子的物质
D．该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
【解析】分析表中成分可知，该培养基中没有凝固剂，为液体培养基，该培养基的营养成分齐全，但存在伊红、美蓝等鉴别物质，属于鉴别培养基，A项错误；该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源，B项正确；该培养基中存在的无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子，C项错误；培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后，才能使用，D项错误。
【例2】高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入__琼脂__作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以__淀粉__作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是(C)
A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地__搅拌__，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为__高压蒸汽灭菌__。
(4)①过程是__稀释__，②过程所使用的接种方法是__稀释涂布平板__法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放__淀粉酶__分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行__扩大__培养。
【解析】固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配置培养基时加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。
【知识拓展】
1．几种微生物的营养能量来源
微生物类型
碳源
氮源
能源
大肠杆菌
糖类、蛋白质等有机物
蛋白质等
有机物
硝化细菌
CO2
NH3
NH3的氧化
根瘤菌
糖类等有机物
N2
有机物
固氮蓝藻
CO2
N2
光能
2.培养基的配制原则
(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。
(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。
(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需pH不同。
3．微生物对主要营养物质的需求特点
不同种类的微生物代谢特点不同，因此对培养基中营养物质的需求也不同。
(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。
(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。
【随堂练习】
研究人员测试新抗生素对某种链球菌杀菌效果，这种链球菌能引起人的咽喉感染，将此链球菌分别接种在三个培养皿中，在2号培养皿中放入一片浸过新型抗生素的圆片，3号作为对照，三只培养皿如图。
(1)请对本实验作出假设：__这种新型抗生素对细菌生长无影响；或这种新型抗生素对细菌的生长有抑制作用__。
(2)“细菌喜荤，霉菌喜素”，所以该细菌培养基一般用__蛋白胨和酵母提取物__来配制，制备培养基的操作顺序是__bedca__。(用下列字母排序)
a．倒置培养基
b．计算和称量
c．灭菌
d．调pH
e．溶解和熔化
(3)为能彻底消灭培养基中的其他微生物，科学家研究出间隙灭菌法。其程序是：第一天，将培养基在100
℃下维持30分钟，然后在35～37
℃下放置24小时；第二天、第三天重复第一天的操作。请分析：
①培养基在100
℃下维持30分钟的目的是__杀死活的微生物__。
②在35～37
℃下放置24小时后再加热的目的是__杀死24小时中由细菌芽孢萌发而生长的微生物__。
③怎样证明间隙灭菌法的效果？__将培养基在37__℃下放置3～5天，如果无微生物生长，则证明培养基已达到灭菌效果__。
(4)对照组培养皿3中的圆片应作怎样的处理？
__将圆片在不添加任何抗生素的无菌水中浸泡一段时间__。
(5)利用__平板划线或稀释涂布平板__法对培养皿1进行该链球菌接种，把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。待长出菌落后，利用无菌绒布将培养皿1中的菌落转移到培养皿2和3中，转移过程要注意__不能转动绒布__。
(6)三只培养皿都放在37
℃的温度条件下培养24小时，其中1号培养皿的变化结果如图，在2号培养皿中画出预期的变化结果。
见下图
【解析】题干中描述本题是为了测试新抗生素对某种链球菌的杀菌效果，所以可以假设成“新型抗生素能够抑制细菌的生长”，当然也可以假设“新型抗生素对细菌生长无影响”。细菌培养时要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压。配制培养基时，先计算和称量各种物质，再将其溶解和熔化成溶液，然后再调pH和灭菌，最后倒置培养基。灭菌最终目标是要杀灭或清除环境中的一切微生物(包括芽孢和孢子)。3号作为对照不需要加任何抗生素。采用印章法转移菌种时，绒布不能进行转动，才能确保细菌位置不变。若该新型抗生素对细菌生长有抑制作用，则抗生素的周围部位没有菌落的形成，其他部位仍有菌落。
考点二 无菌技术
【回扣教材】
获得纯净培养物的关键是防止外来__杂菌__的入侵，要注意以下几个方面：
(1)对实验操作的__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器具进行__灭菌__。
(3)为避免周围环境中微生物的污染，__实验操作__应在酒精灯__火焰附近__进行。
(4)实验操作时应避免__已经灭菌__处理的材料用具与__周围__的物品相接触。
【命题角度分析】
考查无菌技术的操作
【例3】微生物培养过程中，要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是(D)
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒
④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌
⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A．①③
B．②④
C．③⑤
D．④⑥
【解析】无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。
【例4】细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌(C)
A．接种环、手、培养基
B．高压锅、手、接种环
C．培养基、手、接种环
D．接种环、手、高压锅
【解析】灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害，如操作者的手和衣着需要消毒处理。高压蒸汽通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。
【知识拓展】
1．消毒和灭菌的辨析
项目
条件
结果
常用方法
应用范围
消毒
较为温和的物理或化学方法
仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物
煮沸消毒法
日常用品
巴氏消毒法
不耐高温的液体
化学药剂消毒法
用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌
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
灼烧灭菌法
接种工具
干热灭菌法
玻璃器皿、金属工具
高压蒸汽灭菌法
培养基及容器的灭菌
2.常见消毒灭菌方法比较
方法
操作过程
应用范围
消毒
煮沸消毒法
100
℃煮沸5～6
min
日常生活中广泛使用
巴氏消毒法
60～80
℃下处理15～30
min
牛奶、啤酒、果酒和果酱等不宜进行高温消毒的液体
化学药物消毒法
用体积分数为70～75%的乙醇、碘酒涂抹，来速水喷洒等
用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒，空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等
紫外线消毒法
30
W紫外灯照射30
min
接种室空气
灭菌
灼烧灭菌法
酒精灯火焰灼烧
微生物接种工具如接种环、接种针或其它金属用具等，接种过程中试管口活锥形瓶瓶口等
干热灭菌法
电热鼓风干燥箱160～170
℃加热1～2
h
玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等凡是不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品
高压蒸汽灭菌法
100
kPa、121
℃维持15～30
min
培养基及多种器材、物品
【随堂练习】
关于灭菌和消毒的下列说法不正确的是(B)
A．灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子
B．灭菌和消毒实质上是相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
【解析】灭菌与消毒是两个概念。灭菌是指杀灭一定环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子。根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰灼烧法，培养基用高压蒸汽灭菌法等。消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，使用的是较为温和的物理或化学方法。
考点三 考查纯化大肠杆菌以及菌种的保藏
【回扣教材】
1．制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)方法步骤：__计算__、称量、溶化、__灭菌__、__倒平板__。
(2)倒平板操作的步骤：
①将灭过菌的培养皿放在__火焰旁__的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶，将__瓶口__迅速通过火焰。
③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，右手将锥形瓶中的培养基(约10～20
mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板__冷却凝固__，大约需5～10
min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。
2．纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法最常用的是__平板划线__法和__稀释涂布平板__法。
(2)平板划线法是通过__接种环__在琼脂固体培养基表面__连续划线__的操作。
(3)稀释涂布平板法是将__菌液__进行一系列的__梯度__稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到__琼脂固体__培养基的表面，进行培养。分为__系列稀释操作__和__涂布平板操作__两步。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物__分散__成单个__细胞__，从而能在培养基__表面__形成单个的__菌落__。
(5)平板划线法操作步骤：
①将接种环放在火焰上__灼烧__，直到接种环__烧红__。
②在火焰旁__冷却__接种环，并打开盛有菌液的试管的棉塞。
③将__试管口__通过火焰。
④将__已冷却__的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将__试管口__通过火焰，并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条__平行线__，盖上皿盖。注意不要划破__培养基__。
⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的__末端__开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意__不要__将最后一区的划线与第一区相连。
⑧将平板__倒置__放入培养箱中培养。
(6)涂布平板操作的步骤：
①将__涂布器__浸在盛有酒精的烧杯中。
②取__少量__菌液(不超过0.1
mL)，滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上__引燃__，待酒精__燃尽__后，__冷却__8～10
s。
④用涂布器将菌液__均匀__地涂布在培养基表面。
3．菌种的保存
(1)对于频繁使用的菌种，可以采用__临时__保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体__斜面培养基__上，在__合适__的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入__4__℃__的冰箱中保藏。以后每__3～6__个月，都要重新将菌种从旧的培养基上__转移__到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易__被污染__或产生__变异__。
(2)对于需要__长期__保存的菌种，可以采用__甘油__管藏的方法。
在3
mL的甘油瓶中，装入1
mL甘油后__灭菌__。将1
mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在__－20__℃__的冷冻箱中保存。
【命题角度分析】
考查大肠杆菌的纯化方法及过程分析
【例5】下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。
下列叙述中错误的是(C)
A．甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液
B．对于浓度较高的菌液，如甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C．乙培养皿中所得的菌落都符合要求
D．乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
【解析】灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种，会将菌体杀死，A正确。稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确。平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求，C错误。连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的末端，目的是使得菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成。
【例6】下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。
(1)图甲是利用__平板划线__法进行微生物接种，图乙是利用__稀释涂布平板__法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是__接种环__和__涂布器__；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是__灼烧灭菌__和酒精消毒。
(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
__火焰附近温度较高，杂菌无法生存__。
(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？
__避免培养过程产生的水分影响微生物的生长__。
(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是__图乙__(填“图甲”或“图乙”)。
【解析】图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近温度较高，杂菌无法生存，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。
【知识拓展】
1．配制微生物培养基时注意事项：
