【名師伴你行】2021屆高考生物二輪復(fù)習(xí)專題提能專訓(xùn)13微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

提能專訓(xùn)(十三)微生物的利用和生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用(老師用書獨具)1．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)覺一種廣泛使用的除草劑(含氮有機化合物)在土壤中不易降解，長期使用可污染土壤。為修復(fù)被該除草劑污染的土壤，可按下面程序選育能降解該除草劑的細(xì)菌(已知該除草劑在水中溶解度低，含肯定量該除草劑的培育基不透亮?????)。(1)制備土壤浸出液時，為避開菌體濃度過高，需將浸出液進行________處理。(2)要從長期使用該除草劑的土壤中分別目的菌，上述培育皿中培育基的特點是：________體培育基且________。若需要調(diào)整培育基pH，應(yīng)當(dāng)在各種成分都溶化后且分裝________(填“前”或“后”)進行。對培育基進行滅菌，常接受的方法是________。(3)在劃線前，接種環(huán)應(yīng)當(dāng)在酒精燈火焰上________。培育后發(fā)覺，只有很少菌落消滅，大部分細(xì)菌在此培育基上不能生長的主要緣由是__________________或有氧條件抑制了這些細(xì)菌的生長。(4)在固體培育基上形成的菌落中，無透亮?????帶菌落利用的氮源主要是__________，有透亮?????帶菌落利用的氮源主要是________，據(jù)此可篩選出目的菌。(5)A細(xì)菌和B細(xì)菌都能降解該除草劑，爭辯發(fā)覺以每克菌體計算，A細(xì)菌降解該除草劑的力量比B細(xì)菌要強，對此現(xiàn)象合理的假設(shè)是________或________。答案：(1)稀釋(2)固以除草劑作唯一氮源前高壓蒸汽滅菌(3)灼燒滅菌培育基中缺少這些細(xì)菌可利用的氮源(4)氮氣該除草劑(5)A細(xì)菌酶活性更強A細(xì)菌酶量更多2．請回答下列有關(guān)微生物及其技術(shù)問題。(1)在腐乳的制作過程中，有多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用的是________。微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的________，________可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。(2)在腐乳制作時，要加鹽腌制，其目的是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬不會過早酥爛，同時鹽還能抑制微生物的生長，避開豆腐塊腐敗變質(zhì)。要制作精彩香味俱全的腐乳，關(guān)鍵在于________的配制。(3)在制作果醋、泡菜的過程中，需要氧氣的是________。(4)蘋果醋是受現(xiàn)代人所青睞的健康飲品之一，其生產(chǎn)過程中利用了代謝類型為________的________(填生物名稱)的發(fā)酵作用，該過程需要把握的溫度條件是________。答案：(1)毛霉肽和氨基酸脂肪酶(2)鹵湯(3)制作果醋(4)異養(yǎng)需氧型醋酸菌30℃～353．(2022·江西重點中學(xué)第一次聯(lián)考)下面是果酒和果醋制作的試驗流程和某同學(xué)設(shè)計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。請據(jù)圖示回答下列問題：圖甲圖乙(1)完成圖甲中的試驗流程，則矩形框內(nèi)應(yīng)為________。(2)果酒和果醋的制作分別利用了________和________(填生物名稱)兩種微生物的發(fā)酵原理。由果酒轉(zhuǎn)變成果醋的制作時，需要轉(zhuǎn)變的環(huán)境條件是________和________，主要緣由是________(答出兩點)。(3)圖乙裝置中的充氣口在________過程中要關(guān)閉，而排氣口在該過程中應(yīng)開放，目的是用來排出________產(chǎn)生的________。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是________。(4)果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用________來檢驗，在酸性條件下呈現(xiàn)________色證明有酒精產(chǎn)生。(5)葡萄是否需要滅菌？為什么？________________。答案：(1)醋酸發(fā)酵(2)酵母菌醋酸菌通入氧氣溫度30℃～35℃醋酸菌是好氧細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充分時才能進行旺盛的生命活動；醋酸菌的最適生長溫度為30℃～35℃(3)酒精發(fā)酵酵母菌無氧呼吸二氧化碳避開空氣中其他微生物進入發(fā)酵裝置(防止空氣中的微生物污染)(4)重鉻酸鉀灰綠(5)不需要。在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。滅菌會殺死葡萄皮上附著的酵母菌，使發(fā)酵不能進行解析：(1)果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵可以利用同一裝置，但在裝置中缺乏糖源時，醋酸菌可以利用酒精為原料產(chǎn)生醋酸。