資源簡介

第 9單元 生 物 技 術
第二十三章　日常生活中的生物技術
第一節　源遠流長的發酵技術
發酵技術與食品生產(教材P61~P63)
1.傳統的發酵產品:
酒、 、醋、腐乳、泡菜等。
2.傳統的醬油制作過程:
3.發酵食品和微生物:
食品 參與的微生物 所需的條件
酒釀 保持
饅頭、面包
果酒變酸
水果放久了會有酒味
4.現代發酵技術:
(1)定義:利用微生物的 作用大規模生產發酵產品的技術。
(2)舉例:利用現代化發酵技術大量生產醬油
5.請寫出【情境思考】的答案。
提示: 。
　下面是家庭釀制酒釀的具體操作過程,請思考并討論下面的問題:
①將糯米用水淘洗干凈后浸泡一晝夜;
②將糯米倒入蒸鍋煮熟;
③用涼開水沖淋熟糯米,冷卻至30 ℃;
④將甜酒曲碾碎,均勻地攪拌在糯米中,將拌好的糯米裝入干凈的容器;
⑤在糯米中間挖一個洞,并且需將釀酒的器皿加蓋密封,若天氣寒冷,還需采取保溫措施,置于適當的地方保溫(25~30 ℃)。約2天后,酒釀制作完成。
(1)先將糯米煮一煮的目的是 。
(2)加入酒曲前,需將煮熟的糯米冷卻到常溫,這是為了 。
(3)加入酒曲的目的是首先將糯米中的淀粉分解成 ,然后,在酵母菌的作用下,將其分解成 和 。
(4)在糯米中間挖一個洞的目的是 。
(5)釀酒過程中,將器皿密封的目的是 。
(6)天氣寒冷時,需要保溫的目的是 。
(7)釀好的甜酒表面有氣泡,這是發酵過程中產生的 造成的。
【生活中的生物學】
　用酵母菌發酵后的饅頭為什么會感到松軟可口
【活學巧記】
　細菌和真菌與食品制作
酵母菌功能高,
釀酒饅頭和面包;
乳酸菌作用大,
酸奶泡菜加奶酪,
利于健康和生活。
【易錯點撥】
　乳酸發酵和酒精發酵的異同點
　(1)相同點:都需要適宜的溫度和無氧環境,都需要分解有機物。
(2)不同點:
①乳酸發酵的產物是乳酸,酒精發酵的產物是酒精和二氧化碳。
②乳酸發酵是乳酸菌參與,酒精發酵是酵母菌參與。
【微點思考】
　酒釀液體中的微生物在釀制酒釀過程中發揮了什么作用
【圖解知識】
酵母菌的兩種呼吸方式
葡萄糖+氧氣二氧化碳+水
葡萄糖二氧化碳+酒精
發酵技術與日常生活(教材P64)
1.發酵技術的發展:
從利用自然界微生物進入到利用 來生產發酵產品的階段。
2.胰島素與發酵技術:
現在可以將人體細胞中的 基因導入大腸桿菌,將其改造為可以合成胰島素的新菌種,再利用它們進行大規模的發酵生產。這樣就能獲得廉價的胰島素藥品。
3.日常生活中的發酵技術:
類型 舉例
化工產品 、檸檬酸、乳酸、香料等
醫藥產品 、維生素等
食品飲料 、酒類、酸奶等
開發生物能源 通過發酵技術被開發成生物能源
環境保護 生活污水、工業污水通過微生物的發酵得以凈化
【易錯點撥】
釀酒不只利用酵母菌
　由于酵母菌可以在無氧的條件下分解葡萄糖產生酒精,因此釀酒時離不開酵母菌。工廠釀酒一般是以糧食作為原料,首先應該把糧食中的淀粉分解為葡萄糖,這一過程是利用霉菌完成的,所以釀酒時不是只利用了酵母菌。
發酵技術與食品生產
1.(2021·襄陽學業考)生活中很多美食的制作離不開微生物,下列食品與所利用的微生物對應關系錯誤的是 ( )
A.饅頭——酵母菌 B.酸奶——乳酸菌
C.豆腐乳——大腸桿菌 D.米醋——醋酸菌