(1)溶化琼脂时要控制火力的大小并不断搅拌，以免培养基溢出或烧焦；
(2)加热过程中部分水分蒸发，待琼脂完全溶化后应补加蒸馏水，以保持溶液的浓度；
(3)分装至试管时培养基的高度不要超过试管高度的1/5；
(4)一般是培养基先灭菌再倒平板，也可先倒平板，再灭菌；
(5)冷却后的平板要倒置，以确保拿放方便，同时避免水分蒸发，以利微生物生长。
2．划线操作时注意：
(1)用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌，灼烧后要在酒精灯附近冷却后再操作；
(2)划线时不要划破培养基，如果采用分段划线法操作从第二次操作应总在上一次划线末端开始，首尾区不能相连；
(3)操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。
3．涂布操作时注意：
(1)配制系列梯度稀释液时，所用的试管和移液管均需灭菌，必须用无菌水配制；
(2)涂布器用70%的酒精消毒，多余酒精在烧杯中滴尽，沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰引燃。不要将过热的涂布器放入盛有酒精的烧杯中，一面引燃其中的酒精；
(3)配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必须都在酒精灯火焰旁进行，移液管头不能接触任何物体。
【随堂练习】
1．自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。
Ⅰ.步骤如下：
A．制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
B．接种样品到培养基上。
C．适宜温度下培养。
结果分析：
(1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是(D)
A．一个平板，统计的菌落数是23
B．两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24
C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26
D．四个平板，统计的菌落数分别是21、36、34和35，取平均值35
(2)一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2
mL)__1.17×108__。
(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量__多__。
(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？__不能__，为什么？__因为不能排除杂菌来自培养基或来自培养过程__。
Ⅱ.在农业生产研究上，常需要进行微生物的培养和计数。右图是利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意：①__每次划线前要灼烧__；②__冷却后从上一区划线末端开始划__；③__首尾区不重叠__。
2．分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述错误的是(B)
A．均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面
B．获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群
C．都应在火焰附近进行操作，以防止杂菌污染
D．稀释分散菌种的原理不同，均能达到分离纯化大肠杆菌的目的
【解析】用稀释涂布平板法时，如果稀释得当，在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能是由一个细菌细胞繁殖形成的。若稀释不得当，每个菌落可由几个细菌细胞繁殖形成，故选B。
考点四 筛选菌株、统计菌落数目、设置对照
【回扣教材】
1．筛选菌株
(1)自然界筛选：
实例：DNA多聚酶链式反应(PCR)要求使用__耐高温的DNA聚合__酶。科学家从水生耐热细菌Taq中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶。
方法：根据目的菌对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
(2)实验室中筛选：
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括__营养__、__温度__、__pH__等)，同时__抑制__或__阻止__其他微生物生长。
(3)选择培养基
在微生物学中，将允许__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，称作__选择__培养基。
2．统计菌落数目
测定微生物数量的常用方法有__稀释涂布平板__法和__显微镜直接计数__法。
3．设置对照
(1)设置对照的主要目的是排除__实验组__中__非测试因素__对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
(2)判断培养基中是否有杂菌污染：
__将未接种的培养基在相同的条件下进行培养__。
(3)判断选择培养基是否具有筛选作用：
__对照培养基(营养物质齐全)接种后培养观察菌落数目__。
【命题角度分析】
考查统计菌落数目的方法
【例7】某小组在进行“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中用血球计数板计数的酵母菌数目是(D)
A．活菌的数目
B．死菌的数目
C．代谢旺盛的酵母菌数目
D．活菌和死菌总数
【解析】利用血球计数在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，血球计数板计数测得的细胞数包括活细胞数和死细胞数。故选D。
【知识拓展】
稀释涂布平板法计数微生物的注意问题
用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：
(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。
(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：
①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”之间，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。
②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。
可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。
【随堂练习】
下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(D)
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1
mL，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37
℃恒温培养24～48小时
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
【解析】“检测土壤中细菌总数”实验操作中，首先要进行培养基的制备，即用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，A项正确；取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1
mL，分别涂布于各组平板上，B项正确；将实验组和对照组平板倒置，37
℃恒温培养24～48小时，C项正确；确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的实验组平板进行计数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数，D项错误。
考点五 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【回扣教材】
1．实验设计
实验设计包括__实验方案__，所需__仪器__、__材料__、__用具和药品__，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
2．操作提示
(1)无菌操作
①取土样用的小铁铲和盛土样的信封在__使用前__都需要灭菌。
②应在__火焰旁__称取土壤。在__火焰__附近将称好的土样__倒入__锥形瓶中，塞好棉塞。
③在__稀释__土壤溶液的过程中，每一步都要在__火焰旁__操作。
(2)做好标记
本实验使用的平板和试管比较多。为避免混淆，最好在__使用前__就做好__标记__。例如，在标记培养皿时应注明__培养基种类__、__培养日期__以及平板上培养样品的__稀释度__等。
3．课题延伸
本课题对能分解尿素的细菌进行了初步的筛选。对分离纯化的菌种作进一步的鉴定，还需要借助__生物化学__的方法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的__脲酶__将尿素分解成了__氨__，pH__升高__，以尿素为唯一氮源的培养基加入__酚红指示剂__，如果pH升高，__指示剂变红__，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
【命题角度分析】
角度一 选择培养基成分及配制方法的分析
【例8】选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。为选择酵母菌和硝化细菌，应选用的培养基分别为(B)
A．伊红美蓝培养基、含青霉素培养基
B．含青霉素培养基、含氨的无机培养基
C．含氨的无机培养基、含青霉素培养基
D．含青霉素培养基、伊红美蓝培养基
【解析】酵母菌是真菌，通常可以用含青霉素的培养基进行选择培养，因为青霉素抑制细菌生长，但不能抑制真菌生长。硝化细菌为自养型生物，能够利用氨转变为亚硝酸和硝酸所释放的能量，把无机物转变为有机物以维持自身生命活动，利用含氨的无机培养基可进行选择培养。
【例9】苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请回答下列问题：
(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入__苯酚__作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基__A__(A.影响；B.不影响)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用__稀释涂布平板__法。
(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于__④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源__；使用__稀释涂布平板法或平板划线__法可以在⑥上获得单菌落。
(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？
__培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作__。
【解析】根据微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的目的，然后再用稀释涂布平板法、平板划线法或其他方法筛选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。在设计实验中要注意单一变量原则和对照原则，操作中要严格进行无菌操作。
角度二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【例10】下表是某同学列出的分离土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：
培养基配方
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10.0
g
尿素
1.0
g
琼脂
15.0
g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1
000
mL
(1)从作用上看，该培养基属于__选择__培养基，提供氮源的物质是__尿素__，细菌能利用该氮源是由于体内能合成__脲(催化尿素分解的)__酶。
(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入__酚红__指示剂，若指示剂变__红__，说明有目的菌株存在。
(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用__稀释涂布平板__法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1
mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为__1.6×109__，测定的活菌数比实际活菌数__低__(填“低”“高”“基本一致”)。
【解析】(1)题干指出表中是分离土壤中微生物的培养基配方，其中尿素是唯一氮源，能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源，所以从用途上属于选择培养基。以尿素为唯一氮源的培养基可以选择尿素分解菌。(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明有目的菌株存在。(3)纯化微生物可以用稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法能用于微生物的计数。1
mL原土壤样液中上述微生物数量＝(180＋155＋176＋129)÷4×106×10＝1.6×109个；用稀释涂布平板法进行微生物的计数，但统计的数量比实际数量会偏少，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
【知识拓展】
1．筛选菌株的原理
微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。
2．统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。
②方法：用计数板计数。
③缺点：不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。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。
②操作
a．设置重复组，增强实验的说服力与准确性。
b．为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。
3．细菌分离与计数的实验流程
土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→细菌计数
记录数据表格
稀释度
104
105
106
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
菌落数/平板
菌数/克土壤
4.课题延伸——菌种的进一步鉴定
(1)原理：CO(NH2)2＋H2O―→CO2＋2NH3；由于NH3的产生，培养基碱性增强，pH升高，因此可通过检测pH的变化来判断该化学反应是否发生。
(2)方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种细菌能分解尿素。
【随堂练习】
尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100
mL。实验过程如下图所示：
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10
g
尿素
1
g
琼脂
15
g
回答下列问题：
(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是__尿素是唯一的氮源，只有能利用尿素的微生物才能生长__。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时，可采用的方法是__平板划线法或稀释涂布平板法__。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入__酚红__指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成__红__色，则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是__①和②__，需要消毒的是__③__(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿 ②玻棒、试管、锥形瓶和吸管 ③实验操作者的双手
