新课标生物考点解析与跟踪精练：传统发酵技术的应用

传统发酵技术的应用

一.考点解析

1.用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶，下列相

关叙述错误的是()

A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染

C.应选择处于对数期的乳酸菌接种D.只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源

2.乙醇等"绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：

玉米秸秆预处理、水解>糖液发酵,酒精

(1)玉米秸秆预处理后，因该选用酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。

(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶？(多选)

A.酿制果醋的醋酸菌B.生长在腐木上的霉菌

C.制作酸奶的乳酸菌D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌

E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物

(3)若从土壤中分离生产这种酶的微生物，所需要的培养基为(按功能分)，培养

基中的碳源为。

(4)从生物体提取出的酶首先要检测,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖

液的过程中，为了使酶能够反复利用，可采用技术。

(5)发酵阶段需要的菌种是,生产酒精是要控制的必要条件是。

3.为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、

沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。

广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C；植物，单位面积产量很高，

种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料

酒精的一般工艺流程为：甘蔗。榨汁(蔗糖)、酵母发酵一蒸储。成品(燃料酒精)。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后

通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

步骤1：野生菌液体培养段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2;制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意—，加琼脂后灭菌，制成固体

平板。

步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。

步骤4：根据——筛选出突变菌。

（3）上述步骤2、3和4的依据分别是。

（4）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，

发酵过程中防止外来杂菌人侵还有哪些可行方法？（列举两种）

（5）甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，

但是酵母菌无法直接利用，原因是其—。请提出解决该问题的方法。（列举两种方

法）

（6）突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要,PCR

扩增反应中加人引物和DNA聚合酶的作用分别是什么？

4.发醉法生产酒精后的废液（pH4.3）含有大量有机物，可用于培养、获得白地霉菌

体，生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下，请据图分析回答问题:

废液经沉淀处理

皮液上潸液

均心0匕~空七条件下，振四培养适当时归

（1）实验过程中培养白地霉的培养基是。培养基定量分装前，先调

节,分装后用棉塞封瓶口，最后处理。

（2）图中①过程称为,从甲到丁的培养过程是为了o白

地霉的代谢类型为。

（3）为确定菌体产量，图中②操作之前，应先称量__________________的质量。过滤后需

反复烘干称量，直至___________________________________________。所得菌体干重

等于。

5.下列关于腐乳制作的描述中，塔误的是（）

A.在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与

B.含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳

C.加盐和加酒都能抑制微生物的生长

D.密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染

6.图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生：中期可以闻到酒香；后期

接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培

养液pH变化的曲线是（）

A.①B.②

C.③D.@

7.为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4

组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25c下静置培养，其他实验

条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图

如下，请分析回答以下问题。

实睑组ABcD

培养液中葡萄精质量分数/%4.04.00.80.8

培养液体积/mL200800200800

时间/h

(1)图中曲线①、②和③分别是组、组和组的结果。

(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组o

(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组o

(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的

方法是和。

(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法

是。

二、跟踪精练

1.生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的

分析回答:

(1)如果将该装置改为果酒的发酵装置，则温度应该控制的范围是。果酒制

果醋的反应式为：。

(2)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用来检验，在酸性条件下，该物质与酒

精反应呈现________色。

(3)请指出用该发酵装置的一个缺点。

2.下面是古代家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30c时，加少许水和一定

量的酒酿(做实验时用酵母菌菌种)与米饭混匀后置于一流坛内(其他容器也可)，在中间

要挖一个洞，加盖后置于适当的地方保温(28℃),12h即成。现请你从以下几个方面对

其发酵过程做一个简单的分析：

(1)在中间挖一个洞的目的是.

