专题能力训练18高中生物微生物的应用和生物技术在食品加工中的应用

1专题能力训练十八微生物的应用和生物技术在食品加工中的应用专题能力训练第36页1.(2017全国Ⅱ理综)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题。(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。答案:(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油2.(2018全国Ⅱ理综)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题。(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能。在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是。答案:(1)可以(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽3.回答下列关于腐乳和果酒制作的问题。(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为和。(2)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤具有一定的外,还能使腐乳具有独特的风味。(3)酒精发酵时一般将温度控制在。(4)利用玻璃瓶进行果酒发酵时,发酵液不能超过玻璃瓶容积的2/3,原因是。(5)在下图中用曲线表示在发酵阶段酵母菌种群数量的变化情况。答案:(1)毛霉小分子的肽氨基酸(2)防腐作用(3)18~25℃(4)既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又防止发酵旺盛时汁液溢出(5)如下图4.(2018全国Ⅲ理综)回答下列与酵母菌有关的问题。2(1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是。(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是。答案:(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软5.下表是筛选异养型细菌的培养基配方。KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2gFeCl30.1gX1g维生素微量琼脂15g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到100mL(1)苯胺是致癌物质,土壤中有分解苯胺的异养型细菌,此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外,还能提供,该培养基从作用看属于培养基。制备固体培养基时调节pH在步骤后。对培养基进行灭菌的常用方法是。(2)上图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,获得图B效果的接种方法是。运用图A所示接种方法统计的菌落往往比活菌的实际数目。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加可初步鉴定该种细菌能够分解尿素;在筛选能够分解纤维素的微生物过程中,常用到染色法。答案:(1)碳源和氮源选择溶化高压蒸汽灭菌法(2)平板划线法低(3)酚红指示剂刚果红6.(2019贵州模拟)杨梅果实风味独特,酸甜适中,具有很高的营养价值和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。制取发酵液:向杨梅汁中加入白砂糖,将糖的质量分数调至8%,灭菌冷却→酒精发酵:接种酵母菌,恒温发酵→果醋发酵:加入酒精,接种醋酸菌→取样检测:对发酵产物进行检测(1)传统发酵中,发酵液虽然未经过严格的灭菌处理,但杂菌却不能正常生长繁殖,这是由于果酒发酵的条件抑制了杂菌的生长。用来检验酒精的化学试剂是。(2)果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是,该阶段应该将温度控制为;温度适宜时果酒发酵时间较短,原因是。(3)杨梅醋的发酵过程中,除去必需的营养物质外,还需要往发酵液中持续地通入。(4)下图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因是。96h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是。3答案:(1)缺氧、酸性酸性重铬酸钾(2)细胞质基质18~25℃此时与果酒发酵相关的酶活性最高,发酵速度快(3)无菌氧气(或无菌空气)(4)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵7.(2019全国Ⅲ理综)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。答案:(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌解析:(1)能同时提供碳源、氮源的成分必须同时含有碳和氮两种元素,蛋白胨、葡萄糖和NaNO3中,只有蛋白胨同时含有这两种元素。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,所以在配制培养基时,在各种成分溶化后分装前必须调节pH。硝化细菌能够进行化能合成作用,即能够利用化学反应产生的化学能固定外界的CO2,所以能够在没有碳源的培养基上生长。(2)用平板培养细菌时,为防止培养基冷凝后形成的水滴滴落在培养基上污染培养基,要将平板倒置。(3)通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物,因为不同微生物的菌落的形状、大小、颜色、凹凸情况等不同,且在一定的培养条件下微生物的菌落特征是稳定的。(4)为防止污染环境,使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。8.饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。下图是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。(1)培养基中除了添加植酸钙以外,应含有、、水、无机盐等基本营养物质。(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行,而且需将接种后的培养皿呈状态放置。(3)接种以前进行的一系列操作,目的是在培养皿表面形成。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积,统计平板上的就能大致推测出样品中的活菌数。4(4)由于植酸钙的不溶解性,培养基中易形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A~E五种菌株中,是产植酸酶的理想菌株。(5)获得目的菌以后,若要用于植酸酶的生产,还需要进行。答案:(1)碳源氮源(2)(高压蒸汽)灭菌倒置(3)单个菌落菌落(4)E(5)扩大培养9.酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题。(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的,及时对培养基进行分装,并进行灭菌。(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约(填“25℃”“50℃”或“80℃”)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有。a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和供应。答案:(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)50℃(3)a、b、d(4)氧气