(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有__①②③__(多选，填序号)。
①所取土样不同 ②培养基被污染 ③接种操作错误
④没有设置对照实验
(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行__灭菌__处理后，才能倒掉。
【解析】(1)分析该培养基的成分表可知，尿素为该培养基中的唯一氮源，只有能利用尿素的微生物才能在该培养基中生长。
(2)接种微生物时，常采用平板划线法或稀释涂布平板法。细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，会导致培养基的pH升高，使酚红指示剂变红。所以，欲鉴定初步筛选出来的菌种，可在培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成红色，说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验过程中，为了防止杂菌污染，需要对培养基、培养皿、玻棒、试管、锥形瓶、吸管等进行灭菌处理，即需要对①和②灭菌；需要对实验操作者的双手进行消毒，即对③进行
第四十二课时
运用发酵加工食品的基本方法
夯
实
基
础 【P157】
考点一 果酒和果醋制作的原理
【回扣教材】
1．果酒的制作原理
(1)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸，__大量__繁殖，有氧呼吸表达式为：__C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量__。
(2)酵母菌在无氧呼吸条件下进行__酒精__发酵，表达式为：__C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量__。
(3)酵母菌生长的最适温度是__20__℃__；酒精发酵一般将温度控制在__18～25__℃__。酒精发酵过程中，要保持__缺氧、酸性__环境。
2．果醋制作的原理
(1)醋酸菌是一种__好氧__细菌，只有当__氧气、糖源__都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成__醋酸__；当__缺少__糖源时，醋酸菌将乙醇变为__乙醛__，再将乙醛变为__醋酸__。
(2)反应式：__C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O__
(3)醋酸菌对__氧气的含量__特别敏感，当进行__深层__发酵时，即使只是短时间__中断通入__氧气，也会引起醋酸菌__死亡__。醋酸菌最适生长温度为__30～35__℃__。
【命题角度分析】
角度一 果酒、果醋制作原理的理解
【例1】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(C)
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18～25
℃，而制作果醋时最适温度为30～35
℃，D项错误。
【例2】果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是(B)
A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B．制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
【解析】果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成。传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。
角度二 果酒、果醋制作的过程和条件分析
【例3】下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。
下列相关叙述中，错误的是(A)
A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败
C．图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开
【解析】图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒，及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误。个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉野生型酵母菌，B项正确。图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确。由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D项正确。
【例4】葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是__酵母菌__。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解__葡萄糖__，产生的终产物是__乙醇__和__CO2__。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__未夹住发酵瓶的充气管__，导致发酵中出现的主要异常现象是__发酵液从充气管流出，发酵液变酸__；丙同学的错误是__瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口__，导致发酵中出现的主要异常现象是__排气时发酵液从排气管流出__。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__葡萄醋__、__葡萄酒__、__葡萄酒__。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是__未及时排气__。
【解析】在制作各种酒的时候，常用酵母菌作菌种；酒精发酵为无氧呼吸，若甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不超过容器的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。
【知识拓展】
1．果酒、果醋的制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25
℃，繁殖最适为20
℃左右
最适为30～35
℃
气体
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8天
2.制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
3．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。
4．酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象的原因：
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。
5．葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。
6．自然发酵菌种来源：附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
7．影响醋酸发酵的环境因素除了温度还有氧气和pH。
8．醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成的一层“白膜”是醋酸菌大量繁殖形成的。
【随堂练习】
某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述不正确的是(C)
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
【解析】A项，该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵。B项，果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，CO2量多时可进一步通过水排出。C项，醋酸菌是好氧菌，因没有将无菌空气通入发酵液中，故去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求。D项，去除弯管中的水后，该装置的弯管部分既能排出CO2，也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。
考点二 腐乳的制作原理及实验设计
【回扣教材】
1．腐乳制作的原理
(1)微生物：在豆腐的发酵过程中，有许多种微生物参与，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__，分布广泛，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上。毛霉生长迅速，具有发达的__白色__菌丝。
(2)毛霉的作用：毛霉等微生物能产生__蛋白酶和脂肪酶__，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成__甘油和脂肪酸__。在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变为风味独特的腐乳。
2．腐乳制作的流程示意图
让豆腐上长出__毛霉__→加盐腌制→加__卤汤__装瓶→密封腌制。
3．卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤由__酒__和__各种香辛料__配制而成。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料种类很多，如：胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等，香辛料可以调制腐乳的风味，也具有__防腐杀菌__的作用。
4．控制好材料的用量
(1)用盐腌制时，若盐的浓度__过低__，不足以__抑制微生物__生长，可能导致豆腐腐败变质；若盐的浓度__过高__，会影响腐乳的口味。
(2)卤汤中酒精的含量应控制在12%左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间会__延长__；酒精含量过低，不足以__抑制微生物__生长，可能导致豆腐腐败。
【命题角度分析】
腐乳的制作原理和过程分析
【例5】腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的实验流程示意图：
下列相关叙述中，错误的是(D)
A．图中的毛霉来自空气中的毛霉孢子
B．加入盐和卤汤的顺序不能颠倒
C．如果密封不严，则在腌制过程中会感染杂菌而导致腐败变质
D．在高温环境中腐乳制作的时间可大大缩短
【解析】制作腐乳的最适温度是15～18
℃。
【例6】腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是__毛霉__，它与乳酸菌在结构上的主要区别是__毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核__。
(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有__蛋白质→小分子的肽、氨基酸__；__脂肪→甘油、脂肪酸__。参与这些物质变化的酶有__蛋白酶、脂肪酶__。
(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是__抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂__。要控制盐的用量，因为__盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味__。
(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是__酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败__。
【解析】(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有成形的细胞核。(2)腐乳制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
【知识拓展】
腐乳制作的注意事项
(1)豆腐选取：其含水量以70%为宜。
(2)控制好材料的用量：对卤汤中盐(盐∶豆腐＝1∶5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。
(3)防止杂菌污染的方法
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。
③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
(4)温度会影响菌丝的生长和代谢，如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高，菌丝易老化和死亡，影响腐乳的品质。
(5)发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。
【随堂练习】
关于“腐乳的制作”实验，下列叙述错误的是(C)
A．将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长
B．腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物
C．勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长
D．装坛阶段加入料酒，可有效防止杂菌污染
【解析】A项，腐乳坯应分层整齐排放并留有一定空隙，以保证氧气供应，利于毛霉生长。毛霉有氧呼吸能释放大量能量，大部分以热能形式散失，堆内温度过高会影响毛霉生长速度。B项，毛霉是丝状真菌，若腐乳坯表面出现黏性物，可能是被其他杂菌污染。C项，腐乳制作过程中需要加盐腌制，向腐乳坯表面喷水会导致盐水浓度降低，使腐乳难以成形且易腐败变质。D项，料酒能抑制微生物的生长，故能有效防止杂菌污染。
考点三 制作泡菜
【回扣教材】
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。在__无氧__条件下，将葡萄糖分解为__乳酸__。
2．常见的乳酸菌有__乳酸链球菌__和__乳酸杆菌__，生产酸奶的是__乳酸杆菌__。
3．含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是__抗生素杀死乳酸菌__。
4．实验流程：
①将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。
②泡菜盐水按清水和盐质量比为__4∶1__的比例配制煮沸冷却备用。
③预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入__蒜瓣、生姜、香辛料__等佐料，并继续装至八成满。
④倒入配制好的盐水，使盐水__浸没全部菜料__。
⑤盖上泡菜坛盖子，并用__水__密封发酵。发酵时间受到__温度__影响。
【命题角度分析】
泡菜的制作原理和过程分析
【例7】如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列说法错误的是(D)
A．制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低
B．发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C．发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机
D．不要使盐水浸没全部菜料
【解析】好泡菜的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要利用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜或其他原料。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以应及时检测亚硝酸盐的含量。
【例8】泡菜发酵利用的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是(C)