(2)发酵坛没有密封，那么坛内尤氧发酵的环境是由什么造成的？。

写出发酵反应式_________________________________________。

(3)请你用文字或坐标曲线的形式来说明在发酵坛内有氧呼吸和无氧呼吸此消彼长的过程。

(4)在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的酒酿，如把握不住，宁多而不能少，如

果加少了将引起什么后果？为什么？

3.低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。下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)装置制葡萄糖，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在

18~25℃,每隔12h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12h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。

据此回答有关问题：

(1)酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者。从制酒和制醋两阶段对装

置的处理方式判断，酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是o

(2)同学甲在制酒阶段，每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的

是o

用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化：

(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。

(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。葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长

提供的营养成分是。

4.某校生物兴趣小组进行的研究性学习的题目是：利用微生物制造酸奶。该兴趣小组的准备

活动的记录如下：

活动目的：学习制造酸奶，体验微生物食品的加工条件及过程，验证氧气对乳酸发酵的

影响。

活动准备：容积分别为1000mL和500mL的无菌带盖大口瓶；1杯不加糖的酸奶(呈果

冻状)；1L牛奶(恒温箱)；炉灶、3L容量的锅、恒温箱、搁架；铅笔、量匙、手套、温

度计、小勺。

已知微生物的催化温度为38〜44C,当牛奶凝固成果冻状便说明酸奶已经做好了。

请你帮这个生物兴趣小组设计一个完整的活动方案，并对活动结果进行预测和简单分

析。活动方案:.

结果预测:

分析：.

5.下图简单表示了葡萄酒的酿制过程。请据图分析：

(甲)

前萄糖+果汁+酵母菌葡萄糖+果汁+酵母菌

一天搅拌2~3次断绝与空气接触，气泡不再产生时，盖上盖子

(15620。约3~5天)(15七~20七，约7天)

(D葡萄酒的酿制原理是：先通气进行,以增加酵母菌的数量，然后进

行获得葡萄酒。

(2)随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)，其原因是：

(3)生产出的葡萄酒呈深红色，这种有色物质来源。

(4)下列叙述中不正确的是()

A.在甲中进行搅拌是为了增加氧溶量B.在甲中，酵母菌的能量来源将全部消耗

C.甲与乙放出的气体主要是二氧化碳D.揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生

(5)如果加入的葡萄糖过多，反而抑制了酵母菌的生长，得不到目的产物，原因是：

6.蔬菜腌制是我国传统的蔬菜加工方法，腌制的泡菜、酸菜等是人们喜爱的菜肴。但近来

科学研究发现，蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，引发了“腌制食品与人体健康”

的讨论。某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”展开了研究，操作如下：

某年1月4II下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花

菜0.6kg,再分别倒人相同量的煮沸过的10%盐水，将坛密封，置于同一环境中。封

坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，作为对照，后来定时测定，结果见下图。请问：

(1)在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于.

(2)根据图中数据，可知在腌制过程中的第几天，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最高值?一。

若要食用，至少要在腌制的第几天比较好？。

（3）为了降低亚硝酸盐含量，泡菜加工过程中可以采取什么措施?请简要谈一点你的想法

参考答案和解析

一.考点解析

1.K解析］乳酸菌为厌氧异养微生物，奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液可为乳酸菌的

生活可提供碳源和氮源。

K答案』D

2.K解析》用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程。植物秸秆中的有机物主要

是纤维素，需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖，生长在腐木上的霉菌及反刍动物痛胃

中生存的某些微生物中含有纤维素酶，若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培

养基为选择培养基，利用的碳源为纤维素。微生物发酵过程中，影响其发酵的因素主要

有溶氧、温度和pH等。

K答案］（1）纤维素（酶）（2）B、E（3）选择培养基；纤维素

（4）酶的活性固定化酶（或固定化细胞）（5）酵母菌；无氧（密封、密闭）

3.K解析》综合考查考生对生物技术实践模块中的植物组织培养、特殊微生物的筛选及应

用、酶的应用以及PCR技术的基本操作和应用等内容的掌握。

K答案》（1）选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素

比

例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成

人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）。

（2）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）：调低pH值；是否能在选择培养基上生长。

（3）提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长代表该菌落具有耐高糖和耐

酸的特性。

（4）①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突

变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌1=1的：③保持厌氧环境，达到抑菌

目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。

（5）缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）。在酵母菌中转人分解酶

系相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵

母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。

（6）引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点；DNA聚合酶的作

用是从引物的3,端开始催化DNA链的延伸。

4.K解析］

K答案』（1）废液上清液pH灭菌

（2）接种扩大培养异养需氧型

（3）滤纸恒重（质量基本不变）恒重时的质量与滤纸质量之差（合理答案均给分）

5.1解析II制作腐乳的豆腐含水量以70%为宜。含水量过高，腐乳不易成形：含水量过低,

不适于毛霉生长。

K答案2B

6.K解析］果醋发酵初期，发酵罐是密闭的，不需要通气，但发酵装置中仍有部分氧气，

此时酵母菌进行有氧呼吸，分解较多的葡萄糖，产生大量二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，

pH下降，随着氧气的消耗，到发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸产生较少的二氧化碳和酒精,

