2021新高考生物一輪復習(山東專用)第34講生物技術在食品加工及其他方面的應用

1、課時作業(yè)34生物技術在食品加工及其他方面的應用時間：45分鐘一、不定項選擇題1 .通過傳統(tǒng)發(fā)酵工藝制作的果酒深受人們喜愛，下圖為某同學 釀制葡萄酒的兩個簡易裝置，下列說法正確的是（ABC ）A.在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，酵母菌的來源是附著在葡萄皮表面的野生酵母菌B.乙醇和CO2是在酵母菌的細胞溶膠中產(chǎn)生的C.若用乙裝置，在發(fā)酵過程中，必須進行的操作是定期擰松瓶D.甲裝置中，A液體是發(fā)酵液，要留有大約1/3的空間不是為了提供氧氣，因為制作果酒酵母菌進行厭氧呼吸解析：在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，酵母菌的來源是附著在葡萄 皮表面的野生酵母菌，A正確；乙醇和CO2是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn) 物，在細胞溶膠中產(chǎn)

2、生，B正確；在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生二氧化碳，若 用乙裝置，必須進行的操作是定期擰松瓶蓋，C正確；葡萄汁裝入發(fā) 酵瓶時，發(fā)酵瓶要留有1/3的空間，這樣既可以為酵母菌大量繁殖提 供適量的氧氣，又可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出，D錯誤。2 .下列關于泡菜和亞硝酸鹽的敘述，正確的是（ACD ）A.溫度過高，腌制時間過短，容易造成亞硝酸鹽含量增加B.綠色食品中不含有亞硝酸鹽C.鹽水倒入泡菜壇前要煮沸冷卻，防止微生物污染D.泡菜制作時要保證乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境解析：溫度過高，腌制時間過短，容易造成亞硝酸鹽含量增加， A正確；綠色食品中也可能含有亞硝酸鹽，只要控制適當?shù)牧?，就?會危害人體健康，B錯誤；鹽水倒入

3、泡菜壇前要煮沸冷卻，防止微生 物污染，C正確；乳酸菌是厭氧菌，因此泡菜制作時要保證乳酸菌發(fā) 酵所需的無氧環(huán)境，D正確。二、非選擇題3. （2020河南南陽一中高三考試）下圖是泡菜制作過程流程圖，請回答下列相關問題:不積度步無以至千里，不積小流無以成江海。（1）泡菜制作過程中主要利用的菌種是乳酸菌，該菌的代謝類型 是異養(yǎng)厭氧型,用于制作泡菜的主要原理可用反應式表示為C6Hl2。62c3H6。3（乳酸）+能量。在發(fā)酵初期，發(fā)酵容器中可能存在酵母菌等雜菌，它們與乳 酸菌的關系是章魚。制作過程中需將鹽水煮沸后冷卻使用，目的是除 去水中的氧氣、減少雜菌污染，保證乳酸菌進行正常的生命活動。（3）若要檢測第

4、8天亞硝酸鹽的含量，需要用到對氨基苯磺酸和N1 蔡基乙二胺鹽酸鹽，待測樣品中的亞硝酸鹽與之發(fā)生顯色反應, 再與標準顯色液進行比色即可。（4）若要從泡菜的多種雜菌中分離純化乳酸菌，需要制備具有選 理作用的培養(yǎng)基，再通過平板劃線（或稀釋涂布平板）法分離出單菌 落。解析：（1）乳酸菌為厭氧菌，其代謝類型為異養(yǎng)厭氧型。用于制作泡菜的主要原理為乳酸發(fā)酵，即反應式為C6Hl2。6以 2c3H6。3(乳酸)+能量。(2)發(fā)酵初期乳酸菌產(chǎn)生的乳酸抑制了其他微生物的生長，因此 其他微生物如酵母菌與乳酸菌的關系是競爭。制作過程中需將鹽水煮 沸后冷卻使用，其目的是為了除去水中的氧氣，減少雜菌污染，保證 乳酸菌進行正

