2013年高考一轮复习学案——微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用

x1-1 微生物的利用和生物技术在食品加工中的 应用 一、选择题 1用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 ( ) 可以用相同的培养基 都需要使用接种针进行接种 都需要在火焰旁进 行接种 都可以用来计数活菌 A B C D 解析 平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基，故正确；平板划线法 采用接种针进行操作，而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作，故错误；纯化 时，要进行无菌操作，需要在火焰旁接种，避免空气中的微生物混入培养基，故 正确；平板划线法一般用于分离而不是计数，故错误。 答案 C 2有关稀释涂布平板法，叙述错误的是 ( ) A首先将菌液进行一系列的梯度稀释 B系列稀释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 C适宜条件下培养 D结果都可在培养基表面形成单个的菌落 解析 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。用不同稀释度的菌液接种，只 有在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成单个细胞，才能够在 培养基表面形成单个菌落，而不是所有培养基上均可出现单个菌落。故选 D。 答案 D 3下列对灭菌和消毒的理解不正确的是 ( ) A灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子 B消毒和灭菌实质上是完全相同的 C接种环用灼烧法灭菌 D常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法 解析 消毒是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)，灭菌则是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。 答案 B 4下列关于果醋制作的叙述中，错误的是 ( ) A制作果醋需用醋杆菌，醋杆菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通入氧 气 B醋杆菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在 50 左右 C醋杆菌能将果酒变成果醋 D当氧气、糖充足时，醋杆菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 解析 醋杆菌是好氧菌，所以在发酵过程中需要适时通入氧气。醋杆菌的最适生 长温度为 30 35 。当氧气、糖源充足时，醋杆菌可将葡萄汁中的果糖分解 成醋酸；当缺少糖时，醋杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 答案 B 5下列关于果酒制作过程的叙述正确的是 ( ) A应先除去葡萄枝梗，然后反复冲洗，直至彻底干净 B应控制发酵温度维持在 20 左右，变化不能太大 C发酵过程中应该不断从充气孔进行通气，以维持发酵的需氧环境 D酵母菌存在广泛、生命力强，因此果酒制作时不需对所用器具消毒灭菌 解析 在精选葡萄后应先冲洗 12 次，然后除去枝梗，原因是要除去污垢，但不 能洗去附着在表面的酵母菌，先去枝梗会造成汁液流失和污染；酒精发酵过程是 一个厌氧过程；在有氧的条件下，醋酸菌可将酒精氧化为乙醛，进而氧化为乙酸； 在酒精发酵时，一定要对器具消毒，以免杂菌污染和危害酵母菌的作用，影响酒 的品质；酵母菌发酵的适宜温度是 18 25 。 答案 B 6下列有关泡菜制作过程的叙述，不正确的是 ( ) A按照清水与盐的质量比为 41 的比例配制盐水 B按照清水与盐的质量比为 51 的比例配制盐水 C盐水入坛前要煮沸、冷却，以防止污染 D在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的无氧环境 解析 泡菜的制作依靠的是乳酸菌的厌氧呼吸，制作时要防止污染，以防泡菜腐 败变质；清水与盐的质量比应为 41；若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。 答案 B 7在制备泡菜样品处理液时，对滤液起到净化作用的是 ( ) A氢氧化铝乳液 B氢氧化钠溶液 C氯化镉溶液 D氯化钡溶液 解析 测定亚硝酸盐的方法是将样品液的颜色与标准显色液进行比色，如果样 品液中有其他色素颗粒就会影响对比效果。所以需净化样品液，而净化时需加入 的是氢氧化铝乳液。 答案 A 二、非选择题 8下表是某同学设计的三组培养基： 组别 培养基 a 矿质元素、蔗糖、维生素、甘氨酸、水、琼脂 b 葡萄糖、氨基酸、维生素、无机盐、血清、水、 琼脂 c 牛肉膏、蛋白胨、水、氯化钠、琼脂 (1)其中 a 组培养基可能用于培养_，但在分化阶段必须 添加有关的_。 (2)用 b 组培养基可培养 _，但不需要添加_。 (3)用 c 组培养基可检验硬币上是否有细菌，培养一段时间后，可在此固体平板 培养基上形成很多不同的_，从中选择不同的类型分别接种到固体培养基 的试管斜面上，可用于分离细菌，这种方法叫_。可用革兰氏染色的方法 区分不同的细菌，用革兰氏染液染色后，再用脱色液处理，细菌仍保留染色液 的颜色，这类细菌是_。如果想要扩大培养这个菌种，一般可以在 c 组培 养基上做什么调整？_。 (4)以上三种不同的培养基在用于培养之前都必须进行_操作，而且不同的 培养基都必须有相应的适宜_。 解析 a 组含有蔗糖、矿质元素等可以用来进行植物组织培养，在分化时需要加 入生长素和细胞分裂素，并控制好相互比例。b 组含动物血清、葡萄糖等可以用 来培养动物细胞，由于动物细胞培养时用的是液体培养基，不需要加入凝固剂 琼脂。扩大培养菌种也需要在液体培养基中进行，不需要琼脂，所有与 细菌培 养有关的器皿、培养基等都需要经过灭菌处理，培养不同菌种的培养基需要调节 pH 以适合待培养的菌种生长繁殖。 答案 (1)植物离体组织 植物激素 (2) 动物细胞 琼脂 (3)菌落 划线分离法 革兰氏阳性菌 去除配方中的琼脂 (4)灭菌 pH 9苹果醋是指以苹果汁经发酵而成的苹果原醋，再兑以苹果汁等原料制成的饮 品。既有淡淡的醋味，又有果汁的香甜，喝起来非常爽口。苹果醋还能保健养 生、消除疲劳、美容养颜，是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作 流程简图，请据图回答： 鲜 苹 果 汁 高 纯 度 苹 果 酒 苹 果 原 醋 苹 果 汁 等 原 料 苹 果 醋 (1)为了提高该微生物的利用率，最好用_方法对其进行固定。若要检测 是否产生了苹果酒可用_试剂进行检测。 (2)过程中使用到的微生物是_，该微生物的代谢类型是_。该 微生物可以从食醋中分离纯化获得，方法是： 第一步：配制培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的 _等基本营养成分。 第二步：对培养基用_方法进行灭菌。 第三步：接种。微生物常用的接种方法有_。 第四步：培养。温度控制在_。 第五步：挑选符合要求的菌落。 解析 (1)细胞的固定化可以提高微生物的利用率，由于细胞体积较大，常用的固 定方法是包埋法；要检测是否产生酒精，可利用重铬酸钾在酸性条件下与乙醇(酒 精)发生化学反应变成灰绿色的特性。(2)当氧气、糖源充足时，醋杆菌将苹果汁中 的糖分解成醋酸；在缺少糖源时，醋杆菌可将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸， 过程是醋杆菌的发酵过程，醋杆菌的代谢类型是异养需氧型。微生物培养基应 具有水、碳源、氮源、无机盐等基本营养成分，对培养基常采用的灭菌方法是高 压蒸汽灭菌，常用的微生物接种方法有平板划线法、稀释涂布平板法；醋杆菌生 长的最适温度是 3035，因此，应在该温度下对醋杆菌进行培养。 答案 (1)包埋 重铬酸钾 (2) 醋杆菌 异养需氧型 水、碳源、氮源、无机盐 高压蒸汽灭菌 平板划线法、稀释涂布平板法 3035 10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。 根据图示回答下列问题。 图 2 (1)完成图 1 中的实验流程。 (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 2 装置中的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵，并连续 不断地向内_。 (4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由_产生的_，在果醋发酵 时排出的是_。 (5)写出与(4)题有关的反应方程式： _ _。 (6)若在果汁中只含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发 酵为醋酸？说明原因： _。 (7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为_。醋酸发酵时温度一般应控制 为_。 (8)果酒制作完成后，可以用_来检测酒精的生成，酒精与之反应呈现 _色。 解析 本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理，同时两种微生物的代 谢类型、生存环境也有体现。酵母菌是兼性 厌氧型微生物，有氧时： C6H12O66O 26H 2O 6CO212H 2O能量；缺氧时： 酶 C6H12O6 2C2H5OH2CO 2能量。因此在制作果酒时， 应在缺氧的环境中 酶 进行。醋酸菌是好氧菌，能够利用糖在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇 变 为醋酸，即 C6H12O62O 2 2CH3COOH2CO 22H 2O能量， 酶 C2H5OHO 2 CH3COOHH 2O能量。因此在果酒制作过程中出气口排出 酶 的是 CO2，而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气 口排出的既有 CO2，又有含氧量较低的空气。酒精遇重铬酸钾发生颜色反应呈灰 绿色。 