新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第33講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)酵工程及其應(yīng)用（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第33講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)酵工程及其應(yīng)用1．下列有關(guān)發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，錯誤的是()A．約9000年前，我們的祖先就會利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵成含酒精的飲料，并弄明白了其中的原理B．1857年，法國微生物學(xué)家巴斯德通過實(shí)驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的C．傳統(tǒng)發(fā)酵通常是家庭式或作坊式的D．傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主解析：約9000年前的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)促進(jìn)了中華民族特有的飲食文化的形成，但在幾千年的時間里，人們并不明白其中的原理。答案：A2．泡菜發(fā)酵的微生物主要是乳酸菌，而在發(fā)酵初期，水槽內(nèi)經(jīng)常有氣泡產(chǎn)生，這些氣泡產(chǎn)生的原因及成分分析最合理的是()A．乳酸菌初期進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2；氣體為CO2B．發(fā)酵初期活動強(qiáng)烈的是酵母菌，其利用氧產(chǎn)生CO2；氣體為CO2C．因腌制過程中的鹽進(jìn)入蔬菜使蔬菜體積變小，氣體被排出；氣體為空氣D．乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了熱量，使壇內(nèi)溫度升高，空氣受熱膨脹排出；氣體為空氣解析：乳酸菌是厭氧型微生物，只能進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，A錯誤；泡菜發(fā)酵初期有氣泡產(chǎn)生，是酵母菌等進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了CO2，B正確；C、D錯誤。答案：B3．關(guān)于用塑料瓶制作果酒和果醋的敘述，正確的是()A．為了提高果酒的產(chǎn)出量，果汁應(yīng)盡量裝滿發(fā)酵瓶B．醋酸發(fā)酵階段應(yīng)封閉瓶口，防止雜菌污染C．制作果酒過程中每天需適時打開瓶蓋D．果酒制成后，可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中制作果醋解析：果汁裝入發(fā)酵瓶時，要留出大約1/3的空間，既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒發(fā)酵時產(chǎn)生大量二氧化碳使果汁溢出；醋酸發(fā)酵是需氧發(fā)酵，應(yīng)通入氧氣，發(fā)酵時應(yīng)敞開瓶口并在瓶口蓋上紗布以防雜菌污染；制作果酒過程中需定時擰松瓶蓋，這樣既可排出氣體又可避免雜菌污染；醋酸菌發(fā)酵的適宜溫度比酵母菌高，所以果酒制成后，可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中制作果醋。答案：D4．蘋果醋具有開胃、增強(qiáng)消化的功能，下面是工業(yè)生產(chǎn)蘋果醋的流程圖。下列敘述錯誤的是()挑選蘋果→蒸煮→榨汁→果酒和果醋發(fā)酵→裝瓶A．蒸煮可以殺死附著于蘋果表面的雜菌B．果酒和果醋發(fā)酵要先后加入酵母菌和醋酸菌C．發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制通氣，并保持無氧和低溫D．果酒發(fā)酵過程中，發(fā)酵裝置要適時放氣解析：蒸煮可以殺死附著于蘋果表面的一部分雜菌，A正確；果酒和果醋的發(fā)酵順序是先制酒再制醋，故先后加入酵母菌和醋酸菌，B正確；醋酸菌是好氧細(xì)菌，果醋發(fā)酵時需要有氧條件，C錯誤；果酒發(fā)酵過程中，發(fā)酵裝置要適時放氣，排出呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，D正確。答案：C5．中國酸菜歷史悠久，早在北魏的《齊民要術(shù)》中就記載了用白菜等原料腌制酸菜的多種方法。酸菜不僅口感好，而且對人體有益。下列說法錯誤的是()A．酸菜制作過程中，主要起作用的微生物是乳酸菌B．真空包裝的酸菜可能會因雜菌污染而發(fā)生“脹袋”C．腌制過程中，壇中水分會因蔬菜細(xì)胞滲透失水而增多D．酸菜的腌制時間越長，口感越好，營養(yǎng)價值越高解析：酸菜制作過程中，白菜經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生大量乳酸，因此起主要作用的微生物是乳酸菌，A正確；真空包裝的酸菜可能會因雜菌污染而發(fā)生“脹袋”，B正確；腌制過程中，外界溶液濃度高會使蔬菜細(xì)胞滲透失水，導(dǎo)致壇中水分增多，C正確；酸菜制作過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽，因此并不是腌制時間越長，口感越好，營養(yǎng)價值越高，D錯誤。