高考总复习生物（人教版）课时作业提升第十二单元生物技术实践第40讲传统发酵技术的应用及植物有效成分的提取

课时作业(四十)传统发酵技术的应用及植物有效成分的提取(对应学生用书P345)1．(2018·开封模拟)某生物兴趣小组积极参加盛产苹果的贫困县精准扶贫的苹果酒、苹果醋建厂的调研项目。拟设计采用发酵罐开展苹果酒、醋生产的流程是：苹果泥制备→加料→接种→通气培养→密封发酵→灌装苹果酒、醋。(1)制备高产果酒的酵母菌菌株：①在秋季的葡萄园中，在____________的周围土壤中酵母菌大量生长繁殖。取该处10g土样加入盛有____________mL无菌水的锥形瓶中，②筛选高产果酒的酵母菌菌株，宜制备pH为____________性、添加有____________的选择培养基。为测定土壤中酵母菌的数量，一般选用____________倍稀释，用____________法接种上述所得酵母菌稀释液。在适宜条件下培养一段时间后，菌落周围____________的，即是高产菌株。(2)苹果酒、苹果醋的生产：①在用发酵罐生产的过程中，一般采用____________方法，通过____________对发酵液进行定期观察计数，以了解发酵情形。②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变____________进行。(3)评价生产的苹果酒、苹果醋优劣的最常用方法是____________。解析：(1)①葡萄在秋季成熟落地，会流出果汁，果汁周围的土壤中就会有大量的酵母菌生长繁殖。样品稀释时取10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。②酵母菌高产菌株必须能耐酸，可以使用酸性重铬酸钾进行筛选。所以培养基的pH宜调为酸性并添加重铬酸钾作为选择培养基。酵母菌是真菌，测定真菌的数量，一般选用102、103、104倍稀释。进行梯度稀释后，在稀释倍数足够高的菌液里，能在培养基表面形成单个的菌落，便于观察统计，所以使用稀释涂布平板法进行接种。由于酵母菌发酵会产生酒精，酸性条件下遇到重铬酸钾会出现灰绿色。灰绿色范围越大，酒精产量越高。(2)①在用发酵罐生产的过程中，一般采用抽样检测的方法，通过出料口对发酵液进行定期观察计数，以了解发酵情形。②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上将菌种由酵母菌改为醋酸菌，并将发酵条件改为：温度提高到30～35℃和通入无菌空气。(3)评价生产出的果酒、答案：(1)①葡萄成熟落地流出的果汁90②酸重铬酸钾102、103、104稀释涂布平板灰绿色范围最大(2)①定期抽样检测出料口②菌种和发酵条件(3)嗅闻和品尝2．(2018·湖北调研)欲从腐乳中分离筛选出产蛋白酶活力高的毛霉菌株，设计了如下实验流程：回答下列问题：(1)毛霉属于____________核生物。在腐乳制作中，主要利用毛霉等微生物产生的____________________酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子物质。(2)步骤②进行涂布前，需将孢子悬浮液进行梯度稀释，进行梯度稀释的目的是________________________________________________________________________。若进行10倍稀释，一般吸取1mL悬浮液注入____________中，混匀。(3)孟加拉红培养基常用于分离霉菌及酵母菌，在孟加拉红培养基中加入氯酶素可以抑制细菌的生长。从功能上看，孟加拉红培养基属于____________培养基。(4)毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈，在酪蛋白培养基中筛选到三个单菌落甲、乙、丙，其菌落直径分别为3.2cm、2.8cm、2.9cm，其菌落与透明圈一起的直径分别为3.7cm、解析：(1)毛霉属于真核生物。在腐乳制作中，主要利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子物质。(2)将孢子悬浮液进行梯度稀释的目的是增加悬浮液的稀释度，涂布培养能分离到单菌落。若进行10倍稀释，一般吸取1mL悬浮液注入9mL无菌水中，混匀。(3)孟加拉红培养基常用于分离霉菌及酵母菌，据此可知：从功能上看，孟加拉红培养基属于选择培养基。(4)毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈，透明圈与菌落直径的比值反映了毛霉菌株产蛋白酶活力的能力，因此应挑选透明圈与菌落直径比值最大的菌体。依题意可知：筛选到的三个单菌落甲、乙、丙的透明圈与菌落直径的比值最大的为乙，所以应选择菌落乙作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。答案：(1)真蛋白酶和脂肪(2)增加悬浮液的稀释度，涂布培养能分离到单菌落9mL无菌水(3)选择(4)乙3．(2018·泉州模拟)请回答下列有关发酵食品制作的问题：(1)在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、____________和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，这一操作的目的是_____________________________________。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于____________；而现代的腐乳生产是在____________条件下，将优良的菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染。(3)某同学制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气，原因是____________________。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，通入无菌空气的目的是______________________________________________。(4)在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由____________大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为____________，然后变为醋酸。解析：(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；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，其目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于空气中的毛霉孢子；现代的腐乳生产是在无菌条件下进行的，(3)果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分分解成醋酸，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由此可知：制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气的原因是醋酸菌是好氧细菌，将酒精变为醋酸时需要氧气参与。在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母后，向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，其目的是在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加。(4)在蓝莓果酒制作过程中，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。答案：(1)温度保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境(2)空气中的毛霉孢子无菌(3)醋酸菌是好氧细菌，将酒精变为醋酸时需要氧气参与在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加(4)醋酸菌乙醛4．