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第32讲 生物技术在食品加工中的应用、植物的组织培养,第九单元 生物技术实践,考点一 果酒及果醋的制作,考点三 植物的组织培养,考点二 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定,模拟演练,课时训练,内容索引,1.用葡萄制作葡萄酒 (1)实验原理：葡萄酒是酵母利用葡萄糖进行 的产物。酵母菌只有在 条件下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇。但是当培养液中乙醇的浓度超过 时，酵母菌就会死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反应式： 。 (2)实验步骤：冲洗(用鲜红紫色的 溶液浸泡葡萄，用清水冲洗)榨汁制作酵母悬液(干酵母水少许 )装入发酵瓶(装量不要超过 )酒精发酵(在2530 的条件下放置23天，当发酵瓶中停止 ，即表示发酵完毕)过滤、分装、保存(用两层纱布过滤发酵液)。,知识梳理,酒精发酵(乙醇发酵),无氧,16%,C6H12O6 2CO22C2H5OH,高锰酸钾,蔗糖,2/3,出现气泡,2.用果汁制作果酒 (1)实验原理：用葡萄制作的葡萄酒 糖，酒精含量也低(平均的体积分数为 )，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为 )，含糖量也较高。 (2)实验步骤：选择材料(最好选择 )制取果汁配料(200 g蔗糖1 L果汁酵母悬液)发酵静置用 取出。,不含,8%,15%,苹果,虹吸法,3.用果酒制作果醋 (1)实验原理：醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸，反应式为 。 (2)实验步骤：连接发酵装置加入 发酵并检测 调节 测定pH，监控发酵情况。,C2H5OHO2CH3COOHH2O,醋化醋杆菌,pH,活塞，控制流量,1.观察A、B发酵菌种，掌握它们的区别，并归纳参与传统发酵的微生物。,(1)图中A可表示 发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型 ，A不同于B最显著的特征是A具有 。 (2)图中B可表示 发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从 表面的 菌膜中获取，B没有 (细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。,酒精,细胞核,醋酸,酵母菌,变酸的酒,线粒体,2.酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系,2530 /1825 ,不需氧,需氧,一直需氧,酒精,醋酸,1.(2017学军中学期末)右面是果酒和果 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。 下列相关叙述中，错误的是 A.根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必 须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵 B.冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败 C.图2的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染 D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开,解题探究,答案,解析,解析 图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋化醋杆菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋化醋杆菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误； 个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，以免冲洗掉野生型酵母菌，B项正确； 图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确； 由于酵母菌在需氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且厌氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋化醋杆菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D项正确。,2.如图为果酒和果醋的制作流程，请回答下列问题： (1)清洗葡萄时应特别注意不能反复冲洗，以防止 。,答案,菌种流失,解析,解析 果酒制作中利用的酵母菌来自葡萄皮上的野生型酵母菌，清洗葡萄时应特别注意不能反复冲洗，以防止菌种流失。,(2)从自然菌样中筛选较理想的醋化醋杆菌进行纯化培养，通常采用_ (方法)接种，接种之前要对接种工具进行_ ，避免接种工具上可能存在的微生物污染培养基。,答案,划线,解析,解析 从自然菌样中筛选较理想的醋化醋杆菌进行纯化培养，通常采用划线分离法或涂布分离法接种，接种之前要对接种工具进行灼烧灭菌处理，避免接种工具上可能存在的微生物污染培养基。,灼烧,分离法(或涂布分离法),(灭菌)处理,(3)果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在 。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是 和温度控制在3035 。