1、第16讲生物技术在食品加工中的应用与浅 尝现代生物技术一、选择题1下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是()A果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同B制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒C在变酸果酒表面所观察到的菌膜可能是醋化醋杆菌的菌落D果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件解析用于果酒发酵的菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型；用于果醋发酵的菌种是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，两者的代谢类型不同。答案A2下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是()A过程和都只能发生在缺氧条件下B过程和都发生在酵母菌细胞的线粒体中
2、C过程和都需要氧气的参与D过程所需的最适温度基本相同解析需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞溶胶中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在厌氧呼吸过程中，A、B两项均错；过程属于需氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，过程是制作果醋的过程，需醋化醋杆菌参与，醋化醋杆菌是一种好氧菌，因此过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为2030 ，而制作果醋时最适温度为35 左右，D项错误。答案C3如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图。下列说法错误的是()A制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的量低B发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化C发酵
3、过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机D测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法解析好泡菜的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要利用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以应及时检测亚硝酸盐的含量，而检测亚硝酸盐含量一般采取比色法。答案D4下列关于植物组织培养影响因素的叙述，不正确的是()A对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的结果B为了确保植物组织培养的成功率，需要对外植体、培养基、接种工具等进行灭菌处理C植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等都会影响植物组织培养的结
4、果DpH、温度、光照等外界因素对植物组织培养起到很重要的作用解析对外植体需要进行消毒处理，而不是灭菌。答案B5在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是()诱导形成芽取合适外植体诱导形成愈伤组织诱导形成未分化状态的细胞诱导形成根A BC D解析植物组织培养的过程中，首先要取合适的外植体，诱导其脱分化形成未分化状态的细胞，进一步诱导形成愈伤组织；再分化过程是先诱导形成芽，再诱导生根。答案B二、非选择题6杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：请回答问题。(1)在制备杨梅酒过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可
5、加入一定浓度的纤维素酶和_酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是_。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有_，说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经_处理的木材刨花，然后加入含_菌的培养液，使该菌_在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的_来调节。(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是_。A甲罐的两倍 B与甲罐的相等C甲罐的一半 D几乎为零(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如下，该物质是_。解析(1)由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，所以在压榨前用一定浓度的纤
6、维素酶和果胶酶处理。酒精发酵为厌氧呼吸过程，需要提供无氧环境，所以弯管处加水的目的是防止空气进入。发酵完成后，CO2的生成结束，所以发酵罐内液面不再有气泡冒出。(2)制备醋酸过程中需要避免其他杂菌干扰，所以乙罐内填充经灭菌处理的木材刨花。制备醋酸需要的菌种为醋杆菌，加刨花的目的是让醋杆菌附着在刨花上，使醋杆菌与培养液充分接触。杨梅醋的产生量与流入乙罐的杨梅酒的量有关，所以杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的流速来调节。(3)当缺少糖源时，醋杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸(C2H5OHO2CH3COOHH2O)。该过程并没有CO2产生，所以乙罐的CO2产生量几乎为零。(4)在酿制杨梅醋的过程中，
7、酵母菌能进行酒精发酵，所以酒精浓度先升高，后期酒精产量减少，同时醋杆菌又消耗酒精，所以酒精浓度在整个过程中的变化如题图所示。答案(1)果胶防止空气进入气泡冒出(2)灭菌醋杆附着流速(3)D(4)酒精7某同学进行葡萄产品开发的实验，设计的简易工艺流程如下图所示。葡萄葡萄酒(1)浑浊的葡萄汁通过固定化酶后变得澄清，这是_催化果胶水解的结果。(2)固定化酶的方法有吸附法、_、_和包埋法等。(3)制作葡萄酒所需的微生物是_，从野生菌群中分离纯化菌种，常使用的方法是_和_。(4)利用果酒发酵生产果醋，需要接种_，将发酵温度改变为3035 ，并_。(5)图中能表示葡萄汁发酵过程pH变化的曲线是_。答案(1
