课标版高考生物总复习专题26 生物技术在食品加工及其他方面的应用（试题练）教学讲练

高中生物总复习PAGEPAGE18成功的大门为你而开。专题26生物技术在食品加工及其他方面的应用探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1传统发酵技术果酒、果醋的制作实验与探究2016课标全国Ⅱ,39,15分生命观念、科学思维易★★☆腐乳制作与泡菜的腌制2015广东理综,29,16分易★☆☆2特定成分的提取与分离特定成分的提取与分离2017课标全国Ⅲ,37,15分科学思维、科学探究中★★★分析解读本专题内容包括传统发酵技术、特定成分的提取与分离。近几年高考对传统发酵技术的考查频率相对较高。试题多对传统发酵技术单独考查,也有与微生物培养等知识组合考查,试题难度较小,对血红蛋白提取和分离的考查在全国卷未曾出现,预测对血红蛋白的提取与分离的考查可能是高考新考向。复习时应注意:熟记传统发酵技术、血红蛋白提取与分离及植物有效成分提取的相关知识。通过必要的题型训练,巩固基础知识,构建解答此类试题的解题模板。

【真题探秘】破考点练考向考点一传统发酵技术【考点集训】考向1果酒、果醋的制作1.(2020届江西临川一中一联,30,15分)生物技术在生活中应用非常广泛,与我们的日常生活息息相关。回答下列问题:(1)葡萄酒制作前一般将发酵瓶清洗干净,并且要使用消毒。发酵过程中发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的微生物是。该生物新陈代谢类型为。葡萄酒的发酵是否成功,可用来检验。

(2)腐乳的制作过程中主要利用微生物产生的,通过发酵,豆腐中营养物质的种类增多,且更容易消化和吸收,影响腐乳的风味和质量的因素有(至少列举两项)。在原料和菌种相同时,可通过制作出不同风味的腐乳。

(3)胡萝卜素是一种常用的食用色素,用萃取法提取胡萝卜素的实验中,得到的萃取液需要用方法进行浓缩,在鉴定胡萝卜素粗品时,常用法。

答案(1)70%的酒精醋酸菌异养需氧型酸性重铬酸钾溶液(2)蛋白酶和脂肪酶盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等控制发酵的条件(3)蒸馏纸层析2.(2018黑龙江哈尔滨三中一模,37,15分)如图为果酒的生产工艺流程简图,据图回答问题。选料→冲洗→①→灭菌→接种→发酵→②→果酒(1)流程中①、②处的内容应为、。

(2)果酒制作离不开,与醋酸菌相比,前者在结构上的主要特点是。

(3)果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵液中通入一段时间的无菌空气,目的是。

(4)果酒制作是否成功,需发酵后用溶液来鉴定,该物质与酒精反应呈现色。

(5)若制作果醋,在供应和糖源充足时,醋酸菌将糖分解成醋酸;在糖源不充足时,也可以利用生成醋酸。

答案(1)粉碎过滤(2)酵母菌有由核膜包被的细胞核(3)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量(4)酸性重铬酸钾灰绿(5)氧气酒精考向2腐乳制作与泡菜的腌制1.(2020届山西六校四联,37,15分)腐乳是传统的民间美食和重要的调味品,采用传统方法制作腐乳时,豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳是将优良毛霉菌种接种在豆腐上,通过发酵制成的。请回答下列问题:(1)腐乳发酵的过程中,毛霉主要是利用其产生的将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质,这两种酶最初是在上合成的。

(2)在腐乳制作过程中,防腐杀菌物质主要有盐、酒和香辛料等,盐的作用在于

;卤汤中酒的含量应控制在12%左右,若酒精含量过高,则会导致。

(3)实验室中常用平板划线法来分离样品中的优良毛霉菌种,操作时,每次划线之前都要对接种环进行灭菌,目的是。在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,这样做的目的是。

答案(1)蛋白酶和脂肪酶核糖体(2)抑制微生物的生长、调制腐乳的风味、析出豆腐中的水分腐乳成熟时间延长(3)杀死上次划线后接种环上残留的毛霉菌种将聚集的毛霉菌种逐步进行稀释,以获得单个的菌落2.(2019陕西教学质量检测,37,15分)生物技术与我们的生活息息相关。请回答下列生物技术相关问题:(1)无菌技术的目的是获得纯净的培养物,关键是,微生物筛选原则是。

(2)在果醋制作过程中,醋酸菌在时,可将糖分解成醋酸;在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸。

(3)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品,多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是毛霉,其产生的可将豆腐中的蛋白质和脂肪水解,需加盐腌制,接近瓶口表面的盐要铺厚一些,加盐的目的是。

(4)制作泡菜时蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。在条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

(5)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取的原因是。

答案(1)防止外来杂菌的入侵人为提供有利于目的菌株生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长(2)氧气、糖源充足(3)蛋白酶和脂肪酶析出豆腐中的水分、抑制微生物的生长、避免豆腐块腐败变质(4)盐酸酸化重氮化(5)化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂考点二特定成分的提取与分离【考点集训】考向特定成分的提取与分离1.(2020届银川一中第一考,37,15分)血红蛋白是红细胞的主要组成成分,负责血液中O2和部分CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程图补充完整:A为,B为。