写出由果酒酿制成果醋过程的总反应式： 。,答案,2530 ,解析,解析 果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在2530 ，醋化醋杆菌是需氧菌，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是通入氧气。由果酒酿制成果醋过程的总反应式为：C2H5OHO2CH3COOHH2O。,有氧(通入无菌空气或通入氧气),C2H5OHO2CH3COOHH2O,(4)若果汁中含有醋化醋杆菌，在果酒发酵旺盛时，醋化醋杆菌 (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸，理由：_ 。,答案,不能,解析,解析 若果汁中含有醋化醋杆菌，在果酒发酵旺盛时，醋化醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋化醋杆菌是好氧细菌，果酒发酵的缺氧环境能抑制醋化醋杆菌生长。,在果酒发酵旺盛时，,发酵环境中无氧,(5)在用果汁制作果酒的过程中，发酵瓶溶液中pH的变化是 。 A.增大 B.不变 C.减小 D.先减小后增大,答案,C,解析,解析 在用果汁制作果酒的过程中，由于产生C2H5OH的同时产生CO2，因此发酵瓶溶液中的pH减小。,发酵条件的控制 (1)酵母菌的繁殖需大量氧气，而发酵过程进行厌氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的无氧环境。 (2)果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋化醋杆菌的生长、增殖都会受到影响，醋酸的生成也会受到影响。,1.泡菜的制作 (1)菌种：主要是 和 。 (2)原理：在 条件下，微生物将蔬菜中的糖和其他营养物质发酵成 和醇类物质等。,知识梳理,乳酸菌,假丝酵母,无氧,有机酸,(3)制作流程,热水,盐水,白酒,水,1,2.亚硝酸盐的测定 (1)测定原理 亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1-萘基乙二胺偶联，形成 产物，可用 法定量测定。 (2)亚硝酸盐的定量测定流程 样品处理：泡菜25 g制匀浆过滤后调pH到8.0加25 mL 溶液加 溶液至产生白色沉淀水浴加热至60 C过滤取滤液和洗涤液定容至500 mL。 测定：10 mL样品溶液4.5 mL氯化铵缓冲液2.5 mL 60%乙酸溶液5 mL显色液定容至25 mL暗处静置25 min在550 nm处测定光密度值(以10 mL水为空白对照)。,紫红色,光电比色,硫酸锌,氢氧化钠,计算： 公式：X1 X1：样品中亚硝酸盐含量，单位 mg/kg； m1：样品质量，单位 g； m2：通过标准曲线得到的 ，单位 g； V1： 总体积； V2： 体积。,样品处理液,亚硝酸盐质量,测定用样品液,标准曲线的绘制：以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。,3.泡菜制作的关键点 (1)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。 (2)氧气需求 泡菜坛要选择气密性好的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。 泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。 (3)温度：发酵过程温度控制在室温即可，最好在2636 。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。,1.如何营造泡菜制作中的“无氧环境”？ 提示 (1)选择的泡菜坛要密封性好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 2.在泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量有怎样的变化规律？为什么要测定亚硝酸盐的含量？ 提示 在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的时机。,提示,3.热图解读：下表中甲丙为泡菜、果醋、果酒等发酵食品的制作装置图，请据图分析：,(1)图中分别是哪种发酵食品？ 提示 果酒、果醋、泡菜。 (2)图中分别是哪种菌种？分别是真核生物还是原核生物？ 提示 酵母菌、醋化醋杆菌、乳酸菌，其中酵母菌为真核生物，醋化醋杆菌、乳酸菌为原核生物。 (3)甲丙装置或者步骤是否存在缺陷？试具体分析指出。 提示 甲装置中排气管不应插入到发酵液内。 (4)说明丙装置中“放水”的作用。 提示 装置中“放水”的作用在于为泡菜坛营造无氧环境。,提示,纵轴标识依次为 、 、 。,(5)下图为丙装置乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴标识”。,乳酸菌数量 亚硝酸盐含量 乳酸含量,1.(2017嘉兴模拟)家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，不正确的是 A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.制作泡菜的过程中，有机物的干重和种类将减少 D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发 酵过程,解题探究,答案,解析,解析 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒，A正确； “陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌种，制作泡菜时加入“陈泡菜水”可以实现接种乳酸菌菌种的目的，B正确； 制作泡菜的过程中，由于呼吸作用的消耗，有机物的干重将减少，但坛内有机物的种类将增加，C错误； 若放入的食盐过多，抑制了乳酸菌的发酵，就会使制作的泡菜“咸而不酸”，D正确。