【生物】2021届一轮复习人教版选修1第1讲传统发酵技术和酶的应用作业

【生物】2021届一轮复习人教版选修1第1讲传统发酵技术和酶的应用作业

练案[32]选修一　生物技术实践 第1讲　传统发酵技术和酶的应用 一、选择题 ‎1．我们生活离不开微生物。醋酸杆菌可酿醋，毛霉菌可制作腐乳，酵母菌可做馒头。下列有关三种微生物的叙述中正确的是(　C　)‎ A．三者细胞中都没有成形的细胞核 B．三者都有线粒体，可进行有氧呼吸 C．醋酸菌的遗传物质是裸露的环状，后两者的遗传物质与蛋白质结合成染色体 D．三者合成蛋白质时，mRNA都通过核孔进入细胞质中发挥作用 ‎[解析]　醋酸杆菌是原核生物，细胞中没有成形的细胞核，毛霉菌和酵母菌是真核生物细胞中有成形的细胞核，A错误；毛霉菌和酵母菌都有线粒体，醋酸杆菌没有线粒体，但细胞中有与有氧呼吸有关的酶，故三者都可进行有氧呼吸，B错误；醋酸菌的遗传物质是裸露的环状，后两者的遗传物质与蛋白质结合成染色体，C正确；醋酸杆菌是原核生物，细胞内没有以核膜为界限的细胞核，因此它的细胞内的mRNA不用通过核孔，直接进入细胞质发挥作用，D错误；因此选C。‎ ‎2．(2019·北京高三期末)下列有关传统发酵技术叙述正确的是(　C　)‎ A．制作果酒、果醋和泡菜都要严格灭菌 B．传统发酵技术所用到的微生物都属于原核生物 C．果酒、果醋和泡菜的制作中都利用异养微生物发酵 D．测定亚硝酸盐含量的标准显色液在使用过程中需加热 ‎[解析]　果醋、果酒和泡菜的制作都需要对容器消毒，但不一定需要严格的灭菌，A错误；果酒和腐乳制作过程中所用到的微生物都属于真核生物，果醋和泡菜制作过程中所用到的微生物都属于原核生物，B错误；果酒、果醋和泡菜的制作中都利用异养微生物发酵，C正确；标准显色液在使用过程中不需要加热，D错误。‎ ‎3．(2019·江苏高考模拟)在腐乳制作的过程中，需要(　D　)‎ A．选择含水量超过70%的豆腐并利用蒸煮法灭菌 B．将豆腐小块整齐摆放并提供毛霉生长的最适温度 C．将长满毛霉的豆腐投入到装有卤汤的瓶中密封 D．控制卤汤中酒的含量以防止腐乳成熟过慢或腐败变质 ‎[解析]　选择制作腐乳的豆腐含水量不宜过大，否则不易成形，一般所选择的豆腐含水量不超过70%，A选项错误；接种毛霉时，需要将豆腐小块摆放整齐，在25～‎28 ℃‎环境下培养2～3天，毛霉的最适生长温度为15～‎‎18 ℃‎ ‎，故不一定需要提供毛霉生长的最适温度，只要选择适宜毛霉生长的温度即可，B选项错误；制作腐乳时，先将腐乳咸坯摆入发酵瓶中，再加入卤汤，C选项错误；制作腐乳时卤汤中的酒精含量会影响发酵时间，故需要控制卤汤中酒的含量以防止腐乳成熟过慢或腐败变质，D选项正确。‎ ‎4．(2019·北京高三期末)利用酵母菌制作果酒的装置如图所示，不会发生的是(　D　)‎ A．酵母菌先进行有氧呼吸，后进行无氧呼吸 B．CO2是在线粒体基质和细胞溶胶中产生的 C．有氧呼吸过程中[H]在线粒体内膜上与O2结合生成水 D．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 ‎[解析]　酵母菌先进行有氧呼吸，大量增殖，后进行无氧呼吸，产生酒精，A正确；酵母菌有氧呼吸时，CO2是在线粒体基质中产生的，无氧呼吸时，CO2是在细胞溶胶中产生的，B正确；有氧呼吸第三阶段场所在线粒体内膜，[H]在线粒体内膜上与O2结合生成水，释放大量能量，C正确；无氧呼吸不需要O2的参与，且该过程中没有[H]的积累，[H]在细胞质基质中参与无氧呼吸第二阶段反应，D错误。‎ ‎5．(2019·江苏高三期末)下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述，错误的是(　A　)‎ A．生成果酒与果醋的生化反应一定产生CO2‎ B．高品质果酒与果醋的制作一般要接种纯菌种 C．腐乳制作前期和后期发酵均有胞外酶的作用 D．制作果酒、果醋和腐乳的微生物均是异养型 ‎[解析]　根据分析可知，生成果醋的生化反应不一定产生CO2，A错误；高品质果酒与果醋的制作一般要接种纯菌种，菌种不纯会影响发酵品质，B正确；腐乳制作前期和后期发酵均有胞外酶如蛋白酶和脂肪酶的作用，C正确；制作果酒、果醋和腐乳的微生物都是异养型，D正确。‎ ‎6．(2019·北京高三期末)以下关于微生物发酵的说法正确的是(　B　)‎ A．利用乳酸菌制作泡菜需经常开盖放气 B．利用酵母菌无氧呼吸产生酒精制作果酒 C．