《生物與生活》高中生物教案

　　目錄

　　一.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

　　課題1.果酒和果醋的制作

　　課題2.腐乳的制作

　　課題3.制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量

　　二.微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

　　課題1.微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)

　　三.植物的組織培養(yǎng)技術(shù)

　　課題1.菊花的組織培養(yǎng)

　　課題2.月季的花藥培養(yǎng)

　　四.酶的應(yīng)用

　　課題1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

　　課題2.探討加酶洗衣粉的洗滌效果

　　五.DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

　　課題1.DNA的粗提取與鑒定

　　課題2.血紅蛋白的提取和分離

　　六.植物有效成分的提取

　　課題1.植物芳香油的提取

　　課題2.胡蘿卜素的提取

　　七.生態(tài)環(huán)境與生活

　　課題1.環(huán)境保護(hù)

　　課題2.低碳生活

　　一．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

　　課題1果酒和果醋制作

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識(shí)目標(biāo)：

　　理解果酒、果醋制作的原理。

　　2、能力目標(biāo)：

　�、賹W(xué)生根據(jù)果酒制作的原理設(shè)計(jì)果酒制作過程，體驗(yàn)制果酒的實(shí)踐操作

　�、谠趯�(duì)果酒制作結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力。

　　3、情感目標(biāo)：

　　通過果酒釀制歷史的追述，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感，同時(shí)滲透STS教育。

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　�、僬f明果酒和果醋的制作原理

　�、谠O(shè)計(jì)制作裝置制作果酒和果醋

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　制作過程中發(fā)酵條件的控制

　　教學(xué)過程

　　引言：

　　在中華民族悠久的歷史長河中，很多事物都走在世界前列，酒也一樣，有著它本身的光輝篇章。在酒的記載中，有許多關(guān)于酒的有趣傳說。猿猴釀酒說——猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季節(jié)收貯大量的水果在“石洼”中，一段時(shí)間后，就有特殊香味的液體流出，這就是最早的果酒。

　　在國內(nèi)市場上，近幾年出現(xiàn)了越來越多的果酒，如枸杞酒、青梅酒等。

　　果酒與生活——果酒中雖然含有酒精，但含量與白酒、啤酒和葡萄酒比起來非常低，一般為5到10度，最高的也只有14度。因此，被很多成年人當(dāng)作飯后或睡前的軟飲料來喝。果酒簡單來說就是汲取了水果中的全部營養(yǎng)而做成的酒，其中含有豐富的維生素和人體所需的氨基酸。有時(shí)候即使生吃水果也不能吸收的營養(yǎng)，通過果酒卻可以吸收，因?yàn)闋I養(yǎng)成分已經(jīng)完全溶解在果酒里了。果酒里含有大量的多酚，可以起到抑制脂肪在人體中堆積的作用，使人不容易積累脂肪和贅肉。此外，與其他酒類相比，果酒對(duì)于護(hù)理心臟、調(diào)節(jié)女性情緒的作用更明顯一些。

　　課題1從課題背景人手，然后從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程示意圖和提供的資料，較全面的介紹了果酒和果醋的制作過程。

　　一、基礎(chǔ)知識(shí)

　　1．果酒制作的原理

　　閱讀課本，完成以下問題：

　�。�1）果酒的制作需要什么微生物？

　　（2）酵母菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落？

　�。�3）酵母菌的代謝類型及其呼吸過程的反應(yīng)式如何？

　�。�4）酵母菌的適宜溫度是多少？

　�。�5）為什么在一般情況下葡萄酒呈紅色？

　　（6）什么叫發(fā)酵？發(fā)酵等同于無氧呼吸嗎？酵母菌有何實(shí)際應(yīng)用？

　　（1）酵母菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落

　�、傩螒B(tài)、結(jié)構(gòu)

　　酵母菌是單細(xì)胞真菌，屬真核生物，細(xì)胞大小為1~30um，呈圓形、橢圓形等。

　　思考：你認(rèn)為酵母菌的細(xì)胞中有哪些結(jié)構(gòu)？

　　你認(rèn)為細(xì)菌與酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？

　�、诜敝�

　　酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式進(jìn)行無性生殖。溫度低時(shí)形成孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)，溫度適宜時(shí)，進(jìn)行出芽生殖，繁殖速度快。③菌落：

　　討論：你知道什么的菌落嗎？在生態(tài)學(xué)上一個(gè)菌落屬于什么？

　　酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落，其表面濕潤、黏稠，呈白色或粉紅色。（在液體培養(yǎng)基中，有些在液體表面形成菌膜，或在容器壁上出現(xiàn)酵母環(huán)，或產(chǎn)生沉淀。）

　　④生存的環(huán)境

　　自然界中，酵母菌分布廣泛，但多分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中，如水果、花、樹皮上，（有些可與昆蟲共生，有些使人致病，如白色假絲酵母引發(fā)鵝口瘡、肺感染。食品中常見的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、魯氏酵母(醬油釀造)、球擬酵母屬、粉狀畢赤氏酵母等。）一年四季，土壤始終是酵母菌的大本營。

