2020年浙江省高三生物一轮复习课时训练2 生物技术在食品加工中的 应用和浅尝现代生物技术

课时训练

2 生物技术在食品加工中的 应用和浅尝现代生物技术1.回答关于泡菜制作和微生物发酵的问题。(1)泡菜腌制过程中乳酸菌的主要发酵产物是 。泡菜中的亚硝酸对人体有害,常采用光电比色法测其含量,在处理待测样品时,用氢氧化钠调

pH

到

8.0

后,再加入硫酸锌,目的是 。件以外,还需要控制的条件有 、 。使用的固体培养基中加入碳酸钙后显得不透明,而乳酸能溶解碳酸钙,因此在乳酸菌菌落的周围会形成 。(3)目前还从乳酸菌群中分离得到了产特异性抗菌肽的菌种,得到的菌种可用 法接种在斜面上,然后放在

4

℃冰箱中保存,扩大培养时所用的培养基中加入氯化钠的主要目的是 。解析:(1)制作泡菜过程中,发酵产物有有机酸和醇类等物质,其中乳酸菌的主要发酵产物是有机酸。在处理样品过程中,加入硫酸锌的目的是除去样品中的杂质,使样品澄清。够溶解碳酸钙,因此乳酸菌的菌落周围会出现透明圈。培养基中加入氯化钠的主要目的是调节渗透压。答案:(1)有机酸 使样品澄清(2)无菌 无氧 透明圈(3)划线 调节渗透压2.(2019·浙南名校联考)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一,应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:新生营养芽PLBs

PLBs实验结果请回答下列问题:(1)图中培养外植体的培养基进行高压蒸汽灭菌时 ,

灭菌时间应从时开始计时。选用新生营养芽为外植体,在一定条件下进行组织培养,能获得试管苗,其原理是 。(2)在固体培养基上,PLBs

的质量、生物碱含量随增殖培养时间的变

在光照条件下生长的优势体现在 。(3)在

PLBs

悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH

的变化如图所示。细胞干重在12

d后下降的原因有 ;培养液中蔗糖的作用是 。(4)某研究小组不慎做出图中

所示不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于 。(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,下列说法不正确的有 ①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢解析:(1)培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。选用新生营养芽为外植体获得试管苗,其原理是细胞具有全能性。(2)与黑暗条件下相比,PLBs

在光照条件下生长的优势体现在生长起始快、快速生长时间较长、PLBs

产量较高。(3)从题图所示曲线变化分析,细胞干重在

12d

后下降的原因是蔗糖浓度下降和

pH

(4)从图示看,A

没有分化,B

没有长芽,是由于细胞分裂素、生长素的浓度比例不同导致的。(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,培养过程中前期是不用光照的,后期需要用光。答案:(1)达到设定的温度或压力值 新生营养芽的细胞具有全能性(2)生长起始快、快速生长时间较长、PLBs

产量较高(答对任意两点即可得分)

降低 同配比)(5)②3.(2019·杭州期末)回答与微生物的培养、分离及应用有关的问题:(1)微生物相关实验常常要求进行无菌操作,如在使用三角瓶时需依次用 、牛皮纸封口后进行灭菌,制备尿素固体培养基过程中采用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法和 。(2)

采

用

如

图

固

定

化

装

置

进

行

葡

萄

糖

发

酵

制

酒

精

,

图

中

a是 ,

该实验中其可以反复利用 ,

实验过程一定要在 、无氧且温度和

pH

适宜等条件下进行。在发酵过程中葡萄糖浓度不能过高,否则 。在使用较低浓度葡萄糖溶液过柱时,反应柱流出液中仍有葡萄糖

,其原因可能是 (答出

2

点)。(3)在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋杆菌,酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸的原因是。为了测定酵母菌的活细胞密度,将待测菌液稀释

1

000

倍后,经等体积的染色剂溶液染色(活细胞无色,死细胞蓝色),用血细胞计数板计数(规格

2

25

个中方格),理论上计算

5

个中方格的活细胞数不应少于 才能达到每毫升

3×10个活细胞的预期密度。(4)用比色计测定某种果醋中的葡萄糖含量,需要制作的标准曲线。实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析:(1)在使用三角瓶时需依次用封口膜或6

层纱布和牛皮纸封口后进行灭菌;制备的尿素固体培养基可以采用高压蒸汽灭菌法和G6玻璃砂漏斗过滤。(2)图中

a

是固定化酵母,在该实验中可以反复利用;根据酵母菌的无

pH

适宜等条件下进行。为了防止酵母菌会因失水过多而死亡,在发酵过程中所用柱流出液中仍含有葡萄糖,其可能原因是反应柱中流速过快或者反应柱中固定化酵母细胞数目较少。(3)果酒(酵母菌无氧呼吸才能产生酒精

