2022届高考生物一轮复习第1讲传统发酵技术和酶的应用练习含解析新人教版选修120210605265

第1讲传统发酵技术和酶的应用1．(2021·四川宜宾市教科所高考模拟)回答下列关于生物技术实践的问题。(1)某同学利用鲜苹果汁来制作果酒和果醋时，在发酵装置的排气口上连接的胶管长而弯曲的目的是防止空气中微生物的污染。在利用果酒进行果醋发酵之前，需要调整的发酵条件是通入氧气，将温度设置为30～35_℃。(2)在泡菜的腌制过程中，需要进行密封发酵，原因是乳酸菌是厌氧菌；并注意控制腌制的时间、温度和食盐用量等；还要跟踪检测腌制过程中产生的亚硝酸盐的含量，其原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(3)腐乳制作过程中防止杂菌污染的措施有用来腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒；装瓶时操作要迅速、小心；整齐地摆放好豆腐、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，防止瓶口污染(答出两点即可)。腐乳易被人体吸收的原因是毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸。[解析](1)某同学利用鲜苹果汁来制作果酒和果醋时，在发酵装置的排气口上连接的胶管长而弯曲的目的是防止空气中微生物的污染。在利用果酒进行果醋发酵之前，需要调整的发酵条件是通入氧气，将温度设置为30～35℃。(2)乳酸菌是厌氧菌，所以在泡菜的腌制过程中，需要进行密封发酵，并注意控制腌制的时间、温度和食盐用量等；还要跟踪检测腌制过程中产生的亚硝酸盐的含量，其原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(3)腐乳制作过程中，用来腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒；装瓶时操作要迅速、小心；整齐地摆放好豆腐、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，防止瓶口污染，这些措施都能防止杂菌污染。腐乳易被人体吸收的原因是毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸。2．(2021·四川石室中学高三课时练习)请回答下面有关生物技术实践的问题：(1)补充制作腐乳的实验流程：①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。(2)制备果酒常用的发酵菌是酵母菌。在酿酒时，先通气再与空气隔绝的原因是先通气是使酵母菌进行有氧呼吸增加数量，后隔绝空气无氧发酵获得果酒。为了纯化该发酵菌要用到固体培养基，对培养基进行灭菌处理的常用方法是高压蒸汽灭菌法，将待纯化的发酵菌接种到该培养基上常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)醋酸杆菌是生产猕猴桃果醋必用的菌种，一般扩大培养醋酸杆菌时，采用平板倒置培养，原因是防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染。利用醋酸杆菌进行果醋发酵时需控制温度_30_℃～35_℃、有氧(答出两点即可)条件。(4)泡菜的制作原理是乳酸菌在无氧条件下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。实验材料如果从白萝卜和红萝卜中选，你会选白萝卜，你的理由是避免植物中色素对显色反应产生干扰。制作泡菜时，将实验材料分成3组，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。[解析](1)制作腐乳的实验流程：①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。(2)制作果酒常用的菌种是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，其在有氧条件下进行有氧呼吸并大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，因此在酿酒时，先通气再与空气隔绝。微生物培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)在扩大培养醋酸杆菌时，为了防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染，常采用平板倒置培养；醋酸杆菌进行果醋发酵时需要控制好温度和气体条件，即：温度30℃～35℃、有氧。(4)制作泡菜利用了乳酸菌的无氧呼吸，将葡萄糖分解产生了乳酸；为了避免红萝卜中的色素对显色反应产生颜色干扰，应该选择白萝卜作为实验材料。实验过程中无关变量应该保持相同且适宜，如每组泡菜的制作(或培养、发酵)条件应该相同。3．(2021·湖北黄冈中学高考模拟)泡菜与酸奶均采用乳酸菌进行发酵，现有研究人员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的乳酸菌种，回答下列问题：(1)测定泡菜中亚硝酸盐的含量可以用比色法。