(2)洗涤红细胞的目的是去除,离心速率过快和时间过长会使等一同沉淀,达不到分离的效果。红细胞洗涤干净的标志是。

(3)凝胶色谱柱装填完成后,立即连接缓冲液洗脱瓶,充分洗涤平衡凝胶12小时,其目的是。

(4)实验中如何判断色谱柱制作是否成功:。

(5)判断纯化的蛋白质是否达到要求,需要进行蛋白质纯度的鉴定,在鉴定的方法中,使用最多的是。答案(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱(2)杂蛋白白细胞离心后的上清液中没有黄色(3)使凝胶装填紧密(4)蛋白质分离过程中,如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作是成功的(5)SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳2.(2020届甘肃兰州一中期中,37,15分)某同学根据所学的知识设计了利用鲜茉莉花提取茉莉精油的实验流程。回答下列问题:(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、和等,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是。

(2)图中的A过程表示水蒸气蒸馏,进行B过程时,通常向油水混合物中加入。通过B过程获得的提取物还会含有一定的水分,一般可以加入一些吸水。

(3)橘皮精油主要储藏在橘皮部分,提取橘皮精油一般不采用水中蒸馏法,原因是。提取橘皮精油一般采用法,使用该方法时,为了提高出油率,可将柑橘皮干燥去水后,再用浸泡。

答案(1)压榨萃取利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层(2)NaCl无水Na2SO4(3)会产生原料焦糊的问题压榨石灰水【五年高考】A组统一命题·课标卷题组考点一传统发酵技术1.(2017课标全国Ⅱ,37,15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是、。

(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。

(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。

(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。答案(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油2.(2016课标全国Ⅱ,39,15分,0.74)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的中进行,其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度。

(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在条件下才能完成。

(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度(填“低于”或“高于”)第二阶段的。

(4)醋酸杆菌属于核生物,其细胞结构中(填“含有”或“不含有”)线粒体。

答案(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有考点二特定成分的提取与分离1.(2017课标全国Ⅲ,37,15分)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是。

(2)提取物质W时,振荡的作用是。

(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是。

(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是。

(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。

答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火2.(2015课标全国Ⅱ,39,15分,0.47)回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为。胡萝卜素是(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。

(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。

(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。

答案(1)β-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(每空2分,共8分)(2)需要(2分)(3)乙酸乙酯(2分)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(3分,其他合理答案也给分)教师用书专用3.(2010课标,39,15分)下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质。蒸馏时收集的蒸馏液(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是。

(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是。

(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是。

(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方,目的是。

(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为天左右。

(6)从薄荷叶中提取薄荷油时(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是。

答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(或防止挥发)(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似B组自主命题·省(区、市)卷题组1.(2016天津理综,10,12分)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。淀粉类

原料成熟

酒醅成熟

醋醅(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶。

(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。

(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是。

②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌种类。

答案(12分)(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)③种间竞争(或竞争)2.(2015广东理综,29,16分)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。

(2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH呈下降趋势,原因是。

(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。答案(16分)(1)创造无氧环境(1分)丙酮酸、[H]、ATP(3分)(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1分)乳酸积累(2分)(3)结果记录表(6分)亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分。推测实验结论:①用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1分)②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2分)【三年模拟】时间:45分钟分值:85分非选择题(共85分)1.(2020届江西九校联考,37)(10分)三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素,但该菌株的高产性状容易退化,需要定期筛选出高产菌株,研究表明菌体细胞内含有可将无色的TTC还原为红色复合物的物质,且菌体细胞内该物质的含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强。结合下列筛选高产菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题:三孢布拉霉菌→梯度稀释→涂布到含TTC的培养基上→挑取单菌落→扩大培养→收集菌丝并处理→萃取→鉴定(1)上述流程图中提取到胡萝卜素粗品后鉴定一般要用法。胡萝卜素能够治疗夜盲症、干皮症等是因为夜盲症、干皮症等疾病是由缺少维生素A而引起的,而1分子的β-胡萝卜素可被氧化分解成2分子。根据胡萝卜素的理化性质分析,为了让胡萝卜素更容易被人体吸收,炒胡萝卜时要多加些。

(2)流程图中将菌液涂布到含TTC的培养基上,目的是筛选出合成胡萝卜素较强的菌体(高产菌株),含TTC的培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基。对照组需涂布等量的以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围,则菌株合成胡萝卜素的能力较强。

(3)为了验证萃取物是否是胡萝卜素,该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和光合色素混合液(含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示),并进行分离,滤纸条上各色素带的位置为(填字母)时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。

答案(1)纸层析维生素A油(2)鉴别无菌水红色圈较深(或红色圈较大)(3)B2.(2020届重庆巴蜀中学适应性考试,37)(15分)葡萄除了含有丰富的葡萄糖、果糖、麦芽糖外,还含有果胶、酒石酸、多种维生素和花青素。但葡萄不耐储藏,因此除了鲜食,许多家庭都有自制葡萄酒的习惯。请回答下列相关问题:(1)某同学想用实验探究A、B两个品种的葡萄上野生酵母菌含量的多少,当他将等浓度等量的两种葡萄汁接种于平板上并培养一段时间后,该同学观察到了多种不同的菌落,区别不同菌落的特征有(至少答出2点)。该同学在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,否则会导致难以得到。该同学需要每隔一段时间统计一次酵母菌菌落数目,选取时的记录作为结果。