,2.(2017宁波模拟)下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答下列问题： (1)制作泡菜时加入已腌制过的泡菜汁的目的是_ 。,答案,接种已经扩增的发酵菌，,加速发酵过程,(2)泡菜在腌制时，抑制有害菌繁殖是关键。下列与此无关的叙述是 A.白菜在开水中浸1 min，热水洗坛内壁两次 B.加入适量糖和调味品 C.坛口用水封好，防止空气进入 D.加入适量的盐水、白酒,答案,(3)亚硝酸盐与显色剂会生成 色产物。对亚硝酸盐的定量测定可以用 法测出光密度值，利用预先建立的 估算出样品中的亚硝酸盐含量。在进行样品测定时，要取等量水进行同样的测定，目的是 。 分析下图的曲线可知，食用泡菜的最佳时间是 点。,答案,紫红,光电比色,标准曲线,作为空白对照,C,(4)若要分离出变质泡菜中的细菌，下列叙述错误的是 A.取变质泡菜汁用无菌水配制成悬液 B.用划线分离法更易获得单菌落 C.需要配制合适的培养基 D.培养用具、培养基必须是无菌的,答案,1.泡菜腌制的注意事项 (1)材料的选择及用量 蔬菜应新鲜，若放置时间过长，亚硝酸盐含量增多。 清水和盐的质量比为41，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的O2，二是杀灭盐水中的其他微生物。 (2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。 (3)O2需求：泡菜坛要选择透气性差的容器，泡菜坛坛盖边缘的凹槽内注满水，在发酵过程中经常补水，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。 (4)温度：发酵过程温度控制在室温即可，温度过高易滋生杂菌，温度过低会使发酵时间延长。,2.泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化,1.组织培养的概念 取一部分植物组织，在 的条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上，给予一定的 和 ，使之产生 ，或进而生根发芽。 2.组织培养的原理 植物细胞的 。,无菌,温度,知识梳理,光照,愈伤组织,全能性,3.培养基中加入的激素 (1)激素种类：生长素和细胞分裂素，两者的 比决定组织是生根，还是生芽。 (2)激素的使用比例,摩尔浓度,高,大致相等,会趋于长根,4.实验中使用的激素 代替生长素， 代替细胞分裂素。 5.菊花的组织培养的实验内容 (1)发芽培养基和生根培养基的比较 发芽培养基：细胞分裂素摩尔浓度 生长素摩尔浓度的培养基。 生根培养基：生长素摩尔浓度 细胞分裂素摩尔浓度的培养基。,人工合成的萘乙酸(NAA),人工合成的苄基腺嘌呤(BA),大于,大于,(2)实验内容 以菊花为材料进行组织培养，首先，用细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的培养基( 培养基)进行培养，使其长出较多的丛状苗；然后将丛状苗分株培养。分株后，再移入含有较多生长素的培养基( 培养基)中，使其生根；将生根的苗从三角瓶中移至 中继续生长，23天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼，直到将罩全部打开处于自然湿度下为止；苗健壮后再移至土中。,发芽,生根,草炭土或蛭石,6.菊花的组织培养的实验步骤 (1)配制 培养基：由大量元素、微量元素和有机成分组成。 (2)取外植体：在超净台上将 切段，每段至少有1张叶片。 (3)生芽培养：在 中放入23段幼茎切段，日光灯下保持_ 的温度培养，每天的光照时间不少于 h。 (4)生根培养：23周后，将生长健壮的丛状苗在无菌条件下转入_ 中，在上述条件下继续培养。,MS,无菌培养的菊花幼苗,生芽培养基,18,14.5, 25,生根培,养基,(5)适应锻炼：将苗移至 中，用玻璃罩或塑料布保持80%以上的湿度，23天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼，直至将罩全部打开处于 下为止。 (6)定植：将苗转移到 中培养。 (7)自然生长的茎进行组织培养的步骤：可取一段茎在 中浸泡10 min，再放入 溶液中浸泡5 min，然后用另一 溶液浸泡5 min，最后在超净台中用 清洗，将茎的切段培养在 培养基中。,草炭土或蛭石,自然湿度,土,70%乙醇,5%次氯酸钠,5%次氯酸钠,无菌水,生芽,1.生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用 使用顺序不同，结果不同：,细胞分裂,分化,频率,2.热图解读：图甲是植物组织培养过程示意图，图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题：,(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有 。 (2)在图甲A过程中，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加 。嫩枝组织细胞接种后25 d时，若发现其边缘局部污染，原因可能是 。,全能性,植物激素,嫩枝组织细胞消毒不彻底,(3)在图甲过程B中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其原因可能是 ；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种激素的含量应该是 。