醋酸杆菌利用线粒体供能进行果醋发酵 D．腐乳发酵后期密封处理利于毛霉繁殖 ‎[解析]　乳酸菌是厌氧菌，其产生的物质是乳酸，没有二氧化碳，因此利用乳酸菌制作泡菜不需经常开盖放气，A错误；酵母菌无氧呼吸可以产生酒精，B正确；醋酸杆菌属于一种细菌，其细胞内没有线粒体，C错误；毛霉的新陈代谢类型是异养需氧型，因此腐乳发酵后期密封处理不利于毛霉繁殖，D错误。‎ ‎7．(2019·江苏高三期末)下列关于酶技术应用的叙述，正确的是(　C　)‎ A．用包埋法将果胶酶固定化后，其活性明显增强 B．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用 C．较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下 D．加酶洗衣粉中加入表面活性剂，其目的是促进酶的活性 ‎[解析]　用包埋法将果胶酶固定化后，果胶酶可以多次重复利用，其活性并未增强，A错误；尿糖试纸是用来鉴定尿液中是否含有葡萄糖，只能使用一次，B错误；低温能降低酶的活性，而酶的空间结构保持稳定，因此，较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下，C正确；加酶洗衣粉中加入的表面活性剂，可优先吸附在各种界面上，降低水的表面张力，改变体系界面的状态，去除衣物的污渍，但不能促进酶的活性，D错误。‎ 二、非选择题 ‎8．(2020·湖北沙市中学高考模拟)采用自然发酵方法制作葡萄酒和葡萄醋，在发酵初期可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期改变条件后，酒香逐渐变成醋香。请回答：‎ ‎(1)葡萄酒的制作是要利用酵母菌的发酵原理。发酵初期，溶液中产生的大量气泡是该菌进行有氧(“有氧”或“无氧”)呼吸的产物。‎ ‎(2)发酵中期要检测是否有葡萄酒产生，取样后可用化学试剂重铬酸钾来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现灰绿色。‎ ‎(3)发酵后期，利用醋酸菌可以使酒精转化为醋酸，改变的条件应包括将温度控制在30～‎35 ℃‎，并向发酵装置中充气。‎ ‎(4)若在发酵前用酒精对葡萄进行消毒处理，经自然发酵后产生的葡萄酒的量将减少(“增加”“不变”或“减少”)，原因是消毒将导致葡萄皮上的野生酵母菌种减少。‎ ‎[解析]　(1)葡萄酒的制作原理是利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。发酵初期，需要酵母菌的大量繁殖，所以提供一定的有氧环境，使酵母菌进行有氧呼吸产生大量能量，数量大增后可以使之后的发酵加快。(2)葡萄酒中含有酒精，酒精可以用酸性重铬酸钾来检验，若溶液变为灰绿色证明含有酒精。(3)醋酸菌发酵的最适温度为30～‎35 ℃‎，属于好氧细菌，所以应及时向发酵装置中充气。(4)在发酵前用酒精对葡萄处理，会杀死一部分葡萄皮上带有的野生酵母菌，这会导致自然发酵的速度减慢，葡萄酒的量减少。‎ ‎9．(2020·西藏昌都市第四高级中学高三月考)下图是利用山楂制作果酒果醋的流程：‎ →→→→→→ 回答下列问题：‎ ‎(1)酒精发酵主要利用酵母菌的无氧呼吸，其细胞内将葡萄糖分解为酒精的酶存在于细胞质基质。酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌具有核膜)。‎ ‎(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源 ‎。下图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响，白砂糖的添加量为15%左右最为合理。‎ ‎(3)醋酸发酵前，需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，原因是酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵。‎ ‎(4)将发酵好的山楂果醋在‎80 ℃‎左右的温度下热处理8～10 min，目的是_防止醋酸菌继续发酵(或杀死醋酸菌)，以及防止杂菌污染。‎ ‎(5)为研究发酵罐中酿酒酵母菌的生长情况，常要取样统计分析，并测定pH值。