高中生物发酵与食品生产综合题

(12分)【生物——生物技术实践】
葡萄是“四大水果”之一，不但营养丰富、用途广泛，还有美容养颜，抗衰老的功效。某兴趣小组对葡萄进行了以下实验，请根据所学知识回答下列问题。
(1)葡萄皮中的红色素是常用的食用色素之一。提取红色素采用的方法是____________，萃取液过滤后滤液一般用____________装置进行浓缩。
(2)为了纯化获得葡萄皮上的酵母菌，在微生物的实验室培养过程中，关键是________，因此需对培养基和培养皿进行______________。
(3)在添加菌种和溶液时，容器中需留出大约1／3的空间，其目的是________，在发酵后期接种醋酸杆菌改变_______________条件，会产生果醋。
(4)葡萄籽中含有的胶原蛋白具有抗氧化、延缓衰老的功效。要分离这种胶原蛋白常用    __________技术，影响该技术效果的因素主要有蛋白质分子的_____________和形状等。   

【生物——选修l：生物技术实践】(15分)
自1964年印度科学家培养曼陀罗花药获得单倍体植株后，花药离体培养技术发展迅速，据记载，现在已经有250多种高等植物的花药培养成功。
(1)组培中，常采用     培养基，主要包括的成分有水、大量元素、        、有机物，还需要添加植物激素。
(2)细胞分裂素和生长素的使用顺序和用量会影响到植物细胞的发育方向。如，为了有利于细胞分裂而不分化，两种激素的使用顺序为：          。花粉植株产生的途径有两种：一种是花粉脱分化形成愈伤组织，另一种是形成           。
(3)进行月季花药离体培养一般选择在五月初到五月中旬。对于花粉而言，要采用      期的花粉，为了鉴定该时期的花粉，常采用醋酸洋红法进行染色鉴定。若是某些植物花粉细胞不易着色，常采用       法染色，能将花粉的细胞核染成       色。
(4)消毒后的花蕾，在无菌条件下除去萼片与花瓣，剥离花药时，尽量不要损伤花药，同时要将           彻底去除。

【生物技术实践】泡菜是人们生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。请回答：
（1）制作泡菜的原理是_________________________。
（2）测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在_______条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成_______色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。
（3）现有红萝卜和白萝卜，你认为更适合用做实验材料的是_____；原因是________。
（4）如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此实验结果，你认为比较适合制作泡菜的食盐浓度为____；原因是_____。

[生物技术实践——选修l]酵母菌是酿酒和食品生产等多个领域中不可或缺的一种微生物，与人们的生产和生活密切相关，请回答下列问题：
Ⅰ.利用酵母菌发酵生产酒精的原理是                       （写反应式），该过程中，影响酵母菌酒精发酵的主要因素有___          ___。
Ⅱ.橘子果实含有芳香油，通常可用          作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是                    。
Ⅲ．胡萝卜因含多种营养成分备受人们青睐。请回答下列有关问题：
（1）胡萝卜组织培养的MS培养基与微生物培养基的主要区别是：
①                                            ，②前者一般还含有植物激素。
（2）为了更容易榨取胡萝卜汁，提高澄清度，需要加入           酶。从该酶的高产微生物的发酵液提取此酶时，样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如下图所示，常用             法将它们进行分离，其中移动速度最慢的分子是       。

根据下面的实验装置图（图甲、乙）和果酒的生产工艺流程简图（图丙）回答问题：

图甲            图乙                            图丙
（1）图甲所示装置可用于提取          （填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”）。
（2）制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应        ；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              。
（3）图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图，为了使酵母菌快速繁殖，应将装置先放置在     ℃条件中。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之    （填“前”或“后”）进行的。樱桃酒呈现红色的原因是                              。
（4）樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用          溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌    （填“能”或“不能）将果汁中的糖发酵成醋酸。

【选修3—现代生物技术专题】
PCR技术是把某一DNA片段在酶的作用下，在体外合成许多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段；电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术，利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质作亲子鉴定。图中是电泳装置及相应电泳结果。

（1）电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较，后者使用的介质是________，叶绿体中的色素能够在滤纸条上彼此分离开的原因是_________          __________________。
（2）PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是_____________   。
（3）图3是把含21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，据图可推知该多肽由     种氨基酸构成。（不同氨基酸电泳形成的条带不同）
（4）图4通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA，分别由酶处理后，生成含有若干DNA片段，并进行扩增得到的混合物，然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请分析：F₁～F₄中，谁是该小孩真正生物学上的父亲？       。为什么？            ___________________________。

(12分)【生物——生物技术实践】腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。腐乳制作的流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(1)现代科学研究表明，许多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种___________状真菌。
(2)腐乳制作的原理是 ________________________________________________________。
(3)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自_________________。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以________________。
(4)加盐的作用是 _________________和_________________。
(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12％左右。加酒的作用是__________________和____________________。

【生物—生物技术实践】生物技术与我们的生活息息相关。
（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，原因是玫瑰精油具有     的性质。
（2）使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是     。
（3）固定化酶的优点是既能与反应物接触，又能与     。酶的固定化一般适合采用     法和     法。
（4）PCR技术能把某一DNA分子片断进行扩增，依据的原理是     ；每次循环需要经过     、复性、
延伸三步。
（5）DNA指纹图谱可用于亲子鉴定。右图为某孩子已故母亲和四位男性的DNA指纹图谱。F₁～F₄中，该小孩生理学上的父亲最可能是     。

