2013高考生物 模擬沖刺16天 8.1微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

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1、專題檢測卷(十四) (45分鐘 100分) 1.(14分)(2012·湖北聯(lián)考)現(xiàn)代人吃什么都講究天然，所以目前市場上果汁飲料越來越受到青睞。請根據(jù)所學(xué)的有關(guān)知識回答： (1)果汁飲料的包裝瓶上寫著105 ℃高溫瞬時(shí)滅菌的意思是 ，這樣做的目的是 。 (2)自己在家中榨的果汁很容易腐敗，而果汁包裝瓶上寫著“不含任何防腐劑，最長保質(zhì)期為一年”，其中的奧秘是 。 (3)在果汁加工過程中可添加

2、 酶來提高出汁率和清澈度。 (4)蘋果醋是很受歡迎的飲料之一，其生產(chǎn)過程中利用了 的發(fā)酵作用，該過程需控制的溫度條件是 。 (5)在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中，果醋的制作往往在果酒制作基礎(chǔ)上進(jìn)行，請用相關(guān)反應(yīng)式表示： 。 2.(11分)(2012·合肥模擬)(1)傳統(tǒng)生物技術(shù)與我們現(xiàn)代的生活依舊很貼近，下面是幾則實(shí)例，請分析回答： ①人類釀酒的歷史有5 000年了，直到19世紀(jì)，法國的巴斯德才發(fā)現(xiàn)葡萄汁變酒是酵母菌的發(fā)酵作

3、用。在葡萄汁裝入消毒發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間，為什么? 。所使用的發(fā)酵液使酵母菌能生長繁殖而絕大多數(shù)其他微生物無法適應(yīng)，這種發(fā)酵液應(yīng)具有 的特點(diǎn)。 ②千百年來，腐乳一直受到人們的喜愛，腐乳生產(chǎn)工藝如下： 現(xiàn)代科學(xué)研究證明，a過程有多種微生物參與，其中起主要作用的是 。經(jīng)過發(fā)酵后的腐乳味道鮮美，易于消化吸收，原因是 。 ③利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)泡菜等食品易產(chǎn)生亞硝酸鹽，過量

4、亞硝酸鹽危害人體健康，因此要檢測腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量。在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成 色染料，與標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測比較，可以估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。 (2)1907年美國生物學(xué)家哈里森用一滴淋巴液成功培養(yǎng)了蝌蚪神經(jīng)細(xì)胞，首創(chuàng)了動物細(xì)胞培養(yǎng)。動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件是無菌、無毒、 、 、 、 。 3.(16分)(2012·九江模擬)某同學(xué)嘗試在適宜的條件下制作果酒和果醋，發(fā)酵裝置如甲圖所示，在消毒后的錐形瓶中裝入新鮮的葡萄汁后封閉通氣口，進(jìn)行自然發(fā)酵。發(fā)酵初期

5、將溫度控制在18 ℃～25 ℃，可見溶液中有大量氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期接種醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。分析并回答下列問題： (1)發(fā)酵開始時(shí)封閉通氣口的原因是酵母菌 。與醋酸菌相比較，酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最大的特點(diǎn)是 。 (2)接種醋酸菌，需升高溫度到 ，并且需要通氣，這是因?yàn)榇姿峋鸀? 。 (3)乙圖中能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是 。 (4)工業(yè)生產(chǎn)中可通過重離子束輻照啤酒酵母菌獲得呼吸缺陷型酵

6、母菌菌種來提高果酒的產(chǎn)量。 ①經(jīng)過重離子束輻照后的酵母菌可以接種到TTC(一種顯色劑)培養(yǎng)基中快速篩選，在此培養(yǎng)基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，此培養(yǎng)基從用途上劃分屬于 培養(yǎng)基。選育此菌種的方法稱為 。 ②選育出的菌種需經(jīng)多次 后才能接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。 ③呼吸缺陷型酵母菌細(xì)胞內(nèi)的丙酮酸可大量轉(zhuǎn)化為酒精，說明其細(xì)胞代謝過程中 被阻斷，因此在啤酒工業(yè)生產(chǎn)中具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 4.(15分)(2012·鄭州模擬)鄭州尖崗水庫的引水渠是重要的