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么判断取样顺序的主要依据是发酵液的pH(填“酵母菌的数量”或“发酵液的pH”)，理由是酵母菌发酵过程中产生CO2，可形成碳酸，此外还会产生一些其他酸性代谢产物，可造成发酵液pH降低，故可以依据不同样本的pH确定取样的先后顺序。‎ ‎[解析]　(1)酒精发酵主要利用酵母菌的无氧呼吸，其将葡萄糖分解为酒精的酶存在于细胞质基质。酵母菌属于真核生物，醋酸菌属于原核生物，两者在结构上的主要区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核。(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源，有利于提高酒精的生成量。据曲线图可知，当白砂糖的含量为15%时，酵母菌通过酒精发酵产生的酒精的量最多，故白砂糖的添加量为15% 左右最为合理。(3)由于醋酸发酵前，酵母菌通过酒精发酵产生大量的酒精，酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵，因此醋酸发酵前，需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释。(4)醋酸发酵完成生成山楂果醋后，山楂果醋内存在活的醋酸菌，为了防止醋酸菌继续发酵，将发酵好的山楂果醋在‎80 ℃‎左右的温度下热处理8～10 min，这样做还可以防止杂菌污染。(5)为研究发酵罐中酿酒酵母菌的生长情况，常要取样统计分析并测定pH值。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么判断取样顺序的主要依据是发酵液的pH，原因是酵母菌发酵过程中产生CO2，可形成碳酸，此外还会产生一些其他酸性代谢产物，可造成发酵液pH降低，故可以依据不同样本的pH确定取样的先后顺序。‎ ‎10．(2020·四川高考模拟)回答下面生产苹果醋的相关问题：‎ 现有A、B、C三种优质酵母菌，工业生产中要从中筛选出苹果汁利用率高和耐酒能力强的品种，可以将等量的三种酵母菌分别接种到装有等体积的相同苹果汁的发酵装置中，放到相同且适宜条件下密闭培养，每天定时测量释放CO2体积(数据为相对值)如表。‎ 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 A菌种 ‎ 0.7‎ ‎3.6‎ ‎3.0‎ ‎1.3‎ ‎1.1‎ ‎0.8‎ ‎0.5‎ B菌种 ‎0.6‎ ‎3.5‎ ‎3.5‎ ‎3.3‎ ‎2.7‎ ‎2.0‎ ‎1.2‎ C菌种 ‎0.6‎ ‎1.8‎ ‎1.2‎ ‎0.9‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ ‎(1)从表中数据推测，最佳优良菌种应选择B菌种，理由是B菌种产生二氧化碳的量相对于较多，其发酵能力更强。‎ ‎(2)生产苹果醋的第一步是让酵母菌进行细胞呼吸产生酒精。此阶段进行的场所是细胞质基质，大量产酒开始，发酵罐中酵母菌的种群数量变化情况是减少。‎ ‎(3)第二步是在发酵液中接种醋酸菌，产生醋酸的原理是在有氧条件下，醋酸菌可以将酒精转变为醋酸，与第一阶段不同的发酵条件是糖源和氧气是否充足。‎ ‎(4)若要长期保存选择的优良菌种，应采用的方法是甘油管藏。‎ ‎[解析]　(1)根据表中数据可知，B菌种产生二氧化碳的量相对较多，其发酵能力更强，因此最佳优良菌种应选择B菌种。(2)酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质；大量产酒开始，发酵罐中酵母菌的种群数量减少。(3)产生醋酸的原理是在有氧条件下，醋酸菌可以将酒精转变为醋酸；果酒发酵需要无氧条件，而果醋发酵需要有氧条件，因此与第一阶段不同的发酵条件是糖源和氧气是否充足。(4)长期保存菌种应采用甘油管藏法。‎ ‎11．(2020·四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。‎ ‎12．(2019·四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，酵母菌是兼性厌氧性微生物，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。‎