2.(2021·成都學業考)端午節的早晨,小琴的媽媽為她準備了豐盛的早餐,這些食品中不需要利用微生物發酵的是 ( )
A.面包 B.酸奶 C.泡菜 D.粽子
3.(2021·河南學業考)《天工開物》中有關于釀酒的記載:“凡釀酒必資曲藥成信。無曲即佳米珍黍,空造不成。”其中的“曲”即酒曲。酒曲中含有能將葡萄糖轉化為酒精的 ( )
A.酵母菌 B.乳酸菌
C.醋酸菌 D.大腸桿菌
4.(2021·重慶學業考)做泡菜時壇口必須加水密封。密封壇口的目的是 ( )
A.造成缺氧環境,抑制乳酸菌的發酵
B.造成缺氧環境,抑制醋酸菌的發酵
C.造成缺氧環境,促進乳酸菌的發酵
D.造成缺氧環境,促進醋酸菌的發酵
5.【核心素養提升】同學們在生物課上學習了制作米酒的方法。分組釀制過程中,發現用等量糯米釀酒,產量卻不同,且有的小組釀制失敗沒有產酒。為了弄清原因,設計了以下實驗:
第一步 將糯米放在容器中用水浸泡一晝夜,洗凈,蒸熟,用涼開水沖淋
第二步 冷卻后放入酒曲粉末拌勻,分成三等份分別裝入大小相同的玻璃容器中,標記為甲組、乙組、丙組
第三步分組操作 甲組 乙組 丙組
密封 密封 不密封
第四步恒溫處理 15 ℃ 30 ℃ 30 ℃
實驗結果 產酒量較低 產酒量較高 不產酒
(1)第二步處理中放入酒曲粉末相當于培養微生物實驗中的 。
(2)實驗共設置了 組對照實驗,若甲組和乙組為一組對照實驗,則變量為 。
(3)根據乙組與丙組的實驗結果,可以得出的結論是 條件下才能產酒。
發酵技術與日常生活
6.下列關于發酵技術應用的敘述,不正確的是 ( )
A.生產食品和飲料 B.生產醫藥產品
C.改良新物種 D.生產化工產品
7.(2021·晉中質檢)如果在超市里轉一圈,你會發現許多食品與發酵技術有關。其實,發酵技術不僅應用于食品生產,還應用于醫藥、能源、環保等領域。下列有關敘述錯誤的是 ( )
A.污水處理廠常利用微生物凈化生活污水或工業污水
B.醬油、腐乳、泡菜等都是應用微生物發酵技術生產的食品
C.果酒暴露在空氣中會變酸,主要是乳酸菌發酵的結果
D.農作物秸稈通過發酵技術可以被開發成生物能源
8.(2021·賀州學業考)某同學學習制作米酒的探究實驗后,在課堂上分享他的實驗操作步驟:①浸泡→②蒸熟米飯并冷卻→③加酒曲→④保溫發酵,并對此步驟作出解釋。你認為不恰當的是 ( )
A.蒸熟米飯需要冷卻的目的是避免高溫殺死細菌
B.步驟③的目的是進行接種
C.保溫是為了給酵母菌的發酵提供適宜的溫度
D.制作米酒過程中,盡量少打開容器,防止雜菌污染
9.(大數據易錯題·平均得分率43.56%)在利用酵母菌釀酒的過程中,從密閉的發酵罐中檢測到二氧化碳、氧氣、酒精,它們的相對含量隨發酵時間的變化如圖所示,其分別對應的曲線為 ( )
A.P、Q、R B.P、R、Q
C.Q、P、R D.Q、R、P
10.(2020·孝感學業考)米酒香甜綿長,是人們喜愛的一種發酵食品。下列有關發酵食品的敘述錯誤的是 ( )
A.釀制米酒的酵母菌和制作泡菜的乳酸菌都是分裂生殖
B.釀制米酒的時間過長會使米酒甜度減小
C.制作泡菜時在配料中加入白砂糖主要是為乳酸菌提供營養
D.制作酸奶時先將牛奶煮開是為了殺滅微生物
