高中生物发酵与食品生产综合题

（8分，每空1分）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                        。
（2）培养基中的葡萄糖含量对菌体生长影响最大，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                     ，该培养基按用途分属于               培养基。
（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，⑤中采取重复             过程（填过程中的数字）。
（4）某同学进行正确的接种操作后，平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是        。用这种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目         。

资料显示，近十年来，PCR技术（DNA聚合酶链式反应技术）成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答：

（1）加热至94℃的目的是使DNA样品的      键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过           酶的作用来完成的。通过分析得出新合成的DNA分子中，A=T，C=G，这个事实说明DNA分子的合成遵循                                     。
（2）新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是                       和
                                               。
（3）通过PCR技术使DNA分子大量复制时，若将一个用¹⁵N标记的模板DNA分子（第一代）放入试管中，以¹⁴N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代时，含¹⁵N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为          。
（4）PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的（   ）

A．白细胞DNA

B．病毒蛋白质

C．血浆抗体

D．病毒核酸

（14分，每空2分）自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广，是人类在发酵中常用的菌种。回答下列相关问题：
（1）酵母菌是_________（填“原核”或“真核”）生物，繁殖时，主要进行________呼吸，其发生的场所是___________。
（2）实验室用两种方式以葡萄糖为原料利用酵母菌发酵生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件均相同且适宜。实验过程中每隔1 h分别测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成下图所示的坐标图。

①在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为__________。
②要鉴别发酵罐中是否有酒精产生需用_____________试剂，若有酒精，则发酵罐中液体的颜色变为____________。
③由甲、乙发酵罐中的实验结果可以得出，要提高酒精的产量需_________。

泡菜腌制是我国传统的蔬菜加工方法，腌制的泡菜、酸菜等是人们喜爱的菜肴。但近来科学研究发现，蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，引发了“腌制食品与人体健康”的讨论。回答以下问题：
45 （1）某人作泡菜时因操作不当泡菜腐烂，下列原因中正确的是___________ 。
46 

A．罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 47

B．罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 48

C．罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖 49

D．罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长繁殖

50 （2）测定亚硝酸盐含量的方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成_______色染料，再与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。现有实验材料胡萝卜和白萝卜，其中更适合用做实验材料的是  ________________________ 。
51 （3）某兴趣小组就“不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响”开展了研究。
52 请回答相关问题：
53 ①补充实验设计的空缺内容：分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的 ___________ 相同。②下图是该生物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。根据此图示的实验结果，你认为用_____________ 的食盐浓度制作的泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达________________天以后食用才比较适宜。

（选修1）下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：

(1).胡萝卜素萃取的效率主要取决于                和           ，同时还受到                   、        、       和       等条件的影响。
(2).一般来说，要想萃取效果好，要保证                                  
                                                               。
(3).萃取过程应该避免明火加热，采用      加热，其原因是                      
                          。
(4).在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是                                。

下图是苹果醋的制作流程简图，请据图回答：

(1)若要检测是否产生了苹果酒可用             试剂进行检测。
(2)②过程中使用到的微生物是醋酸菌，其新陈代谢代谢类型是                   ；过程②的反应式为                                     。过程②该微生物可以从食醋中分离纯化获得，方法是：第一步：配置培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的                                   (答四种，不全不得分)等基本营养成分。第二步：对培养基用               方法进行灭菌。第三步：接种。微生物常用的接种方法有                              。第四步：培养。温度控制在        。第五步：挑选符合要求的菌落。

请回答下列生物技术方面的问题。
（1）微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和                        ，前者是通过   在琼脂固体培养基表面连续             的操作，将            逐步              到培养基的表面。
（2）微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛，其中与果醋、泡菜制作密切相关的微生物分别是             和            。为提高果酒的品质，需通过培养基筛选得到纯净的酵母菌菌种，在微生物学上，此类培养基称做                。
（3）在微生物的实验室培养中常常要进行消毒和灭菌的工作。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括           。
（4）测定亚硝酸盐含量的操作程序是①配制溶液；②              ；③              ；④比色。泡菜发酵过程中产生的亚硝酸盐在      酸化条件下，与对氨基苯磺酸的反应产物能与N－1－萘基乙二胺盐酸盐偶联成        色化合物。

葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：（注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管）

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是          。
（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，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是              ，导致发酵中出现的主要异常现象是                    ；丙同学的错误是                   ；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品为果醋的是          。
（3）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                      。

回答与“植物的组织培养”有关的问题：
（1）植物组织培养常用的MS培养基是    （液体／半固体／固体）培养基，菊花茎段的组织培养____（必须／不必）添加植物激素。
（2）无菌技术是影响植物组织培养能否成功的重要因素。用体积分数为70%的酒精和质量分数为0．l%的氯化汞对外植体     ，接种时每次使用器械后都需要     灭菌；接种3-4d后，观察外植体的生长情况，若发现外檀体被污染，分析其原因可能是________、____    。（答出两点即可）
（3）再分化过程中，若愈伤组织在诱导生根的培养基中来形成根，但分化Hl了芽，其可能的原因是________ 。

生物组织中有机物的提取方法有很多种。
（1）萃取胡萝卜素过程中应对萃取装置进行      加热，原因是                              。
（2）在对萃取得到的胡萝卜素进行鉴定时可以采用          法，鉴定时应与          作对照。

蔬菜腌制是我国传统的蔬菜加工方法，腌制的泡菜、酸菜等是人们喜爱的菜肴。但近来科学研究发现，蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，引发了“腌制食品与人体健康”的讨论。回答以下问题：
（1）某人作泡菜时因操作不当泡菜腐烂，下列原因中正确的是              。

A．罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖

B．罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖

C．罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖

D．罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长繁殖

（2）测定亚硝酸盐含量的方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成         色染料，再与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
（3）某兴趣小组就“不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响”开展了研究。
请回答相关问题：
①补充实验设计的空缺内容：分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的___________相同。
②下图是该生物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。根据此图示的实验结果，你认为用              的食盐浓度制作的泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达               天以后食用才比较适宜。

③从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。

在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。下图为某一次循环的产物，请据图回答问题。

（1）DNA的羟基(—OH)末端称为        ，图中所示的羟基端为              。(填字母)
（2）以引物为标记，可判断出此产物最早为第        次循环的产物。一次循环包括的三个环节是                                  。
（3）请根据右图,在横线处写出引物Ⅱ。

(4) 若将作为原料的四种脱氧核苷酸用³²P标记，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为       。某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）/（G+C）＝1/2，若经5次循环，获得32个与样品相同的DNA分子，至少需要向试管中加入　　　个腺嘌呤脱氧核苷酸。（不考虑引物所对应的片段）
（5）“PCR”与人体内DNA复制相比，有何特殊之处？（答出2项）
                                                                    。

下图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置或操作方法，请回答下列问题：

（1）如图甲，表示           过程，该操作目的是去除样品中           的杂质。现有一定量的血红蛋白溶液，进行上述操作时若要尽快达到理想的实验效果，可以                                （写出一种方法）。
（2）如图乙，往色谱柱中加样的正确操作顺序是        （用序号表示）。在进行④操作前，应该等样品              ，且要        （填“打开”或“关闭”）下端出口。
（3）a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是      ，原因是          

回答下列有关植物有效成分提取的问题。
（1）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和         ，以提高萃取效率。鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用         法，在鉴定的过程中需要用        作为对照。
（2）用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是          ，分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是            ，除去固体硫酸钠的常用方法是         。
（3）橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生          的问题，所以一般采用           法。

生物组织中有机物的提取方法有很多种,例如,蒸馏法、压榨法和萃取法等。
(1)玫瑰精油称为“液体黄金”。是世界香料工业不可取代的原料。提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法,其实验流程如下图所示。图中A表示   过程,B表示。

(2)橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值。主要贮藏在橘皮中。若采用水蒸气蒸馏法提取时,橘皮精油的有效成分会发生   ,若采用水中蒸馏法,又会出现   的问题,因此在生产实践中一般采用压榨法提取。