)是在无氧条件下完成,而果醋发酵(醋杆菌是需氧菌)需要在氧气充足的条件下进行,所以当酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸。1

毫升悬液中待测标本(菌体)总数=80

小方格内菌体数÷80×400÷(2×2×0.1)×10×稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入

,因此要达到每毫升3×10

个活细胞的预期密度,理论上无色细胞数应该不少于(3×10)÷(1.25×10×2×10

个中方格含

80

个小格,而血球计数板共

400

个小格)。(4)借用比色法测定亚硝酸盐含量的方法可知,用比色计测定果醋中葡萄糖含量

,需要先制作葡萄糖浓度与光密度值关系的标准曲线。实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量偏大。答案:(1)封口膜(或

6

层纱布) G6

玻璃砂漏斗过滤(2)固定化酵母 无菌 酵母菌会因失水过多而死亡 反应柱中流速过快、固定化酵母细胞数目较少(3)醋杆菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧环境,醋杆菌无法生存120

个(4)葡萄糖浓度与光密度值关系 偏大4.为快速获得转基因棉花,研究者按下图流程开展了实验。请回答:(1)MS

培养基由大量元素、微量元素和 组成,也可将这些成分分别配成浓度为配方5～10

倍的 ,用时稀释。(2)茎尖在

70%乙醇中浸泡后,再放入 中浸泡,最后在X,X

称为 。(3)过程③的目的是使幼苗逐渐适应自然环境,该过程中的湿度变化是 。A.保持较高湿度不变B.逐渐升高C.保持较低湿度不变D.逐渐降低解析:(1)MS培养基由无机成分和有机成分组成,可将这些成分分别配成浓度为配方

5～10

倍的母液,用时稀释使用。(2)茎尖在

70%乙醇中浸泡后,再放入

5%次氯酸钠中浸泡,最后在超净台中用无菌水清洗,以除去茎尖表面的微生物。茎尖在生芽培养基中培养可获得丛状苗。(3)培养瓶中湿度相对较大,过程③的目的是使幼苗逐渐适应自然环境,应逐渐降低湿度。答案:(1)有机成分 母液 (2)5%次氯酸钠 超净台 丛状苗 (3)D(1)将种植的葡萄制成葡萄酒和葡萄醋,利用的微生物分别是 ,在制作葡萄酒时,发酵液装量不能超过发酵瓶容量的 技术,将微生物吸附在锯末上进行生产。(2)将种植的黄瓜等新鲜蔬菜腌制泡菜时

,微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发酵,会产生 和亚硝酸。泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应,产物与

N

1

萘基乙二胺偶联,形成紫红色的产物,根据这一特性可利用 法定量。(3)在果酒、果醋和泡菜的生产过程中没有进行严格灭菌也能制作成功,原因是 。解析:(1)将种植的葡萄制成葡萄酒和葡萄醋,利用的微生物分别是酵母菌和醋杆菌;在制作葡萄酒时,发酵液装量不能超过发酵瓶容量的2/3,防止发酵过程产生的二氧化碳气体释放而引起的发酵基质的膨产。(2)腌制泡菜时,在无氧的条件下,微生物利用新鲜蔬菜中的糖和其他营养物质进行发酵,产物有有机酸、醇类物质和亚硝酸等。亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,这一产物再与

N

1

萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物,可用光电比色法定量。(3)在果酒、果醋和泡菜的生产过程中没有进行严格灭菌也能制作成功,原因是菌种在短时间内大量繁殖,产生大量代谢产物,如酒精、醋酸等可抑制杂菌生长。答案:(1)酵母菌和醋杆菌 2/3 固定化(2)有机酸和醇类物质 重氮化 光电比色(3)菌种在短时间内大量繁殖,产生大量代谢产物,可抑制杂菌生长6.回答与果酒、果醋制作有关的问题。(1)在酿酒过程中,酵母菌只有在无氧条件下才能进行 。发酵开始时

,发酵瓶内看不到气泡冒出的原因可能是酵母菌的使发酵瓶内出现负压。(2)下列各项中,与果酒中的酒精浓度有关的是(多选)。A.发酵时间B.发酵温度C.培养液中糖的含量D.酵母菌对酒精浓度的耐受程度(3)不同地域所酿制的葡萄酒风味会有一定的差异,出现风味差异的还可能与不同地域酿酒时所用的 等生物因素有关。(4)在利用果酒制作果醋过程中,如果已获得醋化醋杆菌菌种,可先在液体培养基中进行 培养,然后接种到发酵瓶中。发酵瓶下口直角玻璃管内塞有松紧合适的脱脂棉球,其作用是 。开始收集果醋前,应检测发酵瓶流出液的 。解析:(1)在酿酒过程中,酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵。发酵开始时,发酵瓶内看不到气泡冒出的原因可能是酵母菌的需氧呼吸使发酵瓶内出现负压。(2)在酵母菌的厌氧呼吸中,在细胞中酶的催化下,葡萄糖经过一系列化学反应,分解成不彻底的酒精和CO