,培养基中生长素较少，细胞分裂素较多,细胞分裂素的量中等，生长素较少,(4)切取若干经光照一段时间后的幼苗芽尖处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培养基中培养，该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是 ；原因是_ _ 。,生根 培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的幼苗芽尖处组织块中含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素相对较少，生长素相对较多，故诱导生根,3.在植物组织培养再分化阶段中，逐渐改变培养基中植物激素X和植物激素Y的浓度比，细胞群的变化情况如下图所示。,若培养基中植物激素X的浓度为a、植物激素Y的浓度为a0.2，则细胞群分化的结果最可能是 试管，分析图可知，植物激素X的浓度小于植物激素Y的浓度时，有利于 的分化。,C,根,1.为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。,解题探究,请回答下列问题： (1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为 和_ 两类。上述培养基中，6BA属于 类生长调节剂。,大量元素 微量,解析 植物组织培养所用培养基的主要成分有无机盐(大量元素和微量元素)、有机物，常常还需要添加植物激素。根据实验结果可知，本实验所用培养基中加入的6BA属于细胞分裂素类生长调节剂。根据表中所列数据及实验结果可知，本实验自变量是IAA浓度，其取值范围是00.5 mgL1，因变量是再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。当生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时，有利于根的分化，所以为了诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6BA。,细胞分裂素,元素,答案,解析,答案,(2)在该实验中，自变量是 ，因变量是_ ，自变量的取值范围是 。 (3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是 号培养基。 (4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入 (填“6BA”或“IAA”)。,IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 00.5 mgL1,1,6BA,2.(2017温州选考模拟)铁皮石斛是一种名贵的中药材，有生津养胃、降血糖和增强免疫力等作用，有效成分为石斛多糖、石斛碱等，温州雁荡山素有“中国铁皮石斛之乡”的美誉。请回答下列问题： (1)用优良品种自然生长的茎快速繁殖铁皮石斛时，给茎消毒时无需使用的是 (A.乙醇 B.无菌水 C.甘露醇 D.次氯酸钠)。在细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的培养基中培养茎的切段，待长出较多的 ，将其进行 (处理)后再转入 培养基中继续培养，直至长成幼苗。这种通过组织培养技术快速繁殖植物的方法，也称为 。,解析,C,丛状苗,答案,分株/分株培养,生根,植物克隆,解析 植物组织培养需要使用乙醇、次氯酸钠和无菌水。细胞分裂素比例偏高，有利于生芽，将其分株后转入生根培养基。这种快速繁殖植物的方法，称为植物克隆。,(2)研究发现，铁皮石斛的生长发育与其体内的内生菌密切相关。为进一步研究内生菌的作用，需要大量内生菌进行相关实验。分离内生菌时最好采用 (A.G6玻璃砂漏斗过滤法 B.血细胞计数法 C.划线分离法 D.涂布分离法)，再将纯化的内生菌转移到液体培养基中进行 。,D,答案,扩大培养,(3)研究发现，200 mg/L浓度的卡那霉素能有效抑制铁皮石斛细胞的增殖与分化。科学家欲利用卡那霉素，采用农杆菌转化法对现有铁皮石斛品种进行基因改良。在基因工程操作中，导入受体细胞的 分子应同时带有目的基因和 基因，这样才能利用含有卡那霉素的培养基将成功导入目的基因的受体细胞筛选出来。,解析 重组DNA分子应具有目的基因和标记基因，标记基因据题意是卡那霉素抗性基因。,解析,重组DNA/重组质粒,卡那霉素抗性/抗卡那霉素,答案,(4)鉴定铁皮石斛的品质，可通过苯酚浓硫酸法测定石斛多糖的含量。其原理是：石斛多糖水解成单糖并脱水生成糖醛衍生物后，与苯酚缩合生成橙黄色化合物，在490 nm处测定光密度值，以不同浓度的葡萄糖溶液为标准溶液建立标准曲线，便可知道样品的石斛多糖含量。这种方法类似于泡菜汁中 含量的测定，称之为 法。,亚硝酸盐,答案,光电比色,(5)为高效提取石斛多糖，可在提取液中加入_ ，以提高铁皮石斛的出汁率。,解析 为高效提取石斛多糖，可在提取液中加入纤维素酶和果胶酶，分解细胞壁，以提高出汁率。,解析,答案,果胶酶/果胶酶和果胶甲酯酶/果胶酶和纤维素酶/果胶酶、果胶甲酯酶和纤维素酶,模拟演练,1,2,3,4,答案,1.某同学设计了如图所示的发酵装置来制作果酒、果醋，下列有关叙述错误的是 A.甲用来制作果酒，乙用来制作果醋 B.乙装置需要的温度条件高于甲 C.该装置便于发酵中产生气体的排出 D.甲、乙装置中排液管排出液体的pH都下降,解析,1,2,3,4,解析 甲装置密闭，可用来进行酵母菌的发酵制作果酒，酒精进入乙装置中，在有氧条件下，可用来制作果醋，A项正确； 酵母菌的发酵温度一般为2530 ，而醋化醋杆菌的最适生长温度为3035 ，B项正确； 甲到乙、乙到丙流入的都是发酵液，甲装置中没有气体的排出口，该装置不便于发酵中产生气体的排出，C项错误； 甲装置中产生酒精和CO2，导致排出液体的pH下降；乙装置将乙醇转变为醋酸，导致排出液体的pH也下降，D项正确。,答案,解析,2.下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是 A.