11.在適宜的溫度條件下,下列裝置中分別放入等量的干酵母(內有活酵母菌),其中適于產生酒精的裝置是 ( )
12.(2021·安徽學業考)生物技術與人類生活的關系越來越密切,許多食品和藥物的生產都離不開微生物。
(1)微生物不僅繁殖速度快,而且繁殖方式多樣,如酵母菌能進行出芽生殖,乳酸菌和大腸桿菌主要進行 生殖等。
(2)利用酵母菌制作饅頭時,酵母菌產生的 在面團中形成許多小孔,能使饅頭又膨大又松軟。利用乳酸菌制作泡菜和酸奶時,容器需要密封,原因是乳酸菌在 條件下進行發酵。
(3)科研人員利用轉基因技術,將胰島素基因轉入到大腸桿菌內,然后培養該菌,可生產用于治療 的胰島素。
(4)除上述實例外,寫出一例發酵食品及其制作時所利用的主要微生物(示例:饅頭-酵母菌): 。
13.(2021·聊城學業考)酸奶因其獨特的風味及豐富的營養倍受人們喜愛。某生物興趣小組為探究制作酸奶的條件設計了如下探究實驗。
第一步:將新鮮牛奶倒入潔凈的燒杯,加入適量的蔗糖(約占牛奶總量的10%),加熱煮沸4~5分鐘,將廣口瓶洗凈并浸泡在水中,用水加熱煮沸5分鐘。
第二步:當牛奶自然冷卻到40 ℃左右時,按照1∶5的比例將準備好的酸奶加入牛奶中;充分搖勻并測定奶的酸堿度。
第三步:將燒杯中的奶平均分成三份,裝滿三只廣口瓶。1號和2號廣口瓶蓋上瓶蓋密封,3號廣口瓶不蓋瓶蓋。
第四步:將1號廣口瓶放置于0~5 ℃的環境中,2號和3號廣口瓶放置于30~35 ℃的環境中。4~6小時后,觀察瓶內奶的變化,并測定各瓶中奶的酸堿度。
請根據以上探究實驗設計,分析回答以下問題:
(1)該實驗設計探究的問題是:制作酸奶是否需要 和
(2)1號瓶和2號瓶對照變量是 。1號瓶能不能和3號瓶形成一組對照實驗 ;如果能,實驗變量是什么 若不能,其原因是什么 。若最終只在2號瓶中成功獲得酸奶,則2號瓶和3號瓶對照可得的結論是 。
(3)牛奶加熱煮沸、廣口瓶等實驗器材清洗并進行加熱處理的目的是 ,以免影響實驗效果。
(4)向牛奶中按比例加入酸奶屬于細菌、真菌一般培養方法中的 步驟;牛奶煮沸后需要自然冷卻到40 ℃左右,再加入準備好的酸奶,這是因為溫度過高容易 。
發酵法生物制氫
　　　目前,世界能源結構仍然是以石油、煤炭和天然氣等化石能源為基礎。能源短缺和環境污染是人類社會可持續發展必須解決的重大問題,開發綠色、可再生新型能源,改變以化石能源為主體的能源結構是必由之路。
　　氫能具有清潔、高效、可再生的特點,是一種極具發展潛力的化石燃料替代能源。生物制氫技術具有能耗低、污染少等優勢,受到人們的廣泛關注。厭氧發酵細菌能利用多種有機物質作為制氫原料,可以取得清潔能源生產和污染防治的雙重功效。
開動大腦思考:
(1)生物制氫利用的是什么技術
(2)氫能源具有哪些優點
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第二十三章　日常生活中的生物技術
第一節　源遠流長的發酵技術
發酵技術與食品生產(教材P61~P63)
1.傳統的發酵產品:
酒、醬油、醋、腐乳、泡菜等。
2.傳統的醬油制作過程:
3.發酵食品和微生物:
食品 參與的微生物 所需的條件
酒釀 酵母菌 保持一定的溫度
饅頭、面包 酵母菌
果酒變酸 醋酸菌
水果放久了會有酒味 酵母菌
4.現代發酵技術:
(1)定義:利用微生物的發酵作用大規模生產發酵產品的技術。
(2)舉例:利用現代化發酵技術大量生產醬油
5.請寫出【情境思考】的答案。
提示:酸菜、泡菜、酒等。
　下面是家庭釀制酒釀的具體操作過程,請思考并討論下面的問題:
①將糯米用水淘洗干凈后浸泡一晝夜;
②將糯米倒入蒸鍋煮熟;
③用涼開水沖淋熟糯米,冷卻至30 ℃;
④將甜酒曲碾碎,均勻地攪拌在糯米中,將拌好的糯米裝入干凈的容器;
⑤在糯米中間挖一個洞,并且需將釀酒的器皿加蓋密封,若天氣寒冷,還需采取保溫措施,置于適當的地方保溫(25~30 ℃)。約2天后,酒釀制作完成。
(1)先將糯米煮一煮的目的是高溫滅菌。
(2)加入酒曲前,需將煮熟的糯米冷卻到常溫,這是為了防止溫度太高將酵母菌殺死。
(3)加入酒曲的目的是首先將糯米中的淀粉分解成葡萄糖,然后,在酵母菌的作用下,將其分解成二氧化碳和酒精。
(4)在糯米中間挖一個洞的目的是為酵母菌的生長和繁殖提供充足的氧氣。
(5)釀酒過程中,將器皿密封的目的是形成缺氧的環境,使酵母菌進行無氧呼吸,產生酒精。
(6)天氣寒冷時,需要保溫的目的是為酵母菌的生長繁殖提供適宜的溫度。
(7)釀好的甜酒表面有氣泡,這是發酵過程中產生的二氧化碳造成的。
【生活中的生物學】
　用酵母菌發酵后的饅頭為什么會感到松軟可口
提示:酵母菌發酵時產生了二氧化碳,二氧化碳受熱膨脹,饅頭就變得松軟可口。
【活學巧記】
　細菌和真菌與食品制作
酵母菌功能高,
釀酒饅頭和面包;
乳酸菌作用大,
酸奶泡菜加奶酪,
利于健康和生活。
【易錯點撥】
　乳酸發酵和酒精發酵的異同點
　(1)相同點:都需要適宜的溫度和無氧環境,都需要分解有機物。
(2)不同點:
①乳酸發酵的產物是乳酸,酒精發酵的產物是酒精和二氧化碳。
②乳酸發酵是乳酸菌參與,酒精發酵是酵母菌參與。
【微點思考】
　酒釀液體中的微生物在釀制酒釀過程中發揮了什么作用
提示:酵母菌將糯米中的糖類轉變為酒精和二氧化碳。
【圖解知識】
酵母菌的兩種呼吸方式
葡萄糖+氧氣二氧化碳+水
葡萄糖二氧化碳+酒精
發酵技術與日常生活(教材P64)
1.發酵技術的發展:
從利用自然界微生物進入到利用改造過的微生物新品種來生產發酵產品的階段。
2.胰島素與發酵技術:
現在可以將人體細胞中的胰島素基因導入大腸桿菌,將其改造為可以合成胰島素的新菌種,再利用它們進行大規模的發酵生產。這樣就能獲得廉價的胰島素藥品。
3.日常生活中的發酵技術:
類型 舉例
化工產品 酒精、檸檬酸、乳酸、香料等
醫藥產品 抗生素、維生素等
食品飲料 醬制品、酒類、酸奶等
開發生物能源 農作物秸稈通過發酵技術被開發成生物能源
環境保護 生活污水、工業污水通過微生物的發酵得以凈化
【易錯點撥】
釀酒不只利用酵母菌
　由于酵母菌可以在無氧的條件下分解葡萄糖產生酒精,因此釀酒時離不開酵母菌。工廠釀酒一般是以糧食作為原料,首先應該把糧食中的淀粉分解為葡萄糖,這一過程是利用霉菌完成的,所以釀酒時不是只利用了酵母菌。
發酵技術與食品生產
1.(2021·襄陽學業考)生活中很多美食的制作離不開微生物,下列食品與所利用的微生物對應關系錯誤的是 (　C　)
A.饅頭——酵母菌 B.酸奶——乳酸菌
C.豆腐乳——大腸桿菌 D.米醋——醋酸菌