8、)果胶酶(2)共价偶联法交联法(3)酵母菌划线分离法涂布分离法(4)醋化醋杆菌适时通过充气口充气(5)8葡萄种植基地为解决葡萄滞销易腐烂问题，引进果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工，获得了较好效益，其生产流程如图所示，据图回答：(1)在筛选菌种A时，需要在接种前用_法对葡萄果汁进行灭菌。对于需要长期保存的菌种，可以采用_的方法。(2)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种了0.1 mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图，纯化菌种A的接种方法是_，推测出现平板乙可能的操作失误是涂布不均匀。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落数分别是180、220、480、200，则样品中菌种A的数量为_个/mL
9、，用该方法统计的结果，一般_(低于、高于)实际值。(3)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和细胞分裂素，这些植物激素一般需要事先单独配置成_保存备用。解析(1)葡萄果汁作为筛选菌种A时的培养基，需要在接种前用高压蒸汽灭菌进行灭菌；需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏法。(2)分析图乙中培养基培养结果，可以推知采用的纯化方法是稀释涂布平板法；根据题意，样品中菌种A的数量为(180220200)30.12 000( 个/mL)；由于稀释涂布平板法的个别菌落可能来自于两个和多个细胞，所以用该方法统计的结果，一般低于实际值。(3)植物组织培养常需要添加生长素和细胞分裂素，并且需要单
10、独配置成母液备用。答案(1) 高压蒸汽灭菌甘油管藏(2)稀释涂布平板法2 000低于(3) 母液9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。培养基编号浓度/(mgL1)m/%n/个6BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0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
11、可分为_和_两类。上述培养基中，6BA属于_类生长调节剂。(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，诱导丛状苗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”)。解析本题考查植物组织培养的相关知识。(1)植物组织培养常用MS培养基，其中，无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素，常用的生长素有2,4D、IAA、NAA等，常用的细胞分裂素有6
12、BA、KT等。(2)该实验中，各组6BA浓度均为0.5 mg/L，IAA的浓度不相同，故自变量为IAA浓度，IAA浓度范围为00.5 mg/L。据表可知，该实验因变量是再生丛状苗外植体的比率(m)以及再生丛状苗外植体上的丛状苗平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1号培养基诱导丛状苗总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化，6BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6BA。答案(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛状苗外植体的比率(m)和再生丛状苗外植体上的丛状苗平均数(n)00.5 mg/L(3)1(4)6BA10(201
13、5浙江部分重点中学联考)某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，后来定时测定，结果见图。请回答以下问题。(1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是_。在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于_。(2)测定亚硝酸盐含量的方法是_，其原理是：在盐酸酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_，将显色反应后的样品与已知浓度的标准
14、液进行目测比较，可以大致估计出泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)该小组对实验数据的处理方法是否合理？_。并说明理由_。(4)根据图中数据进一步分析，可推测在腌制过程中的第_ d，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值。若要食用，至少要在腌制的第_ d比较好。(5)实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原因是_。解析加热煮沸可以杀灭各种杂菌，冷却后再加菌种，可以使菌种进行正常的生命活动。腌制过程中，外界溶液的浓度大，使细胞渗透失水，增加了坛中溶液量。可以用光电比色法定量测定亚硝酸盐含量。数据应分别记录，再算出平均值。从三个曲线图中可以看出第3 d亚硝酸盐的含量最高，第10 d亚硝酸盐浓度降到比较低
15、的水平，可以食用泡菜。微生物的种类和数量不同可能会导致产生的亚硝酸盐的量存在差异。答案(1)加热煮沸是为了杀灭盐水中的杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响外界溶液浓度过高使细胞渗透失水(2)光电比色法紫红色产物(3)不合理应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录，求出平均值，然后以时间为横坐标，亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线(4)310(5)各坛中微生物种类和数量可能存在差异(其他合理答案也可)11辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。(1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用
16、的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是_。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。解析(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化，对脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化出根或芽等器官，这个过程叫做再分化。(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比值大小影响植物细胞的发育方向，生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化；反之，有利于根的分化。培养基应采取高压蒸汽灭菌法灭菌。(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。答案(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶
