高考生物总复习 专题10_ 生物技术实践 第33讲 生物技术在食品加工中的应用

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第33讲 生物技术在食品加工中的应用 （时间：30分钟） 1.（2016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： 蓝莓组织愈伤组织长出丛状苗生根移栽成活 （1）图中蓝莓组织要经过消毒处理后，才能进行培养。在Ⅰ过程中，细胞的分化程度会　　　　（选填“升高”或“降低”或“不变”）。 （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.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ （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。 （5）在实际制酒的过程中，下列哪一项（　　　　）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 （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30～35 ℃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_______________________________________。 答案　（1）降低（2）C（3）固定化技术　果胶（4）16%（5）D （6）C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O　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.（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： （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.乙醇无菌水 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　　　　。 （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玻璃砂漏斗过滤法血细胞计数法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　　　　。 （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。 （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。 （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　（1）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，有利于发芽，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。（3）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。（5）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。 答案　（1）C　丛壮苗　分株/分株培养　生根　植物克隆 （2）D　扩大培养 （3）重组DNA/重组质粒　卡那霉素抗性/抗卡那霉素 （4）亚硝酸盐　光电比色 （5）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 3.（2015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。 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）①图中自变量是温度，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 ②图中的纵坐标还可用　　　　来表示。 ③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________________________________ __________________________________________________________________。 ④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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 （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在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连______________________ ________________________________________________________________。 ②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___________________________________________________ _________________________________________________________________。 （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。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，细胞中即无法合成ATP 答案　（1）①D　②苹果汁的体积　③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　④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 （2）①防止空气中的微生物污染发酵瓶　②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 （3）D 4.（2016浙江高考）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。 请回答： （1）制作葡萄浆前，对葡萄进行清洗和用　　　　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蔗糖，待酵母悬液中出现　　　　即可。 （2）装瓶后开始一段时间，发酵瓶总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　　　　。 （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 （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 （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。 答案　（1）红（紫）　气泡 （2）减少　增加 （3）A （4）B （5）醋化醋杆菌　有氧 5.（2015嘉兴一中适应考）下面是有关食醋和泡菜制作的实验，请回答： （1）若以大米为原料经三步发酵可以制作食醋： 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），然后进一步水解成葡萄糖，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：用酵母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（是/否）　　　　需要氧气。 （2）若以葡萄为原料。将葡萄榨成汁后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： 则图中实验操作的错误之处是　　　　。 （3）借助显微镜对酵母菌进行计数，下列会影响计数准确性的操作是（　　） A.压在方格线上的细胞只计左线和上线上的酵母菌数 B.用滴管取1滴培养液到血球计数板的方格区，盖上盖玻片，进行计数 C.如果酵母菌有芽体，因没有分离成两个子体，要以一个计数 D.方格内酵母菌总数量应不少于300个 （4）根据微生物的特点，下列有关控制微生物的发酵条件的各项内容都正确的是（　　） A B C 食品 果酒 果醋 泡菜 主要微生物 酵母菌 醋化醋杆菌 醋化醋杆菌 制作装置或操作步骤 答案　（1）糊精　KI－I2溶液　发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压力升高，若完全密闭，则可能引起爆裂　醋化醋杆　是 （2）未夹住发酵瓶的进气管 （3）C （4）B 6.（2016宁波高三五校适应）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，请据图回答下面的问题： （1）制作泡菜时加入已腌制过的泡菜汁的目的是_______________________ __________________________________________________________________。 （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 （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。 （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）接种已经扩增的发酵菌，加速发酵过程　（2）B （3）紫红　光电比色　标准曲线　作为空白对照　C　（4）B 7.（2016温州一模）某研究小组为了生产梨酿制醋酸，具体流程如图所示，请回答： （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。 （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。 （3）若用于醋酸发酵的醋化醋杆菌被杂菌污染，欲消除污染的杂菌，常用方法是________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 （4）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及其它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 （5）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　（1）果胶　95%乙醇（2）停止产生气泡　虹吸法　16%（3）单菌落的分离/划线分离法/涂布分离法（4）C（5）B 8.（2016浙江舟山中学高三期中）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）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。 （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 （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 解析　（1）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素（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）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。（3）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。（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需要添加激素。 答案　（1）果醋　黑曲霉（或苹果青霉）　假丝酵母 （2）脲　G6玻璃砂漏斗　红（3）B（4）C