1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时冲关练(十四)微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用(45分钟，100分)1.(16分)(2014新课标全国卷)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将分解成。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌
2、的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲+-+培养基乙+-+注：“+”表示有，“-”表示无。据表判断，培养基甲(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是；培养基乙(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 。【解题指导】(1)题干关键词：“纤维素酶”“刚果红”。(2)隐含信息：两种培养基中有琼脂的为固体培养基，无琼脂的为液体培养基；淀粉是微生物的碳源，不含纤维素粉不能作为分离和鉴别纤维素分解菌实验的选择培养基。(3)关键知识：土壤中某些微生物的分解作用和筛选纤维素分解菌的方法。【解析】本题主要考查纤维素酶的
3、作用、刚果红染色法、分离和鉴别纤维素分解菌的方法。(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被纤维素酶分解为葡萄糖，如图：纤维素纤维二糖葡萄糖(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，且需要以纤维素为唯一碳源。答案：(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能分离单菌落不能培养基乙中没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌2.(
4、12分)(2014四川高考)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、 四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是 。(2)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，这些植物激素一般需要事先单独配制成保存备用。(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有 。(4
5、)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是，该实验设计是否合理？为什么？ 。【解题指导】(1)图示信息：利用选择培养基分离降解苯磺隆的菌株，取菌株产生的蛋白酶分解苯磺隆。(2)关键知识：微生物的培养基成分、植物组织培养、微生物的接种、对照原则。【解析】本题考查微生物的培养及对照实验的设计原则。(1)微生物的培养基主要含有水、碳源、氮源和无机盐四类营养物质；选择培养基只允许特定种类的微生物生长，又要抑制或阻止其他种类微生物生长，因而必须以苯磺隆为唯一碳源，只让目的菌株生长繁殖。(2)植物组织培养中启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细
6、胞分裂素，为了避免每次配制时都要称量，可将植物激素先配成母液。(3)接种环在平板内的第二次划线起，都要先灼烧灭菌冷却后划线，而且要从上一次划线末端而非空白处划线，不冷却会烫死上一次划线末端的菌株，从空白处划线会无菌株。(4)从图乙上清液中加入蛋白酶溶液可知，蛋白酶是用于水解上清液中的某蛋白质的，由此可判定实验假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质，但是还需设计不加入蛋白酶的空白对照组。答案：(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却；未从第一区域末端开始划线(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理。缺少空白对照3.(12分)(
7、2014滨州一模)回答下列有关发酵食品制作的相关问题：(1)制作果酒时，所用的微生物是，葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是 。(2)制作果醋时，发酵方式为，需适时。(3)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，其目的是。制成的泡菜还要检测亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成色染料。(4)腐乳制成后在表面有一层致密的皮，这层皮实际上是微生物的，对人体无害。【解析】(1)制作果酒所用的微生物是酵母菌。果酒发酵过程中应先让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖，然后通过无氧呼吸产生酒精，因此葡萄汁装瓶时要留约1/3的空间，以