答案：D6．在發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種，因此菌種的選育至關(guān)重要，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．性狀優(yōu)良的菌種只能從自然界中篩選B．生產(chǎn)檸檬酸就需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉C．在啤酒生產(chǎn)中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速發(fā)酵過程，縮短生產(chǎn)周期D．在實(shí)驗室中篩選目的菌時，應(yīng)人為提供有利于目的菌生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長解析：性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。答案：A7．發(fā)酵罐發(fā)酵的過程中，使溫度升高的熱量來源于()①冷卻水供應(yīng)不足②微生物代謝旺盛③培養(yǎng)基不新鮮④攪拌⑤放料口排出產(chǎn)物A．①②③④⑤ B．②③④C．①④ D．②④解析：微生物代謝旺盛及攪拌都能產(chǎn)生熱量。答案：D8．某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗。下列相關(guān)敘述正確的是()A．先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵B．適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率，抑制雜菌繁殖C．發(fā)酵液中的醋酸菌通過無絲分裂增殖，繁殖速度快D．果酒、果醋發(fā)酵過程中pH均有先升高后明顯下降解析：由于缺少糖源時，醋酸菌會將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，所以需要先隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵，然后供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，A錯誤；適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率，抑制雜菌繁殖，B正確；發(fā)酵液中的醋酸菌屬于原核生物，其通過無性生殖的二分裂方式進(jìn)行增殖，C錯誤；果酒制作過程中會產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳溶于水，使pH降低，果醋制作過程中產(chǎn)生醋酸，同樣會使pH下降，D錯誤。答案：B9．下面是有關(guān)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)的流程。下列有關(guān)敘述不正確的是()發(fā)芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→發(fā)酵→消毒→終止A．啤酒的發(fā)酵過程包括主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段B．發(fā)芽的過程中大麥會產(chǎn)生淀粉酶，便于將大麥中的淀粉分解為葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵C．發(fā)酵的過程就是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的過程D．消毒的目的是殺死啤酒中的大多數(shù)微生物，以延長它的保存期解析：啤酒的生產(chǎn)包括主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段，A正確；發(fā)芽過程產(chǎn)生淀粉酶將淀粉分解成葡萄糖，作為無氧呼吸的底物用于產(chǎn)生酒精，B正確；發(fā)酵的過程是酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程，C錯誤；生產(chǎn)啤酒時，為了抑制其他微生物的生長提高啤酒的品質(zhì)，需要對原料和設(shè)備進(jìn)行消毒和滅菌，以延遲保存期，D正確。答案：C10．(多選)下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，正確的是()A．酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵控制溫度有所不同，其發(fā)酵菌種都是原核生物B．泡菜腌制的過程中要注意腌制的時間、溫度和食鹽的用量C．果酒制作的不同階段，二氧化碳產(chǎn)生的場所不都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D．乳酸菌在制作泡菜過程中通過乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸和二氧化碳解析：酒精發(fā)酵利用的微生物是酵母菌，屬于真核生物，A錯誤；在泡菜的腌制過程中，要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量，溫度過高，食鹽用量過低、腌制時間過短，容易造成細(xì)菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加，B正確；果酒制作的微生物是酵母菌，其細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體，C正確；乳酸菌無氧呼吸的產(chǎn)物有乳酸，無二氧化碳，D錯誤。