山東專用2024年高考生物二輪復(fù)習(xí)第一篇專題10考向1發(fā)酵工程學(xué)案

PAGE5-考向1發(fā)酵工程(2024·山東等級(jí)考)我國的釀酒技術(shù)歷史悠久,古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了許多閱歷?！洱R民要術(shù)》記載:將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā),如魚眼湯,凈淘米八斗,炊作飯,舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化,冒出魚眼大小的氣泡,把八斗米淘凈,蒸熟,攤開冷透。下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消退雜菌對(duì)釀酒過程的影響而實(shí)行的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡情境素材釀酒技術(shù)核心素養(yǎng)生命觀念、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任命題視角(1)果酒制作過程及目的(2)微生物的利用1.審題干:釀酒技術(shù)、酒曲活化、冒氣泡、蒸熟2.解題流程:陷阱1:消毒和滅菌的結(jié)果不同:(1)消毒:只能殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物,包括:煮沸消毒、巴氏消毒、化學(xué)藥劑消毒等。(2)滅菌:能殺死全部的微生物,包括芽孢和孢子,包括:灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等。陷阱2:混淆發(fā)酵過程中菌種的選擇和原理:(1)制酒:酵母菌,無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。(2)制醋:醋酸菌,通過代謝將糖或乙醇變?yōu)榇姿岷退?3)制酸奶:乳酸菌,無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。1.(微生物的利用)下列中學(xué)生物學(xué)試驗(yàn)或?qū)嵺`活動(dòng)中,無法達(dá)成目的的是 ()A.在簇新的葡萄汁中接種肯定量的干酵母菌,發(fā)酵制作果酒B.消毒后的轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培育基上,經(jīng)培育獲得愈傷組織C.在含DNA的濾液中加入2mol/L的NaCl溶液,去除雜質(zhì)并析出DNAD.煮沸冷卻的鹽水與預(yù)處理的蔬菜混合后裝壇,用水封住壇口進(jìn)行發(fā)酵2.(不定項(xiàng)選擇·微生物的分別與培育)某同學(xué)做“微生物的分別與培育”試驗(yàn),所配制的培育基配方如表所示,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()葡萄糖尿素K2HPO4Na2HPO4MgSO4·7H2O瓊脂10g10g14g2.1g0.2g15gA.該培育基為選擇培育基,可用于分別尿素分解菌B.若要對(duì)培育的微生物進(jìn)行計(jì)數(shù),接種時(shí)可采納稀釋涂布平板法或平板劃線法C.對(duì)分別出的細(xì)菌進(jìn)行鑒定時(shí),可在培育基中加入剛果紅,若pH上升,指示劑變紅D.利用該培育基分別得到的細(xì)菌能合成葡萄糖苷酶,將葡萄糖分解獲得能量3.(綜合考查)人類正面臨人口膨脹、陸地資源削減和環(huán)境惡化等全球性問題,傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已很難適應(yīng)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),生物反應(yīng)器應(yīng)運(yùn)而生。微生物作為生物反應(yīng)器具有諸多優(yōu)點(diǎn),但也存在生產(chǎn)過程易染菌、大量消耗淡水等缺點(diǎn)。科學(xué)家安排從自然環(huán)境中篩選耐高溫、耐鹽堿的微生物菌株來解決這些缺點(diǎn)。(1),是獲得純凈的培育物的關(guān)鍵。傳統(tǒng)生物制造利用微生物生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí),須要對(duì)試驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行,對(duì)用于培育微生物的器皿、接種用具和培育基等進(jìn)行。

(2)科學(xué)家應(yīng)在的環(huán)境條件下篩選目的菌株。將相應(yīng)環(huán)境中取得的樣液利用法接種到培育基中,以獲得單菌落用于進(jìn)一步分別純化。

(3)對(duì)分別的微生物作進(jìn)一步的鑒定,常須要借助生物化學(xué)的方法。如在以_____為唯一氮源的培育基中加入,可用來鑒定分解尿素的細(xì)菌;在以為唯一碳源的培育基中加入,可用來鑒定纖維素分解菌。

