高考生物-发酵工程(作业).pdf
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1、1 7发 酵 工 程 1.(2020年 山 东 省 高 考 生 物 试 卷(新 高 考)-2 0)野 生 型 大 肠 杆 菌 可 以 在 基 本 培 养 基 上 生 长,发 生 基 因 突 变 产 生 的 氨 基 酸 依 赖 型 菌 株 需 要 在 基 本 培 养 基 上 补 充 相 应 氨 基 酸 才 能 生 长。将 甲 硫 氨 酸 依 赖 型 菌 株 M 和 苏 氨 酸 依 赖 型 菌 株 N 单 独 接 种 在 基 本 培 养 基 上 时,均 不 会 产 生 菌 落。某 同 学 实 验 过 程 中 发 现,将 M、N 菌 株 混 合 培 养 一 段 时 间,充 分 稀 释 后 再 涂 布
2、 到 基 本 培 养 基 上,培 养 后 出 现 许 多 由 单 个 细 菌 形 成 的 菌 落,将 这 些 菌 落 分 别 接 种 到 基 本 培 养 基 上,培 养 后 均 有 菌 落 出 现。该 同 学 对 这 些 菌 落 出 现 原 因 的 分 析,不 合 理 的 是()A.操 作 过 程 中 出 现 杂 菌 污 染 B.M、N 菌 株 互 为 对 方 提 供 所 缺 失 的 氨 基 酸 C,混 合 培 养 过 程 中,菌 株 获 得 了 对 方 的 遗 传 物 质 D.混 合 培 养 过 程 中,菌 株 中 已 突 变 的 基 因 再 次 发 生 突 变【答 案】B【解 析】【分 析
3、】本 题 以 大 肠 杆 菌 营 养 缺 陷 型 为 材 料 进 行 相 关 实 验 探 究 为 情 境,考 查 考 生 综 合 运 用 所 学 知 识 分 析 实 验 结 果 的 能 力。【详 解】A.操 作 过 程 当 中 出 现 杂 菌 污 染,基 本 培 养 基 上 生 长 的 为 杂 菌,A 合 理;B.若 M、N 菌 株 互 为 对 方 提 供 所 缺 失 的 氨 基 酸 形 成 的 菌 落,需 要 M N混 合 在 一 起 才 能 生 存,而 该 菌 落 来 自 于 单 个 细 菌 形 成 的 菌 落,单 个 细 菌 不 可 能 混 合 培 养 的 细 菌。B项 不 合 理。C.
4、M、N 菌 株 混 合 培 养 后 在 基 本 培 养 基 上 可 以 生 存。推 测 可 能 是 混 合 培 养 过 程 当 中,菌 株 间 发 生 了 基 因 交 流,获 得 了 对 方 的 遗 传 物 质,C 合 理;D.基 因 突 变 是 不 定 向 的,在 混 合 培 养 过 程 中,菌 株 当 中 已 突 变 的 基 因 也 可 能 再 次 发 生 突 变 得 到 可 在 基 本 培 养 基 上 生 存 的 野 生 型 大 肠 杆 菌,D 合 理。故 选 B【点 睛】两 种 营 养 缺 陷 型 的 大 肠 杆 菌 混 合 培 养 细 菌 可 以 通 过 相 互“接 合”(即 有 性
5、 生 殖)而 实 现 基 因 交 流。2.(2020年 浙 江 省 高 考 生 物 试 卷(7 月 选 考)19)下 列 关 于 微 生 物 培 养 及 利 用 的 叙 述,错误 的 是()A.利 用 尿 素 固 体 培 养 基 可 迅 速 杀 死 其 他 微 生 物,而 保 留 利 用 尿 素 的 微 生 物 B.配 制 培 养 基 时 应 根 据 微 生 物 的 种 类 调 整 培 养 基 的 pHC,酵 母 菌 不 能 直 接 利 用 糯 米 淀 粉 发 酵 得 到 糯 米 酒 D.适 宜 浓 度 的 酒 精 可 使 醋 化 醋 杆 菌 活 化【答 案】A【解 析】【分 析】1、微 生
