新課標生物考點解析與跟蹤精練：傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用

傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用

一.考點解析

1.用蔗糖、奶粉和經蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通過乳酸菌發(fā)醉可生產新型酸奶，下列相

關敘述錯誤的是()

A.蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關B.酸奶出現明顯氣泡說明有雜菌污染

C.應選擇處于對數期的乳酸菌接種D.只有奶粉為乳酸菌發(fā)解提供氮源

2.乙醇等"綠色能源”的開發(fā)備受世界關注。利用玉米秸稈生產燃料酒精的大致流程為：

玉米秸稈預處理、水解>糖液發(fā)酵,酒精

(1)玉米秸稈預處理后，因該選用酶進行水解，使之轉化為發(fā)酵所需的葡萄糖。

(2)從以下哪些微生物中可以提取上述酶？(多選)

A.釀制果醋的醋酸菌B.生長在腐木上的霉菌

C.制作酸奶的乳酸菌D.生產味精的谷氨酸棒狀桿菌

E.反芻動物瘤胃中生存的某些微生物

(3)若從土壤中分離生產這種酶的微生物，所需要的培養(yǎng)基為(按功能分)，培養(yǎng)

基中的碳源為。

(4)從生物體提取出的酶首先要檢測,以便更好地將酶用于生產實踐。在生產糖

液的過程中，為了使酶能夠反復利用，可采用技術。

(5)發(fā)酵階段需要的菌種是,生產酒精是要控制的必要條件是。

3.為了實現燃料供應來源多樣化，發(fā)展長期替代化石燃料的產品如燃料酒精、生物柴油、

沼氣等已經列入我國未來10年的發(fā)展計劃。

廣東省是我國甘蔗主產區(qū)之一。甘蔗是一種高光效的C；植物，單位面積產量很高，

種植面積日益擴大，目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產的重要原料。利用甘蔗生產燃料

酒精的一般工藝流程為：甘蔗。榨汁(蔗糖)、酵母發(fā)酵一蒸儲。成品(燃料酒精)。

請根據上述材料，回答下列問題：

(1)簡述甘蔗大規(guī)?？焖俜敝臣夹g的過程。

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進行誘變后

通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：

步驟1：野生菌液體培養(yǎng)段時間后接受紫外線照射誘變處理。

步驟2;制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎上，注意—，加瓊脂后滅菌，制成固體

平板。

步驟3：將紫外照射后的菌液稀釋涂布平板。

步驟4：根據——篩選出突變菌。

（3）上述步驟2、3和4的依據分別是。

（4）利用獲得的突變菌和蔗汁進行酒精發(fā)酵實驗，除了將培養(yǎng)基滅菌、保持空間潔凈外，

發(fā)酵過程中防止外來雜菌人侵還有哪些可行方法？（列舉兩種）

（5）甘蔗榨汁以后還有大量的蔗渣廢棄物，主要成分為木質素、纖維素和半纖維素，

但是酵母菌無法直接利用，原因是其—。請?zhí)岢鼋鉀Q該問題的方法。（列舉兩種方

法）

（6）突變菌往往帶有一些特殊的基因。在獲得這些基因的過程中，PCR技術相當重要,PCR

擴增反應中加人引物和DNA聚合酶的作用分別是什么？

4.發(fā)醉法生產酒精后的廢液（pH4.3）含有大量有機物，可用于培養(yǎng)、獲得白地霉菌

體，生產高蛋白飼料。培養(yǎng)、制取白地霉菌體的實驗過程示意圖如下，請據圖分析回答問題:

廢液經沉淀處理

皮液上潸液

均心0匕~空七條件下，振四培養(yǎng)適當時歸

（1）實驗過程中培養(yǎng)白地霉的培養(yǎng)基是。培養(yǎng)基定量分裝前，先調

節(jié),分裝后用棉塞封瓶口，最后處理。

（2）圖中①過程稱為,從甲到丁的培養(yǎng)過程是為了o白

地霉的代謝類型為。

（3）為確定菌體產量，圖中②操作之前，應先稱量__________________的質量。過濾后需

反復烘干稱量，直至___________________________________________。所得菌體干重

等于。

5.下列關于腐乳制作的描述中，塔誤的是（）

A.在腐乳制作過程中必須有能產生蛋白酶的微生物參與

B.含水量大于85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳

C.加鹽和加酒都能抑制微生物的生長

D.密封瓶口前最好將瓶口通過火焰以防雜菌污染

6.圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產生：中期可以聞到酒香；后期

接種醋酸菌，適當升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個發(fā)酵過程培

養(yǎng)液pH變化的曲線是（）

A.①B.②

C.③D.@

7.為研究酵母菌種群密度的動態(tài)變化，某同學按下表所列條件進行了A、B、C和D共4

組實驗，用1000mL錐形瓶作為培養(yǎng)器皿，棉塞封口，在25c下靜置培養(yǎng)，其他實驗

條件均相同，定時用血球計數板計數。根據實驗結果繪出的酵母菌種群密度變化曲線圖

如下，請分析回答以下問題。

實瞼組ABcD

培養(yǎng)液中葡萄精質量分數/%4.04.00.80.8

培養(yǎng)液體積/mL200800200800

時間/h

(1)圖中曲線①、②和③分別是組、組和組的結果。

(2)B組和A組的實驗結果不同的原因是B組o

(3)D組和B組的實驗結果不同的原因是D組o

(4)在整個實驗過程中，直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取培養(yǎng)原液計數的做法是錯誤的，正確的