(2)酿酒葡萄通常皮厚粒小糖多,而市售鲜食葡萄经改良后皮薄粒大但含糖量低。有人在酿制葡萄酒前向发酵瓶中添加了大量的白糖,其余操作均正常,结果酿出的葡萄酒中几乎检测不到酒精,其失败最可能的原因是。

(3)工业生产上为了使优良酵母细胞多次利用,可用固定化酵母细胞进行葡萄酒发酵。选择固定化酵母细胞而不是固定化相关酶进行酒精发酵的主要原因是。

固定酵母细胞时常用作为载体,在固定前,需要对酵母细胞进行培养,使其数量迅速增加,为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释一定倍数后,经等体积台盼蓝染液染色,用血细胞计数板计数细胞的个数。

(4)人们制作馒头时,为使馒头松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,这是因为酵母菌在发酵过程中产生了大量的。

答案(除特殊标注外,每空2分,共15分)(1)菌落形状、大小、隆起程度、颜色等单菌落菌落数目稳定(2)蔗糖浓度过高,酵母菌失水死亡(3)酒精发酵过程需多种酶参与,固定化细胞固定的是一系列酶,可达到连续生产的目的海藻酸钠未被染成蓝色或不着色(4)CO2(气体)(1分)3.(2020届四川天府名校检测,37)(15分)食品发酵是一种古老的食品保存和风味加工的生物技术,已有数千年历史。回答下列有关问题:(1)果醋的制作常在果酒的基础上进行,制作时需要检测果醋中活体醋酸菌的密度,一般采用法,该方法所得活菌数目往往比实际数目低,原因是。

(2)腐乳是豆腐经毛霉等微生物发酵后腌制而成,在豆腐表面长出大量毛霉菌丝后需要加盐腌制一段时间,然后加卤汤继续腌制,使腐乳色、香、味俱全,其中的卤汤中的使腐乳具有独特的香味,能调节腐乳的风味。

(3)制作泡菜时,发酵过程中要注意控制腌制的时间和食盐用量等,控制不好容易造成亚硝酸盐含量增加,所以需要用法定时检测泡菜的亚硝酸盐含量,其操作流程为配制溶液→制备标准显色液→→比色。

(4)在工业生产发酵食品中需要筛选优良菌种,优良糖化酶(将淀粉水解为甜味糖)菌株的分离与筛选操作流程为溶化培养基→倒平板→打散孢子团粒→梯度稀释→涂布平板→培养观察→滴加碘液→挑取菌落→接种→培养→糖化酶活力测定→菌种保存。用淀粉琼脂培养基培养样品,由于糖化酶的作用,目的菌落周围的,遇碘后呈棕色圈,而平板的其他部位呈蓝色,所以判断目的菌糖化酶活力强弱及筛选的方法是。

答案(15分,除标注外,每空2分)(1)稀释涂布平板当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落(2)酒(1分,填乙醇不给分)香辛料(1分)(3)比色制备样品处理液(4)淀粉被水解目的菌落周围棕色圈的直径越大,该菌的糖化酶活力越强,可根据棕色圈的大小筛选出糖化酶活力强的菌株(3分)4.(2020届吉林长春质量检测,41)(15分)陈騊声是中国近代微生物工业的开拓者和奠基人,为我国的发酵工业做出了巨大贡献。分析他的成就,回答下列问题:(1)1922年,我国一家酒精生产厂用甜菜作原料,生产总是失败。陈騊声研究发现是因为原料中感染了一种酪酸菌。实验室中,为避免杂菌污染需要利用(填仪器)在压力和温度分别是条件下维持15~30min将原料灭菌。

(2)我国传统工艺生产酱油有将大豆等发酵产生小分子肽、氨基酸等的过程。1933年,陈騊声为解决酱油酿造菌种不纯的问题,从各个酱油作坊采集了上千种的样品,从中筛选了一种酶活性很高的米曲霉。对菌种进行筛选并计数常用的方法是。

(3)1934年,陈騊声发现用甘蔗生产酒精时添加硫酸铵或尿素可以大幅提高发酵速度,这是为微生物补充了(营养物质)。

(4)在上个世纪六十年代,陈騊声用淀粉、玉米浆等作为原料,从上万的菌株中筛选出高产谷氨酸的黄色短杆菌,使我国味精生产达到国际先进水平。请写出筛选的思路:。

黄色短杆菌与米曲霉共有的细胞器是。

答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)高压蒸汽灭菌锅100kPa、121℃(答对1方面给1分,顺序错不给分)(2)蛋白稀释涂布平板法(3)氮源(4)用淀粉、玉米浆等作为原料(1分),分别接种菌株(1分),发酵后,检测谷氨酸的生成量(