6、物 培 养 的 关 键 是 防 止 杂 菌 污 染;培 养 基 制 作 完 成 后 需 要 进 行 灭 菌 处 理,培 养 基 通 常 可 以 进 行 高 压 蒸 汽 灭 菌:2、接 种 方 法 主 要 有 平 板 划 线 法 和 稀 释 涂 布 平 板 法。【详 解】A、利 用 尿 素 固 体 培 养 基,由 于 不 能 利 用 尿 素 做 氮 源 的 微 生 物 不 能 生 长 繁 殖,而 保 留 利 用 尿 素 的 微 生 物,并 非 杀 死,A 错 误;B、不 同 的 微 生 物 所 需 的 pH不 同,所 以 配 置 培 养 基 时 应 根 据 微 生 物 的 种 类 调 整 培 养
7、 基 的 pH,B 正 确;C、酵 母 菌 不 能 直 接 利 用 淀 粉,应 用 酒 曲 中 的 根 霉 和 米 曲 霉 等 微 生 物 把 淀 粉 糖 化,再 用 酵 母 菌 发 酵 得 到 糯 米 酒,C 正 确;D、醋 化 醋 杆 菌 在 有 氧 条 件 下 利 用 酒 精 产 生 醋 酸,D 正 确。故 选 A。3.(2020年 江 苏 省 高 考 生 物 试 卷 16)甲、乙 两 个 实 验 小 组 分 别 进 行 了“酵 母 细 胞 固 定 化 技 术 的 实 验,结 果 如 下 图 所 示。出 现 乙 组 实 验 结 果 的 原 因 可 能 为()甲 组 实 验 结 果 乙 组
8、 实 验 结 果 A.CaCb溶 液 浓 度 过 高 B.海 藻 酸 钠 溶 液 浓 度 过 高 C.注 射 器 滴 加 速 度 过 慢 D.滴 加 时 注 射 器 出 口 浸 入 到 CaCl2溶 液 中【答 案】B【解 析】【分 析】一、海 藻 酸 钠 溶 液 固 定 酵 母 细 胞 的 步 骤:1、酵 母 细 胞 的 活 化 2、配 制 0.05moi/L的 CaCb溶 液 3、配 制 海 藻 酸 钠 溶 液(该 实 验 成 败 的 关 键 步 骤)4、海 藻 酸 钠 溶 液 与 酵 母 细 胞 混 合 5、固 定 化 酵 母 细 胞 二、固 定 化 细 胞 制 作 过 程 中 的 注
9、意 事 项:(1)酵 母 细 胞 的 活 化:(2)配 置 氯 化 钙 溶 液:要 用 蒸 馅 水 配 置;(3)配 制 海 藻 酸 钠 溶 液:小 火、间 断 加 热、定 容,如 果 加 热 太 快,海 藻 酸 钠 会 发 生 焦 糊;(4)海 藻 酸 钠 溶 液 与 酶 母 细 胞 混 合:冷 却 后 再 混 合,注 意 混 合 均 匀,不 要 进 入 气 泡;(5)制 备 固 定 化 酵 母 细 胞:注 射 器 高 度 适 宜,并 匀 速 滴 入:(6)刚 溶 化 的 海 藻 酸 钠 应 冷 却 后 再 与 酵 母 菌 混 合,否 则 温 度 过 高 会 导 致 酵 母 菌 死 亡。【详
10、 解】A、CaCh溶 液 浓 度 过 大,会 导 致 凝 胶 珠 硬 度 大,易 开 裂;A 错 误;B、海 藻 酸 钠 溶 液 浓 度 过 高 会 导 致 凝 胶 珠 呈 蝌 蚪 状,B 正 确;C、注 射 器 滴 加 速 度 过 快 会 导 致 凝 胶 珠 呈 蝌 蚪 状,C 错 误;D、注 射 器 离 液 面 过 近 会 导 致 凝 胶 珠 呈 蝌 蚪 状,而 非 注 射 器 口 侵 入 到 CaCb溶 液 中,D 错 误 故 选 Bo4.(2020年 江 苏 省 高 考 生 物 试 卷 18)某 同 学 在 线 提 交 了 在 家 用 带 盖 玻 璃 瓶 制 作 果 酒 和 果 醋 的
