天津专用2022高考生物二轮复习专题能力训练15发酵工程含解析.docx

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1、专题能力训练十五发酵工程1.(2022全国理综)答复以下与酵母菌有关的问题。(1)别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。假设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,假设通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖“乙醇产生或“乳酸产生);假设进行厌氧培养,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)

2、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,别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,参加酵母菌,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。请据图分析并答复以下问题。(1)在发酵初期不通气,溶液中有气泡产

3、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;假设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)防止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

4、酵瓶进行消毒;用清水冲洗葡萄时,次数不宜过多,以免洗掉葡萄皮外表上的野生酵母菌。(3)图2中的排气口弯曲是为了防止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。答复相关问题。(1)为了缩短制作时间,有人还会在坛中参加陈酸汤,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

5、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。绝大局部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,西红柿外表的杂菌(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)在坛中参加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

6、酸汤腌制过程,刚入坛内时,西红柿外表的杂菌(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,假设使用抗生素,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。请答复以下问题。(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,

7、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/%发酵时间/d3579111331.53.73.83.73.53.151.65.64.02.01.11.170.52.11.91.51.4

8、1.3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

9、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,据图答复以下问题。(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,那么样品中

10、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)30.1=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。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

11、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,请答复以下问题。(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)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,号培养基中(填“能或“不能)添加琼脂。(3)该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为204,那么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:

12、。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12 d),观察是否有菌落生成(2)选择稀释涂布平板法不能(3)1.02107(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。假设有菌落生成,那么说明培养基已经被污染,否那么没有被污染。(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。在号培养基上采用的

13、接种方法为稀释涂布平板法。号培养基应为液体培养基,因此不能加凝固剂琼脂。(3)根据题意可知,每毫升样品中的菌落数为2040.2104=1.02107(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.(2022全国理综)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中到达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)。答复以下问题。(1)要从土壤中别离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中别离目标菌的过程中,发现培养

14、基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如下图)。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。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。假设要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比拟酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。假设C处没有出现透明圈,说明;

15、假设A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。答案:(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,假设细菌能生长,那么说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近解析:(1)从土壤中别离能够降解含氮有机物W的细菌(目标菌),选择培养基只能以W为氮源,以保证该培养基只允许目标菌生活,抑制或阻止其他种类微生物的生长。(2)W在培养基中到达一定量时培养基不透明。甲菌落周围未形成透明圈,说明所含细菌不能分解W;乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌落中的细菌能分解W。所以,如果要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化

16、。(3)假设要确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,只需将它们培养在没有氮源的培养基上,假设能够生长,那么说明其能利用空气中的氮气作为氮源。(4)本实验中自变量为酶的类型,因变量为透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。为比拟酶E与天然酶的降解能力并排除缓冲液的干扰,需要设置A、B两个实验组(A组滴加含有酶E的缓冲液,B组滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液)和一个只滴加缓冲液的对照组。假设C处没有出现透明圈,那么说明缓冲液不能降解W;假设A、B处形成的透明圈直径大小相近,那么说明酶E与天然酶降解W的能力相近。8.(2022广东百校联盟检测)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,蚕豆酱就是以

17、脱壳蚕豆为主要原料加工而成的传统发酵产品。我国生产蚕豆酱的历史悠久,蚕豆酱的自然发酵中有米曲霉、黑曲霉、酵母菌、乳酸菌等共同参与,其中米曲霉、黑曲霉是优势菌种。请答复以下问题。(1)米曲霉、乳酸菌在细胞结构上的共同点是都具有等结构。(2)假设要获得米曲霉菌落并加以观察,那么培养基中除需添加等各类营养成分外,还需添加。(3)米曲霉等分泌的可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。(4)下表表示探究温度对蚕豆酱发酵影响的实验结果。温度/总酸/%氨基酸态氮%复原糖含量%感官得分发酵前发酵后40330.250.303.

18、378.040370.290.354.948.245330.360.407.198.545370.430.589.389.5根据上表结果可以确定,蚕豆酱发酵的适宜温度为。答案:(1)细胞膜、细胞质(基质)、核糖体(2)碳源、氮源、水和无机盐琼脂(3)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶乙醇(4)前发酵为45 ,后发酵为37 解析:(1)米曲霉是由真核细胞构成的真核生物,乳酸菌是由原核细胞构成的原核生物,二者在细胞结构上的共同点是都具有细胞膜、细胞质(基质)、核糖体等结构。(2)微生物在固体培养基上生长才能形成菌落。假设要获得米曲霉菌落并加以观察,那么培养基中除需添加碳源、氮源、水和无机盐外,还需添加凝固剂琼

19、脂。(3)米曲霉等分泌的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生乙醇、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。(4)表中信息显示,前发酵为45,后发酵为37时,蚕豆酱的总酸、氨基酸态氮、复原糖含量和感官得分等检测指标都最高,说明蚕豆酱发酵的适宜温度为前发酵为45,后发酵为37。9.(2022全国理综)将将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中参加一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。答复以下问题。(1)M培养基假设用于真菌的筛选,那么培养基中应参加链霉素以抑制的生长,参加了链霉素的培养

20、基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。(3)假设在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过参加显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。参加的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是。(4)甲、乙两名同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124

21、。有人认为这两名同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是。答案:(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差解析:(1)链霉素可抑制细菌的生存,但真菌可以在含链霉素的培养基中生存,所以参加链霉素的培养基可用于筛选出真菌,属于选择培养基。(2)培养基中的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等。蛋白质和核酸都含氮元素,所以氮源进入细胞后可用于合成蛋白质和核酸等大分子物质。(3)检测淀粉所用的试剂是碘液,淀粉遇碘变蓝。如果某种微生物产生了淀粉酶,那么在其菌落周围就没有淀粉存在,不再呈现蓝色,而是出现透明圈。(4)计数时一般选择菌落数在30300的平板进行计数。乙同学1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,可信度低。