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
【解析】蔬菜刚入坛时，表面带入的主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，它们进行乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
【知识拓展】
1．发酵操作
(1)泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好，否则容易引起蔬菜腐烂。
(2)腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。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。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
2．加入白酒有什么作用？
提示：白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。
3．用水封闭坛口起什么作用？
提示：水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，空气中21%是氧气，这是最简易的造成无氧环境的方法。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。
4．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？
提示：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。
5．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？
提示：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，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。
【随堂练习】
泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5
g时，会引起中毒；达到3
g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20
mg/kg。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
(1)请补充实验设计的空缺内容。
①制作泡菜的原理：__乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸__。
②制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的质量相同外，还要保证每组泡菜的__制作(或培养、发酵)条件__相同。
③从第3天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量并记录。
(2)如图所示是该生物活动小组记录的3种食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。
①根据此图的实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见。
__用5%的食盐制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达11天以后食用比较适宜__。
②你给出此建议的理由：食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上在3坛泡菜中__最高__；食盐浓度为5%的泡菜在发酵初期亚硝酸盐含量迅速升高，且亚硝酸盐含量变化__最快__，但发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值；而食盐浓度为__7%__的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，虽一直处于较低数值，但容易成为咸腌菜。
【解析】(1)选择实验材料时首先要能够保证实验的顺利进行。本实验中需要对比颜色，红萝卜中的色素会干扰实验结果，不是理想的实验材料。(2)对比不同食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐的含量，从图中曲线可看出，食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上是3坛泡菜中最高的；食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，它的最高值是3坛中最高的，但发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值；而食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，一直处于较低的水平，但容易成为咸腌菜。
考
点
集
训 【P294】
课时练习四十二
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．关于传统发酵技术的叙述，不正确的是(D)
A．在O2和糖源都充足的条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸
B．在果酒和果醋的发酵过程中，培养液pH都会下降
C．盐的用量、酒的种类和用量、温度等均会影响腐乳风味
D．果酒、果醋和腐乳制作都需要将原料灭菌后再发酵
【解析】腐乳的制作常常需要多种霉菌起发酵作用，对原料一般不需要灭菌，所以D错误。
2．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(B)
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】酒精发酵是厌氧发酵，醋酸发酵是需氧发酵，所以制作果酒时瓶口需要密封，制作果醋时中断通氧可能引起醋酸菌死亡，A正确；温度对酵母菌和醋酸菌发酵都有影响，在制葡萄酒时温度要控制在18～25
℃，而在制葡萄醋时则要将温度控制在30～35
℃，B错误；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，C正确；制作果酒和果醋时均需注意无菌操作，且对发酵瓶进行消毒，D正确。
3．小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验，恰当的做法是(C)
A．加入适量的醋酸菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4
℃冰箱中进行实验
【解析】在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖)，但没有发酵生物(酵母菌)，故应在装置中放入适量的酵母菌，A项错误。将阀a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置；偶尔打开阀b几秒钟，是为了排出发酵产生的过多二氧化碳，C项正确。如果一直打开阀b通气，则可使氧气进入发酵装置而影响发酵，B项错误。酵母菌发酵需要的温度在18～25
℃，4
℃时温度太低，将影响发酵的速率，D项错误。
4．我们平时饮用的葡萄酒呈红色，其原因是(D)
A．酒精发酵前榨汁时榨出的红色葡萄皮中的色素
B．是红色葡萄球菌分泌的色素
C．在发酵的最后程序中，加入了红色的食用色素
D．随着酒精度数的提高，红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中
【解析】平时饮用的葡萄酒呈红色，随着酒精度数的提高，红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中，D正确。
5．腐乳因口感好、营养丰富等特点，成为人们喜爱的食品之一。下列有关腐乳制备的操作正确的是(A)
A．逐层增加盐的用量可以析出豆腐中的水分也可以防止杂菌污染
B．制作腐乳时，容器要进行灭菌，装豆腐时操作要缓慢以防止豆腐碎裂
C．毛霉菌丝大量繁殖时可形成有害的“硬皮”，不能食用
D．不同颜色的腐乳制备过程有很大不同
【解析】腐乳制作时，逐层增加盐的用量可以析出豆腐中的水分也可以防止杂菌污染，A项正确；制作腐乳时，容器要进行消毒，B项错误；毛霉菌丝大量繁殖时形成的“硬皮”可以食用，C项错误；不同颜色的腐乳都是通过发酵制作成的，制作过程基本相同，只是加入的辅料有所区别，D项错误。
6．下列关于腐乳酿制的原理，叙述错误的是(C)
A．腐乳酿制，其实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程
B．腐乳发酵中，起作用的微生物多为异养真菌
C．腐乳酿制过程中，不能有细菌参与，因此必须严格灭菌
D．家庭自酿腐乳时，一般不需单独接种菌种
【解析】在腐乳制作中除毛霉、根霉、曲霉、青霉等真菌参与发酵外，还有酵母菌和其他多种细菌参与反应，但是以毛霉为主；这些微生物多营腐生生活，是异养型，广泛分布在空气中，因此，家庭酿制腐乳，一般不需特别灭菌和单独接种菌种。腐乳的酿制过程，就是在适宜条件下，微生物合成的各酶系将不易吸收的大分子蛋白质、脂质、糖类等降解为易吸收的小分子有机物的过程。
7．下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是(B)
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，主要参与的微生物是青霉 ②用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形 ③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝 ④决定腐乳特殊口味的主要是卤汤 ⑤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化的物质 ⑥卤汤中酒的含量应控制在21%左右，酒的含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长
A．①②③④
B．②③④⑤
C．③④⑤⑥
D．①④⑤⑥
【解析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，豆腐上生长的白毛就是毛霉的直立菌丝；毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶能将蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸；用来制作腐乳的豆腐一般含水量为70%左右；卤汤直接关系着腐乳的色、香、味，卤汤中酒的含量应该控制在12%左右。
8．某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中可能的是(B)
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③罐口封闭不严，氧气抑制其他腐生菌的生长和繁殖 ④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
【解析】由于乳酸菌是严格厌氧微生物，泡菜腐烂，说明被其他微生物污染，可判断罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖，而促进了异养需氧型腐生菌的生长繁殖，才使泡菜腐烂。
9．下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，不合理的是(D)
A．果酒发酵后期放气时间间隔可延长
B．泡菜腌制中必须严格水封保持缺氧
C．条件适宜醋酸菌可利用果酒中的乙醇
D．制腐乳时底层放盐以便于瓶口处加调料
【解析】果酒发酵后期由于酵母菌无氧呼吸的消耗，溶液中葡萄糖含量下降，生成二氧化碳速率下降，A正确。泡菜需要乳酸菌无氧呼吸生成乳酸，B正确。缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，C正确。腐乳加盐腌制可以析出水分，使豆腐变硬，而且可以抑制微生物生长，避免豆腐变质，D错误。
10．在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时，发酵过程对氧气的需求，叙述正确的是(C)
A．四个过程中，均需氧气参与，无氧时不能完成这四个过程
B．四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
C．泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵，而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖
D．腐乳制作时进行的是无氧发酵
【解析】果酒制作原理是利用酵母菌的无氧发酵，但在最初阶段需供一定氧气，促使酵母菌大量繁殖，获取一定数量菌体后再密封；泡菜制作是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，有氧条件下发酵受抑制；而酿醋和腐乳的制毛坯都需在有氧条件下完成。
11．制作四川泡菜时要用特殊的坛子，坛子需加水密封，密封坛口的目的是(C)
A．隔绝空气，抑制细菌繁殖
B．阻止尘埃，防止污染
C．造成缺氧环境，利于乳酸菌发酵
D．防止污染，利于醋酸菌发酵
【解析】制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得泡菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量，故C符合题意。
12．人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容都正确的是(B)
A
B
C
D
食品
果酒
果醋
腐乳
泡菜
主要微生物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
醋酸菌
制作装置或操作步骤
【解析】制作果酒时是利用酵母菌的无氧呼吸来生产酒精的，A中瓶内发酵液淹没了排气管的管口，在排气时液体容易溢出，A错误；制作腐乳时应该先接种毛霉，让其生长，再加盐，C错误；制作泡菜时用乳酸菌，而不是用醋酸菌，D错误。
二、非选择题
13．葡萄经酒精发酵可以产生葡萄酒，进一步经醋酸发酵可以产生葡萄醋，请利用相关的知识回答问题：
(1)从将葡萄汁装入发酵瓶到酒精发酵完毕的过程中，酵母菌进行的细胞呼吸方式是__有氧呼吸、无氧呼吸__。
(2)甲、乙两位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如下图所示。
①在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是__防止空气中的微生物污染发酵液__。
②请找出图中实验操作的错误：甲图中的错误是__未夹住发酵瓶的进气管__，乙图中的错误是__瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口__。
(3)可以用__酸性重铬酸钾__来检测是否有酒精产生，结果是酒精与之反应成__灰绿__色。
(4)为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，常常加入__人工培养的酵母菌__。
(5)若果汁中混杂有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时醋酸菌__不能__(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵形成醋酸，其原因是__果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，温度低于醋酸菌生长的最适温度__。
【解析】(1)利用葡萄汁制作葡萄酒，装入发酵瓶后，一开始酵母菌进行有氧呼吸，迅速增加其数量，随着氧气的消耗，有氧呼吸逐渐减弱，无氧呼吸逐渐增强，直至完全进行无氧呼吸，产生酒精。
(2)①为防止空气中的微生物污染发酵液，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接。②甲图中未夹住发酵瓶的进气管，这样酵母菌会一直进行有氧呼吸，无酒精产生；乙图显示，发酵瓶中的发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，导致气体不能排出，随着发酵时间的递增，有可能通过排气管排出发酵液。
(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，因此可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。