(2)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和醋酸菌；由果酒的發(fā)酵進入果醋發(fā)酵后，氧氣的含量要增加，且溫度要提高到30℃～35℃，以滿足醋酸菌的代謝需要。(3)酒精是酵母菌經(jīng)過無氧呼吸產(chǎn)生的，所以進行酒精發(fā)酵時要將充氣口關(guān)閉；但排氣口要時常打開，以排出無氧呼吸產(chǎn)生的CO24．(2022·泰安模擬)利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇可以采用下面的基本流程進行，請回答相關(guān)問題：(1)自然界中①環(huán)節(jié)需要的微生物大多分布在________的環(huán)境中。將從土壤中獲得的微生物培育在以________為碳源的培育基上，再用________從培育基上選出所需菌種。(2)為確定①環(huán)節(jié)得到的是不是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗，其發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和________發(fā)酵。對纖維素酶的測定方法是接受這種酶分解濾紙等纖維素后產(chǎn)生的________進行定量測量。確定了所需要的微生物后，就可進行圖中________環(huán)節(jié)，以獲得進行酒精發(fā)酵的原料。(3)生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常用菌種是________，為了確保獲得較純潔的乙醇，發(fā)酵過程需保持________環(huán)境。答案：(1)富含纖維素(其他答案合理也可，如落葉較多等)纖維素剛果紅(2)固體葡萄糖②和③(3)酵母菌缺氧、酸性解析：(1)由題意可知，本題是利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇，因此提取微生物，應(yīng)在富含纖維素的環(huán)境中獲得，該微生物應(yīng)在以纖維素為碳源的培育基上培育，最終利用剛果紅在菌株上選取菌種。(2)發(fā)酵常用的方法是固體發(fā)酵和液體發(fā)酵，對纖維素酶的測定方法是接受這種酶分解濾紙等纖維素后產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測量。(3)由獲得的糖液進行酒精發(fā)酵，常用的菌種是酵母菌，該反應(yīng)是在無氧、酸性的環(huán)境中進行的。5．(1)傳統(tǒng)生物技術(shù)與我們現(xiàn)代的生活照舊很貼近，下面是幾則實例，請分析回答：①人類釀酒的歷史有5000年了，直到19世紀(jì)，法國的巴斯德才發(fā)覺葡萄汁變酒是酵母菌的發(fā)酵作用。在葡萄汁裝入消毒發(fā)酵瓶時，要留有大約1/3的空間，為什么？____________________________________________________。所使用的發(fā)酵液使酵母菌能生長繁殖而絕大多數(shù)其他微生物無法適應(yīng)，這種發(fā)酵液應(yīng)具有______________________的特點。②利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)泡菜等食品易產(chǎn)生亞硝酸鹽，過量亞硝酸鹽危害人體健康，因此要檢測腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量。在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸反應(yīng)后，與________結(jié)合形成玫瑰紅色染料，與標(biāo)準(zhǔn)液進行目測比較，可以估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。(2)美國生物學(xué)家哈里森用一滴淋巴液成功培育了蝌蚪神經(jīng)細(xì)胞，首創(chuàng)了動物細(xì)胞培育。動物細(xì)胞體外培育需要滿足的條件是無菌、無毒、__________、________、________、________。答案：(1)①在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量增殖缺氧、呈酸性②N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽(2)養(yǎng)分溫度pH氣體環(huán)境(或O2和CO2)解析：(1)果酒的發(fā)酵分兩個階段：第一階段是利用酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量增殖，所以發(fā)酵瓶要保留1/3的空間。其次階段是無氧呼吸階段，產(chǎn)生酒精。發(fā)酵液具有缺氧、酸性等特點，可抑制其他微生物生長。測定亞硝酸鹽的含量是利用了它與對氨基苯磺酸反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料，然后與標(biāo)準(zhǔn)液的顏色進行對比。(2)動物細(xì)胞培育時除供應(yīng)養(yǎng)分物質(zhì)外，還需供應(yīng)適宜的外界環(huán)境。6．(2022·貴州六校聯(lián)考)Ⅰ.微生物強化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油，增大石油的乳化度，降低石油黏度的原理，通過向油井中注入含微生物的水來提高采油率的新技術(shù)。以下是人們篩選、純化和擴大培育該類微生物的試驗操作。請回答下列問題：(1)土壤是微生物的大本營，該類微生物應(yīng)取自________的土壤。