高考生物一轮复习课时分层作业三十七生物技术实践传统发酵技术的应用新人教版选修1

高考生物一轮复习课时分层作业三十七生物技术实践传统发酵技术的应用新人教版选修1

课时分层作业 三十七 传统发酵技术的应用 ‎(30分钟　100分)‎ ‎1.(10分)(2019·济南模拟)如图是某兴趣小组以鲜蓝莓汁为原料，制作果酒和果醋的过程简图，请回答有关问题：‎ ‎(1)将鲜蓝莓汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，其目的是__________‎ ‎__________________________________________________________________。 ‎ ‎(2)在甲过程中，每隔12小时左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是________。10～12天后，先提纯再在酸性条件下用________检测是否有酒精产生。 ‎ ‎(3)某研究小组利用石油醚为溶剂提取蓝莓中的花青素，能成功吗？________。理由是____________________________________________________________。 ‎ ‎(4)为了从食醋中分离出过程乙所需的微生物，可采用__________________法将其接种到培养基上纯化培养。使用后的培养基需要进行________处理，以免污染环境。 ‎ ‎【解析】(1)将鲜蓝莓汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，其目的是使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，也能防止发酵液溢出。‎ ‎(2)甲为果酒发酵，该过程产生果酒的同时还会产生大量的二氧化碳，因此在甲过程中，每隔12小时左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是放出CO2。酒精可以用酸性重铬酸钾溶液检测，溶液的颜色由橙色变成灰绿色。‎ ‎(3)花青素为水溶性色素，不溶于石油醚，因此利用石油醚为溶剂提取蓝莓中的花青素不能成功。‎ ‎(4)接种微生物常用平板划线法或稀释涂布平板法；对培养基需要进行灭菌处理，以免污染环境。‎ 答案：(1)使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 ‎(2)放出CO2　重铬酸钾 ‎(3)不能　花青素为水溶性色素，不溶于石油醚 ‎(4)平板划线(稀释涂布平板)　灭菌 ‎2.(10分)(2019·新余模拟)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。据图回答下列问题：‎ ‎(1)请将图1中的实验流程补充完整。‎ ‎(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中的充气口在__________时关闭，在____________时连接充气泵，并不断向内________。 ‎ ‎(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)从细胞核的构造看，酵母菌属于________生物，醋酸菌属于________生物。用________染液使染色体着色，发现一个酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是________倍体。 ‎ ‎(6)葡萄酒呈现红色的原因是____________________________。 ‎ ‎【解析】(1)实验流程中，醋酸发酵是醋酸菌以酒精为原料产生果醋的，所以图1方框中的内容是醋酸发酵。‎ ‎(2)果酒发酵是以附着在葡萄皮上的野生型酵母菌进行自然发酵的，实验流程中冲洗的主要目的是洗去浮尘；冲洗应特别注意不能反复冲洗，以防止菌种的流失。‎ ‎(3)酵母菌是兼性厌养微生物，果酒制作要充气后密封，有氧时，酵母菌大量繁殖，无氧时发酵产生酒精，因此图2中的充气口在果酒发酵时关闭；醋酸菌是好氧细菌，在果醋发酵过程中，需充足的氧气故在果醋发酵时连接充气泵，并不断向内泵入空(氧)气。‎ ‎(4)酵母菌无氧呼吸时，除了产生酒精，还会释放二氧化碳，因此排气口在果酒发酵时排出的气体是由酵母菌产生的CO2；在果醋发酵时排出的是剩余含氧量少的空气及二氧化碳。‎ ‎(5)从细胞核的构造看，酵母菌属于真核生物，醋酸菌属于原核生物；染色体溶液被碱性染料染成深色，所以可用龙胆紫或醋酸洋红染液使染色体着色，以便于观察。‎ ‎(6)由于红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中，所以葡萄酒呈现红色。‎ 答案：(1)醋酸发酵　(2)洗去浮尘　反复冲洗 ‎(3)果酒发酵　果醋发酵　泵入空(氧)气 ‎(4)酵母菌　二氧化碳(CO2)　剩余含氧量少的空气及二氧化碳 ‎(5)真核　原核　龙胆紫或醋酸洋红　单 ‎(6)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中 ‎3.