(4)为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，常常加入人工培养的酵母菌。
(5)醋酸菌进行有氧呼吸，若果汁中混杂有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，同时果酒发酵的最适温度也低于醋酸菌生长的最适温度，所以醋酸菌不能将果汁中的糖发酵形成醋酸。
14．豆腐乳的品种很多，红方腐乳因加入红曲而呈红色，味厚醇香；糟方腐乳加入酒精而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。
(1)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉的代谢类型为__异养需氧型__。它与乳酸菌在结构上的主要区别是__毛霉有成形的细胞核__。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的__蛋白酶、脂肪酶等__，通过发酵，豆腐中营养物种类__增多__(填“增多”或“减少”)，且更易于被人体消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、香辛料和__酒__等。
(4)含水量为__70%__左右的豆腐适于制作腐乳。若需要你对其他同学制作的腐乳进行评价，你会从__色泽、口味、块形__等方面评价腐乳的质量。
(5)酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。分析其原因主要是__酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块__。
(6)加盐腌制时，如果盐浓度过高，会影响腐乳的口味；而盐浓度过低，引起的严重后果是__不足以抑制微生物的生长，会导致豆腐腐败变质__。
【解析】(1)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是真核生物，与乳酸菌等原核生物相比，毛霉有成形的细胞核。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的蛋白酶、脂肪酶等，通过发酵，豆腐中营养物种类增多，且多为小分子，更易于被人体消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、香辛料和酒等。
(4)含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳。可以从色泽、口味、块形等方面评价腐乳的质量。
(5)酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。分析其原因主要是酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块等。
(6)加盐腌制时，如果盐浓度过高，会影响腐乳的口味；而盐浓度过低，引起的严重后果是不足以抑制微生物的生长，会导致豆腐腐败变质。
15．下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30
℃时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温(18～25
℃左右)12
h即成。现请你根据上述过程回答以下问题：
(1)先将米煮一煮的目的是__杀死其他微生物__；要冷却后再加“酒药”的原因是__防止酵母菌受热而死亡__。
(2)在米饭中央挖一个洞的目的是__提供有氧环境，利于初期酵母菌繁殖__。
(3)家庭酿造米酒过程中，总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是__开始进行有氧呼吸产生了水__；后“来酒”的原因是__后期造成无氧环境，进行无氧呼吸产生酒精__，“来酒”过程的反应式可表示为__C6H12O62C2H5OH＋2CO2__。
(4)制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：
①发酵前期(初始阶段)：__煮熟杀死了一些其他微生物，18__℃～25__℃不适于其他微生物繁殖，而酵母菌的大量繁殖占据了生存空间__。
②发酵过程中：__在缺氧、呈酸性的发酵液中，大多数其他微生物无法适应而受抑制__。
(5)根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会__减轻__，原因是__在有氧、无氧条件下，均有CO2产生，生产过程中不断排出CO2__。
【解析】(1)将米煮一煮是杀死其他杂菌，防止其他杂菌污染发酵液；煮后冷却至酵母菌的最适温度18～25
℃。
(2)米饭中央挖一洞，密封后，提供有氧环境，以利于“酒药”中的酵母菌大量繁殖，增加菌种的数量。
(3)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸产生大量的水和CO2，在无氧条件下，进行酒精发酵，所以先有水后有酒。
(4)初始阶段，米煮熟，杀死某些微生物，温度控制在18～25
℃有利于酵母菌生长繁殖，而不利于其他微生物生长繁殖。发酵过程中，由于酒精的产生，易使发酵液呈酸性，不利于其他微生物生长繁殖。
16．某小组利用微生物制作酸奶(已知微生物的最适发酵温度为38～44
℃)。该小组的活动记录如下：
实验目的：(略)
实验仪器：(略)
实验材料：两杯不加糖的酸奶(品牌不同，呈果冻状)、1
L牛奶
实验步骤：①消毒：将1
L牛奶放在锅内加热至82
℃接近沸腾，趁热在3个已消毒的0.5
L广口瓶中各倒入等量牛奶，标明“A”、“B”、“C”。
②加菌种：分别在A、B两个广口瓶中加入40
mL两种不同品牌的酸奶，并搅拌均匀；在C瓶中加入40
mL自来水，也混合均匀。
③发酵：将3个广口瓶的瓶口封好，放到事先已加热至38～40
℃的烘箱内，保持恒温1
h。
④观察：1
h后，每隔30
min对瓶中情况观测一次，如果瓶中的牛奶已经凝固呈果冻状就可说明酸奶已做好。回答下列问题：
(1)制酸奶利用的主要微生物是__乳酸菌__，其新陈代谢类型是__异养厌氧型__，能否用微波炉制酸奶？__不能__，理由是__微波能破坏细胞内核酸、蛋白质等分子的结构，使乳酸菌失活__。
(2)某小组同学按上述操作，一段时间后，在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，C瓶还有点馊味。请分析其失败的原因。
__在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，是由于在加菌种时未冷却，高温杀死了两种不同品牌酸奶中的乳酸菌，所以A、B瓶中并无乳酸菌的发酵过程，牛奶并未变成酸奶。而C瓶是因为水中其他微生物经发酵而使牛奶变馊的__。
【解析】酸奶的制作是利用了乳酸菌的无氧发酵，把牛奶中的营养物质分解为乳酸，所以是异养厌氧型代谢；牛奶在高温消毒后，要冷却后才能加入乳酸菌种，如果在高温时加入，会杀死酸奶中的乳酸菌，使得牛奶的发酵失败；自来水中有其他杂菌，加入到牛奶中，会大量滋生繁殖，使得牛奶腐败变馊。
2018’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷
生物(十八)
(传统发酵技术的应用) 【P387】
时间：60分钟 总分：100分
一、选择题(每小题3分，共33分，每道题只有一个正确选项)
1．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施正确的是(D)
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12
h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，有利于醋酸菌的代谢
【解析】葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，A错误；葡萄酒发酵过程中，每隔12
h左右将瓶盖拧松一次，以放出CO2，此后再将瓶盖拧紧，B错误；果酒发酵过程中温度控制在18～25
℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35
℃，C错误；在果醋发酵过程中，使用的醋酸菌是需氧的，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，D正确。
2．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(D)
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】醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A错误；进行果酒、果醋发酵实验，要先进行隔绝空气果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，B错误；人工接种菌种单一，风味及品质更好，C错误；适当加大接种量，让菌体快速形成优势菌群，可以抑制杂菌生长，提高发酵速率，D正确。
3．利用葡萄酿制果酒的过程中，不可能观察到的现象有(A)
A．有酒精大量产生
B．发酵液逐渐澄清
C．发酵液中有大量气泡产生
D．发酵液红色加深
【解析】用葡萄酿制果酒的过程中产生二氧化碳，可观察到发酵液中有大量气泡产生。葡萄糖等有机物逐渐分解，发酵液逐渐澄清；色素溶解，发酵液红色加深。虽然有酒精大量产生，但无法观察到。
4．下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是(A)
A．果酒和果醋的发酵菌种相同，代谢类型也相同
B．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落
C．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
D．制作果酒和果醋时可用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
【解析】果酒需要酵母菌无氧呼吸生成酒精，果醋需要醋酸杆菌进行有氧呼吸生成醋酸，A错误。果酒的表面有充分氧气，醋酸杆菌进行有氧呼吸生成醋酸，B正确。果酒和果醋的制作可用同一装置，制作果酒温度控制在18～25
℃，后期隔绝氧气；果醋温度30～35
℃，需要通气，C正确。用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒，防止污染发酵液，D正确。
5．右图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是(D)
A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
【解析】发酵过程中随着反应底物葡萄糖的消耗增多，酒精的产生速率越来越慢，A错误；集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2等气体，B错误；发酵过程中酵母种群呈“S”型增长，C错误；若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，酵母菌繁殖形成菌膜，D正确。
6．下列与腐乳制作过程相关的操作，错误的是(B)
A．为了有利于毛霉的生长，豆腐块应整齐排放，将笼屉中的温度控制在15～18
℃，保持适当的距离
B．豆腐块装瓶时，为了避免影响口味，逐层加盐量大致相等
C．装瓶时，将瓶口通过酒精灯火焰，迅速用胶条密封保存
D．加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等香辛料，调节风味
【解析】毛霉为需氧型微生物，其生长的适宜温度是15～18
℃，因此为了有利于毛霉的生长，豆腐块应整齐排放，将笼屉中的温度应控制在15～18
℃，并保持适当的距离，A项正确；豆腐块装瓶时，为了避免杂菌污染，越接近瓶口，加盐量应越大，B项错误；为了避免杂菌污染，装瓶时，要将瓶口通过酒精灯火焰，迅速用胶条密封保存，C项正确；腐乳制作过程中，加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等香辛料，可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用，D项正确。
7．腐乳制作过程中，影响腐乳风味和质量的是(B)
①盐的用量 ②酒的种类和用量 ③发酵温度 ④发酵时间 ⑤豆腐含水量 ⑥盛豆腐的容器大小
A．①④⑥
B．①②③④⑤
C．①③⑤⑥
D．①②③④⑤⑥
【解析】腐乳制作过程中，盐的用量、酒的种类和用量、发酵的温度和时间及豆腐的含水量都会影响腐乳的风味；盛豆腐的容器大小与腐乳风味无关，故选：B。
8．关于泡菜发酵的叙述，不正确的是(D)
A．泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐摄入过多对身体会造成伤害
B．煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌
C．制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型
D．泡菜腌制时间过长，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加
【解析】泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐摄入过多对身体会造成伤害，A正确；煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B正确；制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型，C正确；泡菜腌制时间过短，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加，D错误。
9．下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是(C)
A．参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B．果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C．在腐乳制作过程中起作用的微生物主要是毛霉
D．在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量
【解析】果醋发酵利用的是醋酸菌，为原核生物不含有线粒体，A错误；制作果醋不仅需要比果酒温度较高的环境，还需要氧气，B错误；在腐乳制作过程中起作用的主要是毛霉，C正确；在腐乳装瓶时，自下而上随层数的增加逐渐增加盐的用量，D错误。
10．下列有关生物技术的叙述，不正确的是(D)
A．制作果醋时，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长
B．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长
C．变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D．用传统的发酵技术制葡萄酒必须添加酵母菌菌种
【解析】制作果醋时，利用醋酸菌，是有氧呼吸，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长，A正确；制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长，B正确；变酸的酒表面的菌膜是由于密封不好，空气进入，醋酸菌大量繁殖形成的，C正确；用传统的发酵技术制葡萄酒，菌种可来自于葡萄，不须添加酵母菌菌种，D错误。
11．下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是(C)
A．家庭制作果酒、果醋、腐乳可以不用专门接种
B．制作果酒、果醋、腐乳的主要菌种，都能进行有氧呼吸
C．制作果酒、果醋、腐乳的主要菌种，只有毛霉是真核生物
D．制作果酒、果醋、腐乳过程中所需温度最高的是果醋的制作
【解析】家庭制作果酒、果醋、腐乳可以不用专门接种，空气中含有相应的菌种，A正确；制作果酒、果醋、腐乳的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、毛霉，它们都能够进行有氧呼吸，其中酵母菌和毛霉均是真核生物，B正确、C错误；三种制作过程中，果醋制作需要的温度最高，是30～35
℃，D正确。
二、非选择题(67分)
12．(12分)低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。如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18～25
℃，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30～35