答案：BC11．(多選)現(xiàn)代發(fā)酵工程常常利用計算機(jī)系統(tǒng)對發(fā)酵過程中的各種指標(biāo)進(jìn)行檢測和控制，關(guān)于發(fā)酵過程中發(fā)酵條件的描述，不正確的是()A．發(fā)酵過程中，由于微生物代謝產(chǎn)生的熱量和攪拌葉輪攪拌產(chǎn)生的熱量達(dá)到一定的數(shù)值時，可以通過溫度傳感器和控制裝置感受并控制冷水從進(jìn)水口進(jìn)入B．冷水從發(fā)酵罐的上方進(jìn)入從下方流出的目的是使冷卻更充分C．在發(fā)酵過程中可能需要通過營養(yǎng)物質(zhì)加入口加入酸或堿來調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pHD．培養(yǎng)液要一次性全部加入，在發(fā)酵過程中不能重新加入解析：發(fā)酵過程中由于微生物代謝產(chǎn)生的熱量和攪拌葉輪攪拌產(chǎn)生的熱量，培養(yǎng)液的溫度會升高，僅僅靠發(fā)酵罐壁散熱是不能滿足的，因此，通過發(fā)酵罐上的溫度傳感器和控制裝置感受并控制冷水的進(jìn)入來散熱，A正確；冷水從下方進(jìn)入上方流出能使冷水帶走大量的熱量，從而可以使發(fā)酵罐冷卻更充分，B錯誤；在發(fā)酵前，培養(yǎng)液的pH可以用緩沖液進(jìn)行調(diào)節(jié)，在發(fā)酵過程中，代謝物的積累使pH發(fā)生改變可以通過加入酸或堿來調(diào)節(jié)，C正確；在發(fā)酵過程中，要及時檢測培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量和營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，及時添加必備的營養(yǎng)成分來延長菌體生長穩(wěn)定期的時間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物，D錯誤。答案：BD12．(多選)為了改善食品品質(zhì)和色、香、味及防腐與加工工藝的需要，人們在食品中加入一些化學(xué)合成或天然物質(zhì)，這類物質(zhì)被稱為食品添加劑，下列有關(guān)敘述正確的是()A．許多食品添加劑可以通過發(fā)酵工程生產(chǎn)，如檸檬酸可以通過黑曲霉的發(fā)酵制得B．食品工業(yè)中，常用的著色劑有β-胡蘿卜素、紅曲黃色素等C．食品工業(yè)中，用來延長食品保質(zhì)期的乳酸鏈球菌素、溶菌酶可通過發(fā)酵工程生產(chǎn)D．食品添加劑不能增加食品的營養(yǎng)解析：食品添加劑不僅可以增加食品的營養(yǎng)，改善食品的口味、色澤和品質(zhì)，有時還可以延長食品的保存期。許多食品添加劑都能通過發(fā)酵工程生產(chǎn)，如檸檬酸可以通過黑曲霉的發(fā)酵制得，A正確，D錯誤。β-胡蘿卜素、紅曲黃色素等在食品工業(yè)中常用來增加食品的色澤，B正確。食品工業(yè)中，用來延長食品保質(zhì)期的乳酸鏈球菌素、溶菌酶可通過發(fā)酵工程生產(chǎn)，C正確。答案：ABC13．泡菜的制作工藝是我國悠久的文化遺產(chǎn)之一。制作泡菜的過程中，應(yīng)控制亞硝酸鹽在一定濃度范圍內(nèi)，以免對人體產(chǎn)生危害。興趣小組欲研究不同濃度食醋對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。實(shí)驗步驟如下：稱取等量的新鮮白菜4份，每份均加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的鹽水、鮮姜和辣椒，再加入食醋，調(diào)節(jié)料液的食醋濃度分別為0、0.3%、0.6%、0.9%，每天測定其亞硝酸鹽含量，如圖表示室溫下的實(shí)驗結(jié)果。請回答下列相關(guān)問題：(1)制作泡菜時，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)底層的發(fā)酵效果比上層的好，則說明制作泡菜使用的發(fā)酵菌屬于________(填“好氧菌”或“厭氧菌”)。設(shè)置食醋濃度為0的組別的目的是________________________________________________________________________。(2)分析曲線可知，隨泡制時間的延長，亞硝酸鹽含量的變化趨勢均表現(xiàn)為________________并均在第3d達(dá)到最大值。室溫下，用白菜制作的泡菜，最佳食用時間是泡制________d以后。泡菜發(fā)酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，會使________菌逐漸被抑制；發(fā)酵中期，乳酸菌大量繁殖產(chǎn)生乳酸使________菌被抑制；發(fā)酵后期，________菌也會被抑制。(3)結(jié)合本實(shí)驗，不同濃度食醋對泡菜亞硝酸鹽含量的影響是______________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn))。解析：(1)制作泡菜時，底層缺乏氧氣，發(fā)酵效果比上層的好，說明該發(fā)酵菌是厭氧菌。設(shè)置食醋濃度為0的一組，目的是和有食醋的實(shí)驗組形成對照，排除無關(guān)變量對實(shí)驗結(jié)果的影響。(2)分析圖示曲線可知，亞硝酸鹽含量變化趨勢均表現(xiàn)為先上升后下降；在第9d后泡菜中的亞硝酸鹽含量降至最低，適宜食用。