(10分)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图，据图分析回答：‎ ‎(1)向发酵瓶中加入‎5 g酵母菌开始实验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于________________________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是____________________。 ‎ ‎(2)发酵第三天，检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(+)比预期低。为此他们展开了讨论，认为是发酵时间不足导致，并设计了不同的发酵天数的对比实验，结果如表：‎ 组别 发酵时间(天)‎ 实验结果 ‎①‎ ‎3‎ ‎+‎ ‎②‎ ‎4‎ ‎++‎ ‎③‎ ‎5‎ ‎+++‎ ‎④‎ ‎6‎ ‎++++‎ ‎⑤‎ ‎7‎ ‎+++++‎ ‎⑥‎ ‎8‎ ‎+++++‎ ‎⑦‎ ‎9‎ ‎+++++‎ 注：酵母菌加量为‎5 g，其他条件与题图相同。“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”。‎ ‎①他们的观点正确吗？________。理由是______________________________。 ‎ ‎②在图示装置条件下和酵母菌加量为‎5 g时，最好的发酵时间是________天，再增加发酵时间，酒精含量不再增加的原因可能是___________________(答出一点即可)。 ‎ ‎【解题指南】解答本题时需关注以下两点：‎ ‎(1)酵母菌在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。‎ ‎(2)酵母菌进行有氧呼吸时能大量繁殖，进行无氧呼吸时能将糖类分解为酒精和二氧化碳。 ‎ ‎【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧环境下进行有氧呼吸，为自身的生长和繁殖提供足够的能量，以获得大量的酵母菌。而在无氧的环境下，酵母菌进行酒精发酵，在产生酒精的同时也会释放大量的CO2，为了避免容器内压力升高，影响酵母菌的进一步发酵，同时也可能导致装置爆炸，故需要定期排气。‎ ‎(2)①由表可知，随发酵时间的增加，酒精含量增加，说明发酵时间不足是导致酒精含量较低的主要原因。‎ ‎②由表可知，发酵7天酒精的含量已达到最高，大于7天酒精含量不再增加，可能原因是随着无氧呼吸进行，酒精浓度过高或淀粉水解物浓度过低或pH过低等。‎ 答案：(1)酵母菌生长和繁殖　释放CO2‎ ‎(2)①正确　随发酵时间的增加，酒精含量增加 ‎②7　随着无氧呼吸进行，酒精浓度过高(或淀粉水解物浓度过低或pH过低)‎ ‎【延伸探究】‎ ‎(1)若利用带盖的瓶进行果酒、果醋的制作，应如何控制发酵的气体条件？‎ 提示：①果酒制作需要在发酵瓶中留有一定的空间(约1/3)，可以给酵母菌提供氧气，使其进行有氧呼吸，为酵母菌的生长、繁殖提供条件。②酵母菌消耗瓶中的氧气后形成的无氧环境有利于酒精发酵的过程，并且要定期将瓶盖拧松以排出酒精发酵产生的CO2。③醋酸发酵时需要将瓶盖打开，并在瓶口覆盖纱布。‎ ‎(2)若实验结果显示，在时间足够长时酒精含量仍不高，则可能的原因是什么？‎ 提示：时间足够长时酒精含量仍不高，说明酒精发酵的条件不合适，即未将通气阀①关闭，未形成无氧环境，酵母菌通过有氧呼吸进行繁殖而不产生酒精。‎ ‎4.(10分)如图是腐乳制作的流程示意图，根据流程图回答问题：‎ ‎(1)流程图中未写出的程序是______________。 ‎ ‎(2)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自____________________________，现代腐乳生产是在严格________的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。 ‎ ‎(3)影响腐乳风味和质量的因素是_________________________ (列举两项)。 ‎ ‎【解析】(1)腐乳制作的一般流程：①让豆腐上长出毛霉，②加盐腌制，③加卤汤装瓶，④密封腌制。‎ ‎(2)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产是在严格无菌的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。‎ ‎(3)影响腐乳风味和质量的因素有盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等。‎ 答案：(1)加卤汤装瓶 ‎(2)空气中的毛霉孢子　无菌 ‎(3)盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等(答出两项即可)‎ ‎5.(10分)红方是腐乳的一种，如图是制作红方腐乳的实验流程，据图回答问题：‎ ‎①让豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制 ‎(1)在实验流程①中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在________℃，并保持一定的________。