℃，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是除制果酒阶段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。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。请据此回答有关问题：
(1)从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸菌的呼吸作用类型依次是__兼性厌氧型(有氧呼吸和无氧呼吸)__、__需氧型(有氧呼吸)__。
(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__制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如果不及时放出，会使瓶子爆破，但又不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入__。用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化__C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量__。
(3)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是__防止杂菌污染__。
(4)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30～35
℃，原因是__18～25__℃是酵母菌生长和发酵的适宜温度，30～35__℃是醋酸菌生长和发酵的适宜温度__。葡萄汁为酵母菌、醋酸菌等微生物的生长提供的营养成分是__碳源、氮源、水、无机盐(生长因子)__。
13．(12分)泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴。但在腌制过程中，由于一些硝酸盐还原菌的作用，会产生一定量的亚硝酸盐，转变成亚硝铵具有致癌作用。某校自然科学课外研究小组为探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期的时期进行了如下实验：①选3只容积相同的泡菜坛，编号1、2、3，分别加入等量的新鲜蔬菜；②再在坛中加满经煮沸、冷却的质量分数为10%的食盐溶液；③封坛前分别测量各坛中溶液的亚硝酸盐含量；④封坛，并置于15～20
℃环境中；⑤以后每隔4天测量一次，直至泡菜腌熟能够食用为止，周期约为16天。所得数据如下表所列：
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
0.15
0.6
0.2
0.1
0.1
2号坛
0.15
0.2
0.1
0.05
0.05
3号坛
0.15
0.7
0.6
0.2
0.2
请根据上述情况，回答下列问题：
(1)在该项研究中，要同时取同样处置的3只坛的目的是__减少实验误差，使结论更可靠__。
(2)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__各坛中微生物种类和数量可能存在差异__。
(3)仔细分析上述主要研究步骤，发现该项研究中缺乏对照组，对照组主要设计思路是__同样3只容积相同的泡菜坛，并分别加入同种新鲜蔬菜，但不加食盐溶液代之以等量的冷开水，其他实验条件相同__。
(4)试以坐标曲线表示上述实验结果，并根据曲线得出合理结论：__泡菜腌制过程中封坛后至第4天亚硝酸盐含量最高以后逐渐减少__。
曲线如图：
【解析】本题考查传统发酵技术的应用。(1)同时取同样处置的3只坛，可以减少只用1只坛可能带来的误差，从而可以使实验结果更可靠。(2)不同坛中微生物的种类和数量可能存在差异，从而使3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异。(3)加入了食盐水的组为实验组，则不加入食盐水(而加入冷开水)为对照组，对照组的具体设置为：取同样3只容积相同的泡菜坛，并分别加入同种新鲜蔬菜，以等量的冷开水代替食盐水，其他实验条件与实验组相同。(4)通过计算第0、4、8、12、16天3只坛中亚硝酸盐含量的平均值，可知亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后减少，最后不变，具体变化是：第4天之前，逐渐增加，从第4天至第12天，逐渐减少，第12至16天，保持不变。
14．(12分)在腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在有关酶的作用下，会分解产生一种水溶性氨基酸——γ 氨基丁酸(GABA)，GABA具有降血压、抗焦虑等功能。科研人员通过实验研究了豆腐在前发酵、加盐腌制和后发酵过程中GABA的含量变化，为富含GABA的腐乳的工业化生产奠定了基础。实验步骤如下：
①豆腐白坯表面接种后，在适宜的温度和湿度下培养48
h，获得毛坯。
②将毛坯分层整齐地摆放在瓶中，加盐腌制5
d。
③腌制后加入卤汤，置于28
℃恒温箱中后发酵90
d。
④分别采集不同阶段的腐乳坯样品，测定GABA含量(单位：mg/100
g干重)，结果如下。
阶段
前发酵和加盐腌制过程
白坯
毛坯
24
h
48
h
盐坯
1
d
3
d
5
d
后发酵过程
1
d
15
d
30
d
45
d
60
d
75
d
90
d
GABA含量
18
68
152
109
93
69
36
138
176
188
277
278
280
请分析回答：
(1)豆腐白坯表面接种的菌种主要是__毛霉__；其生长的适宜温度为__15～18__℃__。
(2)步骤②中，加盐腌制的正确方法是__逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些__。加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂；同时，盐还能__抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质__。
(3)在加盐腌制过程中，腐乳干重中的GABA含量__下降__，其原因是__GABA是水溶性氨基酸，加盐腌制使豆腐中的水分析出，GABA也随之析出__。
(4)在后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是__毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用__，后发酵__60__
d后的腐乳出厂销售比较合适。
【解析】(1)豆腐白坯表面接种的菌种主要是毛霉，其生长的适宜温度为15～18
℃。(2)加盐腌制的正确方法是长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐除能析出豆腐中的水分外，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(3)根据表中的数据分析可知，加盐腌制过程中，腐乳干重中的GABA含量下降，原因是GABA是水溶性氨基酸，加盐腌制使豆腐中的水分析出，GABA也随之析出。(4)在后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用。表中数据显示，在后发酵60
d后，GABA的含量较大且保持相对稳定，所以此时出厂销售腐乳比较合适。
15．(10分)请回答下列与发酵食品有关的问题。
(1)葡萄酒酿造前需要冲洗葡萄，其主要目的是__洗去浮尘__，葡萄酒呈现红色的原因是__红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中__。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是__空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸__。
(2)苹果醋生产过程中利用了__醋酸__菌的发酵作用，该过程需将温度控制在__30～35__℃__。
(3)制作酸奶需要的细菌的代谢类型是__异养厌氧__，含有抗生素的牛奶能否作为酸奶发酵原料？__否__(填“能”或“否”)，原因是__抗生素可以杀死乳酸菌__。
【解析】(1)葡萄酿前冲洗葡萄的目的主要是洗去浮尘；葡萄皮中含有色素，溶解在发酵液中，使葡萄酒呈现红色；葡萄酒中的乙醇在醋酸杆菌作用下会变成醋酸。(2)葡萄醋生产过程中利用了醋酸杆菌发酵作用；醋酸杆菌生长最适温度为30～35
℃。(3)制作酸奶利用了乳酸菌的发酵作用，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型；因为抗生素能杀死乳酸菌，因此含抗生素的牛奶不能作为酸奶发酵的原料。
16．(11分)人类利用微生物发酵制作果酒，果醋的历史，源远流长。请回答下列相关问题。
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是__异养兼性厌氧__(填代谢类型)的微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧的条件下，酵母菌能进行__酒精__发酵。在缺氧__呈酸性__的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)右图是某同学尝试制作果酒时的发酵装置，制作过程中a，b阀门的开闭情况是__a阀门关闭，b阀门偶尔打开__。
(3)为提高果酒品质，更好地抑制其他微生物的生长，可在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌菌种。为了将酵母菌从葡萄皮上附着的微生物中筛选、分离出来，可将微生物接种在__选择__培养基上，常用的接种方法是__平板划线法__和__稀释涂布平板法__。
(4)醋酸菌是一种好痒细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为__乙醛__，在转变为醋酸。
【解析】(1)果酒的制作离不开酵母菌．它是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，该生物进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，该生物进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，其产物二氧化碳溶于水显酸性，而绝大数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在制作果酒时，利用酵母菌的无氧呼吸，产生酒精，充气口应该密封，产物二氧化碳会增多，通过b阀门排出。
(3)要筛选得到纯净的酵母菌种，可以用选择培养基来分离酵母菌。常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
(4)醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸。
17．(10分)山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。下面为山楂酒制作的有关过程。请分析回答下列问题。
主要原料：山楂。
设备：榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等。
制作过程：山楂经充分水洗，用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中，经7～10
d的发酵，即成果酒。将经过发酵的果酒滤出，倒入发酵容器内，存在地下室里，进行30
d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿，陈酿期间，要坚持倒桶(换桶)，并保持酒桶常满，即得原汁山楂酒。
(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)__C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量__。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是__酵母菌__，在山楂酒制作中菌种的主要来源是__野生的酵母菌__。
(3)发酵的温度应该在__18～25__
℃，在发酵过程中要先通气后密封，原因是：__酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量__。
(4)检验是否产生酒精可在酸性条件下，用__重铬酸钾__试剂检测。
(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入__醋酸菌__菌种。
【解析】(1)山楂酒的制作需要产生酒精，反应式为6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是酵母菌，菌种的主要来源是野生的酵母菌。
(3)发酵的温度应该在18～25
℃，先通气后密封，原因是酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量。
(4)酒精可使酸性的重铬酸钾试剂由橙色变为灰绿色。
(5)果醋的菌种为醋酸菌。
专题2 微生物的培养与应用
第四十三课时 课题1～3
1．微生物的分离和培养 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．利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
夯
实
基
础 【P161】
考点一 培养基
【回扣教材】
1．培养基的定义：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__的营养物质。
2．类型：培养基按照__物理性质__可分为液体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂__琼脂__后，制成琼脂固体培养基，是实验室最常用的培养基之一。微生物在固体培养基表面生长，可以形成__肉眼可见__的__菌落__。
3．营养物质：各种培养基一般都含有水、__碳__源、__氮__源和无机盐四种营养物质。满足微生物生长还需要适宜的__pH__(培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至__中性__或__微碱__性)、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、__特殊营养__物质(如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加__维生素__等)。
【命题角度分析】
考查培养基及其制备方法分析
【例1】下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是(B)
成分
蛋白胨
葡萄糖
K2HPO4
伊红
美蓝
蒸馏水
含量
10
g
10
g
2
g
0.4
g
0.065
g
1
000
mL
A.从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基
B．该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨
C．该培养基缺少提供生长因子的物质
D．该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
【解析】分析表中成分可知，该培养基中没有凝固剂，为液体培养基，该培养基的营养成分齐全，但存在伊红、美蓝等鉴别物质，属于鉴别培养基，A项错误；该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源，B项正确；该培养基中存在的无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子，C项错误；培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后，才能使用，D项错误。
【例2】高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入__琼脂__作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以__淀粉__作为唯一碳源。
(2)配置固体培养基的基本步骤是(C)
A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地__搅拌__，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为__高压蒸汽灭菌__。