食物中的亚硝酸盐绝大部分随人体尿液排出，其余的在特定条件下可以转变为致癌物亚硝胺。(2)使用稀释涂布平板(平板划线法)将少量泡菜汁接种于培养基上，经厌氧培养后得到菌落。(3)将上述培养基中各菌落移至MRS－碳酸钙固体培养基(配置方法为当MRS培养基冷却到45～50℃时，加入已灭菌的碳酸钙，充分混匀，倒平板，该培养基因含碳酸钙而不透明)，厌氧培养48小时后，发现有部分菌落周围出现透明圈，推测其原因是乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈。(4)因为菌种相同，部分研究人员猜测制作酸奶的过程中可能会产生亚硝酸盐，进而测出酸奶中的亚硝酸盐含量为1mg/kg，于是他们认为制作酸奶的过程中会产生亚硝酸盐，但是另一些研究人员认为这个结论不可靠，其理由是亚硝酸盐可能来自于原料(鲜奶)。请给出改进实验的思路，进一步确定此结论的可靠性。方案改进：增设一组实验测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量。预期结果和结论：若酸奶中亚硝酸盐含量高于鲜奶中亚硝酸盐含量，则说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。[解析](1)因为测定泡菜中亚硝酸盐的含量时，要将显色后的样品与已知浓度的标准显色液进行比色，所以这种方法叫比色法。食物中的亚硝酸盐绝大部分随人体尿液排出，其余的在特定条件下可以转变为致癌物亚硝胺。(2)若想经厌氧培养后得到菌落，可以使用稀释涂布平板法或平板划线法，将少量泡菜汁(含有乳酸菌)接种于培养基上。(3)将上述培养基中各菌落移至MRS－碳酸钙固体培养基，厌氧培养48小时后，由于乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙，所以可以发现有部分菌落周围出现透明圈。(4)在酸奶中测出的亚硝酸盐可能是制作酸奶的过程中产生的，也可能来自于原料鲜奶，想要探究这一问题，可以测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量，若酸奶中亚硝酸盐含量高于鲜奶中亚硝酸盐含量，则可以说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。4．某校同学在实验室开展生物技术实践活动。请回答下列有关问题：(1)A组同学制作泡菜，配制盐水时水与盐的比为4∶1，在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等条件；泡菜坛有时会长一层白膜，这层白膜是由于产膜酵母的繁殖形成的。(2)B组同学制作腐乳，在制作腐乳过程中，在腐乳表面往往会有一层致密的皮，这层皮实际上是微生物的匍匐菌丝，对人体无害；配制卤汤时酒的含量应控制在12%。(3)C组同学制作蓝莓果酒与果醋，在蓝莓果酒制作过程中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为乙醛，然后变为醋酸。[解析](1)泡菜制作过程中，因为腌制的时间、温度、盐的用量等都会影响泡菜的品质，因此，在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度、盐的用量等，配制盐水时水与盐的比为4∶1。泡菜坛有时会长一层白膜，这层白膜是由于产膜酵母的繁殖形成的。(2)在制作腐乳过程中，毛霉等的匍匐菌丝在豆腐块的表面形成一层皮，使腐乳成型；配制卤汤时酒的含量应控制在12%。(3)果酒制作过程中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。如果酒接触到空气，醋酸菌会增殖，在果酒表面形成一层菌膜；在缺少糖源时，醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，然后将乙醛变成醋酸。5．(2021·安徽合肥三模)红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如下图所示。请分析回答以下问题。(1)密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是增加乳酸菌含量(以缩短制作时间)。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因：刚入坛内，西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2。(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。研究表明，治疗消化道慢性炎症时，不宜滥用抗生素，滥用抗生素的害处有抗生素会杀死肠道内多种益生菌、抗生素对有害菌产生选择作用。(4)亚硝酸盐的含量影响酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等_。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即亚硝胺。[解析](1)成品红酸汤含有乳酸菌，密封发酵时加入少量可增加乳酸菌的含量，缩短制作时间。