發(fā)酵初期水密封后缺乏氧氣，好氧菌被逐漸抑制；發(fā)酵中期乳酸菌產(chǎn)生乳酸，不耐酸細(xì)菌被抑制，隨著代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵后期乳酸菌被抑制。(3)根據(jù)圖示結(jié)果可知，食醋會抑制泡菜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生；三組濃度中，0.6%食醋抑制作用最強(qiáng)；食醋濃度過高或過低抑制作用均下降。答案：(1)厭氧菌作為對照，排除無關(guān)變量對實(shí)驗結(jié)果的影響(2)先上升后下降9好氧不耐酸乳酸(3)食醋會抑制泡菜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生；三組濃度中，0.6%食醋抑制作用最強(qiáng)；食醋濃度過高或過低抑制作用均下降14．下圖是利用山楂制作果酒果醋的流程：eq\x(\a\al(山楂,處理))→eq\x(\a\al(加白砂糖,和酵母菌))→eq\x(\a\al(酒精,發(fā)酵))→eq\x(\a\al(過濾,分離))→eq\x(\a\al(稀釋果酒，,加醋酸菌))→eq\x(\a\al(醋酸,發(fā)酵))→eq\x(\a\al(山楂,果醋))回答下列問題：(1)酒精發(fā)酵主要利用酵母菌的________呼吸，酵母菌與醋酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是________________________________________。(2)如圖表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________左右最為合理。(3)醋酸發(fā)酵前，需要加入純凈水對山楂果酒進(jìn)行稀釋，原因是________________________________________________________________________。(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________________，以及防止雜菌污染。解析：(1)酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，可把葡萄糖分解為酒精和二氧化碳；酵母菌為真核細(xì)胞，醋酸菌為原核細(xì)胞，二者最根本的區(qū)別是酵母菌有核膜包圍的細(xì)胞核。(2)據(jù)圖可知，酒精含量達(dá)到最高值時的最小白砂糖添加量為15%，此時的白砂糖濃度既有利于酒精的產(chǎn)生，也可以避免物質(zhì)的浪費(fèi)。(3)酒精發(fā)酵后得到的果酒濃度過高，對醋酸菌的生長不利，會抑制醋酸菌的發(fā)酵，因此醋酸發(fā)酵前需要加入純凈水對山楂果酒進(jìn)行稀釋。(4)將發(fā)酵好的山楂果醋在80℃左右的溫度下熱處理8～10min，可以殺死醋酸菌，防止醋酸菌繼續(xù)發(fā)酵，破壞果醋的營養(yǎng)物質(zhì)，同時也可以防止雜菌污染。答案：(1)無氧酵母菌具有以核膜為界限的細(xì)胞核(2)15%(3)酒精濃度過高會抑制醋酸菌的發(fā)酵(4)防止醋酸菌繼續(xù)發(fā)酵(或殺死醋酸菌，或防止果醋的營養(yǎng)物質(zhì)被破壞)15．啤酒生產(chǎn)需經(jīng)過制麥、糖化、發(fā)酵等主要環(huán)節(jié)。主要工藝流程如圖所示，請回答下列問題：(1)大麥?zhǔn)瞧【瓢l(fā)酵的重要碳源，利用大麥實(shí)質(zhì)是利用其中的α-淀粉酶，用________(填激素名稱)處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生α-淀粉酶。(2)為探究兩種大麥種子(紅粒麥和白粒麥)所含淀粉酶活性進(jìn)行了如下實(shí)驗。取發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗分組、步驟及結(jié)果如下：分組步驟紅粒管白粒管對照管①加樣0.5mL提取液0.5mL提取液C②加緩沖液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37℃保溫適當(dāng)時間，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結(jié)果＋＋＋＋＋＋＋＋步驟①中加入的C是________________。顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較高的品種是________________。(3)啤酒酵母菌種決定著啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量，某實(shí)驗小組從原漿啤酒底泥中分離出一株高活性的啤酒酵母。①在對原漿啤酒底泥的酵母菌進(jìn)行富集培養(yǎng)的過程中每隔4h要搖動一次，每次1～2min，其目的是________________、________________________，以促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸和增殖。②為了制備啤酒酵母分離培養(yǎng)基，實(shí)驗人員將馬鈴薯去皮切塊后高壓煮沸，過濾后補(bǔ)加蒸餾水至1L，加入葡萄糖和瓊脂后加熱融化。該培養(yǎng)基的碳源主要包括____________________，培養(yǎng)基一般用________________法進(jìn)行滅菌處理。(4)敲除野生型釀酒酵母中的蛋白酶基因，減少發(fā)酵液中