7、飲用水源，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)曾開展過《引水渠細(xì)菌含量》的調(diào)査研究。他們沿水渠每間隔1千米取得水樣,使用普通固體培養(yǎng)基接種培養(yǎng)，下表是該培養(yǎng)基的配方。請回答。 (1)蛋白胨能提供的營養(yǎng)成分有 、 、 等，瓊脂的作用是 。 (2)為了避免微生物的污染，配制的培養(yǎng)基必須經(jīng)過 處理。 (3)接種后的培養(yǎng)基在常溫下培養(yǎng)3天后，在培養(yǎng)基上觀察到大小、形狀、顏色、光澤度不同的菌落,這說明 ，不同地段的渠水受細(xì)菌

8、污染程度的高低可以通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中 來說明。初步判斷,培養(yǎng)獲得的細(xì)菌的同化作用類型屬于 。 (4)飲用水的重要衛(wèi)生指標(biāo)之一是大腸桿菌的數(shù)量。在培養(yǎng)基中添加伊紅和美藍(lán)可以用來鑒別大腸桿菌，這樣的培養(yǎng)基叫做 。 5.(17分)(2012·唐山模擬)由于石油價(jià)格的不斷上漲，替代化石燃料的產(chǎn)品如燃料酒精、生物柴油、沼氣等的開發(fā)備受世界關(guān)注，有人想利用玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精，其大致流程為： (1)玉米秸稈預(yù)處理后，應(yīng)該選用 進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的葡萄糖。 (2)分離這種水解酶的野生菌株一般從土壤中篩選，所需要的培養(yǎng)基為

9、 培養(yǎng)基，但現(xiàn)有的野生菌株對玉米秸稈的轉(zhuǎn)化效率低，某同學(xué)嘗試對其進(jìn)行改造，以獲得高效菌株。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①配制 (固體、半固體、液體)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的碳源應(yīng)為 。 ②將野生菌株接入已經(jīng)用 法滅菌的培養(yǎng)基平板上。 ③立即用適當(dāng)劑量的紫外線照射，其目的是對野生菌株進(jìn)行 。 ④菌落形成后，加入 染液，觀察菌落周圍培養(yǎng)基的顏色變化和變化范圍的大小。周圍出現(xiàn) (現(xiàn)象)的菌落即為初選菌落。 ⑤分離、純化菌種時(shí)為得到單菌落，常用 和 的接種方法。 (3)發(fā)酵階段需要的菌種是

10、 ，生產(chǎn)酒精必須要控制的條件是 。 (4)生產(chǎn)的酒精易揮發(fā)但又可溶于水，宜選用 的方法從酵母菌的代謝產(chǎn)物中提取。 6.(14分)(拔高題)(2012·吉林模擬)富集培養(yǎng)是微生物學(xué)中的最強(qiáng)有力的技術(shù)手段之一。主要是利用不同微生物生命活動特點(diǎn)的不同，制定環(huán)境條件，使僅適應(yīng)該條件的微生物旺盛生長，從而使其數(shù)量大大增加。如圖描述了采用富集方法從土壤中分離能降解酚類化合物——對羥基苯甲酸的微生物的實(shí)驗(yàn)過程。請分析回答下列問題： (1)①→③重復(fù)培養(yǎng)的目的是 。 (2)⑤的菌落中大部分是降解 的微生物。設(shè)置⑥的目的是

11、 。 (3)⑤→⑥采用單細(xì)胞挑取法，將所選菌種接種到⑥的培養(yǎng)基中，在操作過程中為防止污染應(yīng)注意的事項(xiàng)是：接種環(huán)要 滅菌，待其 后，再挑取菌落接種到試管中，并塞好棉塞，操作完成后需將接種環(huán)在火焰上灼燒，目的是 。 (4)如果用這種方法分離土壤中的纖維素分解菌，經(jīng)常用加入了________的鑒別培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，纖維素分解菌會因?yàn)楫a(chǎn)生纖維素酶使菌落周圍出現(xiàn) 。 7.(13分)(拔高題)(2012·蕪湖模擬)下表是一種培養(yǎng)基的配方。 請回答下列問題： (1)該培養(yǎng)基從物理性質(zhì)來說，屬于 培

12、養(yǎng)基。 (2)無菌操作是微生物培養(yǎng)最基本的要求，其中滅菌指的是 。對于培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手、空氣、牛奶所采用的滅菌和消毒方法依次是 。(填代號) ①化學(xué)消毒 ②灼燒滅菌 ③干熱滅菌 ④紫外線滅菌 ⑤高壓蒸汽滅菌 ⑥巴氏消毒法 (3)在平板劃線法中，每次在灼燒接種環(huán)后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？ (4)稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在 的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，在某一稀釋度下平板上

