基础知识天天练生物选修1-1

选修一专题11．“宁夏红”枸杞果酒是利用新鲜枸杞为原料，采用传统酿造技术与现代生物技术结合酿制而成。如图是某研究性小组的同学对枸杞果酒生产工艺进行考察后，绘制出的果酒生产工艺流程简图。据图回答：(1)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，这样做的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)酵母菌与醋酸杆菌在细胞结构上的主要区别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？________________________________________________________________________。(5)果酒制作是否成功，需发酵后取样鉴定，可用哪些方法检验酒精是否存在？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理，及两种微生物的代谢类型。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧时进行有氧呼吸大量繁殖，无氧时进行无氧呼吸产生酒精；醋酸杆菌需要在有氧且温度是30～35℃条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25℃，所以醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。酵母菌属于真菌，而醋酸杆菌是细菌，两者在细胞结构上有显著区别；适宜的温度、pH、通气量等条件都会影响果酒的产量；检验酒精是否存在，可以通过嗅味和品尝进行初步检验，也可以用重铬酸钾检验。答案：(1)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量(2)不能。因醋酸杆菌是好氧性细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30～35℃条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25℃)(3)有无成形的细胞核(4)适宜的温度、pH、通气量(答出温度即可)(5)向样液中加入重铬酸钾观察颜色的变化、用酒精比重计测定所得样液的酒精度等2．下列是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图，回答下列有关问题：(1)按照操作要求，把果浆倒入发酵罐后，影响发酵产物不同的重要因素有________、________、________。(2)A过程是________，A过程完成后，若要产生果醋，应该打开充气口，原理是________________________________________________________________________。(3)在这个发酵过程中，应对发酵产物及时检测，检测时应从________取样。(4)发酵过程中，你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？________________________________________________________________________。答案：(1)温度时间菌种(2)酒精发酵醋酸菌是一种好氧细菌(3)出料口(4)榨汁机、发酵装置要清洗干净；装入果汁后，封闭充气口(其它答案合理也可，至少回答二项)3．泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定：亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。请补充实验设计的空缺内容：(1)制作泡菜的原理：________________________________________________________________________。(2)测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成________色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过________颜色，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜溶液发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。(4)选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的________相同。(6)从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。解析：乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸从而制作成泡菜。答案：(1)利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸而制作泡菜(2)玫瑰红对比(4)白萝卜避免植物中色素对显色反应的干扰(5)制作(或培养、发酵)条件(6)如下表3%(1)号坛5%(2)号坛7%(3)号坛第3天第5天第7天……4.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：(1)完成图1中的实验流程。(2)冲洗的主要目的是________________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。(3)图2装置中的充气口在________时关闭，在________时连接充气泵，并连续不断地食盐浓度亚硝酸盐含量发酵天数向内________。(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由________产生的________，在果醋发酵时排出的是______________。(5)写出与(4)题有关的反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若在果汁中就含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________。醋酸发酵时温度一般应控制为________。解析：本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理，同时两种微生物的代谢类型、生存环境也有体现。酵母菌是兼性厌氧型生物，有氧时C6H12O6＋6O2――→酶6CO2＋6H2O；缺氧时C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2。因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧菌，能够利用糖在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，反应式为C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O。因此在果酒制作过程中出气口排出的是CO2。而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因而排气口排出的既有CO2又有含氧量较低的空气。答案：(1)果醋发酵(2)洗去浮尘反复冲洗(3)果酒发酵果醋发酵泵入空气(氧)(4)酵母菌CO2剩余(含氧量少)的空气、CO2(5)C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O(6)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足(7)18～25℃30～35℃5．下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30℃时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温(18～25℃左右)12h即成。现请你根据上述过程回答以下问题：(1)先将米煮一煮的目的是________________________________________________________________________；要冷却后再加“酒药”的原因是________________________________________________________________________。(2)在米饭中央挖一个洞的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)家庭酿造米酒过程中，总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是______________；后“来酒”的原因是______________，“来酒”过程的生化反应式可表示为__________________。(4)制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：①发酵前期(初始阶段)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②发酵过程中：________________________________________________________________________。(5)根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会________，原因是________________________________________________________________________。(6)俗语“一坛子好酒叫你弄酸了”常用来形容一个人不会做事，这句话背后蕴含了什么生物学原理？____________________________________________________________________________________________________________