高中生物发酵与食品生产综合题

某同学开展有关果酒制作的探究如下图。

（1）植物组织培养的探究：由上述实验结果推测：葡萄幼苗可能产生了           。若要确定其化学成分，可直接从葡萄幼苗中           。
（2）该同学尝试使用罐头瓶在常温（21±3℃）下制作果酒。
①开始时，向消过毒的罐头瓶中加入的新鲜葡萄汁是酵母菌的液体培养基，培养基的成分一般包括有                       等。
②葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖），此后再拧紧，这样做的目的是                       。
③制果酒过程后一阶段的主要化学反应式为：                       。
④若用稀释涂布平板法计数酵母菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释得                       。
⑤加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌。从生态学角度分析：一是大量的酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势，二是果酒中的                       ，从而淘汰掉杂菌。

Ⅰ农作物秸秆在生产实践中具有多种用途。在特定微生物产生的纤维素酶的催化下，秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成燃料乙醇，减少了人类生活对石油资源的依赖。请分析回答：
（1）欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用稀释涂布法或___________法进行接种，所用培养基以纤维素为唯一碳源，目的是只允许能产生____________的微生物生长，其他微生物均不能生长。
（2）在培养基中加入适量的_____________染料，若观察到菌落周围出现透明圈即可初步筛选到目的菌。利用_______________试剂检测产物中的葡萄糖。
Ⅱ“夫树橘柚者，食之则甘，嗅之则香”，每年10月，正是柑橘大量上市的季节。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高，而且药用价值也较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”。请回答下列相关问题：
（3）江西某橘子盛产地想建立一个大型的果酒、果醋加工厂，发酵阶段，两者控制的条件除温度不同外，最大的区别在于____________。需要发酵的菌种分别是____________。
（4）橘皮精油是食品和化妆品配料的优质原料，提取橘皮精油常用_______________法，为了使橘皮精油易与水分离，还要加入_____________和Na₂SO₄，并调节pH到7～8。

利用紫外线诱变选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌（单细胞真菌），未突变菌不能在含有浓度为10^-5M的β-紫罗酮的培养基上生长。菌体随β━胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。图甲为选育及提取获得β-胡萝卜素流程。

（1）三孢布拉霉负菌与细菌共同具有的细胞器是________。从真菌细胞中提取酶时，常常采用_______            法将相对分子质量不同的酶进行分离。
（2）培养基中的葡萄糖为菌体生长提供_________________；为选出高产突变菌种，还应在培养基中添加_____________          。
（3）进行③过程时，应选取________色的菌落接种至液体培养基。为筛选纯化β-胡萝卜素产量高的菌种，采取重复________（填图甲中数字）过程。
（4）固体平板培养基经过程②接种培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是____________；只有少数菌能生长形成菌落的根本原因是_____________________                  。
（5）过程⑥是______________，用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品，结果发现颜色较浅，导致该现象的原因可能是萃取时，萃取剂使用量_________，提取的色素少。
（6）选取胡萝卜韧皮部细胞进行植物组织培养时，其操作步骤是①制备MS培养基；②_           ；③接种；④培养；⑤移栽；⑥栽培。

(15分)在学习了传统发酵技术后，某同学利用新鲜的葡萄汁来尝试制作果酒和果醋,选用了如下图所示装置,请据图回答下列问题。

（1）仔细观察装置,若用于制作果酒,装置中有两处不妥，请改正：①           ②______________
（2）在制作果酒和果醋时,充气口的使用方法是                。
（3）排气管用弯曲细长的玻璃管或弯曲的长胶管与瓶身相连,原因是           。
（4）出料口的作用是         。
（5）接种醋酸菌,需升高温度到 ℃,并且需要通气,这是因为醋酸菌为          。与醋酸菌相比较,酵母菌在细胞结构上最大的特点是              。