11、 实 验 报 告,他 的 做 法 镇 送 的 是()A.选 择 新 鲜 的 葡 萄 略 珈 冲 洗,除 去 枝 梗 后 榨 汁 B.将 玻 璃 瓶 用 酒 精 消 毒 后,装 满 葡 萄 汁 C.酒 精 发 酵 期 间,根 据 发 酵 进 程 适 时 拧 松 瓶 盖 放 气 D.酒 精 发 酵 后 去 除 瓶 盖,盖 一 层 纱 布,再 进 行 醋 酸 发 酵【答 案】B【解 析】【分 析】果 酒 与 果 醋 制 作 原 理 与 发 酵 条 件 的 比 较:果 酒 制 作 果 醋 制 作 菌 种 酵 母 菌 醋 酸 菌 菌 种 来 源 附 着 在 葡 萄 皮 上 的 野 生 型 酵 母 菌 变
12、 酸 酒 表 面 的 菌 膜 发 酵 过 程 有 氧 条 件 下,酵 母 菌 通 过 有 氧 呼 吸 大 量 繁 殖:C6Hl 2。6+602-6co2+6H 2O;无 氧 条 件 下,酵 母 菌 通 过 无 氧 呼 吸 产 生 酒 精:C6Hl2。6-2C2H5OH+2CO2氧 气、糖 源 充 足 时:C6Hl2。6十 202-2cH3COOH+2co2+2H2O;缺 少 糖 源、氧 气 充 足 时:C2H50H+O2-CH3COOH+H2O温 度 一 般 酒 精 发 酵 18 25,繁 殖 最 适 为 20 左 右 最 适 为 30 35 气 体 前 期:需 氧,后 期:无 氧 需 要 充
13、 足 的 氧 气 时 间 10 1 2天 7 8 天【详 解】A、选 择 新 鲜 的 葡 萄 洗 1到 2 次,除 去 枝 梗 后 榨 汁,A 正 确;B、葡 萄 汁 不 能 装 满,需 装 至 玻 璃 瓶 的 2/3空 间,B 错 误;C、酒 精 发 酵 期 间 会 产 生 二 氧 化 碳,故 需 适 时 拧 松 瓶 盖,防 止 发 酵 瓶 爆 裂,C 正 确;D、醋 酸 菌 是 好 氧 菌,故 醋 酸 发 酵 时 应 去 除 瓶 盖,加 一 层 纱 布,D 正 确。故 选 Bo5.(2020年 江 苏 省 高 考 生 物 试 卷 19)为 纯 化 菌 种,在 鉴 别 培 养 基 上 划 线
14、 接 种 纤 维 素 降 解 细 菌,培 养 结 果 如 图 所 示。下 列 叙 述 正 确 的 是()A.倒 平 板 后 需 间 歇 晃 动,以 保 证 表 面 平 整 B.图 中 I、II区 的 细 菌 数 量 均 太 多,应 从 川 区 挑 取 单 菌 落 C.该 实 验 结 果 因 单 菌 落 太 多,不 能 达 到 菌 种 纯 化 的 目 的 D.菌 落 周 围 的 纤 维 素 被 降 解 后,可 被 刚 果 红 染 成 红 色【答 案】B【解 析】【分 析】分 析 平 板 结 果 可 知,采 用 的 接 种 方 法 为 平 板 划 线 法,且 划 线 顺 序 是 I 区、U区、m
15、区,可 以 看 到 川 区 中 出 现 了 单 菌 落。【详 解】A、倒 平 板 后 无 需 晃 动,A 错 误;B、I 区、U区 没 有 出 现 单 菌 落,说 明 细 菌 数 量 太 多,故 应 从 i n区 挑 取 单 菌 落,B 正 确;C、出 现 单 菌 落 即 达 到 了 菌 种 纯 化 的 目 的,c 错 误;D、刚 果 红 是 一 种 染 料,它 可 以 与 像 纤 维 素 这 样 的 多 糖 物 质 形 成 红 色 复 合 物,但 并 不 和 水 解 后 的 纤 维 二 糖 和 葡 萄 糖 发 生 这 种 反 应,D 错 误。故 选 B。6.(2021全 国 卷 乙 37)工
