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1、传统发酵技术的应用”知识归纳及试题例析 一、知识归纳 1、几种常用发酵菌种的比较 菌种 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧 繁殖方式 适宜条件下出芽生殖 二分裂生殖 孢子生殖 二分裂生殖 生产应用 酿酒 酿醋 制作腐乳 制作泡菜 发酵条件 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 一直需氧 不需氧 2、果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较 制作内容 比较项目 果酒 果醋 腐乳 泡菜
2、 所用菌种 酵母菌 醋酸菌 主要是为霉 乳酸菌 控制条件 O2的有无 无氧 有氧 有氧 无氧 最适温度 18℃～25℃ 30℃～35℃ 15℃～18℃ 常温 时间控制 10～12天 7～8天 腌制8天左右 腌制10天左右 其他条件 封闭充气口 适时充气 控制盐酒用量 控制盐水比例 相关反应式 见下面 3、果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测 比较项目 果酒和果醋制作 腐乳的制作 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 制作原理 果酒：无氧呼吸 果醋：有氧呼吸 多
3、种微生物发酵 泡菜制作：乳酸菌无氧呼吸 亚硝酸盐检测：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料 实验流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓ ↓ 果酒 果醋 让豆腐上长也毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制 操作提示 材料的选择与处理；防止发酵液被污染；控制好发酵条件。 控制好材料的用量；防止杂菌污染。 泡菜坛的选择；腌制的条件；测定亚硝酸盐含量的操作。 二、相关试题 1．（2010·北京理综，1）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是 （ ） A．让发酵装置接
4、受光照 B．给发酵装置适时排气 C．向发酵装置通入空气 D．将发酵装置放在45℃处 2．下列关于腐乳制作过程的说法，正确的是 （ ） A．制作腐乳时只有毛霉发挥作用 B．豆腐的表面长出青色物质则标志着腐乳制作完成 C．在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与 D．制作腐乳时加盐是为了促进毛霉的生长 3．下列关于病毒、醋酸菌、毛霉的叙述，不正确的是 （ ） A．病毒与后两者比较，没有细胞结构，遗传物质可能是DNA或是RNA B．醋酸菌是好氧菌，可以将葡萄糖分解成醋酸，其细胞结
5、构中没有核膜和核仁 C．在腐乳制作过程中，毛霉能产生蛋白酶，分解豆腐中的蛋白质为肽和氨基酸 D．三者在培养过程中，只要培养基中有水、碳源、氮源和无机盐，都能正常生长繁殖 4．（2010·江苏生物，7）下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是 （ ） A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④所需的最适温度基本相同 5．（2011·广州一模，6）以下关于生物技术的说法不正确的是 （ ） A．需借助胚胎移植技术才能获得克隆牛 B．单倍体育种
6、过程涉及脱分化和再分化 C．用自身干细胞培育的器官，移植后一般不会产生免疫排斥反应 D．果酒与果醋的制作过程需要保持缺氧状态 6．（2010·广东理综，25）小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验（见图），恰当的做法是（双选） （ ） A．加入适量的酵母菌 B．一直打开阀b通气 C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟 D．把发酵装置放到4℃冰箱中进行实验 7．下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答： （1）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作： 第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成 （填中间产物），然后进一步分解成
7、葡萄糖，这一过程可用 （填淀粉指示剂）来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。 第二步：用 菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是 。 第三步：用 菌将乙醇转化成乙酸，这一过程 氧气。 （2）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是 ，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用 法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N—1—萘基乙二胺偶联成 色化合物。进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是 。 8．（2011·广
8、东肇庆一模，29）某生物兴趣小组为了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”，按如下左图装置进行了实验，并使用如右图所示的血球计数板对培养液中的酵母菌进行计数。请分析回答： （1）排气口的胶管设计成长而弯曲的目的是 。 （2）实验的最初阶段，由于 、 、 ，酵母菌的种群数量呈“J”型增长。 （3）在上图所示的计数室中，如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是 。 （4）本实验没有另设置对照实验，原因是
9、 。为提高实验的准确性，实验时应进行 。 （5）请你设计表格记录实验数据。 9．生物技术的广泛应用给社会带来了较大的经济效益，受到了社会的广泛重视。请回答下列有关问题： （1）制作泡菜时需要测定亚硝酸盐的含量，其方法是 。亚硝酸盐在特定的条件下会转变为 ，引起生物致癌。引起细胞癌变的原因是环境中的致癌因子使细胞中的 发生 。 （2）1993年，美国科学家K.B.Mullis因发明了PCR技术而获得了诺贝尔化学奖。PCR技术和生物体内DNA的复制都必需的条件包括 、