(2)為篩選和純化該類微生物，從功能上分，應(yīng)選用________培育基，此培育基中添加________作為微生物生長的唯一碳源。培育基滅菌接受的最適方法是________法。常用的接種方法是__________和________。(3)接種后需密封培育，由此推想該類微生物的代謝類型是________，培育一段時間后在培育基上形成降油圈，此時選取________就可獲得高效菌株。Ⅱ.我國植物學(xué)家將貴重蘭花的莖尖細(xì)胞放進培育基中進行培育，最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是細(xì)胞培育形成蘭花植株示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖示蘭花培育的技術(shù)稱為________，原理是________。圖中③和④分別表示________和________過程。(2)在培育過程中，除了供應(yīng)水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培育基中加入________。培育基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值________時，有利于根的分化。(3)在培育過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)鍵是操作過程必需保證________。答案：Ⅰ.(1)長期被石油污染(含石油多)(2)選擇石油高壓蒸汽滅菌平板劃線法稀釋涂布平板法(3)厭氧型降油圈大的菌落Ⅱ.(1)植物組織培育技術(shù)植物細(xì)胞的全能性脫分化再分化(2)植物激素高(3)無菌7．(2022·新題快遞)多環(huán)芳烴是具有致癌、致畸、致突變作用的全球性污染物，是煤、石油、有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產(chǎn)生的揮發(fā)性碳?xì)浠衔铮ㄝ?、蒽、菲、芘?50余種化合物。某爭辯小組從一污水處理廠的污泥中篩選到一株可降解萘、蒽的細(xì)菌，命名為BDP01。(1)該爭辯小組所用的培育基應(yīng)以萘或蒽作為唯一碳源，其目的是______________，從功能看該培育基類型屬于__________。(2)接種時所用的接種環(huán)通過________滅菌，在其次次及其后的劃線操作時，總是從________開頭劃線，該分別純化方法稱________法。(3)下面的圖1和圖2為該爭辯小組進行的其中兩個試驗的試驗結(jié)果圖，菌株的生長量以分光光度計于600nm處測定的光吸取值(OD600)表示。①測定菌株生長量時用液體培育基，并需振蕩培育。這樣一方面可使菌株與培育液充分接觸，提高________的利用率；另一方面能_______________________________________________________。②由圖1可見，菌株生長量較高的溫度范圍是_______________。圖2結(jié)果表明，BDP01對pH的適應(yīng)范圍較小，在酸性條件下的生長量要________于堿性條件下的。③結(jié)合圖2推想，進行圖1相關(guān)試驗時培育基的pH最可能為________(用圖2中相關(guān)數(shù)值表示)。答案：(1)篩選出BDP01菌株選擇培育基(2)灼燒上一次劃線的末端平板劃線(3)①養(yǎng)分物質(zhì)增加溶液中的溶氧量②30℃～35℃?、?.0解析：篩選微生物用選擇培育基，以萘或蒽作為唯一碳源的培育基篩選出的是能降解萘或蒽的微生物。使用接種環(huán)操作的分別方法是平板劃線法，從其次次開頭每次都是從上一次劃線的末端開頭劃線，由于線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少。測定菌株的生長量涉及微生物在特定條件下的繁殖，需用液體培育基。溫度為自變量時，pH為無關(guān)變量，要選擇適宜的pH條件。8．某化工廠的污水池中含有一種有害的、難以降解的有機化合物A，爭辯人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培育基成功篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌。試驗的主要步驟如下圖所示，請分析回答：(1)培育基中加入化合物A的目的是篩選________，這種培育基屬于________培育基。(2)“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培育基中的________。試驗需要振蕩培育，由此推想“目的菌”的代謝類型是________。(3)培育若干天后，應(yīng)選擇培育瓶中化合物A含量________的培育基，接入新的培育液中連續(xù)培育，使“目的菌”的數(shù)量________。(4)轉(zhuǎn)為固體培育時，常接受________的方法接種，獲得單菌落后連續(xù)篩選。(5)若爭辯“目的菌”的群體生長規(guī)律，將單個菌落進行液體培育，可接受________的方法進行計數(shù)。若以一個大方格(體積為0.1mm3)有25個中方格的計數(shù)板為例進行計算，設(shè)五個中方格中總菌數(shù)為B，菌液稀釋倍數(shù)為C，那么原菌液的菌群密度為________個/mL。(6)試驗結(jié)束時，使用過的培育基應(yīng)當(dāng)進行________處理后，才能倒掉。答案：(1)目的菌選擇(2)化合物A異養(yǎng)需氧型(3)削減增加(4)平板劃線(5)定期取樣50000B·C(6)滅菌9．