植物组织培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素 B.先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化 C.先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂又分化 D.同时使用生长素和细胞分裂素时，两者摩尔浓度的比例影响植物细 胞的发育方向,1,2,3,4,解析 用于植物组织培养的培养基中除营养成分外，还需添加植物激素，一般包括生长素和细胞分裂素；外植体脱分化、再分化的诱导方向取决于二者的比例。先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用细胞分裂素，后使用生长素，对细胞的分裂和分化均有利。,1,2,3,4,3.(2017绍兴模拟)某研究小组用梨酿制醋酸，具体流程如图所示，请回答下列问题：,1,2,3,4,(1)图中乙过程可加入 酶，为证明该酶的效果，可分别取等量浑浊的梨汁和澄清的梨汁，各加入等量的 ，预计后者出现的沉淀物比较少。,果胶,答案,95%乙醇,解析 图中乙过程可以用果胶酶分解果胶，有利于生产果汁。可分别取等量浑浊的梨汁和澄清梨汁，各加入等量的95%乙醇，溶解有机物。,解析,1,2,3,4,(2)适宜条件下进行酒精发酵，发酵完毕的标志是 ，待沉淀后，可用 (方法)将上清液(即果酒)取出。若培养液酒精浓度超过 时，酵母菌会死亡。,答案,解析 酒精发酵，可以产生二氧化碳和酒精，因此发酵完毕的标志是停止产生气泡。待沉淀后，可用虹吸法将果酒取出，培养液酒精浓度超过16%时，酒精浓度太高，酵母菌会死亡。,解析,停止产生气泡,虹吸法,16%,1,2,3,4,(3)用适宜方法获得优质醋化醋杆菌的菌种，若要扩大培养，适宜的培养基是 A.MS培养基 B.添加蔗糖的豆芽汁 C.含蛋白胨、酵母提取物、NaCl及其他适宜添加物的培养液 D.尿素、葡萄糖、K2HPO4、NaCl、酚红、琼脂糖配制的培养基,解析 醋化醋杆菌属于异养好氧菌，因此培养基中需要有有机碳源、有机氮源和无机盐，要用液体培养基来培养该微生物。,解析,答案,解析,1,2,3,4,(4)下图表示不同醋化醋杆菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系，据图判断，下列叙述中错误的是 A.发酵液中的醋化醋杆菌进行需氧呼吸 B.培养时间越长，培养液的pH越低 C.接种后20 h，接种量为5%的醋酸产量 最少，主要是因为发酵速度较慢 D.接种后70 h，接种量为15%的醋酸产量 最少，与菌体生长繁殖消耗较多营养物质有关,答案,解析 醋化醋杆菌属于需氧型细菌，A正确； 随着培养时间的延长，醋酸含量越来越高，会抑制醋化醋杆菌的活性，最终醋酸含量保持不变，培养液的pH保持不变，B错误； 接种量为5%的醋酸，繁殖速度慢，因此发酵速度较慢，C正确； 接种量为15%的醋酸，其发酵速度快，营养物质消耗快，因此接种后70 h，接种量为15%的醋酸产量最少，D正确。,1,2,3,4,4.(2017浙大附中全真模拟)我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验： 实验方法：按如图所示的顺序进行操作。,1,2,3,4,实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下图所示：,1,2,3,4,(1)图2中自变量是温度，除此之外还可用 来表示。 A.酶的浓度 B.苹果泥的量 C.水的加入量 D.pH,答案,解析 果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系。,解析,D,图中的纵坐标还可用_ 来表示。,1,2,3,4,解析 衡量实验结果的指标有两种：一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。,解析,答案,实验小组改变了实验条件后重复做以上实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_ 。,解析 每一种酶都有一个最适温度和最适pH值且该值恒定，因此改变了实验条件后苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置。,同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变,苹果汁的体积,步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是_ 。,1,2,3,4,解析 为了保证实验在相应温度下进行，必须使酶和底物分别保温达到要求后再混合。,解析,答案,保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性,在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连是为了_ 。,(2)甲、乙两位同学将水果榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如下图所示。,1,2,3,4,解析 在排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连是为了防止空气中的微生物污染发酵瓶。,解析,答案,防止空气中的微生物污染发酵瓶,请找出图中实验操作的错误：甲图中的错误是 ，乙图中的错误是 。,1,2,3,4,解析 由图可知，甲图没有夹住发酵瓶的进气口，乙图瓶中发酵液过多，淹没了排气管管口，无法排气。,解析,答案,未夹住发酵瓶的进气管,瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口,答案,(3)用酵母菌使葡萄汁产生葡萄酒，当酒精含量达到12%16%时，发酵就停止了。下列有关叙述不正确的是 A.