16、 业 上 所 说 的 发 酵 是 指 微 生 物 在 有 氧 或 无 氧 条 件 下 通 过 分 解 与 合 成 代 谢 将 某 些 原 料 物 质 转 化 为 特 定 产 品 的 过 程。利 用 微 生 物 发 酵 制 作 酱 油 在 我 国 具 有 悠 久 的 历 史。某 企 业 通 过 发 酵 制 作 酱 油 的 流 程 示 意 图 如 下。/毒/古 力 麦 萩 曲 大 小 麦 米 米 曲 毒 发 耐 发 酉 粉 也 发 酎 提 取 酱 油 回 答 下 列 问 题:(1)米 曲 霉 发 酵 过 程 中,加 入 大 豆、小 麦 和 麦 款 可 以 为 米 曲 霉 的 生 长 提 供 营 养
17、 物 质,大 豆 中 的 可 为 米 曲 霉 的 生 长 提 供 氮 源,小 麦 中 的 淀 粉 可 为 米 曲 霉 的 生 长 提 供(2)米 曲 霉 发 酵 过 程 的 主 要 目 的 是 使 米 曲 霉 充 分 生 长 繁 殖,大 量 分 泌 制 作 酱 油 过 程 所 需 的 酶 类,这 些 酶 中 的、能 分 别 将 发 酵 池 中 的 蛋 白 质 和 脂 肪 分 解 成 易 于 吸 收、风 味 独 特 的 成 分,如 将 蛋 白 质 分 解 为 小 分 子 的 肽 和。米 曲 霉 发 酵 过 程 需 要 提 供 营 养 物 质、通 入 空 气 并 搅 拌,由 此 可 以 判 断 米
18、 曲 霉 属 于(填“自 养 厌 氧”“异 养 厌 氧”或“异 养 好 氧”)微 生 物。(3)在 发 酵 池 发 酵 阶 段 添 加 的 乳 酸 菌 属 于(填“真 核 生 物”或“原 核 生 物”);添 加 的 酵 母 菌 在 无 氧 条 件 下 分 解 葡 萄 糖 的 产 物 是。在 该 阶 段 抑 制 杂 菌 污 染 和 繁 殖 是 保 证 酱 油 质 量 的 重 要 因 素,据 图 分 析 该 阶 段 中 可 以 抑 制 杂 菌 生 长 的 物 质 是(答 出 1点 即 可)。【答 案】(1)蛋 白 质 碳 源(2)蛋 白 酶 脂 肪 酶 氨 基 酸 异 养 好 氧(3)原 核 生
19、物 酒 精 和 二 氧 化 碳 酒 精、乳 酸、食 盐(答 一 个 即 可)【分 析】1、参 与 腐 乳 制 作 的 微 生 物 主 要 是 毛 霉,其 新 陈 代 谢 类 型 是 异 养 需 氧 型。腐 乳 制 作 的 原 理:毛 霉 等 微 生 物 产 生 的 蛋 白 酶 能 将 豆 腐 中 的 蛋 白 质 分 解 成 小 分 子 的 肽 和 氨 基 酸;脂 肪 酶 可 将 脂 肪 分 解 成 甘 油 和 脂 肪 酸。2、微 生 物 的 生 长 繁 殖 一 般 需 要 水、无 机 盐、碳 源 和 氮 源 等 基 本 营 养 物 质,有 些 还 需 要 特 殊 的 营 养 物 质 如 生 长
20、 因 子,还 需 要 满 足 氧 气 和 pH等 条 件。3、果 酒 制 作 的 菌 种 为 酵 母 菌,其 原 理 是:在 有 氧 的 条 件 下,酵 母 菌 大 量 繁 殖,无 氧 的 条 件 下,酵 母 菌 产 生 酒 精 和 二 氧 化 碳。【详 解】(1)大 豆 中 含 有 丰 富 的 蛋 白 质,可 为 微 生 物 的 生 长 繁 殖 提 供 氮 源。小 麦 中 的 淀 粉 可 以 为 微 生 物 的 生 长 繁 殖 提 供 碳 源。(2)米 曲 霉 在 发 酵 过 程 中 产 生 的 蛋 白 酶 能 将 蛋 白 质 分 解 为 小 分 子 的 肽 和 氨 基 酸,产 生 的 脂