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的________。 ‎ ‎(2)在实验流程②中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。同时，盐还能________，避免豆腐块腐败变质。 ‎ ‎(3)在实验流程③用到的辅料中，卤汤是由________及各种________配制而成的。 ‎ ‎【解析】(1)在实验流程①“让豆腐上长出毛霉”中首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在15～18 ℃，并保持一定的湿度。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的毛霉孢子。(2)在实验流程②“加盐腌制”操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。同时，盐还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(3)在实验流程③“加卤汤装瓶”用到的辅料中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。‎ 答案：(1)15～18　湿度　毛霉孢子 ‎(2)抑制微生物的生长　(3)酒　香辛料 ‎6.(10分)(2019·南昌模拟)泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。分析回答：‎ ‎(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是____________，请写出相应的反应式：‎ ‎____________________________________。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成无氧状态，乳酸发酵开始。试说明这些气泡的来源______________________________________。 ‎ ‎(2)发酵中期：无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，pH下降，乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因：__________________________________________________________________________________。 ‎ ‎(3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，主要原因是 ‎__________________________________________________________________。 ‎ 此阶段泡菜酸度过高，风味已不协调。‎ ‎【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，蔬菜刚入坛时，泡菜坛内含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸的反应式为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O。由于发酵初期酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生二氧化碳、空气中的剩余气体等会产生气泡，从坛沿水槽内间歇性地放出。‎ ‎(2)发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，酸性条件下不能生长的微生物因为pH过低受抑制。‎ ‎(3)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。‎ 答案：(1)有氧呼吸　C6H12O6+6O26CO2+6H2O　坛内需氧型微生物呼吸作用消耗氧气，产生大量的CO2；坛内氧气耗尽后，酵母菌进行酒精发酵也会产生CO2‎ ‎(2)由于pH的不适，大肠杆菌、酵母菌和霉菌等的活动受到抑制；由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动受到抑制 ‎(3)pH过低，乳酸菌的活动受到抑制 ‎7.(10分)传统发酵技术包括果酒、腐乳、泡菜的制作等，丰富了餐饮生活，根据下列要求回答问题：‎ ‎(1)把腐乳的制作过程看作是微生物的培养过程，则从物理性质看，制作腐乳的培养基属于_____________________________________________________。 ‎ ‎(2)在制作果酒实验中，某同学为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，要取样统计分析，并测定pH。判断取样先后顺序的主要依据是________________________。 ‎ ‎(3)制作泡菜时，若泡菜坛有裂缝，即使其他操作正确规范，实验也会失败。说明了乳酸菌是__________________________。 ‎ ‎(4)传统发酵技术中，都没有接种菌种，也没有严格的灭菌，但都可以得到相应的发酵产物。