2.(2021·成都學業考)端午節的早晨,小琴的媽媽為她準備了豐盛的早餐,這些食品中不需要利用微生物發酵的是 (　D　)
A.面包 B.酸奶 C.泡菜 D.粽子
3.(2021·河南學業考)《天工開物》中有關于釀酒的記載:“凡釀酒必資曲藥成信。無曲即佳米珍黍,空造不成。”其中的“曲”即酒曲。酒曲中含有能將葡萄糖轉化為酒精的 (　A　)
A.酵母菌 B.乳酸菌
C.醋酸菌 D.大腸桿菌
4.(2021·重慶學業考)做泡菜時壇口必須加水密封。密封壇口的目的是 (　C　)
A.造成缺氧環境,抑制乳酸菌的發酵
B.造成缺氧環境,抑制醋酸菌的發酵
C.造成缺氧環境,促進乳酸菌的發酵
D.造成缺氧環境,促進醋酸菌的發酵
5.【核心素養提升】同學們在生物課上學習了制作米酒的方法。分組釀制過程中,發現用等量糯米釀酒,產量卻不同,且有的小組釀制失敗沒有產酒。為了弄清原因,設計了以下實驗:
第一步 將糯米放在容器中用水浸泡一晝夜,洗凈,蒸熟,用涼開水沖淋
第二步 冷卻后放入酒曲粉末拌勻,分成三等份分別裝入大小相同的玻璃容器中,標記為甲組、乙組、丙組
第三步分組操作 甲組 乙組 丙組
密封 密封 不密封
第四步恒溫處理 15 ℃ 30 ℃ 30 ℃
實驗結果 產酒量較低 產酒量較高 不產酒
(1)第二步處理中放入酒曲粉末相當于培養微生物實驗中的　接種　。
(2)實驗共設置了　兩　組對照實驗,若甲組和乙組為一組對照實驗,則變量為　溫度　。
(3)根據乙組與丙組的實驗結果,可以得出的結論是　無氧　條件下才能產酒。
發酵技術與日常生活
6.下列關于發酵技術應用的敘述,不正確的是 (　C　)
A.生產食品和飲料 B.生產醫藥產品
C.改良新物種 D.生產化工產品
7.(2021·晉中質檢)如果在超市里轉一圈,你會發現許多食品與發酵技術有關。其實,發酵技術不僅應用于食品生產,還應用于醫藥、能源、環保等領域。下列有關敘述錯誤的是 (　C　)
A.污水處理廠常利用微生物凈化生活污水或工業污水
B.醬油、腐乳、泡菜等都是應用微生物發酵技術生產的食品
C.果酒暴露在空氣中會變酸,主要是乳酸菌發酵的結果
D.農作物秸稈通過發酵技術可以被開發成生物能源
8.(2021·賀州學業考)某同學學習制作米酒的探究實驗后,在課堂上分享他的實驗操作步驟:①浸泡→②蒸熟米飯并冷卻→③加酒曲→④保溫發酵,并對此步驟作出解釋。你認為不恰當的是 (　A　)
A.蒸熟米飯需要冷卻的目的是避免高溫殺死細菌
B.步驟③的目的是進行接種
C.保溫是為了給酵母菌的發酵提供適宜的溫度
D.制作米酒過程中,盡量少打開容器,防止雜菌污染
9.(大數據易錯題·平均得分率43.56%)在利用酵母菌釀酒的過程中,從密閉的發酵罐中檢測到二氧化碳、氧氣、酒精,它們的相對含量隨發酵時間的變化如圖所示,其分別對應的曲線為 (　C　)
A.P、Q、R B.P、R、Q
C.Q、P、R D.Q、R、P
10.(2020·孝感學業考)米酒香甜綿長,是人們喜愛的一種發酵食品。下列有關發酵食品的敘述錯誤的是 (　A　)
A.釀制米酒的酵母菌和制作泡菜的乳酸菌都是分裂生殖
B.釀制米酒的時間過長會使米酒甜度減小
C.制作泡菜時在配料中加入白砂糖主要是為乳酸菌提供營養
D.制作酸奶時先將牛奶煮開是為了殺滅微生物