酒精产量的多少,受到发酵时间、发酵温度、培养液中糖的含量和酵母菌对酒精浓度的耐受程度的影响。(3)不同地域所酿制的葡萄酒风味会有一定的差异,出现风味差异的还可能与不同地域酿酒时所用的菌种等生物因素有关,因为不同菌种产生的酶存在差异。(4)液体培养基可用于菌种的扩大培养。发酵瓶下口直角玻璃管内塞菌会将果酒转化成果醋,导致发酵液

pH

下降,因此开始收集果醋前,应检测发酵瓶流出液的pH。答案:(1)酒精发酵 需氧呼吸 (2)ABCD (3)菌种(4)扩大 过滤空气 pH7.请结合以下酵母菌在人类生产生活中的实际应用为材料,回答下列有关方面的问题:(1)为了筛选出符合要求的酵母菌,科研人员在培养基中添加了青霉素,其目的是为了 ;为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在

3

线分离操作,正确的是 。但有时科研人员发现其中一块平板的各划线区均未见菌株生长,最可能的原因是。(2)酿酒和制醋是古老的生物技术,与此生产有关的微生物分别是酵母菌和 。以果汁为原料经发酵制作醋的过程中,首先将果汁经酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵;然后再将酒—水混合物在条件下继续将上述发酵产物转变为醋酸。(3)泡菜腌制过程中起作用的主要是 和乳酸菌。但这类食品中含有一定的亚硝酸盐 ,

为了定量测定其含量

,

常用的方法是 。解析:(1)青霉素可以抑制细菌细胞壁的合成,所以在培养酵母菌的培养基中添加青霉素,是为了抑制细菌的生长;在平板上进行划线分离时,不能只划一次,达不到分离单菌落的目的;第二次划线要在第一次划线结束的末端有菌的地方开始。每次划线前,接种环都要在酒精灯火焰上灼烧,待冷却后再使用,若接种环温度太高,菌被烫死,则划线区不会有菌株生长。(2)与酿酒和酿醋有关的微生物分别是酵母菌和醋杆菌,酵母菌需要在无氧的条件下进行酒精发酵,醋杆菌需要在有氧的条件下进行醋酸发酵。(3)泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。常用光电比色法进行亚硝酸盐含量的测定。答案:(1)抑制细菌生长 B 接种环温度过高,菌被杀死(2)醋杆菌 有氧 (3)假丝酵母 光电比色法8.桑葚是一种很好的食用水果,也常用来制成果汁或酿成果酒。大致流程如下:(1)在制作果汁时,为了增加出汁率和澄清度(用果汁透光率表示),常加入果胶酶。加酶后的某研究结果如下。表:果胶酶剂量与果汁中果胶含量、透光率的关系酶剂量(mL/L

0.05

0.08

0.10

0.13

0.15

0.17

0.19

0.21

0.23

0.25)果胶含++

++

+

+

-

-

-

-

-

-量程度透光率

80

84

88

92

95

95

95

95

92

87(%)注:果胶含量程度“+”表示果胶阳性反应,“-”表示果胶阴性反应果汁中果胶的含量可用加入酒精的方法进行检测,其原理是 ,表中果胶阳性反应的现象是 建议果胶酶的使用剂量为 mL/L

。当果胶酶剂量超过

0.21mL/L

时,透光率反而下降,这时使果汁变浑浊的物质是 。(2)酿酒时可用如图发酵瓶进行,原料装瓶后加入适量的蔗糖并接种,然后在适宜条件下进行发酵。①当发酵瓶中 ,即表示发酵完毕。②请在下列坐标中,画出瓶内发酵过程中菌种数量的变化曲线。(3)下列关于果酒发酵瓶及发酵过程的叙述中,正确的是 。A.①处应该有水,有利于隔绝内外气体的出入B.②处应该伸入发酵瓶液面以下,有利于形成缺氧条件C.③处果汁装瓶容量不超过2/3,以免发酵过程中液体冲出D.不同温度下完成发酵的时间不同,而最终果酒的风味相同解析:(1)果汁中的果胶可以采用酒精进行鉴定,主要原理是果胶不溶表中数据,果胶酶用量在

0.05～0.15

mL/L

之间,透光率逐渐增加,因此选用

0.15

mL/L

果胶酶用量能够实现成本的最优化。当