(2022·寧夏銀川一中第四次月考)回答下列有關(guān)泡菜制作的問題：(1)泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵過程即為乳酸菌進行________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌的________中。(2)制作泡菜時，所用鹽水煮沸，其目的是________。為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的目的是________。(3)從開頭制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時間內(nèi)，泡菜液漸漸變酸，這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是________，緣由是__________________。(4)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有________、________和________等。答案：(1)無氧呼吸細(xì)胞質(zhì)(2)毀滅雜菌(或滅菌除氧)增加乳酸菌含量(3)乳酸菌數(shù)量增加，雜菌數(shù)量削減乳酸菌比雜菌更為耐酸(或乳酸菌產(chǎn)生的乳酸會抑制其他雜菌的生長繁殖)(4)溫度、食鹽用量、腌制時間10．(2022·銀川九中模擬)由于酵母菌與人們的日常生活親密相關(guān)，因此，生物學(xué)家對它的爭辯較為深化而廣泛。依據(jù)所學(xué)學(xué)問，回答下列有關(guān)酵母菌的問題：(1)土壤中富含各種微生物，將土壤浸出液接種到特定的培育基上，可獲得較純的酵母菌，這一過程叫做____________。若想對初步篩選得到的酵母菌進行純化并計數(shù)，可接受的接種方法是____________。(2)在培育酵母菌的過程中，對培育基、接種環(huán)常接受的滅菌方法分別是____________。在酵母菌的培育過程中，除考慮養(yǎng)分條件外，還需要考慮____________等條件。(3)果酒的制作離不開酵母菌，在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是____________。溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件，在酵母菌的酒精發(fā)酵過程中，一般將溫度把握在____________。(4)酵母細(xì)胞常接受____________法固定化，若想使這些酵母細(xì)胞能被反復(fù)使用，試驗過程中肯定要留意____________。(5)對野生型酵母菌進行誘變處理可篩選出能夠耐高濃度糖溶液和耐酸的高產(chǎn)突變菌株，利用PCR技術(shù)可大量獲得突變菌株所攜帶的特殊基因。在PCR擴增反應(yīng)中，加入引物的作用是__________________；加入DNA聚合酶的作用是______________________。答案：(1)酵母菌的分別稀釋涂布平板法(2)高壓蒸汽滅菌、灼燒滅菌溫度、pH、滲透壓(3)附著在葡萄皮上的野生型酵母菌18℃～25℃(4)包埋無菌操作(5)結(jié)合在模板DNA上，供應(yīng)DNA延長的起始位點催化DNA鏈的合成解析：在酵母菌的培育過程中，除考慮養(yǎng)分條件外，還需要考慮溫度、pH、滲透壓等。在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌；工業(yè)生產(chǎn)中往往要加入人工培育的純種酵母菌。與酶相比，酵母菌細(xì)胞比較大，因此酵母細(xì)胞常接受包埋法固定化。若想使這些酵母細(xì)胞能被反復(fù)使用，試驗過程中肯定要留意避開被其他雜菌污染，也就是要進行無菌操作。DNA的復(fù)制需要引物，這是由于DNA聚合酶只能從3′端延長DNA鏈。DNA聚合酶的作用是催化DNA子鏈的合成。11．(2022·湖北省黃石二中等高三五月聯(lián)合模擬)有些細(xì)菌可以分解原油，從而消退由原油泄漏造成的土壤污染，某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?；卮饐栴}：(1)在篩選過程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以________為唯一碳源的固體培育基上，從功能上講，該培育基屬于______________培育基。(2)純化菌種時，為了得到單菌落，常接受的接種方法有兩種，即________和________。(3)為了篩選出高效菌株，可比較單菌落四周分解圈的大小，分解圈大說明該菌株的降解力量________。(4)通常狀況下，在微生物培育過程中，試驗室常接受的滅菌方法有干熱滅菌、__________________和____________________。無菌技術(shù)要求試驗操作應(yīng)在酒精燈火焰四周進行，以_____。答案：(1)原油選擇(2)平板劃線法稀釋涂布平板法(3)強(4)灼燒滅菌法高壓蒸汽滅菌法避開四周環(huán)境中微生物的污染解析：本題考查微生物培育的相關(guān)學(xué)問，屬于考綱識記理解層次的考查。(1)欲篩選能高效分解原油的菌株，應(yīng)用以原油為唯一碳源的選擇培育基。(2)微生物接種的兩種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)可通過比較單菌落分解圈的大小篩選菌株，分解圈大說明該菌株降解原油的力量強。(4)試驗室常用的滅菌方法有干熱滅菌法、灼燒滅菌法和高壓蒸汽滅菌法。無菌操作可避開雜菌污染。12．(2022·吉林省吉林市高三三模)回答下列有關(guān)微生物發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)問題。(1)釀制葡萄酒首先要選葡萄，通常要選糖分和酸度都很高的，用________試劑檢