11.在適宜的溫度條件下,下列裝置中分別放入等量的干酵母(內有活酵母菌),其中適于產生酒精的裝置是 (　A　)
12.(2021·安徽學業考)生物技術與人類生活的關系越來越密切,許多食品和藥物的生產都離不開微生物。
(1)微生物不僅繁殖速度快,而且繁殖方式多樣,如酵母菌能進行出芽生殖,乳酸菌和大腸桿菌主要進行　分裂　生殖等。
(2)利用酵母菌制作饅頭時,酵母菌產生的　二氧化碳　在面團中形成許多小孔,能使饅頭又膨大又松軟。利用乳酸菌制作泡菜和酸奶時,容器需要密封,原因是乳酸菌在　無氧　條件下進行發酵。
(3)科研人員利用轉基因技術,將胰島素基因轉入到大腸桿菌內,然后培養該菌,可生產用于治療　糖尿病　的胰島素。
(4)除上述實例外,寫出一例發酵食品及其制作時所利用的主要微生物(示例:饅頭-酵母菌):　白酒-酵母菌(正確即可)　。
13.(2021·聊城學業考)酸奶因其獨特的風味及豐富的營養倍受人們喜愛。某生物興趣小組為探究制作酸奶的條件設計了如下探究實驗。
第一步:將新鮮牛奶倒入潔凈的燒杯,加入適量的蔗糖(約占牛奶總量的10%),加熱煮沸4~5分鐘,將廣口瓶洗凈并浸泡在水中,用水加熱煮沸5分鐘。
第二步:當牛奶自然冷卻到40 ℃左右時,按照1∶5的比例將準備好的酸奶加入牛奶中;充分搖勻并測定奶的酸堿度。
第三步:將燒杯中的奶平均分成三份,裝滿三只廣口瓶。1號和2號廣口瓶蓋上瓶蓋密封,3號廣口瓶不蓋瓶蓋。
第四步:將1號廣口瓶放置于0~5 ℃的環境中,2號和3號廣口瓶放置于30~35 ℃的環境中。4~6小時后,觀察瓶內奶的變化,并測定各瓶中奶的酸堿度。
請根據以上探究實驗設計,分析回答以下問題:
(1)該實驗設計探究的問題是:制作酸奶是否需要　適宜的溫度　和　空氣(順序可顛倒)　
(2)1號瓶和2號瓶對照變量是　溫度　。1號瓶能不能和3號瓶形成一組對照實驗 　不能　;如果能,實驗變量是什么 若不能,其原因是什么 　變量不唯一　。若最終只在2號瓶中成功獲得酸奶,則2號瓶和3號瓶對照可得的結論是　空氣抑制酸奶的形成(或制作酸奶需要無空氣)　。
(3)牛奶加熱煮沸、廣口瓶等實驗器材清洗并進行加熱處理的目的是　去除雜菌　,以免影響實驗效果。
(4)向牛奶中按比例加入酸奶屬于細菌、真菌一般培養方法中的　接種　步驟;牛奶煮沸后需要自然冷卻到40 ℃左右,再加入準備好的酸奶,這是因為溫度過高容易　殺死乳酸菌　。
發酵法生物制氫
　　　目前,世界能源結構仍然是以石油、煤炭和天然氣等化石能源為基礎。能源短缺和環境污染是人類社會可持續發展必須解決的重大問題,開發綠色、可再生新型能源,改變以化石能源為主體的能源結構是必由之路。
　　氫能具有清潔、高效、可再生的特點,是一種極具發展潛力的化石燃料替代能源。生物制氫技術具有能耗低、污染少等優勢,受到人們的廣泛關注。厭氧發酵細菌能利用多種有機物質作為制氫原料,可以取得清潔能源生產和污染防治的雙重功效。
開動大腦思考:
(1)生物制氫利用的是什么技術
提示:生物發酵技術,厭氧發酵細菌分解有機物,產生氫氣。
(2)氫能源具有哪些優點
提示:氫能具有清潔、高效、可再生的特點。
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