其菌种来源于________________；传统酿酒技术中无氧环境的形成是通过酵母菌有氧呼吸消耗氧气来实现的。 ‎ ‎【解析】(1)制作腐乳的过程中，微生物在豆腐块上生长，因此其培养基属于固体培养基。‎ ‎(2)在制作果酒时，发酵液的pH越来越小，因此可以根据发酵液的pH变化判断发酵的过程。‎ ‎(3)制作泡菜时，若泡菜坛有裂缝，无法形成无氧环境，即使其他操作正确规范，实验也会失败，说明了乳酸菌不能在有氧条件下生活，即说明乳酸菌属于厌氧微生物。‎ ‎(4)在果酒、腐乳、泡菜的制作中，制作果酒、泡菜的菌种主要来自原材料上的现成的微生物，而制作腐乳的菌种则主要来自空气。‎ 答案：(1)固体培养基 ‎(2)pH的大小，pH越小取样越晚 ‎(3)厌氧微生物 ‎(4)空气中或原材料上的现成的微生物 ‎【知识总结】传统发酵食品的菌种类型 发酵食品 果酒 果醋 腐乳 泡菜 菌种 酵母菌 醋酸菌 毛霉等 乳酸菌 发酵类型 厌氧发酵 需氧发酵 前期需氧 后期厌氧 厌氧 发酵 所属类别 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 ‎1.(15分)(2019·长沙模拟)葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关知识回答问题：‎ ‎(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是________。 ‎ ‎(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。 ‎ ‎(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象是______________；丙同学的错误是__________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。 ‎ ‎(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是____________________________。 ‎ ‎【解析】(1)在制作各种酒的时候，常用酵母菌作为菌种。‎ ‎(2)酵母菌通过无氧呼吸可将葡萄糖分解为酒精和CO2。‎ ‎(3)酒精发酵为无氧呼吸，甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不超过容器体积的2/3。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。‎ ‎(4)在葡萄酒的制作过程中，酵母菌通过无氧呼吸可将葡萄糖分解为酒精和CO2。若不及时排气，则会导致发酵瓶瓶塞被冲开。‎ 答案：(1)酵母菌 ‎(2)葡萄糖　酒精　CO2‎ ‎(3)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出，发酵液变酸　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出　葡萄醋　葡萄酒　葡萄酒 ‎(4)未及时排气 ‎2.(15分)(2019·洛阳模拟)某实验小组自己动手制作腐乳，他们精心选择豆腐，切成豆腐块，放置在笼屉中，并控制温度在15～‎18 ℃‎，并保持一定的湿度。几天后，发现豆腐块表面已长满毛霉，然后就把长满毛霉的豆腐块分层摆放在瓶中，严格控制每层的盐用量以保证均衡。3天后，加入配制的卤汤，控制酒精含量为30%，经过一段时间后取出食用，发现与商店里卖的有很大的差别，腐乳咸味不均匀，表面还长了一层黄色的某种微生物，难以下咽。‎ ‎ (1)请你帮助这几位同学改正他们制作过程中的四处错误。‎ ‎①__________________________________________________； ‎ ‎②__________________________________________________； ‎ ‎③___________________________________________________； ‎ ‎④__________________________________________________。 ‎ ‎(2)毛霉的代谢类型是________，其生殖方式是_________________________。 ‎ ‎【解析】(1)因为越靠近瓶口的地方越容易被杂菌污染，所以加盐时，不应该每层的盐用量均衡，应该随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间应为8 天左右，而不是3 天，腌制时间过短达不到理想的腌制效果。卤汤中酒的含量应控制在12%左右，不能过高，也不能过低。30%的酒精含量过高，会延长腐乳的成熟时间。加盐可以抑制微生物的生长，避免豆腐腐败变质，腐乳表面长了一层黄色的某种微生物，很明显是由于加盐过少而被杂菌污染引起的。‎ ‎(2)毛霉的代谢类型是异养需氧型，生殖方式是孢子生殖。‎ 答案：(1)①加盐应该是随着层数的加高而增加盐量 ‎②加盐腌制的时间过短，应为8 天左右 ‎③酒精浓度控制的太高，应该为12%左右 ‎④腌制的过程中有黄色微生物出现，说明盐量太少，没能抑制微生物的生长 ‎(2)异养需氧型　孢子生殖