方法是和。

(5)實驗結束后，用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數板的做法是錯誤的，正確的方法

是。

二、跟蹤精練

1.生物技術在食品加工中的應用十分廣泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常見的

分析回答:

(1)如果將該裝置改為果酒的發(fā)酵裝置，則溫度應該控制的范圍是。果酒制

果醋的反應式為：。

(2)果汁發(fā)酵后是否有酒精產生，可以用來檢驗，在酸性條件下，該物質與酒

精反應呈現________色。

(3)請指出用該發(fā)酵裝置的一個缺點。

2.下面是古代家庭釀酒的具體操作過程：先將米煮熟，待冷卻至30c時，加少許水和一定

量的酒釀(做實驗時用酵母菌菌種)與米飯混勻后置于一流壇內(其他容器也可)，在中間

要挖一個洞，加蓋后置于適當的地方保溫(28℃),12h即成?，F請你從以下幾個方面對

其發(fā)酵過程做一個簡單的分析：

(1)在中間挖一個洞的目的是.

(2)發(fā)酵壇沒有密封，那么壇內尤氧發(fā)酵的環(huán)境是由什么造成的？。

寫出發(fā)酵反應式_________________________________________。

(3)請你用文字或坐標曲線的形式來說明在發(fā)酵壇內有氧呼吸和無氧呼吸此消彼長的過程。

(4)在具體操作過程中，要根據米飯的多少加適量的酒釀，如把握不住，寧多而不能少，如

果加少了將引起什么后果？為什么？

3.低度的果酒、果醋具有一定的保健養(yǎng)生功能。下圖是兩位同學制果酒和果醋時使用的裝置。

同學甲用A(帶蓋的瓶子)裝置制葡萄糖，在瓶中加入適量葡萄汁，發(fā)酵溫度控制在

18~25℃,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次(注意不是打開瓶蓋)，之后再將瓶蓋擰緊。

當發(fā)酵產生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，溫度控制在30~35℃,進行制果醋

的發(fā)酵。同學乙用B裝置，溫度控制與甲相同，不同的是制果酒階段充氣口用夾子夾

緊外，排氣的橡膠管也用夾子夾住，并且每隔12h左右松一松夾子放出多余的氣體。制

果醋階段適時向充氣口充氣。經過20天左右，兩位同學先后完成了自己的發(fā)酵制作。

據此回答有關問題：

(1)酵母菌與醋酸桿菌在結構上的最大區(qū)別是后者。從制酒和制醋兩階段對裝

置的處理方式判斷，酵母菌和醋酸桿菌的異化作用類型依次是o

(2)同學甲在制酒階段，每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次，但又不打開，這樣做的目的

是o

用反應式表示出制酒過程剛開始時發(fā)生的主要化學變化：

(3)B裝置中排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是。

(4)制葡萄酒時要將溫度控制在18~25℃,而制葡萄醋時要將溫度控制在30~35℃,原因

是。葡萄汁為酵母菌、醋酸桿菌等微生物的生長

提供的營養(yǎng)成分是。

4.某校生物興趣小組進行的研究性學習的題目是：利用微生物制造酸奶。該興趣小組的準備

活動的記錄如下：

活動目的：學習制造酸奶，體驗微生物食品的加工條件及過程，驗證氧氣對乳酸發(fā)酵的

影響。

活動準備：容積分別為1000mL和500mL的無菌帶蓋大口瓶；1杯不加糖的酸奶(呈果

凍狀)；1L牛奶(恒溫箱)；爐灶、3L容量的鍋、恒溫箱、擱架；鉛筆、量匙、手套、溫

度計、小勺。

已知微生物的催化溫度為38?44C,當牛奶凝固成果凍狀便說明酸奶已經做好了。

請你幫這個生物興趣小組設計一個完整的活動方案，并對活動結果進行預測和簡單分

析?；顒臃桨?.

結果預測:

分析：.