21、肪 能 能 将 脂 肪 分 解 为 甘 油 和 脂 肪 酸,使 发 酵 的 产 物 具 有 独 特 的 风 味。米 曲 霉 发 酵 时 需 要 利 用 现 有 的 有 机 物 和 需 要 氧 气,说 明 其 代 谢 类 型 是 异 养 好 氧 型。(3)乳 酸 菌 没 有 核 膜 包 被 的 细 胞 核,属 于 原 核 生 物。酵 母 菌 属 于 兼 性 厌 氧 型 微 生 物,既 可 以 进 行 有 氧 呼 吸,也 可 以 进 行 无 氧 呼 吸,无 氧 呼 吸 的 产 物 是 酒 精 和 二 氧 化 碳。在 发 酵 池 中 酵母 菌 产 生 的 酒 精 能 抑 制 杂 菌 的 生 长,乳
22、酸 菌 产 生 的 乳 酸 使 发 酵 液 呈 酸 性 也 能 抑 制 杂 菌 的 生 长,同 时 往 发 酵 池 中 添 加 的 食 盐 也 能 抑 制 杂 菌 的 生 长。【点 睛】本 题 以 酱 油 的 制 作 为 题 材,本 质 考 查 果 酒 和 腐 乳 的 制 作,对 于 此 类 试 题,需 要 考 生 注 意 的 细 节 较 多,如 实 验 的 原 理、实 验 条 件、实 验 现 象 等,需 要 考 生 在 平 时 的 学 习 过 程 中 注 意 积 累。7.(2021全 国 卷 甲 37)加 酶 洗 衣 粉 是 指 含 有 酶 制 剂 的 洗 衣 粉。某 同 学 通 过 实 验
23、 比 较 了 几 种 洗 衣 粉 的 去 渍 效 果(+”越 多 表 示 去 渍 效 果 越 好),实 验 结 果 见 下 表。根 据 实 验 结 果 回 答 下 列 问 题:加 酶 洗 衣 粉 A 加 酶 洗 衣 粉 B 加 酶 洗 衣 粉 c无 酶 洗 衣 粉(对 照)血 渍+油 渍+(1)加 酶 洗 衣 粉 A 中 添 加 的 酶 是;加 酶 洗 衣 粉 B 中 添 加 的 酶 是;加 酶 洗 衣 粉 C 中 添 加 的 酶 是 O(2)表 中 不 宜 用 于 洗 涤 蚕 丝 织 物 的 洗 衣 粉 有,原 因 是。(3)相 对 于 无 酶 洗 衣 粉,加 酶 洗 衣 粉 去 渍 效 果
24、 好 的 原 因 是。(4)关 于 酶 的 应 用,除 上 面 提 到 的 加 酶 洗 衣 粉 外,固 定 化 酶 也 在 生 产 实 践 中 得 到 应 用,如 固 定 化 葡 萄 糖 异 构 酶 已 经 用 于 高 果 糖 浆 生 产。固 定 化 酶 技 术 是 指。固 定 化 酶 在 生 产 实 践 中 应 用 的 优 点 是(答 出 1 点 即 可)。【答 案】(1)蛋 白 酶 脂 肪 酶 蛋 白 酶 和 脂 肪 酶(2)加 防 洗 衣 粉 A 和 加 酶 洗 衣 粉 C 蚕 丝 织 物 的 主 要 成 分 是 蛋 白 质,会 被 蛋 白 酶 催 化 水 解(3)酶 可 以 将 大 分
25、 子 有 机 物 分 解 为 小 分 子 有 机 物,小 分 子 有 机 物 易 溶 于 水,从 而 将 污 渍 与 洗 涤 物 分 开(4)利 用 物 理 或 化 学 方 法 将 酶 固 定 在 一 定 空 间 内 的 技 术 固 定 在 载 体 上 的 酶 可 以 被 反 复 利 用,可 降 低 生 产 成 本(或 产 物 容 易 分 离,可 提 高 产 品 的 产 量 和 质 量,或 固 定 化 酶 稳 定 性 好,可 持 续 发 挥 作 用)【分 析】加 酶 洗 衣 粉 是 指 含 有 酶 制 剂 的 洗 衣 粉,目 前 常 用 的 酶 制 剂 有 四 类:蛋 白 醐、脂 肪 酶、淀
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