酒精对酵母菌有毒害作用，后期细胞生命活动减弱 B.产生酒精的同时也有CO2生成，所以发酵过程中需适时拧松瓶盖放气 C.产物积累使pH值下降，同时营养物质减少，种群数量下降 D.氧气过少导致其无法呼吸，细胞中无法合成ATP,1,2,3,4,课时训练,1,2,3,4,5,答案,一、选择题 1.下图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是 A.过程要先切块后清洗，以减少杂菌的污染 B.过程加入果胶酶可以提高苹果的出汁率 C.过程发酵所用酵母菌无具膜结构的细胞器 D.过程需要将发酵装置中的充气口开关关闭,6,7,8,9,10,解析,解析 过程要先清洗后切块，以减少杂菌的污染，A项错误； 植物细胞有细胞壁的保护，破坏细胞壁需要纤维素酶和果胶酶，B项正确； 酵母菌是真核生物，含有具膜细胞器，如线粒体等，C项错误； 醋化醋杆菌是好氧菌，因此发酵装置中的充气口开关应开启，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案,解析,2.用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料、接种、通气培养、密封发酵。从接种后到密封前这一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线为,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析 接种后进行通气培养，酵母菌在有氧条件下大量繁殖，密封发酵后酵母菌开始进行厌氧呼吸产生酒精，随着酒精和二氧化碳等代谢产物的积累，酵母菌种群数量增长缓慢，故从接种后到密封前这段时间内酵母菌种群数量呈逻辑斯谛增长，C正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案,3.(2016温州中学期末测试)亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸反应，再与N-1-萘基乙二胺偶联，其产物颜色是 A.红黄色 B.橙黄色 C.紫红色 D.蓝色,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析,解析 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-萘基乙二胺偶联形成紫红色产物。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,4.某愈伤组织在如图甲所示的培养基中培养一段时间后得到如图乙所示的结构。经分析可知该培养基中 A.细胞分裂素多，生长素少 B.细胞分裂素少，生长素多 C.细胞分裂素和生长素的用量相等 D.只有生长素,1,答案,解析,解析 从图乙中可以看出，该培养基有利于生根且抑制芽的形成，所以可推断该培养基中生长素多，细胞分裂素少。,二、非选择题 5.已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。请回答相关问题： (1)请完善下列实验步骤。 标准管的制备：用 和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,不同浓度的亚硝酸钠标准溶液,样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的_ ，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。 将每个 分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅 的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。,答案,不同泡制天数的泡菜,样品管,滤液,相同(相近),2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(2)下图表示的是泡菜中 含量变化趋势。,(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是 (填“醋化醋杆菌”或“乳酸菌”)。,答案,亚硝酸盐,乳酸菌,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(4)三坛泡菜分别在腌制过程中的第3、5、7、9、11、13天分别对食盐浓度为4%、6%、8%的泡菜做了亚硝酸盐含量的检测，得到以下数据：,发酵温度：1315 单位：mg/kg,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,请根据表中数据，对泡菜的制作提出两条建议：_ 。,答案,泡菜腌制时间最好长于13天；适当地增加食盐的浓度,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,6.天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,请回答下列问题： (1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶_ 。,答案,在最适温度条件下催化能力最强,解析,解析 酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的活性最高。,(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高 的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。,答案,酵母菌,解析,解析 通气会促进酵母菌需氧呼吸，促进酵母菌的繁殖，有利于密闭时获得更多酒精产物。