13、的平均菌落數(shù)為50個(gè)，所用稀釋液的體積為0.2 mL，稀釋倍數(shù)為105時(shí)，則每毫升樣品中的細(xì)菌總數(shù)為 。 (5)以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入 指示劑，培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果pH升高，指示劑將 ，利用這一特點(diǎn)，可準(zhǔn)確地鑒定該種細(xì)菌能夠分解尿素。 答案解析 1.【解析】(1)高溫瞬時(shí)滅菌是指維持短時(shí)間的高溫，以達(dá)到滅菌目的，這種做法的優(yōu)點(diǎn)是既能殺死果汁中的病菌，又能保持果汁等食品的營養(yǎng)物質(zhì)不受破壞。 (2)果汁飲料已經(jīng)通過高溫瞬時(shí)滅菌，殺死了引起果汁腐敗的微生物，故而能保持較長時(shí)間，自己在家中榨的果汁由于未進(jìn)行滅菌處理而容易腐

14、敗。 (3)果汁加工過程中為提高出汁率和清澈度，常添加纖維素酶和果膠酶以分解植物細(xì)胞壁。 (4)果醋的生產(chǎn)利用了醋酸菌的發(fā)酵作用，醋酸菌生長繁殖的最適溫度是 30 ℃ ～35 ℃。 (5)在糖源不足時(shí)，醋酸菌可將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，反應(yīng)式詳見答案。 答案：(1)在105 ℃下滅菌30秒 既保證殺死引起果汁變壞的病原體，又不破壞果汁的品質(zhì) (2)高溫殺死了微生物 (3)纖維素酶和果膠 (4)醋酸菌 30 ℃～35 ℃ (5) 2.【解析】(1)果酒的發(fā)酵分兩個(gè)階段：第一階段是利用酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量增殖，所以發(fā)酵瓶要保留1/3的空間。第二階段是無氧呼吸階段，產(chǎn)生酒精

15、。發(fā)酵液具有缺氧、酸性等特點(diǎn)，可抑制其他微生物生長。腐乳的制作要利用多種微生物，但主要是毛霉；因?yàn)槊鼓軐⒋蠓肿拥牡鞍踪|(zhì)或脂肪分解成小分子的物質(zhì)，所以易于消化和吸收。測定亞硝酸鹽的含量，是利用了它與對氨基苯磺酸反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料，然后與標(biāo)準(zhǔn)液的顏色進(jìn)行對比。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)除提供營養(yǎng)物質(zhì)外，還需提供適宜的外界環(huán)境。 答案：(1)①在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量增殖 缺氧、呈酸性 ②毛霉 毛霉將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，將脂肪分解成脂肪酸和甘油 ③玫瑰紅 (2)營養(yǎng) 溫度 pH 氣體環(huán)境(或O2和CO2)

16、3.【解析】(1)因?yàn)榫凭墙湍妇ㄟ^無氧呼吸產(chǎn)生的，所以在發(fā)酵開始時(shí)需要密封發(fā)酵裝置，為酵母菌提供一個(gè)無氧環(huán)境。醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，二者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于有無以核膜為界限的細(xì)胞核。 (2)醋酸菌屬于好氧細(xì)菌，新陳代謝的適宜溫度為30 ℃～35 ℃。 (3)在果酒發(fā)酵階段，由于產(chǎn)生CO2，所以酸堿度持續(xù)下降，但速度較慢。由于進(jìn)入果醋發(fā)酵階段后，直接產(chǎn)生酸性物質(zhì)——醋酸，所以酸堿度下降速度較快，因此發(fā)酵過程中的酸堿度變化為曲線②。 (4)用重離子束輻照產(chǎn)生呼吸缺陷型酵母菌，這是利用了人工誘變的育種方法，篩選的方法是利用鑒別培養(yǎng)基，通過觀察菌落的顏色獲得所需菌種。選育出的