(4)①过程是__稀释__，②过程所使用的接种方法是__稀释涂布平板__法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放__淀粉酶__分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行__扩大__培养。
【解析】固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配置培养基时加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。
【知识拓展】
1．几种微生物的营养能量来源
微生物类型
碳源
氮源
能源
大肠杆菌
糖类、蛋白质等有机物
蛋白质等
有机物
硝化细菌
CO2
NH3
NH3的氧化
根瘤菌
糖类等有机物
N2
有机物
固氮蓝藻
CO2
N2
光能
2.培养基的配制原则
(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。
(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。
(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需pH不同。
3．微生物对主要营养物质的需求特点
不同种类的微生物代谢特点不同，因此对培养基中营养物质的需求也不同。
(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。
(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。
【随堂练习】
研究人员测试新抗生素对某种链球菌杀菌效果，这种链球菌能引起人的咽喉感染，将此链球菌分别接种在三个培养皿中，在2号培养皿中放入一片浸过新型抗生素的圆片，3号作为对照，三只培养皿如图。
(1)请对本实验作出假设：__这种新型抗生素对细菌生长无影响；或这种新型抗生素对细菌的生长有抑制作用__。
(2)“细菌喜荤，霉菌喜素”，所以该细菌培养基一般用__蛋白胨和酵母提取物__来配制，制备培养基的操作顺序是__bedca__。(用下列字母排序)
a．倒置培养基
b．计算和称量
c．灭菌
d．调pH
e．溶解和熔化
(3)为能彻底消灭培养基中的其他微生物，科学家研究出间隙灭菌法。其程序是：第一天，将培养基在100
℃下维持30分钟，然后在35～37
℃下放置24小时；第二天、第三天重复第一天的操作。请分析：
①培养基在100
℃下维持30分钟的目的是__杀死活的微生物__。
②在35～37
℃下放置24小时后再加热的目的是__杀死24小时中由细菌芽孢萌发而生长的微生物__。
③怎样证明间隙灭菌法的效果？__将培养基在37__℃下放置3～5天，如果无微生物生长，则证明培养基已达到灭菌效果__。
(4)对照组培养皿3中的圆片应作怎样的处理？
__将圆片在不添加任何抗生素的无菌水中浸泡一段时间__。
(5)利用__平板划线或稀释涂布平板__法对培养皿1进行该链球菌接种，把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。待长出菌落后，利用无菌绒布将培养皿1中的菌落转移到培养皿2和3中，转移过程要注意__不能转动绒布__。
(6)三只培养皿都放在37
℃的温度条件下培养24小时，其中1号培养皿的变化结果如图，在2号培养皿中画出预期的变化结果。
见下图
【解析】题干中描述本题是为了测试新抗生素对某种链球菌的杀菌效果，所以可以假设成“新型抗生素能够抑制细菌的生长”，当然也可以假设“新型抗生素对细菌生长无影响”。细菌培养时要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压。配制培养基时，先计算和称量各种物质，再将其溶解和熔化成溶液，然后再调pH和灭菌，最后倒置培养基。灭菌最终目标是要杀灭或清除环境中的一切微生物(包括芽孢和孢子)。3号作为对照不需要加任何抗生素。采用印章法转移菌种时，绒布不能进行转动，才能确保细菌位置不变。若该新型抗生素对细菌生长有抑制作用，则抗生素的周围部位没有菌落的形成，其他部位仍有菌落。
考点二 无菌技术
【回扣教材】
获得纯净培养物的关键是防止外来__杂菌__的入侵，要注意以下几个方面：
(1)对实验操作的__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器具进行__灭菌__。
(3)为避免周围环境中微生物的污染，__实验操作__应在酒精灯__火焰附近__进行。
(4)实验操作时应避免__已经灭菌__处理的材料用具与__周围__的物品相接触。
【命题角度分析】
考查无菌技术的操作
【例3】微生物培养过程中，要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是(D)
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒
④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌
⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A．①③
B．②④
C．③⑤
D．④⑥
【解析】无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。
【例4】细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌(C)
A．接种环、手、培养基
B．高压锅、手、接种环
C．培养基、手、接种环
D．接种环、手、高压锅
【解析】灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害，如操作者的手和衣着需要消毒处理。高压蒸汽通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。
【知识拓展】
1．消毒和灭菌的辨析
项目
条件
结果
常用方法
应用范围
消毒
较为温和的物理或化学方法
仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物
煮沸消毒法
日常用品
巴氏消毒法
不耐高温的液体
化学药剂消毒法
用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌
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
灼烧灭菌法
接种工具
干热灭菌法
玻璃器皿、金属工具
高压蒸汽灭菌法
培养基及容器的灭菌
2.常见消毒灭菌方法比较
方法
操作过程
应用范围
消毒
煮沸消毒法
100
℃煮沸5～6
min
日常生活中广泛使用
巴氏消毒法
60～80
℃下处理15～30
min
牛奶、啤酒、果酒和果酱等不宜进行高温消毒的液体
化学药物消毒法
用体积分数为70～75%的乙醇、碘酒涂抹，来速水喷洒等
用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒，空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等
紫外线消毒法
30
W紫外灯照射30
min
接种室空气
灭菌
灼烧灭菌法
酒精灯火焰灼烧
微生物接种工具如接种环、接种针或其它金属用具等，接种过程中试管口活锥形瓶瓶口等
干热灭菌法
电热鼓风干燥箱160～170
℃加热1～2
h
玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等凡是不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品
高压蒸汽灭菌法
100
kPa、121
℃维持15～30
min
培养基及多种器材、物品
【随堂练习】
关于灭菌和消毒的下列说法不正确的是(B)
A．灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子
B．灭菌和消毒实质上是相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
【解析】灭菌与消毒是两个概念。灭菌是指杀灭一定环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子。根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰灼烧法，培养基用高压蒸汽灭菌法等。消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，使用的是较为温和的物理或化学方法。
考点三 考查纯化大肠杆菌以及菌种的保藏
【回扣教材】
1．制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)方法步骤：__计算__、称量、溶化、__灭菌__、__倒平板__。
(2)倒平板操作的步骤：
①将灭过菌的培养皿放在__火焰旁__的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶，将__瓶口__迅速通过火焰。
③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，右手将锥形瓶中的培养基(约10～20
mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板__冷却凝固__，大约需5～10
min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。
2．纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法最常用的是__平板划线__法和__稀释涂布平板__法。
(2)平板划线法是通过__接种环__在琼脂固体培养基表面__连续划线__的操作。
(3)稀释涂布平板法是将__菌液__进行一系列的__梯度__稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到__琼脂固体__培养基的表面，进行培养。分为__系列稀释操作__和__涂布平板操作__两步。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物__分散__成单个__细胞__，从而能在培养基__表面__形成单个的__菌落__。
(5)平板划线法操作步骤：
①将接种环放在火焰上__灼烧__，直到接种环__烧红__。
②在火焰旁__冷却__接种环，并打开盛有菌液的试管的棉塞。
③将__试管口__通过火焰。
④将__已冷却__的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将__试管口__通过火焰，并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条__平行线__，盖上皿盖。注意不要划破__培养基__。
⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的__末端__开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意__不要__将最后一区的划线与第一区相连。
⑧将平板__倒置__放入培养箱中培养。
(6)涂布平板操作的步骤：
①将__涂布器__浸在盛有酒精的烧杯中。
②取__少量__菌液(不超过0.1
mL)，滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上__引燃__，待酒精__燃尽__后，__冷却__8～10
s。
④用涂布器将菌液__均匀__地涂布在培养基表面。
3．菌种的保存
(1)对于频繁使用的菌种，可以采用__临时__保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体__斜面培养基__上，在__合适__的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入__4__℃__的冰箱中保藏。以后每__3～6__个月，都要重新将菌种从旧的培养基上__转移__到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易__被污染__或产生__变异__。
(2)对于需要__长期__保存的菌种，可以采用__甘油__管藏的方法。
在3
mL的甘油瓶中，装入1
mL甘油后__灭菌__。将1
mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在__－20__℃__的冷冻箱中保存。
【命题角度分析】
考查大肠杆菌的纯化方法及过程分析
【例5】下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。
下列叙述中错误的是(C)
A．甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液
B．对于浓度较高的菌液，如甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C．乙培养皿中所得的菌落都符合要求
D．乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
【解析】灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种，会将菌体杀死，A正确。稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确。平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求，C错误。连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的末端，目的是使得菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成。
【例6】下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。
(1)图甲是利用__平板划线__法进行微生物接种，图乙是利用__稀释涂布平板__法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是__接种环__和__涂布器__；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是__灼烧灭菌__和酒精消毒。
(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
__火焰附近温度较高，杂菌无法生存__。
(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？
__避免培养过程产生的水分影响微生物的生长__。
(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是__图乙__(填“图甲”或“图乙”)。
【解析】图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近温度较高，杂菌无法生存，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。
【知识拓展】
1．配制微生物培养基时注意事项：
(1)溶化琼脂时要控制火力的大小并不断搅拌，以免培养基溢出或烧焦；
(2)加热过程中部分水分蒸发，待琼脂完全溶化后应补加蒸馏水，以保持溶液的浓度；
(3)分装至试管时培养基的高度不要超过试管高度的1/5；
(4)一般是培养基先灭菌再倒平板，也可先倒平板，再灭菌；
(5)冷却后的平板要倒置，以确保拿放方便，同时避免水分蒸发，以利微生物生长。
2．划线操作时注意：
(1)用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌，灼烧后要在酒精灯附近冷却后再操作；
(2)划线时不要划破培养基，如果采用分段划线法操作从第二次操作应总在上一次划线末端开始，首尾区不能相连；
(3)操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。
3．涂布操作时注意：
(1)配制系列梯度稀释液时，所用的试管和移液管均需灭菌，必须用无菌水配制；
(2)涂布器用70%的酒精消毒，多余酒精在烧杯中滴尽，沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰引燃。不要将过热的涂布器放入盛有酒精的烧杯中，一面引燃其中的酒精；
(3)配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必须都在酒精灯火焰旁进行，移液管头不能接触任何物体。
【随堂练习】
1．自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。
Ⅰ.步骤如下：