【生物——选修1：生物技术实践专题】(15分)
请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板时，需要等待平板冷却          后，将平板倒过来放置。微生物接种的方法，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，后者是将菌液进行一系列的          ，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。菌落是在固体培养基上由            细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)对月季进行组织培养时，适宜花药培养的时期是        期，为确定花粉是否处于该时期，镜检时最常用的染色方法是            。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与           生重氮化反应后，与N—l一萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是           ；得到的萃取液需要用             方法进行浓缩。

【生物－选修1：生物技术实践】
玉米（2N=20）是重要的粮食作物，经深加工可以生产酒精、玉米胚芽油等产品，下图甲表示玉米深加工过程，图乙表示为了获得玉米新品种常采用的一种育种方式，请回答以下问题：

(1)玉米秸秆的主要成分是         ，酵母菌不能直接使用，要利用C₁酶和C_X酶分解成         后，再经           酶分解成葡萄糖才能供给酵母菌使用。
(2)使用选择培养基从土壤中分离出能分解玉米秸秆主要成分的微生物，对培养基的要求是                      ，如果还要对土壤中该类微生物进行计数，则接种的方法为。
(3)为了使酵母菌最高效率的进行酒精发酵，需要满足的环境条件是无氧、温度为   ℃。
(4)如果在育种过程中，改变图乙②过程所使用的培养基中的        的种类及浓度配比，则可能不会形成愈伤组织，而是形成          。
(5)如果在剥离花药时损伤了花药壁，则培育出的试管幼苗分裂中期细胞中染色体条数为        。

【生物——选修1：生物技术实践专题】(15分)请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板时，需要等待平板冷却     后，将平板倒过来放置。微生物接种的方法，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，后者是将菌液进行一系列的      ，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。菌落是在固体培养基上由      细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)对月季进行组织培养时，适宜花药培养的时期是        期，为确定花粉是否处于该时期，镜检时最常用的染色方法是            。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸生重氮化反应后，与N—l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成         色染料。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是                      ；得到的萃取液需要用       方法进行浓缩。

【生物--选修1：生物技术实践】
回答与胡萝卜有关的问题：
（1）胡罗卜含有的胡罗卜素中，最主要的是（填"-胡罗卜素"或"-胡罗卜素"或"-胡罗卜素"），该胡罗卜素在人体内可以转变成两分子，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为，胡罗卜素是（填"挥发性"或"非挥发性"）物质。
（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡罗卜素时，（填"需要"或"不需要"）将新鲜的岩藻干燥。
（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的作为胡罗卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是。

回答下列有关植物有效成分提取的问题
(1)胡萝卜素不易挥发，一般考虑________法提取，蒸馏瓶上加装冷凝回流装置是为了________。
(2)提取玫瑰精油可用______________法，对装有玫瑰花瓣和水的蒸馏瓶加热，可在锥形瓶中收集到油水混合物，再向油水混合物中加入________，可以使油水混合物分层，通过分液漏斗获取油层，此时油层中还有一定水分，一般还要加入一定量的________________吸水。
(3)用压榨法提取橘皮精油，为防止压榨时滑脱，提高出油率，可以将橘皮干燥去水后用________浸泡再压榨；在压榨液中加入小苏打和硫酸钠的目的是_____________________。

[生物—选修1：生物技术实践]( 15分，除标注外每空2分)
苹果醋具有营养丰富，增强机体免疫力，护肤养肝等多种功效，以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图如下图1，请分析回答：

(1)过程甲中使用的微生物是             ，发酵温度控制在18℃～25℃，经过10～12天后，样液中是否产生酒精，可以用           来检验。
(2)利用苹果酒制作苹果醋的化学反应方程式是                       。
(3)过程乙中使用的醋酸菌可以从食醋中分离纯化获得，右图操作是分离纯化过程中利用               法进行接种，在操作过程中应注意的事项有下列哪几项____________（填序号）。

①每次划线前和结束时都需要灼烧接种环；②灼烧接种环后，待其冷却后再划线；③第二次及以后的划线，要从上一次划线的末端划线；④最后一次划线不能和首次划的线相接触。
(4)为了保持菌种的纯净，对于长期需要保存的菌种，可以采用            的方法。
(5)某同学尝试自己利用图2装置制果醋，制作过程中进气口应                  ，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                        。

[生物——选修1：生物技术实践]安徽省怀远县盛产石榴，利用石榴生产果酒、果醚可获得较好效益，其生产流程如图所示，据图回答下列问题：

(1)纯化阶段，所利用的接种方法是________，该方法在统计样液中微生物数量时，培养皿中菌落数为________个，才可用于计数。
(2)扩大培养阶段，锥形瓶的瓶口应________（填“敞开”、“密封”或“用透气棉塞塞住”），并适时振荡锥形瓶，振荡的目的是____________________________.
(3)发酵罐A中接种的微生物是________，该微生物与发酵罐B中接种的微生物之间的主要的区别在于________________________________________________________.
(4)在发酵阶段，发酵罐A与发酵罐B中需控制较高温度的是________；发酵罐A与发酵罐B在充气和排气方面的差别是________。
(5)将石榴加工成果汁时，为提高果汁的产量和品质，应加入适量的果胶酶，该酶包括________、果胶分解酶和果胶酯酶等，能分解果胶和瓦解植物细胞壁及胞间层。若用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离该酶，电泳迁移率完全取决于____________。