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,发酵过程中，定期取样测定醋化醋杆菌密度变化，趋势如右图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋化醋杆菌在颠倒前后密度变化的特点是_ ，由此推测，影响醋化醋杆菌密度变化的主要环境因素是 。,(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下：,先快速增长后趋于稳定,氧气、营养物质、pH,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,解析 据图，B层醋化醋杆菌为逻辑斯谛增长，变化趋势为先快速增长后保持稳定。影响B层的主要环境因素为氧气、pH和营养条件。,解析,答案,乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。,答案,颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下),解析,解析 乳酸菌为厌氧菌，应该是下层有利于其繁殖，如A、B层颠倒前发酵缸的B层，A、B层颠倒后发酵缸中的A层。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,解析,成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的 ，淘汰了部分乳酸菌种类。,种间竞争(或竞争),解析 不同种类乳酸菌之间为竞争关系。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,7.(2017慈溪中学质检)当今能源紧缺，污染严重，酒精成为备受关注的“绿色能源”。利用玉米等植物秸秆生产燃料酒精已成为大势所趋。请回答下列问题： (1)利用植物组织培养可实现玉米的大规模快速繁殖，图解如下。由外植体通过植物组织培养技术培育成完整植株，这项技术利用了_ 的原理。图中A、B代表 、 ；过程、分别表示_ 和 。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,解析,答案,植物细胞全能性,愈伤组织 胚状体,脱分,化 再分化,解析 由植物组织培养过程中要求一系列的消毒、灭菌处理，并且进行无菌操作，外植体可以用70%的酒精消毒；操作者的双手必须用酒精消毒；镊子等器械需用火焰灼烧灭菌；接种后的培养基不能再用高压蒸汽灭菌，否则接种的组织细胞会死亡。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(2)在植物组织培养中关于消毒和灭菌操作的叙述，正确的是 。 A.只要不碰外植体，操作者的双手可以不消毒 B.离体幼茎可以用酒精消毒 C.镊子等器械需用酒精灭菌 D.接种后培养基需用高压蒸汽灭菌,答案,B,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下： 第一步：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。 第二步：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，还需_ ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。 第三步：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。 第四步：根据 筛选出突变菌。,答案,添加高浓度蔗糖(或葡萄糖)、调低pH(加酸),是否能在该培养基上生长,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(4)随着生物技术的发展，生物学家可以“创造”出某些特定的、以前从未自然存在过的生物体。有科学家将其他生物组织的基因植入细菌，设计并造出一种独特的大肠杆菌，能够将蔗糖转化为石油燃料，这种可遗传变异来源于 。,答案,基因重组,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,8.(2017舟山中学高三期中)微生物与人类的生活有着密切的联系，请回答下列有关问题： (1)在果醋、泡菜和果酒的制作过程中，均利用相应微生物的代谢特点进行条件控制，其中始终需要提供氧气的是 制作；在杨梅酒的制备过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的淀粉酶和果胶酶，其中果胶酶可来自 ；泡菜腌制过程中 和乳酸菌等主要微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,果醋,解析,黑曲霉(或苹果青霉),假丝酵母,解析 由于醋化醋杆菌是需氧型生物，因此其中始终需要提供氧气的是果醋的制作；在杨梅酒的制备过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的淀粉酶和果胶酶，其中果胶酶可来自黑曲霉(或苹果青霉)等微生物；泡菜腌制过程中假丝酵母和乳酸菌等主要微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(2)根据微生物的特点，可以利用相应的培养基进行分离或培养，例如用仅以尿素为氮源的培养基可分离能产生 酶的微生物，在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，其中尿素用 灭菌，经培养后菌落周围会出现 色环带。,答案,脲,G6玻璃砂漏斗,红,解析,解析 根据微生物的特点，可以利用相应的培养基进行分离或培养，例如用仅以尿素为氮源的培养基可分离能产生脲酶的微生物，在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，其中尿素用G6玻璃砂漏斗灭菌，经培养后菌落周围会出现红色环带。