5、常的生命活動。(3)測定亞硝酸鹽的含量時，反應原理為在鹽酸酸化條件下，亞 硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應生成重氮鹽，重氮鹽與N-1- 蔡基乙二胺鹽酸鹽偶合形成玫瑰紅色染料。(4)從泡菜的多種雜菌中分離純化乳酸菌，需要制備選擇培養(yǎng)基, 再通過平板劃線法或稀釋涂布平板法分離出單菌落。4.如圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置，請據(jù)圖回答下列問題:甲乙血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，它在 紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質具有運輸功能。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液;乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。甲裝置用于透析(粗分離),目的是去除樣品中分子量較小的雜 質。

6、用乙裝置分離蛋白質的方法叫凝膠色譜法,是根據(jù)相對分子質量 的大小分離蛋白質的有效方法。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。解析：(1)紅細胞中含有血紅蛋白，血紅蛋白可以運輸氧，其在 紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質具有運輸功能。(2)由血紅蛋白提取和分離的實驗原理可知，甲裝置中，B是血 紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液，其可抵制外界酸、礴對溶液pH的 干擾而保持pH穩(wěn)定；乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。(3)甲裝置用于透析，目的是去除樣品中分子量較小的雜質。用 乙裝置分離蛋白質的方法叫凝膠色譜法，是根據(jù)相對分子質量的大小 分

7、離蛋白質的有效方法，分子量大的流動速度快。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質接近色譜柱底端 時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。5. (2020四川成都七中模擬)漆樹種子中的油脂(不溶于水，易溶 于脂溶性溶劑)可開發(fā)為食用油或轉化為生物柴油。目前常用萃取法 萃取漆樹種子油脂，其過程為：漆樹種子一粉碎一加溶劑一水浴加熱 一溶劑不斷回流提取一蒸發(fā)溶劑一收集油脂。回答下列問題： 晾干”或“新鮮”)的漆樹種子，不宜選用另一種的原因是新鮮的種 子含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對油脂 的提取效果。(2)粉碎漆樹種子的目的是便于原料和溶劑充分接觸，提高萃取 效

8、率。采用水浴加熱的原因是有機溶劑遇明火易燃燒，爆炸O(3)利用不同溶劑進行萃取時，對油脂的萃取得率和某些重要理 化性質的影響不同，實驗結果如下表。萃取劑萃取得率酸值過氧化值丙酮23.72%8.269.82石油酸26.35%7.965.73乙醛25.30%8.125.83注：萃取得率()=»1樣品一M皮Q/M樣品X100%；酸值高，說明油脂品質差；過氧化物是油脂變質過程中的中間產(chǎn)物，其含量常用過 氧化值來表示。實驗結果表明，石池糜作為萃取溶劑較為合理，理由是萃取得率 較高，可得到較多的油脂，且酸值和過氧化值最小，說明油脂品質較（4）萃取過程中，影響萃取的因素除漆樹種子和溶劑外，還有莖取

9、溫度、萃取時間等（寫出兩點即可）。萃取液的濃縮可直接使用蒸 裝置。解析：（1）對漆樹種子油脂進行萃取時，為不影響油脂品質和提 取效果，應使用自然晾干的漆樹種子。因為新鮮的種子含水量高，用 于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對油脂的提取效果，所 以不選新鮮種子。（2）為便于材料和溶劑充分接觸，提高萃取產(chǎn)量，應粉碎漆樹種 子。采用水浴加熱的原因是萃取劑是有機溶劑，遇明火易燃燒，爆炸。（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，與其他有機溶劑相比，用石油感作為萃 取劑時，萃取得率最高，可得到較多的油脂，且酸值和過氧化值最小, 說明油脂品質較高，因此，石油醒作為萃取溶劑較為合理。（4）萃取過程中，影響萃取的因素除漆

10、樹種子和溶劑外，還有萃 取溫度（水浴溫度）、萃取時間等。萃取液的濃縮可直接使用蒸儲裝置。6. 為了探究啤酒酵母菌固定化的最佳條件，科研人員研究了氯 化鈣濃度對固定化酵母菌發(fā)酵性能的影響，結果如下圖。請回答下列 問題:與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點 有可多次使用、便于與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質量等。(2)本實驗結果表明，隨氯化鈣濃度的增大，凝膠珠機械強度增大，完整率增加。(3)結合發(fā)酵性能分析，制備凝膠珠適宜的氯化鈣濃度為 2.0_pwl/L。當氯化鈣濃度過高時，發(fā)酵液中的糖度升高，酒精度下降，發(fā)酵受到影響，原因是凝膠珠機械強度大，通透性降低，影響糖 進入顆粒內部。(4)用海藻