8、提供O2让酵母菌进行有氧呼吸，当O2耗尽后则进行无氧呼吸。(2)制作果醋所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是严格的好氧菌，其发酵方式为有氧呼吸，发酵过程中需不断通入无菌空气。(3)制作泡菜时所用盐水要灭菌，因此可用煮沸的方法杀灭杂菌。陈泡菜液中含有大量的乳酸菌，因此制作泡菜时加入陈泡菜液可以增加乳酸菌的数量，以加快发酵过程。检测亚硝酸盐时可让其先与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，其产物与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合，产生玫瑰红色染料，根据颜色的深浅与标准显色液的颜色进行比对，以确定亚硝酸盐的含量。(4)腐乳制成后表面的皮是毛霉的菌丝形成的，对人体无害。答案：(1)酵母菌先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗
9、尽O2后再进行无氧呼吸(2)有氧呼吸通气(3)杀灭杂菌增加乳酸菌的数量(提供乳酸菌菌种)玫瑰红(4)菌丝4.(12分)微生物在人们的生产生活中无处不在，为人们生活增添了诸多乐趣。(1)很多家庭都会酿酒。酿酒时先将米煮熟的目的是 。冷却到30后才能加酒药的原因是 。如果时常开坛盖舀酒，不久酒就会变酸，其原因是 。(2)中国的臭豆腐驰名中外，历史悠久。臭豆腐外观青色，“闻着臭，吃着香”。在臭豆腐的制作过程中，起主要作用的微生物是，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的。(3)在腌制泡菜的过程中起主要作用的微生物是，用水封坛的作用是。【解析】(1)酿酒时先将米煮熟，目的是在高温下先杀死杂菌，使淀粉发生一
10、定程度的水解。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，太高的温度会抑制甚至杀死酵母菌。米酒制作需无氧环境，当有氧时，醋酸菌大量生长繁殖，产生醋酸。(2)在臭豆腐的制作过程中起主要作用的是毛霉，豆腐给毛霉提供营养物质，因此，豆腐相当于培养基。(3)在腌制泡菜的过程中，需要的菌种是乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，需要无氧的环境。答案：(1)杀灭其他杂菌，使淀粉发生一定程度的水解太高的温度会抑制甚至杀死酵母菌醋酸菌在有氧条件下，将酒精氧化为醋酸(2)毛霉培养基(3)乳酸菌制造缺氧环境5.(10分)(能力挑战题)(2014北京东城一模)常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌
11、能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。(1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后将瓶中的液体用法接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养，获得各种菌落。(2)将培养基上的酵母菌菌株转接到的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。从存活的酵母菌中提取DNA，经大量扩增获得目的基因。(3)将目的基因连接到质粒上，该质粒具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因。将重组质粒导入酵母菌中时，选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌，导入成功后
12、，可用的培养基筛选能够利用木糖的酿酒酵母。(4)将上述获得的转基因酿酒酵母接种在以和为碳源的培养基中进行发酵能力测试。随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能 ，即说明所需菌株培育成功。【解析】(1)在固体培养基上的接种方法常用平板划线法和稀释涂布平板法。(2)能够利用木糖的酵母菌能够在以木糖为唯一碳源的培养基上生长，因此可以设置以木糖为唯一碳源的培养基选择能够利用木糖的酵母菌。(3)由于质粒上具有尿嘧啶合成酶基因，因此导入重组质粒的酵母菌中能够合成尿嘧啶，可用缺乏尿嘧啶的选择培养基筛选能够利用木糖的酿酒酵母。(4)转基因酿酒酵母既能够利用葡萄糖，又能够利用木糖，因此可在含有葡萄糖和
13、木糖的培养基上生长繁殖，随着发酵的进行，发酵液中酒精不断增加，如果酿酒酵母不死亡，则说明这些酿酒酵母对酒精的耐受能力强。答案：(1)稀释涂布平板(平板划线)(2)以木糖为唯一碳源(3)缺乏尿嘧啶(4)葡萄糖木糖利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强(合理即可)【方法技巧】选择培养基的设计方法(1)营养缺陷型选择培养基：通过控制培养基的营养成分，使营养缺陷型微生物不能正常生长。(2)添加抑菌物质的选择培养基：在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对非目的微生物产生的抑制作用选择目的微生物。(3)特殊培养条件的选择培养基：改变微生物的培养条件(如高温、特殊pH等条件)，从而筛选
14、出目的微生物。6.(13分)(2014北京西城一模改编)赤霉病是由雪腐镰刀菌等真菌感染引起的，广泛发生在小麦等粮食作物上。雪腐镰刀菌代谢产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON，分子式为C15H20O6)严重影响禽畜生产和人体健康。请分析回答下列问题：(1)下列微生物与雪腐镰刀菌的细胞结构类似的是(选填选项前的符号)。A.酵母菌B.醋酸菌C.毛霉D.乳酸菌E.大肠杆菌(2)某同学为筛选专一降解DON的菌，配制了下列培养基，在适宜条件下培养：实验步骤取样培养基培养结果土壤样品葡萄糖，(NH4)2SO4，K2HPO43H2O，KH2PO4，NaCl，CaCl2，MgSO47H2O，加蒸馏水定容培养液a1