苹果除鲜食外，还可深加工为果酒、果醋、果汁、果酱等，使产品附加值成倍提高。下图是某厂进行苹果酒和苹果醋生产的基本工艺流程。

⑴苹果的出汁率是果酒、果醋产量的保证。在制备苹果酒的过程中，为了提高苹果的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的__________酶和果胶酶，理由是这两种酶能____________，从而提高苹果的出汁率。
⑵发酵一定时间后，观察到甲罐内液面不再有_______________，说明发酵基本完毕。
⑶在制备苹果醋的过程中，乙罐内先填充经灭菌处理后的木材刨花，然后加入含__________菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的苹果酒流入乙罐，并在A处通入__________。苹果醋发酵时控制的适宜温度一般比制苹果酒时的适宜温度_____（选填“高”、“相等”或“低”）。
⑷下图是当果胶酶作用于一定量的某种物质，并保持温度、pH在最适宜时，生成物量与反应时间的关系图。35min后曲线变成水平是因为_______________。若从反应开始时就增加该酶的浓度，其他条件不变，请在图中画出生成物量变化的示意曲线。

（11 分）根据现代生物技术的相关知识，回答下列问题：
（1）榨取果汁的过程中，发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是用果胶酶处理，该物质包括_________________________________等（写三种）；用葡萄制做的果酒酒味纯正，放置一段时间后，发现果酒带有明 显 的酸味，原因是密封不严，醋酸菌进行有氧呼吸，将果酒转变成果醋，用反应式表示                  ；果酒发酵结束后，为方便后续使用，可将菌液转移到甘油中，与之充分混匀后，放在______℃的冷冻箱中保存，此方法叫做__________________。
（2）对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入          ，培养后如果PH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的           将尿素分解成氨，使培养基碱性增强。
（3）已知某样品中存在甲、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图所示。

①将样品装入透析袋中透析 12 h，若分子乙保留在袋内，则分子_____________也保留在袋内。
②若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子_____________移动速度最快。
③若将样品以 2 000 r/min 的速度离心 10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子_________可能不存在于沉淀中。

Ⅰ.泡菜的制作方法是：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”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28℃～30℃
（1）用白酒擦拭泡菜坛的目的是                  。
（2）加入“陈泡菜水”的作用是                     。
（3）制作泡菜的过程中，亚硝酸盐含量的变化是         ，检测亚硝酸盐的方法是            。
Ⅱ.请回答下列有关DNA粗提取及鉴定的相关问题。
(1)在提取DNA实验过程中用到两种浓度的NaCl溶液，其作用分别是：
①2 mol/L NaCl溶液：                       ；②0.14 mol/L NaCl溶液：                         。
(2)用鸡血提取DNA的整个操作过程中，每100 mL血液中加入3 g柠檬酸钠的作用是：            。
(3)鉴定DNA所用的试剂：             。

分请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：
(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取，所用溶剂具有__________________特点。
(2)萃取前，要将胡萝卜进行_________和________。萃取液浓缩前需进行            。
(3)萃取时应采用__________加热，原因是________________________。
(4)新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制______________________，鉴定胡萝卜素粗品的方法是_______________________________。

我国为苹果生产大国，发展苹果深加工，利用苹果来酿果酒、果醋和加工成果汁等可以提高经济效益。请回答下列问题：
（1）苹果酒具有预防血管硬化等疾病、促进新陈代谢、抗衰老、美容养颜等保健作用，下图是为适合青少年和酒精耐受力的人群而设计的苹果酒的酿制流程：

发酵菌种活化的过程需加入           并进行搅拌。活化后发酵前应进行酵母菌的纯化培养，常用方法是            和          。
（2）苹果醋具有护肤、减肥、营养、解酒和消除疲劳等功效，参与果醋发酵的菌种是       。在果酒发酵后期，如果提供氧气等条件，即可生产           。
（3）苹果的全身都是宝。苹果的果皮可提取香精油，一般采用        法。果肉除酿制果酒和果醋外，还可加工成罐头、果汁等。             酶可使果酒、果汁的澄清度高，颜色鲜亮，提高品质。
（4）某果农发现一苹果树的结实率高、品质好，欲在较短时间内大量繁殖该品种，可采用         方法。

葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是           。该微生物通过无氧呼吸可分解          ，产生的终产物是          和           。
（2）甲、乙、丙三位同学将葡萄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，如图所示。

发酵过程中，每隔一段时间均需        一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误及其可能导致发酵中出现的主要异常现象是            。丙同学的错误及其可能导致发酵中出现的主要异常现象是                   。在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是                               。

请分析回答下列生物技术方面的问题：
（1）腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是      。在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、     和     等。盐的作用在于抑制微生物的生长，          和调制腐乳的风味。
（2）稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是(    )
①土壤取样
②称取10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液
③依次稀释至10¹、10²、10³、10⁴、10⁵、10⁶、10⁷稀释度
④吸取0.1mL溶液进行平板涂布

A．①②③④	B．①③②④
C．①②④③	D．①④②③

（3）用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在___________________间的平板进行计数。若统计出在一稀释倍数为10⁵的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0.2mL，则1mL样品中的菌落数为______________。无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是       （答序号），采用灼烧方法进行灭菌的是        。（答序号）
①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手
④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥花蕾
（4）从胡萝卜中提取胡萝卜索，常用          作为溶剂，原因是          。 用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥         、过滤、浓缩。

(10分)请回答下列生物技术方面的问题。
（1）菊花的组织培养的操作程序中，移栽前要将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间进行壮苗，壮苗的目的是__________________________________。
（2）在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的微生物是附着在葡萄皮上的________。
（3）如图为提取胡萝卜素萃取样品的鉴定结果示意图，图中②代表的物质是______________。上述鉴定所用的方法在“绿叶中色素的提取和分离”实验中用于______________________。

（4）为了调查南充市西河的水质状况，某兴趣小组决定测定该河流水样中的细菌含量，并对细菌进行分离。①该小组采用涂布法检测水样中的细菌含量。将1mL水样稀释100倍，在3个培养基上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个培养基上的菌落数分别为39、38、和37。据此可得出每升水样中的活菌数约为____个。同时取若干灭菌后的空白培养基一起培养，这样做的目的是_______；②该小组采用划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过_____灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_____。③该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。其原因是：振荡培养能提高培养液中____的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_____的利用率。

请回答下列生物技术方面的问题.
(1)筛选产耐高温淀粉酶的微生物应选择以淀粉为唯一________的培养基，并在_________条件下培养.筛选纤维素分解菌的方法是________________，产生纤维素酶的菌落周围会出现____________.
(2)玫瑰油是香料工业中的“液体黄金”，其化学性质稳定，难溶于_____，易溶于____________，能随水蒸气一同蒸馏，一般采用水蒸气蒸馏法提取；橘皮精油的提取则常采用压榨法，提取之前需用____________浸泡，以提高出油率；提取胡萝卜素常用萃取法，萃取之前需对胡萝卜进行粉碎和干燥，干燥时要注意控制________，否则会导致胡萝素分解.
(3)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要，一般来说，在___________期花药培养的成功率最高.为了选择该期的花药，通常选择________________的花蕾.

十九世纪中期，法国科学家巴斯德证明食品发酵是由于微生物的作用。如今，形形色色的发酵食品在食品业中占有重要的地位。
(1)人们喜爱的美味食品——腐乳就是我国独特的传统发酵食品。
①腐乳是用豆腐发酵制成的，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是________。
②在腐乳的制作过程中，从微生物培养的角度来看，豆腐应该是________。
③腐乳制作的原理是___________________________________。
(2)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)12 h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___________________。

根据所学知识，请回答下列有关问题。
（1）在香料工业提取的“液体黄金”玫瑰精油中，要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是_______。
（2）玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用______________技术实现玫瑰的快速繁殖，该技术需要经过_________和_________的过程，运用的原理是_________。
（3）用萃取法提取胡萝卜素，原因是_________________________。萃取的效率主要取决于萃取剂的_______，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对新鲜胡萝卜进行干燥时，要注意控制_______，否则会引起胡萝卜素的分解；提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定，该层析的目的是___________________，而“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中层析的目的是___________________。