11、酸鈉作載體包埋酵母菌細胞，溶解海藻酸鈉時最好采用小火或間斷加熱的方法,以防發(fā)生焦糊。溶化好的海藻酸鈉溶液應 冷卻至室溫后,再與已活化的酵母菌細胞充分混合。若海藻酸鈉濃度 過低，會導致酵母菌細胞從顆粒中漏出,固定效果大大降低。解析：(1)與游離酵母菌發(fā)酵相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有： 可多次使用、便于與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質量等。(2)氯化鈣可使海藻酸鈉聚沉，形成多孔的含酵母菌的凝膠珠， 隨著氯化鈣濃度增大，凝膠珠機械強度增大，完整率增加。(3)制備凝膠珠的適宜氯化鈣濃度為2.0 mol/L,當氯化鈣濃度過 高時，凝膠珠機械強度大，通透性降低，影響糖進入顆粒內部。(4)溶解海藻酸鈉時最好采用小火

12、或間斷加熱的方法，避免發(fā)生 焦糊；溶化后的海藻酸鈉應冷卻至室溫后，再與已經(jīng)活化的酵母細胞 充分混合；若海藻酸鈉濃度過低，易導致酵母菌細胞從顆粒中漏出，8. (2020廣東省肇慶模擬)釀酒酵母是日常發(fā)酵中最常用的生物菌類。它不僅可以用于制作面包、啤酒等，還是用于生命科學研究的 代表性真核生物。大腸桿菌是寄生在人體大腸和小腸內的一種單細胞 原核生物，它結構簡單，繁殖迅速，容易培養(yǎng)，是生物學上重要的實 驗材料?；卮鹣铝杏嘘P問題：酵母菌細胞和大腸桿菌細胞最根本的區(qū)別是酵母菌有成型的 細胞核而大腸桿菌沒有;同酵母菌一樣，大腸桿菌的代謝類型是異養(yǎng) 兼性厭氧;大腸桿菌在有氧條件下能進行有氧呼吸的原因是含直與

13、直 氧呼吸有關的酶。溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件，釀酒過程中，酒精發(fā) 酵時一般將溫度控制在182§C。果酒制作過程中不用人為滅菌， 酵母菌也能成為優(yōu)勢菌的原因是在缺氧、酸性的環(huán)境中其他微生物難 以生存。(3)若要對大腸桿菌純化培養(yǎng)，需要先對大腸桿菌接種，再純化 培養(yǎng)。最常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法兩種方法, 接種的核心操作是使聚集的菌種分開，散布在培養(yǎng)基的表面O解析：(1)酵母菌細胞屬于真核細胞，大腸桿菌細胞屬于原核細 胞，最根本的區(qū)別是酵母菌有成型的細胞核而大腸桿菌沒有，同酵母 菌一樣，大腸桿菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧，大腸桿菌在有氧條件 下能進行有氧呼吸的原因是

14、含有與有氧呼吸有關的酶。(2)溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件，釀酒過程中，酒精發(fā) 酵時一般將溫度控制在1825 C,酒制作過程中不用人為滅菌，酵 母菌也能成為優(yōu)勢菌的原因是在缺氧、酸性的環(huán)境中其他微生物難以 生存。(3)若要對大腸桿菌純化培養(yǎng)，需要先對大腸桿菌接種，再純化 培養(yǎng)。最常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，接種的核 心操作是使聚集的菌種分開，散布在培養(yǎng)基的表面。9. (2020安徽省毛坦廠中學聯(lián)考)為抑制其他微生物的生長，更好地提高果酒的品質，可以在果汁中加入人工培養(yǎng)的優(yōu)良酵母菌。人工培養(yǎng)酵母菌的過程中，需要對酵母菌進行分離和純化。請回答下列 問題:酵母菌培養(yǎng)基中的碳源一般

15、是葡萄糖，葡萄糖進入酵母菌細 胞后的作用是提供物質和能量。制備培養(yǎng)基時需要倒平板，當平板冷 凝后將平板倒過來放置。若向試管內分裝培養(yǎng)基時，試管口黏附有培 養(yǎng)基，需要用酒精棉球將其擦凈，目的是避免培養(yǎng)基污染棉塞。用移液管吸取培養(yǎng)的酵母菌液時，應用手指輕壓移液管的橡 皮頭，并吹吸三次，目的是使酵母菌在培養(yǎng)液中均勻分布。利用酵母 菌制作果酒的過程中，發(fā)酵液的pH會下降，原因是酵母菌細胞呼吸 會產(chǎn)生CO2, CO?和水反應后會生成H2c03。(3)可用固定化酵母細胞進行果酒發(fā)酵。在制備固定化酵母細胞時，需要用到海藻酸鈉和CaCl2,海藻酸鈉的作用是包埋酵母菌,CaCh的作用是與海藻酸鈉反應形成凝膠珠。

16、解析：(1)葡萄糖可以為酵母菌提供碳源和能源；制備固體培養(yǎng) 基時，需要倒平板，即當平板冷凝后將平板倒過來放置；分裝培養(yǎng)基 時，若試管口黏附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球將其擦凈，以防止培養(yǎng) 基污染棉塞導致實驗失敗。(2)對菌液進行梯度稀釋的過程中，用移液管取樣前，需用手指 輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，目的是使酵母菌和無菌水充分混 勻；利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過程中，酵母菌呼吸作用產(chǎn)生二氧化 碳，二氧化碳與水反應生成碳酸，所以發(fā)酵液的pH會下降。(3)在制備固定化酵母細胞的實驗中，海藻酸鈉的作用是包埋酵 母菌細胞，氯化鈣的作用是使得凝膠珠成形，即與海藻酸鈉反應形成 凝膠珠。10.(2020武漢調研

17、)如圖是利用山楂制作果酒果醋的流程:山楂處理加白砂糖和酵母菌稀釋果酒,加醋酸菌醋酸發(fā)酵山楂果醋回答下列問題:(1)酒精發(fā)酵主要利用酵母菌的無氧呼吸，酵母菌與醋酸菌在結 構上的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核(或酵母菌具有成形的細胞核)。酒精發(fā)酵前加入的白砂糖主要是為酵母菌提供碳源。如圖表不積蹉步無以至千里，不積小流無以成江海。示白砂糖的添加量對酒精生成量的影響，白砂糖的添加量為15%左右最為合理。酒精含量、求醋酸發(fā)酵前，需要加入純凈水對山楂果酒進行稀釋，原因是 酒精濃度過高會抑制醋酸菌的發(fā)酵。(4)將發(fā)酵好的山楂果醋在80 左右的溫度下熱處理8-10min,目的是防止醋酸菌繼續(xù)發(fā)酵(或殺死醋

18、酸菌),以及防止雜菌污染。解析：(1)酵母菌在無氧條件下可將葡萄糖轉化為酒精和CO2O 酵母菌為真核生物，醋酸菌為原核生物，兩者在結構上的主要區(qū)別是 有無以核膜為界限的細胞核。(2)白砂糖的主要成分是蔗糖，主要為酵母菌提供碳源。由圖可 知，當白砂糖的添加量趣過15%后酒精的生成量基本不再增加，故 白砂糖的添加量為15%左右最為合理。(3)醋酸菌對酒精的耐受力較弱，醋酸發(fā)酵前要加入純凈水對山 楂果酒進行稀釋，否則酒精濃度過高會抑制醋酸菌的發(fā)酵。(4)發(fā)酵好的山楂果醋進行高溫處理的目的是殺死醋酸菌和其他雜菌，防止醋酸菌繼續(xù)發(fā)酵使果醋過酸和雜菌污染。11. (2020合肥檢測)利用發(fā)酵技術生產(chǎn)食品在我國有著悠久的歷 史，請回答以下問題：釀造葡萄酒的過程接種的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵 旺盛時，醋酸菌不能(填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵為醋