15、mL培养液a同上菌落挑取单菌落真菌培养基培养液b为实现筛选目的，步骤所使用的培养基配方中，应去除并加入。该培养的目的是。为实现目的菌的分离和计数，步骤所使用的培养基中还应加入制成固体平板培养基，采用的接种方法是 。步骤的目的是 。【解析】(1)雪腐镰刀菌是真菌，选项中酵母菌和毛霉均为真菌，其细胞为真核细胞，而醋酸菌、乳酸菌和大肠杆菌均为细菌，其细胞为原核细胞。(2)为筛选专一降解DON的菌，因DON只含有C、H、O三种元素，可以作为微生物的碳源，因此应用以DON为唯一碳源的选择培养基进行选择培养，故培养基中应去掉葡萄糖并添加DON。步骤用液体培养基，主要目的是增加专一降解DON的微生物的浓度。
16、步骤培养的结果为菌落，因此要在固体培养基上进行培养，故培养基中应加入凝固剂琼脂，利用菌落进行微生物的计数时，需用稀释涂布平板法进行接种，根据平板上的菌落数计算微生物的数目。步骤用液体培养基，接种的是纯化的专一降解DON的真菌，目的是快速增加目的菌的种群数量(扩大培养)。答案：(1)A、C(答全才可)(2)葡萄糖DON增加专一降解DON的微生物的浓度琼脂稀释涂布平板法快速增加目的菌的种群数量(扩大培养)7.(13分)(2014宜春一模)利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久，遍布民间，一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知识，回答以下问题：(1)果酒和果醋的
17、制作：果醋发酵利用的微生物是。接种时温度控制在，且需要通气。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是(用化学反应式表示) 。(2)腐乳的制作：腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是 。豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等将蛋白质和脂肪分解，通过发酵，豆腐中营养物质的种类 (填“减少”或“增多”)，且更易于消化和吸收。(3)乳酸发酵：含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，原因是 。【解析】(1)果醋发酵温度范围为3035，果醋发酵利用的菌种是醋酸菌。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸是醋酸菌大量繁殖的结果，其反应式为：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。(2)腐乳制作有多种微生物参与，但
18、主要是毛霉。在毛霉等微生物的作用下，豆腐中的营养物质被分解成多种小分子物质，因此豆腐中的营养物质的种类增多，更易于消化和吸收。(3)乳酸发酵的菌种是乳酸菌，含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，原因是牛奶中的抗生素会抑制乳酸菌的发酵。答案：(1)醋酸菌3035C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(2)毛霉增多(3)抗生素抑制乳酸菌的生长繁殖【易错提醒】发酵食品发酵过程中营养物质变化的误解(1)错误原因：认为发酵过程中有机物种类减少。(2)正确解释：发酵过程中微生物消耗有机物，有机物总量减少，但是由于微生物代谢产生大量的中间物质，因此食品中有机物种类增加，营养价值提高。8.(12分)(2014唐山
19、一模)研究人员成功地从土壤中筛选出能产生纤维素酶的微生物。请就如何从土壤中获得纤维素分解菌回答以下问题：(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和酶。(2)若获得纯化的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是，操作时采用灭菌的方法。(3)刚果红可以与纤维素等多糖形成红色复合物，但并不与 和发生这种反应。常用的刚果红染色法有两种：第一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；第二种是在时就加入刚果红。(填“第一种”或“第二种”)方法会使菌落之间发生混杂。(4)如果观察到产生的菌落，说明可能获得了纤维素分解菌。为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要
20、进行的实验。纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的进行定量的测定。【解析】(1)纤维素酶包括三种组分，分别是C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。(2)平板划线法接种微生物的接种工具是接种环，要用灼烧灭菌的方法。(3)刚果红可以与纤维素等多糖形成红色复合物，但并不与纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。刚果红染色法有两种，第一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；第二种是在倒平板时就加入刚果红。第一种方法由于加刚果红时已经形成菌落，因此会使菌落之间发生混杂。(4)纤维素分解菌能够分解培养基中的纤维素，因此菌落周围会出现不变红的透明圈。为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。答案：(1)葡萄糖苷(2)接种环灼烧(3)纤维二糖葡萄糖倒平板第一种(4)透明圈发酵产纤维素酶葡萄糖关闭Word文档返回原板块