5.下圖簡單表示了葡萄酒的釀制過程。請據圖分析：

(甲)

前萄糖+果汁+酵母菌葡萄糖+果汁+酵母菌

一天攪拌2~3次斷絕與空氣接觸，氣泡不再產生時，蓋上蓋子

(15620。約3~5天)(15七~20七，約7天)

(D葡萄酒的釀制原理是：先通氣進行,以增加酵母菌的數量，然后進

行獲得葡萄酒。

(2)隨著發(fā)酵程度的加深，液體密度會逐漸變低(可用密度計測量)，其原因是：

(3)生產出的葡萄酒呈深紅色，這種有色物質來源。

(4)下列敘述中不正確的是()

A.在甲中進行攪拌是為了增加氧溶量B.在甲中，酵母菌的能量來源將全部消耗

C.甲與乙放出的氣體主要是二氧化碳D.揭開丙容器的蓋子，可能會有醋酸產生

(5)如果加入的葡萄糖過多，反而抑制了酵母菌的生長，得不到目的產物，原因是：

6.蔬菜腌制是我國傳統(tǒng)的蔬菜加工方法，腌制的泡菜、酸菜等是人們喜愛的菜肴。但近來

科學研究發(fā)現，蔬菜在腌制過程中，會產生亞硝酸鹽，引發(fā)了“腌制食品與人體健康”

的討論。某興趣小組就“泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化”展開了研究，操作如下：

某年1月4II下午選取1、2、3號三只相同的泡菜壇，在每個壇中加入洗凈的新鮮蓮花

菜0.6kg,再分別倒人相同量的煮沸過的10%鹽水，將壇密封，置于同一環(huán)境中。封

壇前進行第一次取樣測定亞硝酸鹽含量，作為對照，后來定時測定，結果見下圖。請問：

(1)在腌制過程中，會出現壇中溶液量增加，這是由于.

(2)根據圖中數據，可知在腌制過程中的第幾天，泡菜中的亞硝酸鹽含量達到最高值?一。

若要食用，至少要在腌制的第幾天比較好？。

（3）為了降低亞硝酸鹽含量，泡菜加工過程中可以采取什么措施?請簡要談一點你的想法

參考答案和解析

一.考點解析

1.K解析］乳酸菌為厭氧異養(yǎng)微生物，奶粉和經蛋白酶水解后的玉米胚芽液可為乳酸菌的

生活可提供碳源和氮源。

K答案』D

2.K解析》用植物秸稈生產酒精是利用微生物進行發(fā)酵的過程。植物秸稈中的有機物主要

是纖維素，需要纖維素酶才能將其水解成葡萄糖，生長在腐木上的霉菌及反芻動物痛胃

中生存的某些微生物中含有纖維素酶，若從土壤中分離產生這種酶的微生物，所用的培

養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，利用的碳源為纖維素。微生物發(fā)酵過程中，影響其發(fā)酵的因素主要