　　思考：在發(fā)酵制作葡萄酒的時(shí)候，要對(duì)葡萄進(jìn)行消毒嗎？為什么？

　　其他微生物與酵母菌的關(guān)系是什么？

　�。�2）酵母菌的代謝類型及其呼吸過程

　�、俳湍妇�的呼吸

　　果酒的制作離不開酵母菌。酵母菌是兼性厭氧微生物，

　　在有氧條件下，反應(yīng)式如下：酶

　　C6H1206+6O22+6H20+能量

　　在無氧條件下，反應(yīng)式如下：酶

　　C6H12O62H5OH+2C02+能量

　　思考：

　　在發(fā)酵過程中，如果要使酵母菌進(jìn)行大量繁殖，應(yīng)怎樣處理？

　　如果要獲得酒精呢？為什么？

　�。�3）發(fā)酵

　　1).發(fā)酵概念

　　廣義：是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。

　　狹義：是指微生物的無氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。

　　2).所以：發(fā)酵≠無氧呼吸。

　　3).應(yīng)用：

　　釀酒、發(fā)饅頭、面包制作、酒精制造、生產(chǎn)藥用酵母片、生產(chǎn)維生素、生產(chǎn)抗菌素等。

　�。�4）溫度要求

　　繁殖的最適溫度：20℃；

　　酒精發(fā)酵的最適溫度：18~25℃。

　　思考：你知道酵母菌需要適宜溫度的原因嗎？

　　酵母菌有不同的最適溫度說明了什么？

　　補(bǔ)充：溫度對(duì)發(fā)酵的影響

　　酵母菌只能在一定溫度下生活。溫度低于10℃，酵母菌發(fā)育很緩慢。隨著溫度的升高，繁殖速度加快，20℃時(shí)為最佳繁殖溫度，此時(shí)酵母菌生殖速度快、生活力強(qiáng)。超過35℃，酵母菌生長受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40℃酵母菌停止出芽，開始出現(xiàn)死亡。如果想要獲得高酒精濃度的發(fā)酵液、減少究竟的損耗，必須控制好發(fā)酵溫度。

　　你知道嗎？

　　1、一般情況下，葡萄酒呈紅色的原因？

　�。ㄔ诎l(fā)酵的過程中，隨著酒精度的.提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液，使葡萄酒呈紅色。）

　　2、葡萄酒分成干紅、干白等種類的依據(jù)是什么？

　　（1、根據(jù)葡萄酒的顏色分成白葡萄酒、紅葡萄酒和桃紅葡萄酒三種。

　　白葡萄酒：用白葡萄釀造，皮汁分離發(fā)酵；

　　紅葡萄酒：用紅葡萄釀造，皮汁混合發(fā)酵；

　　桃紅葡萄酒：顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間，皮的發(fā)酵時(shí)間短。

　　2、根據(jù)葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四種。

　　干葡萄酒：含糖量低于4克/升；

　　半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之間；

　　半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之間；

　　甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。）

　　自然發(fā)酵：附著于葡萄皮上的野生型酵母菌。（5）菌種來源：?

　　??人工培養(yǎng)：分離獲得得純凈的酵母菌菌種。

　　（在果酒的工業(yè)生產(chǎn)中為了提高果酒的品質(zhì)也可以直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌，例如：干酵母或酒藥）

　　2、果醋制作的原理

　　閱讀課本，思考以下問題：

　�。�1）醋酸菌的形態(tài)？細(xì)胞結(jié)構(gòu)？

　�。�2）醋酸菌有哪些方面的實(shí)際應(yīng)用？

　�。�3）醋酸菌的代謝類型？

　　（4）果醋的制作原理？

　　(1)醋酸菌形態(tài)

　　1).從橢圓到桿狀，有單個(gè)，有成對(duì)，有成鏈狀，以鞭毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，不形成芽孢，屬原核生物，以分裂方式繁殖，新陳代謝類型為異養(yǎng)需氧型。（醋酸菌與酵母菌相比，最主要的

　　特點(diǎn)是）

　　2).應(yīng)用：食醋、果醋

　　(2)果醋制作的原理，

　　醋酸菌是—種好氧性細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。變酸的酒的表面觀察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。實(shí)驗(yàn)表明，醋酸菌對(duì)氧氣的含當(dāng)量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通人氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸茵將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；

　　酶

　　C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）

　　當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰�，再將乙醛變�(yōu)榇姿?反應(yīng)簡式如下)。醋酸菌的最適生長溫度為30℃一35℃。

　　酶酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）

　　過渡：根據(jù)這個(gè)原理，我們是怎樣設(shè)計(jì)果酒、果醋制作方案的？

　　提示：從以下三個(gè)方面考慮：選材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、操作過程

　　二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　1．果酒和果醋實(shí)驗(yàn)流程示意圖

　　果酒果醋

　　閱讀教材3-4頁，對(duì)A、B兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行討論：

　　A：每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋；制醋時(shí)，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵。（來防止發(fā)酵液被污染，因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌）B：分析果酒和果醋的發(fā)酵裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接？

　　充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。

　　2、實(shí)驗(yàn)操作

　　(1)材料的選擇與處理

　　選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進(jìn)行沖洗，除去枝梗。

　�、佟⑷∑咸�500g，去除枝梗和腐爛的葉子。

　�、�、用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？）討論：你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵

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