(4)用篩選得到的耐高溫、耐鹽堿菌種作為生物反應(yīng)器,生產(chǎn)過程不易染菌,緣由是:_________________________________________________________________________________________________。1.培育基的成分、類型和條件:2.細(xì)菌純化培育的過程:3.腐乳制作的原理:(1)發(fā)酵原理:①蛋白質(zhì)小分子的肽和氨基酸。②脂肪甘油和脂肪酸。(2)腐乳的制作過程:1.選擇培育基和鑒別培育基的作用不同:(1)選擇培育基是允許特定種類微生物生長。(2)鑒別培育基是加入能與目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑(如剛果紅、伊紅美藍(lán))。2.果酒和果醋制作時(shí)材料處理不到位:對(duì)于葡萄皮不要反復(fù)清洗,既能防止皮上酵母菌被沖洗掉,又能避開葡萄受損。3.泡菜制作問題關(guān)注不全面:若溫度過高、食鹽水濃度過低和腌制時(shí)間過短,則造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量上升。微生物生長所需的養(yǎng)分物質(zhì)(1)碳源:①供應(yīng)細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量,供應(yīng)合成產(chǎn)物的碳架。②對(duì)于大多數(shù)化能異養(yǎng)微生物,碳源兼有能源功能。(2)氮源:①供應(yīng)細(xì)胞原生質(zhì)和其他結(jié)構(gòu)物質(zhì)中的氮源,一般不作為能源運(yùn)用。②對(duì)于硝化細(xì)菌來說氮源兼有氮源和能源雙重功能。(3)無機(jī)鹽:細(xì)胞中某些困難化合物和結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(4)水:良好的溶劑,參加細(xì)胞中的生化反應(yīng);為細(xì)胞供應(yīng)液體環(huán)境,運(yùn)輸養(yǎng)分物質(zhì)和代謝廢物。專題10生物技術(shù)與工程考向1發(fā)酵工程///研磨真題·解高考密碼///C本題主要考查酒精發(fā)酵。由題干信息可知,“浸曲發(fā)”是將酒曲浸到活化,在酵母菌活化的過程中酵母菌細(xì)胞吸水代謝加快,A項(xiàng)正確;“魚眼湯”是冒出魚眼大小的氣泡,氣泡是酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的,B項(xiàng)正確;釀酒過程中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精會(huì)抑制其他微生物的生長,“凈淘米”是防止一些雜質(zhì)影響酒的品質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;“舒令極冷”是將蒸熟的米攤開冷透,其目的是防止蒸熟的米溫度過高致使酒曲中的微生物死亡,D項(xiàng)正確。///新題預(yù)料·技法演練場///1.C在簇新的葡萄汁中接種肯定量的干酵母菌,發(fā)酵制作果酒,A正確;消毒后的轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培育基上,經(jīng)培育獲得愈傷組織,B正確;在含DNA的濾液中加入0.14mol/L的NaCl溶液,去除雜質(zhì)并析出DNA,C錯(cuò)誤;煮沸冷卻的鹽水與預(yù)處理的蔬菜混合后裝壇,用水封住壇口進(jìn)行發(fā)酵,D正確。2.B、C、D分析題表可知:培育基中以尿素為唯一氮源,只有能分解尿素的微生物才能生長,因此可以用于土壤中分解尿素的細(xì)菌的分別,A正確;分別菌種常用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法,但對(duì)活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)常用稀釋涂布平板法而不能用平板劃線法,B錯(cuò)誤;對(duì)分別得到的分解尿素的細(xì)菌作進(jìn)一步鑒定時(shí),可在上述培育基中加入酚紅指示劑,指示劑變紅的緣由是分解尿素的細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨,氨會(huì)使培育基的堿性增加,pH上升,酚紅指示劑變紅,C錯(cuò)誤;利用該培育基分別得到的細(xì)菌為尿素分解菌,其可以將尿素分解為氨,而非合成葡萄糖苷酶,D錯(cuò)誤。3.【解析】(1)防止雜菌入侵是獲得純凈的培育物的關(guān)鍵。傳統(tǒng)生物制造利用微生物生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí),須要對(duì)試驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和消毒,對(duì)用于培育微生物的器皿、接種用具和培育基等進(jìn)行滅菌。(2)依據(jù)題目信息,若要獲得目的菌,應(yīng)在高溫、高鹽、高堿的環(huán)境條件下進(jìn)行培育和篩選,為了分別和純化目的菌,可采納平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種和培育。(3)微生物的鑒定常用鑒別培育基,在以尿素為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑,視察是否變紅,可用來鑒定分解尿素的細(xì)菌;在以纖維素為唯一碳源的培育基中加入剛果紅,視察是否有透亮圈產(chǎn)生,可用來鑒定纖維素分解菌。(4)由于在生產(chǎn)過程設(shè)置高溫、鹽堿的培育條件,此條件下雜菌一