有溶氧、溫度和pH等。

K答案］（1）纖維素（酶）（2）B、E（3）選擇培養(yǎng)基；纖維素

（4）酶的活性固定化酶（或固定化細胞）（5）酵母菌；無氧（密封、密閉）

3.K解析》綜合考查考生對生物技術實踐模塊中的植物組織培養(yǎng)、特殊微生物的篩選及應

用、酶的應用以及PCR技術的基本操作和應用等內容的掌握。

K答案》（1）選取甘蔗外植體，通過誘導脫分化產生愈傷組織，然后通過調整植物激素

比

例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗（或通過誘導大量形成胚狀體，制成

人工種子，適宜條件下萌發(fā)長成幼苗）。

（2）添加高濃度蔗糖（葡萄糖）：調低pH值；是否能在選擇培養(yǎng)基上生長。

（3）提供高糖和酸性的篩選環(huán)境；獲得單菌落；能生長代表該菌落具有耐高糖和耐

酸的特性。

（4）①利用突變菌的耐酸特性，降低培養(yǎng)基的pH值，達到抑菌的目的；②利用突

變菌的耐高糖特性，通過高滲環(huán)境達到抑菌1=1的：③保持厭氧環(huán)境，達到抑菌

目的；④在培養(yǎng)基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，達到抑菌目的。

（5）缺乏相應分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）。在酵母菌中轉人分解酶

系相關基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化學方法分解蔗渣；將酵

母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵。

（6）引物的作用是結合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點；DNA聚合酶的作

用是從引物的3,端開始催化DNA鏈的延伸。

4.K解析］

K答案』（1）廢液上清液pH滅菌

（2）接種擴大培養(yǎng)異養(yǎng)需氧型

（3）濾紙恒重（質量基本不變）恒重時的質量與濾紙質量之差（合理答案均給分）

5.1解析II制作腐乳的豆腐含水量以70%為宜。含水量過高，腐乳不易成形：含水量過低,

不適于毛霉生長。

K答案2B

6.K解析］果醋發(fā)酵初期，發(fā)酵罐是密閉的，不需要通氣，但發(fā)酵裝置中仍有部分氧氣，

此時酵母菌進行有氧呼吸，分解較多的葡萄糖，產生大量二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，

pH下降，隨著氧氣的消耗，到發(fā)酵中期，酵母菌進行無氧呼吸產生較少的二氧化碳和酒精,

pH稍上升，后期接種醋酸菌，適當升高溫度并通氣，醋酸菌大量繁殖，利用葡萄糖或酒精

生成醋酸，pH迅速下降。實際上，果醋發(fā)酵的前期和中期就是果酒制作的密閉發(fā)酵時期。

K答案』B

7.R解析』培養(yǎng)液中物質的濃度過大，會造成細胞滲透失水而抑制酵母菌的生長繁殖，因

此，①、②是A或B,③、④為C或D。培養(yǎng)液體積越小，則瓶內氧氣越多，酵母菌進行

有氧呼吸，生長繁殖快，達到最大數量的時間短，故①是B,②是A,③是D,④是C。B

組和A組的濃度一樣，只有體積不同，故實驗結果的差異是由體積造成的，培養(yǎng)液較多，

與空氣接觸面積較小，故供氧較少；D組和B組的體積相同而濃度不同，實驗結果不同只

能是由濃度不同造成的，葡萄糖濃度較低，故營養(yǎng)物質供應較少；因為酵母菌在培養(yǎng)液中分

布并不均勻，故需搖勻培養(yǎng)液后再取樣，由于后期酵母菌的數量多，可能造成堆枳而無法計

數，應進行稀釋后再取樣計數；由于用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數板可能會使酵母菌細胞

黏固在血球計數板的小室內，造成下次無法使用，正確的方法是浸泡和沖洗。

K答案』(1)BAD(2)培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，故供氧較少(3)葡

萄糖濃度較低，故營養(yǎng)物供應較少(4)搖勻培養(yǎng)液后再取樣培養(yǎng)后期的樣液稀釋后再

計數(5)浸泡和沖洗

二.跟蹤精練

1.R解析H⑴酵母菌生長的最適溫度是18?25℃,果醋為果酒發(fā)酵后期的產物，反應式為

C2H5OH+O2---CH3COOH+H2OO⑵檢驗是否有酒精生產可用酸性的重銘酸鉀，兩者反應呈

現灰綠色。⑶發(fā)酵過程產生大量的二氧化碳，需及時排出，否則會引起發(fā)酵罐爆炸，所以發(fā)

酵裝置應有排氣口。

k答案』(1)18~25℃C2H5OH+O2—-<H3COOH+H2O

(2)重倍酸鉀灰綠

(3)沒有放氣裝置

2.K解析》在釀酒時，為了使酵母菌的數量達到一定的數值，先在米飯中間挖一個洞，以

利于酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖。由于酵母菌進行有氧呼吸能產生水，使發(fā)酵液慢慢的

沒過米飯，同時氧氣大量消耗，使發(fā)酵壇內形成一個無氧的環(huán)境，有利于酵母菌進行無氧呼

吸產生酒精。

K答案U(1)增加透氧性，保證酵母菌在開始生長時有足夠的氧氣進行有氧呼吸，代謝繁殖

快

(2)酵母菌有氧呼吸時產生的水逐漸增加，發(fā)酵基質液面逐漸升高最后沒入水中，水中的氧

梅

被耗盡后造成無氧環(huán)境CJL47cMOH+20),+能量

(3)開始時進行有氧呼吸，隨著氧氣逐漸減少，當氧氣被完全消耗時就轉入發(fā)酵，產生大量

的酒精

(4)不能得到酒精。菌種太少，難以造成無氧環(huán)境，其他微生物會大量繁殖，造成米飯腐敗

3.1解析》酵母菌是真核生物，醋酸桿菌是原核生物，它們結構上的最大區(qū)別在于原核生

物沒有核膜包圍的細胞核。酵母菌的異化作用類型為兼性厭氧型，而醋酸桿菌的異化作用類

型為需氧型。酵母菌無氧呼吸產生C02氣體需要及時排出，但又不能將瓶蓋完全打開以防止

酵母菌進行有氧呼吸。微生物生長的五大要素為碳源、氮、源、水、無機鹽和生長因子。

k答案』（1）無核仁（或答“沒有由核膜包圍的細胞核”、“無成形細胞核”）兼性厭

氧型、

需氧型

（2）制酒階段的后期，酵母菌無氧呼吸會產生大量氣體，如不及時放出會把瓶子或瓶蓋脹

破，不打開瓶蓋是防止氧氣和有害雜菌進入

C6Hl2O5+6H2。+6O2酶r6CO2+12H2O+能量

（3）防止污染——"

（4）18~250c是酵母菌生長和發(fā)酵的合適溫度，30~35℃是醋酸桿菌生長和發(fā)酵的合適溫度、

碳源、氮