10、模板DNA、能量、游离的脱氧核苷酸和 ；在生物体内DNA复制所必需的，而在PCR技术中不需要的成分是 。 （3）为获得一种能高效降解农药的细菌（目的菌），向培养基中加入某种化合物，将初步筛选得到的目的菌转到固体培养基中，常采用的接种方法是 ；实验结束后，使用过的培养基应该进行处理后再倒掉，这样做是为了 。 10．低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A（带盖的瓶子）装置制葡萄糖，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在18～25℃，每隔12h左右将瓶盖拧松
11、一次（注意不是打开瓶盖），之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在30～35℃，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题： （1）酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者 。从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是 。 （2）同学甲在制酒阶段，每隔12h左右就要将瓶盖拧松
12、一次，但又不打开，这样做的目的是 。用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化： 。 （3）B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是 。 （4）制葡萄酒时要将温度控制在18～25℃，而制葡萄醋时要将温度控制在30～35℃，原因是 。葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分是 。 （5）制作过程中一般不需要额外添加酵母菌和醋酸杆菌即可完成。为了提
13、高果酒品质也可在果汁中加入人工培养的酵母菌。利用 培养基可分离获得较为纯净的酵母菌菌种，如在培养基中加入 可以从细菌和酵母菌的混合液中分离出酵母菌。 （6）为提高水果的出汁率，使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到 。 三、答案及解析 1．答案：B 解析：本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，制作果酒所使用的菌种是酵母菌，酵母菌的生长与光照无直接联系；B项，在发酵过程中会产生CO2，因而要给发酵装置适时排气；C项，酵母菌发酵是在无氧条件下进行的，因而不能向装置中通入空气；D项，酵母菌进行酒精发酵时一般将温度控制在18～2
14、5℃。 2．答案：C 解析：腐乳的制作是多种微生物共同作用的结果。豆腐的表面长出青色物质仅是制作腐乳的第一步，还需要加盐腌制、配制卤汤等。加盐一方面有利于析出水分，另一方面可以抑制微生物的生长。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成肽和氨基酸。 3．答案：D 解析：病毒是胞内寄生的，不能用普通的培养基培养。 4．答案：C 解析：生产果酒的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型真核单细胞生物；生产果醋的菌种是醋酸菌，属于好氧型原核生物。图中过程①不在线粒体内进行，且与氧气存在与否无关，故A、B不正确；酵母菌发酵的最适温度为20℃左右，醋酸菌发酵的最适温度为30～35
15、℃，故D不正确；而③、④过程都需要氧气参与。 5．答案：D 解析：醋酸菌是好氧菌，在果醋的制作过程中需要向充气口适时通入无菌空气。 6．答案：AC 解析：本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，果酒制作所需的菌种是酵母菌，因而需要在发酵装置中加入适量的酵母菌；B项，果酒制作利用酵母菌的无氧呼吸，因而不能一直打开阀b通气；C项，阀a连的通气管深入葡萄汁内，不能打开，以免影响酵母菌的无氧呼吸及避免杂菌污染，阀b连的通气管偶尔打开的原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2；D项，酒精发酵的温度一般控制在18～25℃，不能放到4℃的冰箱中。 7．答案： （1）第一步：糊精 碘
16、液 第二步：酵母 发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压力升高而可能引起爆裂 第三步：醋酸杆 需要消耗 （2）乳酸（或有机酸） 比色 紫红 作为对照 解析： （1）大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶（淀粉酶必须冷却后加入，因为酶的催化活性受温度的影响），大米的主要成分是淀粉，在淀粉酶催化作用下，分解成糊精（主要含麦芽糖等），这一过程可用碘液来检测反应的情况。酵母菌将葡萄糖转化成乙醇的过程中产生CO2，随反应的进行发酵瓶中CO2逐渐增多，瓶内压力升高，可能引起破裂，所以不要完全密闭。醋酸杆菌是好氧型细菌，在将乙醇转化成乙酸的过程中消耗氧气。 （2）泡菜发酵过程离不开乳酸菌，其产生的
17、酸主要是乳酸和少量的亚硝酸，亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时就会引起人中毒，必须对泡菜中亚硝酸盐的含量进行测定，其测定方法可用比色法。 8．答案： （1）防止空气中的杂菌污染 （2）温度等条件适宜，营养物质充足，没有敌害和竞争 （3）使酵母菌分布均匀，增加稀释倍数。 （4）该实验时间上形成前后自身对照 重复实验（取样） （5） 时间 次数 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 9．答案： （1）比色法 亚硝胺 原癌基因和抑癌基因 突变 （2）DNA聚合酶 引物 解旋酶 （3）平板划线法 防止造成环境污染 10．答案： （1）没有由核膜包围的细胞核 兼性厌氧型、需氧型 （2）制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀破，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入 C6H12O5＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 （3）防止污染 （4）18～25℃是酵母菌生长和发酵的合适温度，30～35℃是醋酸杆菌生长和发酵的合适温度。 碳源、氮源、水、无机盐和生长因子 （5）选择 青霉素（抗生素） （6）果胶酶
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