A．制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
B．接种样品到培养基上。
C．适宜温度下培养。
结果分析：
(1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是(D)
A．一个平板，统计的菌落数是23
B．两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24
C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26
D．四个平板，统计的菌落数分别是21、36、34和35，取平均值35
(2)一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2
mL)__1.17×108__。
(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量__多__。
(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？__不能__，为什么？__因为不能排除杂菌来自培养基或来自培养过程__。
Ⅱ.在农业生产研究上，常需要进行微生物的培养和计数。右图是利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意：①__每次划线前要灼烧__；②__冷却后从上一区划线末端开始划__；③__首尾区不重叠__。
2．分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述错误的是(B)
A．均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面
B．获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群
C．都应在火焰附近进行操作，以防止杂菌污染
D．稀释分散菌种的原理不同，均能达到分离纯化大肠杆菌的目的
【解析】用稀释涂布平板法时，如果稀释得当，在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能是由一个细菌细胞繁殖形成的。若稀释不得当，每个菌落可由几个细菌细胞繁殖形成，故选B。
考点四 筛选菌株、统计菌落数目、设置对照
【回扣教材】
1．筛选菌株
(1)自然界筛选：
实例：DNA多聚酶链式反应(PCR)要求使用__耐高温的DNA聚合__酶。科学家从水生耐热细菌Taq中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶。
方法：根据目的菌对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
(2)实验室中筛选：
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括__营养__、__温度__、__pH__等)，同时__抑制__或__阻止__其他微生物生长。
(3)选择培养基
在微生物学中，将允许__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，称作__选择__培养基。
2．统计菌落数目
测定微生物数量的常用方法有__稀释涂布平板__法和__显微镜直接计数__法。
3．设置对照
(1)设置对照的主要目的是排除__实验组__中__非测试因素__对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
(2)判断培养基中是否有杂菌污染：
__将未接种的培养基在相同的条件下进行培养__。
(3)判断选择培养基是否具有筛选作用：
__对照培养基(营养物质齐全)接种后培养观察菌落数目__。
【命题角度分析】
考查统计菌落数目的方法
【例7】某小组在进行“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中用血球计数板计数的酵母菌数目是(D)
A．活菌的数目
B．死菌的数目
C．代谢旺盛的酵母菌数目
D．活菌和死菌总数
【解析】利用血球计数在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，血球计数板计数测得的细胞数包括活细胞数和死细胞数。故选D。
【知识拓展】
稀释涂布平板法计数微生物的注意问题
用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：
(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。
(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：
①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”之间，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。
②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。
可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。
【随堂练习】
下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(D)
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1
mL，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37
℃恒温培养24～48小时
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
【解析】“检测土壤中细菌总数”实验操作中，首先要进行培养基的制备，即用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，A项正确；取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1
mL，分别涂布于各组平板上，B项正确；将实验组和对照组平板倒置，37
℃恒温培养24～48小时，C项正确；确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的实验组平板进行计数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数，D项错误。
考点五 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【回扣教材】
1．实验设计
实验设计包括__实验方案__，所需__仪器__、__材料__、__用具和药品__，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
2．操作提示
(1)无菌操作
①取土样用的小铁铲和盛土样的信封在__使用前__都需要灭菌。
②应在__火焰旁__称取土壤。在__火焰__附近将称好的土样__倒入__锥形瓶中，塞好棉塞。
③在__稀释__土壤溶液的过程中，每一步都要在__火焰旁__操作。
(2)做好标记
本实验使用的平板和试管比较多。为避免混淆，最好在__使用前__就做好__标记__。例如，在标记培养皿时应注明__培养基种类__、__培养日期__以及平板上培养样品的__稀释度__等。
3．课题延伸
本课题对能分解尿素的细菌进行了初步的筛选。对分离纯化的菌种作进一步的鉴定，还需要借助__生物化学__的方法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的__脲酶__将尿素分解成了__氨__，pH__升高__，以尿素为唯一氮源的培养基加入__酚红指示剂__，如果pH升高，__指示剂变红__，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
【命题角度分析】
角度一 选择培养基成分及配制方法的分析
【例8】选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。为选择酵母菌和硝化细菌，应选用的培养基分别为(B)
A．伊红美蓝培养基、含青霉素培养基
B．含青霉素培养基、含氨的无机培养基
C．含氨的无机培养基、含青霉素培养基
D．含青霉素培养基、伊红美蓝培养基
【解析】酵母菌是真菌，通常可以用含青霉素的培养基进行选择培养，因为青霉素抑制细菌生长，但不能抑制真菌生长。硝化细菌为自养型生物，能够利用氨转变为亚硝酸和硝酸所释放的能量，把无机物转变为有机物以维持自身生命活动，利用含氨的无机培养基可进行选择培养。
【例9】苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请回答下列问题：
(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入__苯酚__作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基__A__(A.影响；B.不影响)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用__稀释涂布平板__法。
(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于__④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源__；使用__稀释涂布平板法或平板划线__法可以在⑥上获得单菌落。
(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？
__培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作__。
【解析】根据微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的目的，然后再用稀释涂布平板法、平板划线法或其他方法筛选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。在设计实验中要注意单一变量原则和对照原则，操作中要严格进行无菌操作。
角度二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【例10】下表是某同学列出的分离土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：
培养基配方
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10.0
g
尿素
1.0
g
琼脂
15.0
g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1
000
mL
(1)从作用上看，该培养基属于__选择__培养基，提供氮源的物质是__尿素__，细菌能利用该氮源是由于体内能合成__脲(催化尿素分解的)__酶。
(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入__酚红__指示剂，若指示剂变__红__，说明有目的菌株存在。
(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用__稀释涂布平板__法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1
mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为__1.6×109__，测定的活菌数比实际活菌数__低__(填“低”“高”“基本一致”)。
【解析】(1)题干指出表中是分离土壤中微生物的培养基配方，其中尿素是唯一氮源，能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源，所以从用途上属于选择培养基。以尿素为唯一氮源的培养基可以选择尿素分解菌。(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明有目的菌株存在。(3)纯化微生物可以用稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法能用于微生物的计数。1
mL原土壤样液中上述微生物数量＝(180＋155＋176＋129)÷4×106×10＝1.6×109个；用稀释涂布平板法进行微生物的计数，但统计的数量比实际数量会偏少，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
【知识拓展】
1．筛选菌株的原理
微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。
2．统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。
②方法：用计数板计数。
③缺点：不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。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。
②操作
a．设置重复组，增强实验的说服力与准确性。
b．为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。
3．细菌分离与计数的实验流程
土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→细菌计数
记录数据表格
稀释度
104
105
106
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
菌落数/平板
菌数/克土壤
4.课题延伸——菌种的进一步鉴定
(1)原理：CO(NH2)2＋H2O―→CO2＋2NH3；由于NH3的产生，培养基碱性增强，pH升高，因此可通过检测pH的变化来判断该化学反应是否发生。
(2)方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种细菌能分解尿素。
【随堂练习】
尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100
mL。实验过程如下图所示：
KH2PO4
1.4
g
Na2HPO4
2.1
g
MgSO4·7H2O
0.2
g
葡萄糖
10
g
尿素
1
g
琼脂
15
g
回答下列问题：
(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是__尿素是唯一的氮源，只有能利用尿素的微生物才能生长__。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时，可采用的方法是__平板划线法或稀释涂布平板法__。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入__酚红__指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成__红__色，则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是__①和②__，需要消毒的是__③__(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿 ②玻棒、试管、锥形瓶和吸管 ③实验操作者的双手
(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有__①②③__(多选，填序号)。
①所取土样不同 ②培养基被污染 ③接种操作错误
④没有设置对照实验
(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行__灭菌__处理后，才能倒掉。
【解析】(1)分析该培养基的成分表可知，尿素为该培养基中的唯一氮源，只有能利用尿素的微生物才能在该培养基中生长。
(2)接种微生物时，常采用平板划线法或稀释涂布平板法。细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，会导致培养基的pH升高，使酚红指示剂变红。所以，欲鉴定初步筛选出来的菌种，可在培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成红色，说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验过程中，为了防止杂菌污染，需要对培养基、培养皿、玻棒、试管、锥形瓶、吸管等进行灭菌处理，即需要对①和②灭菌；需要对实验操作者的双手进行消毒，即对③进行
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