答案 (1)醋酸发酵 (2) 洗去浮尘 反复冲洗 (3) 酒精发酵 醋酸发酵 泵入空 气(氧) (4)酵母菌 CO 2 (含氧量少的)空气与 CO2 (5) C6H12O6 2C2H5OH2CO 2能量、 酶 C6H12O62O 2 2CH3COOH2CO 22H 2O能量 酶 C2H5OHO 2 CH3COOHH 2O能量 (6)不能。因为果酒发酵时的缺氧环 酶 境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵条件是氧气充足 (7)1825 3035 (8)重铬酸钾 灰绿 11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)请对本实验做出假设：_。 (2)“细菌喜荤，霉菌喜素”，所以该细菌培养基一般用 _来配制，制备培养 基的操作顺序是_。(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： 培养基在 100 下维持 30 分钟的目的是_。 在 35 37 下放置 24 小时后再加热的目的是_。 怎样证明间隙灭菌法的效果？_ 。 (4)对照组培养皿 3 中的圆片应作怎样的处理？_。 (5)利用_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 _。 (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 号培养皿中画出假设的变化结果。 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。 答案 (1)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)蛋白胨和酵母提取物 bedca (3)杀死活的微生物 杀死 24 小时中由细菌芽孢萌发而生长的微生物 将培养基在 37 下放置 35 天，如果无微生物生长，则证明培养基已达到灭 菌效果 (4)将圆片在不添加任何抗生素的无菌水中浸泡一段时间 (5)平板划线或稀释涂布平板 不能转动绒布 (6) 12 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。 ”自古酒就与人类生活息息相关。请回答下列酿制葡萄美酒的有关问题。 (1)人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，它的同化作用类型是 _，其厌氧呼吸的反应式是 _ _。 (2)酵母菌繁殖的最适温度是_；酒精发酵一般将温度控制在_。 传统葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌的来源是_。 (3)现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长， 采取的措施是_， 并接入合适的菌种。 (4)某同学人工自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置 于 3035 环境中，结果发现发酵液中有_出现，这类微生物在糖类缺 乏时可以使_转化为_，后者再转化为_(物质)。 解析 (1)酵母菌在无氧条件下氧化葡萄糖可产生酒精、二氧化碳。(2)微生物在 不同的生长阶段对环境条件的要求不同。传统发酵制作葡萄酒用的是葡萄皮上 的野生型酵母菌。(3)现代工厂化生产果酒，通过对用具、原料等进行消毒和灭菌 来消除杂菌，以防止杂菌影响酵母菌正常发酵。 (4)醋酸菌是需氧型微生物，在较 高温度、有氧条件下可以将糖类、乙醇等 转化成醋酸。 答案 (1)异养型 C 6H12O6 2C2H5OH2CO 2能量 酶 (2)20 左右 1825 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 (3) 对原料和设备 进行消毒和灭菌 (4)醋酸菌 乙醇 乙醛 醋酸 13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 0.30.5 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： 制作泡菜的原理：_。 测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成_色染料。 先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应， 然后通过_颜色，可以估测出泡菜样品中亚硝酸盐的含量。 确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为 3%以下时，制 作的泡菜溶液发生腐败，而当食盐浓度在 8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸 腌菜。因此，分别设计了 3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。 选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用作实验材料？_。 理由是_。 制作泡菜：将实验材料分成 3 组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还 要保证每组泡菜的_相同。 从第 3 天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小