17、菌種要經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后才能用于工業(yè)生產(chǎn)。根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的原理可知：呼吸缺陷型酵母菌最可能是因?yàn)闊o法進(jìn)行有氧呼吸的第二、第三階段，使得更多的糖類用于無氧呼吸，所以產(chǎn)生更多的酒精。 答案：(1)在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵(在無氧條件下產(chǎn)生酒精) 有以核膜為界限的細(xì)胞核 (2)30 ℃～35 ℃ 好氧細(xì)菌 (3)② (4)①鑒別 (人工)誘變育種 ②擴(kuò)大培養(yǎng) ③有氧呼吸第二、第三階段 4.【解析】(1)蛋白胨可以提供多種營養(yǎng)成分，如碳源、氮源和水等。因?yàn)樵撆囵B(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基，所以加入了凝固劑——瓊脂。 (2)配制的培養(yǎng)基要進(jìn)行滅菌處理，一般采用高壓蒸汽滅菌的方法。 (

18、3)不同的菌落代表不同種類的微生物，培養(yǎng)基上出現(xiàn)多種菌落，說明渠水樣品中含有多種細(xì)菌和真菌。污染的程度和細(xì)菌、真菌的數(shù)量成正比，所以污染程度可以用菌落數(shù)目表示。從培養(yǎng)基的成分中可以看出，細(xì)菌要利用現(xiàn)成的有機(jī)物，所以細(xì)菌的同化作用方式是異養(yǎng)型。 (4)據(jù)題意可知，該培養(yǎng)基的作用是鑒別大腸桿菌，所以屬于鑒別培養(yǎng)基。 答案：(1)碳源 氮源 水(或無機(jī)鹽) 作為凝固劑(凝固) (2)滅菌 (3)渠水樣品中有多種細(xì)菌和真菌 菌落數(shù)目的多少 異養(yǎng)型 (4)鑒別培養(yǎng)基 5.【解析】(1)玉米秸稈中的糖類是纖維素，而酵母菌利用的是葡萄糖，所以應(yīng)先用纖維素酶將纖維素水解成葡萄糖。 (2

19、)能合成纖維素酶的野生菌株為纖維素分解菌，從土壤中篩選需要用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行分離，其中纖維素是惟一的碳源。培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。紫外線屬于誘變因素，對微生物進(jìn)行照射后會引起突變，形成能產(chǎn)生更多纖維素酶的微生物。纖維素分解菌的鑒定方法是剛果紅染色法，所用染液為剛果紅染液，如果菌落周圍產(chǎn)生較大范圍的透明圈，則該菌種為所需菌種。接種微生物的方法一般為稀釋涂布平板法和平板劃線法。 (3)因?yàn)榻湍妇跓o氧條件下，可以將葡萄糖分解成酒精和CO2，所以酒精發(fā)酵所需的菌種為酵母菌，發(fā)酵過程需要無氧條件。 (4)酒精易揮發(fā)且可溶于水，所以要用水蒸氣蒸餾的方法進(jìn)行分離。 答案：(1)纖維素酶

20、(2)選擇 ①固體 纖維素 ②高壓蒸汽滅菌 ③誘變 ④剛果紅 透明圈范圍大 ⑤平板劃線 稀釋涂布平板[ (3)酵母菌 無氧(密封、密閉) (4)水蒸氣蒸餾 6.【解析】(1)通過重復(fù)培養(yǎng)可獲得更多的分解對羥基苯甲酸的微生物。 (2)通過培養(yǎng)分離獲得的主要是分解對羥基苯甲酸的微生物。 (3)接種微生物時(shí)要對接種環(huán)進(jìn)行滅菌，待接種環(huán)冷卻后再接種，接種完畢后還需對接種環(huán)灼燒以殺滅殘留的微生物。 (4)剛果紅與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，該復(fù)合物就無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。 答案：(1)擴(kuò)大培養(yǎng)(使分解對羥基苯甲酸微生物

21、的比例增高) (2)對羥基苯甲酸 對照作用 (3)在火焰上灼燒 冷卻 殺滅殘留微生物 (4)剛果紅 透明圈 7.【解析】(1)培養(yǎng)基中含有瓊脂，為固體培養(yǎng)基。 (2)滅菌的目的是消滅、殺死所有的微生物，包括芽孢和孢子。 (3)接種環(huán)溫度過高會殺死菌種，使實(shí)驗(yàn)失敗。 (4)0.2 mL稀釋液平均菌落數(shù)為50個(gè)，則1 mL樣品中細(xì)菌總數(shù)為50÷0.2×105=2.5×107個(gè)。 (5)酚紅是檢測尿素被分解的指示劑，尿素分解后pH上升，顏色變?yōu)榧t色。 答案：(1)固體 (2)使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子 ⑤③②①④⑥ (3)以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種 (4)30～300 2.5×107 (5)酚紅 變紅