(2018·衡阳模拟)已知青蒿素，无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不易挥发；而玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发。根据生物相关知识，回答下列问题。(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法，理由是___________________________；并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行____________和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好____________和时间，以防止青蒿素分解。(2)提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行____________。(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，简便易行的提取方法是水蒸气蒸馏中的____________法，在提取过程中分别加入NaCl(目的是______________________)、Na2SO4；要提高玫瑰精油的产品质量，应采用的措施是____________。解析：(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂，所以从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法；为提高效率，在用萃取法提取青蒿素前，通常将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥处理；干燥过程应控制好温度和时间，以防止青蒿素分解。(2)提取过程中所得的液体浓缩前需进行过滤。(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，常用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法提取；为增加水的比重，使油水分层，可在提取过程中加入NaCl；要提高玫瑰精油的产品质量，应严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间。答案：(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂粉碎温度(2)过滤(3)水中蒸馏增加水的比重，使油水分层(严格控制蒸馏温度)延长蒸馏时间5．(2018·南昌模拟)请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是____________，所用溶剂具有________________________________________________________________________的特点。(2)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥，新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制____________。(3)因为有机溶剂易燃，萃取时应采用____________方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装____________装置，而萃取液可进一步用蒸馏装置进行____________处理。(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是____________。在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的____________样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，解析：(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，用于萃取胡萝卜素的萃取剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶的特点。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥处理时要注意控制温度和时间，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(3)萃取剂为有机溶剂，有机溶剂易燃，因此萃取时应采用水浴方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置，而萃取液可直接使用蒸馏装置进行浓缩处理。(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是纸层析法。在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，答案：(1)萃取法较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶(2)温度和时间(3)水浴加热回流冷凝(冷凝管)浓缩(4)纸层析法标准6．(2018·河南测试)在盛产柿子的某地，生物小组开展柿子酒、柿子醋生产的相关活动。(1)土壤中的酵母菌计数：在秋季的柿子园中，落地的柿子流出果汁的周围土壤中有酵母菌大量生长繁殖。①用灭过菌的小铁铲、信封取该处土样，并在____________旁称取10g土样，加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。而后进行系列稀释操作；吸取锥形瓶中土壤液的上清液____________mL，转移至盛有9mL无菌水的大试管中充分摇匀，依次等比稀释，获得稀释至101、102、103、104②为测定土壤中酵母菌的数量，选用第①步中所获得的102、103、104倍的土壤液的稀释液，并依次分别吸取0.1mL进行平板涂布操作。在适宜条件下培养，当菌落数目稳定时，对各稀释度涂布的三个平板进行菌落计数(如表)。序号ⅠⅡⅢ稀释度104倍583稀释度103倍178191156稀释度102倍418511389则每克土壤样品中的酵母菌数量约为____________个。要使该实验所得数据可靠，还应该实施的操作是_____________________________________________________________。(2)柿子醋生产菌的制备：为去掉酵母菌，挑取变酸的柿子酒内的菌膜于____________℃进行纯化培养，获得如图l所示菌落分布。应从____________(填“甲”“乙”或“丙”)区域中挑取部分菌落制玻片观察，选择所需菌种。(3)柿子酒、柿子醋的制作(发酵装置如图2所示)：①排气口弯管设置的目的是__________________________________________________。②可通过装置中的____________对发酵情况进行及时监测。此时，若采用血细胞计数板对发酵液的酵母菌观察计数，与(1)中计数方法相比，该计数方法测得的酵母菌数目较____________。③柿子醋可在柿子酒生产的基础上改变____________进行生产。解析：(1)①用灭过菌的小铁铲、信封取该处土样，并在酒精灯火焰旁称取土壤；系列稀释时，吸取锥形瓶中土壤液的上清液1mL，转移至盛有9mL无菌水的大试管中充分摇匀，依次等比稀释，获得稀释至101、102、103、104倍的土壤液的稀释液。②选取菌落数在30～300之间的平板计数，符合条件的稀释倍数是103，所以0.1mL的稀释液中含有活菌数为(178＋191＋156)÷3＝175个，本题的稀释是从土壤上清液开始的，每克土壤样品中约含酵母菌175÷0.1×103×10＝1.75×107个，要使该实验所得数据可靠，还应该设置对照实验，即同时在各稀释度组中，另加一个平板接种无菌水作为对照。(2)因为酵母菌生长的适宜温度是20℃左右，所以制备柿子醋生产菌(即醋酸菌)时为去掉酵母菌，挑取变酸的柿子酒内的菌膜于3