pH稍上升，后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，醋酸菌大量繁殖，利用葡萄糖或酒精

生成醋酸，pH迅速下降。实际上，果醋发酵的前期和中期就是果酒制作的密闭发酵时期。

K答案』B

7.R解析』培养液中物质的浓度过大，会造成细胞渗透失水而抑制酵母菌的生长繁殖，因

此，①、②是A或B,③、④为C或D。培养液体积越小，则瓶内氧气越多，酵母菌进行

有氧呼吸，生长繁殖快，达到最大数量的时间短，故①是B,②是A,③是D,④是C。B

组和A组的浓度一样，只有体积不同，故实验结果的差异是由体积造成的，培养液较多，

与空气接触面积较小，故供氧较少；D组和B组的体积相同而浓度不同，实验结果不同只

能是由浓度不同造成的，葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少；因为酵母菌在培养液中分

布并不均匀，故需摇匀培养液后再取样，由于后期酵母菌的数量多，可能造成堆枳而无法计

数，应进行稀释后再取样计数；由于用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板可能会使酵母菌细胞

黏固在血球计数板的小室内，造成下次无法使用，正确的方法是浸泡和冲洗。

K答案』(1)BAD(2)培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少(3)葡

萄糖浓度较低，故营养物供应较少(4)摇匀培养液后再取样培养后期的样液稀释后再

计数(5)浸泡和冲洗

二.跟踪精练

1.R解析H⑴酵母菌生长的最适温度是18〜25℃,果醋为果酒发酵后期的产物，反应式为

C2H5OH+O2---CH3COOH+H2OO⑵检验是否有酒精生产可用酸性的重铭酸钾，两者反应呈

现灰绿色。⑶发酵过程产生大量的二氧化碳，需及时排出，否则会引起发酵罐爆炸，所以发

酵装置应有排气口。

k答案』(1)18~25℃C2H5OH+O2—-<H3COOH+H2O

(2)重倍酸钾灰绿

(3)没有放气装置

2.K解析》在酿酒时，为了使酵母菌的数量达到一定的数值，先在米饭中间挖一个洞，以

利于酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。由于酵母菌进行有氧呼吸能产生水，使发酵液慢慢的

没过米饭，同时氧气大量消耗，使发酵坛内形成一个无氧的环境，有利于酵母菌进行无氧呼

吸产生酒精。

K答案U(1)增加透氧性，保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气进行有氧呼吸，代谢繁殖

快

(2)酵母菌有氧呼吸时产生的水逐渐增加，发酵基质液面逐渐升高最后没入水中，水中的氧

梅

被耗尽后造成无氧环境CJL47cMOH+20),+能量

(3)开始时进行有氧呼吸，随着氧气逐渐减少，当氧气被完全消耗时就转入发酵，产生大量

的酒精

(4)不能得到酒精。菌种太少，难以造成无氧环境，其他微生物会大量繁殖，造成米饭腐败

3.1解析》酵母菌是真核生物，醋酸杆菌是原核生物，它们结构上的最大区别在于原核生

物没有核膜包围的细胞核。酵母菌的异化作用类型为兼性厌氧型，而醋酸杆菌的异化作用类

型为需氧型。酵母菌无氧呼吸产生C02气体需要及时排出，但又不能将瓶盖完全打开以防止

酵母菌进行有氧呼吸。微生物生长的五大要素为碳源、氮、源、水、无机盐和生长因子。

k答案』（1）无核仁（或答“没有由核膜包围的细胞核”、“无成形细胞核”）兼性厌

氧型、

需氧型

（2）制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀

破，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入

C6Hl2O5+6H2。+6O2酶r6CO2+12H2O+能量

（3）防止污染——"

（4）18~250c是酵母菌生长和发酵的合适温度，30~35℃是醋酸杆菌生长和发酵的合适温度、

碳源、氮