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(3)与LB全营养培养基中的菌落相比，以尿素为氮源的培养基中的菌落数 。 A.多 B.少 C.相等 D.几乎为零,答案,B,解析,解析 以尿素为氮源的培养基中菌落数少，因为其他微生物不能在该环境中生存。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(4)利用固体培养基可以进行微生物培养和植物组织培养，两者的培养基明显不同的是后者 。 A.需要添加琼脂 B.需要添加有机物 C.需要添加激素 D.需要灭菌处理,答案,C,解析,解析 利用固体培养基可以进行微生物培养和植物组织培养，两者的培养基明显不同的是后者需要添加激素。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(1)图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。在过程中，细胞的分化程度会 (填“升高”“降低”或“不变”)。,答案,9.(2017长兴中学全真模拟)蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。蓝莓也可以制成清香的蓝莓酒，如蓝莓冰酒、蓝莓干红和蓝莓果酒，也可以制作蓝莓果醋，下图是利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓的具体流程的文字图解。请回答下列问题：,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,降低,答案,(2)培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向。其比值较高的过程是 。 A. B. C. D. (3)为提高成品蓝莓酒的澄清度和纯度，除必要的过滤操作外，可在酒精发酵阶段和澄清阶段分别加入事先经 处理后的酵母菌和 酶。 (4)经此工艺制成的成品蓝莓酒的酒精浓度明显高于葡萄酒但仍不超过 ，原因是酒精浓度一旦超过该值时酵母菌就会死亡。,C,固定化技术,果胶,16%,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,(5)在实际制酒的过程中，下列哪项除外，其余均是决定酿制的蓝莓酒的口感和品质的主要因素 A.蓝莓品种 B.酵母菌菌种 C.酿造工艺 D.灭菌方法,答案,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,(6)某同学在自酿蓝莓酒的发酵后期向发酵液中通入一定量的空气，并将发酵液置于3035 环境中，结果发现发酵液中散发出醋香，其中挥发性醋酸的来源过程主要为 (用反应式表示)，该同学在果醋酿造中为避免杂菌污染，向果酒中加入了适量的青霉素，结果发酵实验反而失败，其原因是_ 。,C2H5OHO2CH3COOHH2O,青霉素抑制了醋化醋杆菌的增殖甚至杀死了醋化醋杆菌,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,请回答下列问题： (1)制作葡萄浆前，对葡萄进行清洗和利用 色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，待酵母悬液中出现 即可。,答案,解析,10.某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如下。,鲜红紫,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,气泡,解析 制作酵母菌悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，若悬液中出现气泡，说明酵母菌已经活化。,答案,(2)装瓶后开始的一段时间，发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发酵过程中，发酵瓶中酒精的含量变化是 。,减少,解析,解析 装瓶后开始的一段时间，酵母菌进行需氧呼吸，瓶内的溶氧量减少。随酵母菌无氧发酵时间的延长，发酵瓶中酒精含量增加。,增加,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,(3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述，错误的是 。 A.隔绝气体出入 B.使发酵瓶内外的压强基本平衡 C.减少杂菌污染 D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境,A,解析,解析 装置中有水弯管可维持发酵瓶内的无氧环境，防止空气中的杂菌污染发酵液，同时也可将发酵产生的气体排到瓶外，维持瓶内外压强基本平衡，故A错误。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,(4)实验中，判断发酵完毕的依据是 。 A.发酵瓶中pH开始下降 B.发酵瓶中停止出现气泡 C.发酵瓶中酒精浓度达到30% D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少,B,解析,解析 酵母菌进行无氧发酵有CO2产生，故判断发酵完毕的依据是发酵瓶中不再有气泡产生。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,答案,(5)欲利用葡萄酒制作果醋，发酵瓶中应加入的菌种是 ，该菌种在 条件下能将乙醇氧化为醋酸。,醋化醋杆菌,有氧,解析,解析 醋化醋杆菌在有氧条件下可以将乙醇氧化为醋酸。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,
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