乳酸菌为厌氧菌，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。(2)装坛时坛口留有一点空间可防止西红柿发酵后液体膨胀外溢。刚入坛时，西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2，会有气泡冒出，但随着乳酸菌积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2，所以气泡的产生逐渐停止。(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌，也会使有害菌产生选择作用，所以治疗消化道慢性炎症时不能滥用抗生素。(4)在发酵过程中，温度、食盐用量、腌制时间等可以影响亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐在特定条件下转化为亚硝胺时会致癌。6．家庭泡菜的制作过程：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。请回答下列问题：(1)加入疏菜前要对泡菜坛进行彻底清洗并用白酒擦拭。(2)在家制作泡菜时，常发现泡菜坛内长一层白膜，这层白膜是产膜酵母繁殖形成的。为避免杂菌污染，向泡菜坛中加入青霉素，结果发酵失败，原因可能是青霉素能够抑制乳酸菌的生长。(3)有时制作的泡菜会“咸而不酸”，最可能的原因是加入的食盐过多，抑制了乳酸菌生长。(4)对亚硝酸盐含量测定的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐对氨基苯磺酸的反应产物能与N－1－萘基乙二胺盐酸盐偶联成玫瑰红色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色，其中，使滤液变得无色、澄清透明的是氢氧化铝乳液。[解析](1)加入蔬菜前要对泡菜坛进行彻底清洗并用白酒擦拭。(2)在家制作泡菜时，常发现泡菜坛内长一层白膜，这层白膜是产膜酵母菌繁殖形成的。为避免杂菌污染，向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是青霉素能够抑制乳酸菌生长。(3)有时制作的泡菜会“咸而不酸”，最可能的原因是加入的食盐过多，抑制了乳酸菌生长。(4)对亚硝酸盐含量测定的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N－1－萘基乙二胺盐酸盐偶联成玫瑰红色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色，其中，使滤液变得无色、澄清透明的是氢氧化铝乳液。7．(2021·武邑县月考)《舌尖上的中国》一经播出受到广大观众的热捧，其中介绍的腐乳是我国独特的传统发酵食品，几百年来深受老百姓的喜爱，腐乳是用豆腐发酵制成的，民间老法生产腐乳为自然发酵，现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵，现代化生产流程如图。请回答下列问题：(1)豆腐为毛霉的生长提供了水、无机盐、碳源和氮源四大类基本营养物质，含水量过高的豆腐不适宜制作腐乳，原因是豆腐不容易成形。(2)民间制作腐乳时不需要(填“需要”或“不需要”)灭菌。(3)现代化生产流程中扩大培养时使用的培养基与毛霉菌种分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了琼脂。(4)当豆腐上长出毛霉后，对豆腐要进行加盐腌制。腐乳制作的后期要加入酒和多种香辛料配制的卤汤，其中酒的含量一般控制在12%左右，原因是酒精浓度过高则腐乳的成熟时间会延长；酒精浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。[解析](1)微生物生长需要的四大类基本营养物质是水、无机盐、碳源和氮源；含水量过高的豆腐不适宜制作腐乳，豆腐不容易成形。(2)民间制作腐乳时不需要灭菌。(3)现代化生产流程中扩大培养时使用的培养基为液体培养基，而毛霉菌种分离时使用的培养基是固体培养基，这两种培养基最大的区别是后者培养基中加入了琼脂。(4)当豆腐上长出毛霉后，对豆腐要进行加盐腌制。腐乳制作的后期要加入酒和多种香辛料配制的卤汤，其中酒的含量一般控制在12%左右，原因是酒精浓度过高则腐乳的成熟时间会延长；酒精浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。8．(2021·衡水模拟)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程和发酵装置示意图。请回答下列问题：(1)过程①需要先清洗后切块，以减少杂菌的污染，过程③发酵所需的微生物是酵母菌，产生的酒精可以与(酸性)重铬酸钾(试剂)发生显色反应。(2)过程④为醋酸发酵，在变酸的酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。若要对该菌进行初步分离纯化，比较便捷的操作是采用平板划线(填“平板划线”或“稀释涂布平板”)法把它们接种到固体(填“固体”或“液体”)培养基上，经培养得到肉眼可见的菌落。(3)在发酵装置示意图中，进行过程④需要将装置中的充气口开关打开。果醋的制作是否成功，除了通过观察菌膜的形成、