发布时间 : 星期日 文章(天津专用)2020高考生物二轮复习 专题能力训练15 发酵工程(含解析)更新完毕开始阅读
专题能力训练十五 发酵工程
1.(2018全国Ⅲ理综)回答下列与酵母菌有关的问题。
(1)分离培养酵母菌通常使用 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用 灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是 。 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是 。
答案:(1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体快速增殖 乙醇产生
(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软
解析:(1)牛肉膏蛋白胨一般用于培养细菌,MS培养基用于植物组织培养,因此,分离培养酵母菌可用麦芽汁琼脂培养基。培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。菌落通常是由一个细胞繁殖而来的一个肉眼可见的子细胞群体。
(2)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,繁殖速度快;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,产生乙醇和CO2。
(3)制作面包时,加入酵母菌,酵母菌先进行有氧呼吸,后期再进行无氧呼吸,都有CO2产生,CO2受热后膨胀使面包松软。
2.图1是果酒和果醋制作实验流程图,图2为某学生设计的发酵装置图。请据图分析并回答下列问题。
(1)在发酵初期不通气,溶液中有气泡产生,可闻到酒香;后期接种 ,适当升高温度并通气,使 转化为 。
(2)发酵前需要将发酵瓶清洗干净,并用体积分数为 的酒精消毒;冲洗葡萄的次数不宜过多,以免洗掉葡萄上的 菌。
(3)图2中的排气口弯曲的作用是 ;若在发酵过程中检测培养液的pH变化,可知在酒精发酵过程中,pH (填“增大”“不变”或“减小”),在醋酸发酵过程中,pH (填“增大”“不变”或“减小”)。 答案:(1)醋酸菌 乙醇(酒精) 醋酸 (2)70% (野生)酵母
(3)避免培养液被空气中的杂菌污染 减小 减小
解析:(1)由图1可知,发酵前期,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,即发酵初期保证无氧环境(不通气),后期接种醋酸菌,使酒精转化为醋酸。(2)用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒;用清水冲洗葡萄时,次数不宜过多,以免洗掉葡萄皮表面上的野生酵母菌。(3)图2中的排气口
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弯曲是为了避免培养液被空气中的杂菌污染;在酒精发酵过程中,细胞呼吸(无氧呼吸)产生CO2,导致pH减小;进行醋酸发酵时生成醋酸,会使pH迅速减小。
3.红酸汤的制作是将西红柿洗净、擦干、捣烂后放入盛有食盐水的坛中,密封待发酵好备用。回答相关问题。
(1)为了缩短制作时间,有人还会在坛中加入陈酸汤,其目的是 。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程。
(2)红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出,随后气泡的产生逐渐停止,试分析原因: 。
(3)人体肠道内有很多益生菌,当有害菌群多了,会出现消化道炎症,治疗消化道慢性炎症时直接喝乳酸菌制剂比用抗生素更好。不宜用抗生素的原因是 。
(4)亚硝酸盐的含量会影响红酸汤的品质。发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素主要
有 。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—— 。 答案:(1)增加乳酸菌数量 无氧呼吸
(2)刚入坛内时,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌等)进行细胞呼吸产生CO2,随着乳酸的积累,乳酸抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2 (3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌 (4)温度、食盐用量、腌制时间 亚硝胺
解析:(1)在坛中加入陈酸汤的目的是增加乳酸菌数量;乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸,发生在乳酸菌的细胞质基质中。
(2)红酸汤腌制过程,刚入坛内时,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌等)进行细胞呼吸产生CO2,随着乳酸的积累,乳酸抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2。因此,初期会有气泡冒出,随后气泡的产生逐渐停止。
(3)根据题意分析,人体肠道内有很多益生菌,若使用抗生素,会杀死肠道内多种益生菌,因此不宜用抗生素。
(4)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;亚硝酸盐只有在特定的条件下,才会转变成致癌物——亚硝胺。
4.我国劳动人民很早就发现了发酵现象,并用于腐乳和泡菜的制作。请回答下列问题。 (1)多种微生物参与了腐乳的前期发酵过程,其中起主要作用的微生物是 。豆腐富含蛋白质和脂肪,由于微生物的作用,腐乳中甘油、脂肪酸及小分子肽、氨基酸的含量增加,说明这些微生物能产生 。
(2)腐乳的后期发酵在玻璃瓶中进行,为防止腐乳变质可采取哪些措施?这些措施的作用分别是什么?
(3)在泡菜的发酵初期,多种微生物进行 ,产生气泡,并逐步形成无氧环境。发酵中期,主要是 进行发酵,pH明显下降,其他微生物的生长受到抑制。 (4)下表为泡菜中亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)与食盐水质量分数、发酵时间的关系。据表分析,你对于腌制和食用泡菜有何建
议? ; 。 食盐水的质量分数/% 3 5 7
发酵时间/d 3 5 7 9 11 13 1.5 3.7 3.8 3.7 3.5 3.1 1.6 5.6 4.0 2.0 1.1 1.1 0.5 2.1 1.9 1.5 1.4 1.3 - 2 -
答案:(1)毛霉 脂肪酶和蛋白酶
(2)加卤汤后,卤汤中的酒精和香辛料抑制杂菌的生长;加盐腌制,食盐抑制杂菌生长;密封腌制,造成无氧环境,抑制好氧菌的生长。 (3)有氧呼吸 乳酸菌
(4)腌制泡菜的盐水的质量分数控制在5%左右 在泡菜发酵11 d之后食用较为适宜
解析:(1)腐乳的前期发酵过程起主要作用的微生物是毛霉。分解脂类和蛋白质类的酶为脂肪酶和蛋白酶。
(2)加卤汤后,卤汤中的酒精和香辛料抑制杂菌的生长;为防止腐乳变质,还需加盐并密封腌制,用来抑制杂菌生长。
(3)在泡菜的发酵初期,因为有氧气存在,微生物进行有氧呼吸。在发酵中期,主要是乳酸发酵。 (4)腌制泡菜必须控制亚硝酸盐的含量,其含量超标可能会诱发癌症的发生。据表分析,腌制泡菜的盐水的质量分数应控制在5%左右,泡菜发酵11d之后食用较为适宜。
5.葡萄种植基地为解决葡萄滞销、易腐烂问题,引进果酒、果醋生产线对葡萄进行深加工,获得了较好效益。其生产流程如下页左上图所示,据图回答下列问题。
(1)在筛选菌种A时,需要在接种前用 法对葡萄果汁进行灭菌。对于需要长期保存的菌种,可以采用 法保存。
(2)在纯化菌种A时接种了5个平板,每个平板均接种了0.1 mL样品并培养,其中乙平板的菌落分布如上图,因为纯化菌种A的接种方法是 ,推测出现平板乙结果可能的操作失误是涂布不均匀。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落数分别是180、220、480、200,则样品中菌种A的数量为 个/mL。用该方法统计的结果,一般 (填“低于”或“高于”)实际值。
答案:(1)高压蒸汽灭菌 甘油管藏 (2)稀释涂布平板法 2 000 低于
解析:(1)葡萄果汁作为筛选菌种A时的培养基,需要在接种前用高压蒸汽灭菌法进行灭菌;需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏法保存。(2)由图乙中的培养结果是涂布不均匀导致的,可以推知采用的纯化方法是稀释涂布平板法;根据题意,样品中菌种A的数量为
(180+220+200)÷3÷0.1=2000(个/mL);由于稀释涂布平板法的个别菌落可能来自两个和多个细胞,所以用该方法统计的结果,一般低于实际值。
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6.为解决塑料袋(化学成分为聚乙烯)造成的“白色污染”这一问题,某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解过程的目的菌。以下是该同学从土壤中寻找并筛选目的菌的流程,请回答下列问题。
(1)对培养基灭菌常用的方法是 。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染,方法是 。
(2)Ⅰ号培养基属于 培养基(按功能分),其作用是使目的菌能“脱颖而出”。上图采用的接种方法为 。从物理性质来看,Ⅱ号培养基中 (填“能”或“不能”)添加琼脂。
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(3)该同学在稀释倍数为10的培养基中测得平板上菌落数的平均值为204,则每毫升样品中的菌落数是 个。(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)
(4)假设该同学计数时发现培养基上细菌数目过多而连成一片,说出一种可能的原因并提出合理的处理措施。原因: ;措施: 。
答案:(1)高压蒸汽灭菌法 将未接种的培养基在37 ℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间(或1~2 d),观察是否有菌落生成 (2)选择 稀释涂布平板法 不能
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(3)1.02×10
(4)菌液浓度过高(或稀释倍数不够) 增大稀释倍数(或原因:培养过程中被杂菌污染 严格无菌操作程序)
解析:(1)培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染,可以将未接种的培养基在37℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间,观察是否有菌落生成。若有菌落生成,则说明培养基已经被污染,否则没有被污染。(2)要筛选能降解聚乙烯塑料的微生物,应选择以聚乙烯塑料为唯一碳源的选择培养基。在Ⅰ号培养基上采用的接种方法为稀释涂布平板法。Ⅱ号培养基应为液体培养基,因此不能加凝固剂——琼脂。(3)根据题意
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可知,每毫升样品中的菌落数为204÷0.2×10=1.02×10(个)。(4)如果培养基上细菌数目过多而连成一片,可能的原因是菌液浓度过高或操作过程杂菌污染,还可能是接种时没有把细菌分散开,采取的措施有增大稀释倍数,严格无菌操作程序或涂布均匀。
7.(2019全国Ⅱ理综)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。 (1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是 。
(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择 菌落进一步纯化,选择的依据是 。
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