1、专题十七 生物技术实践 课堂考点 突破 考点2 传统发酵技术的应用真题重做1(2017高考全国卷)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的 A、B 两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在 32 h 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是_、_。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_。(4)从大豆到豆豉，大豆中
2、的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_，脂肪转变为_。解析：(1)由“甲、乙两菌种”和“32 h内定期取样观测”可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)由“发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好”可知，该发酵菌是好氧菌。(3)因“32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系”，说明发酵的最佳时间可能超过32 h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。(4)发酵菌种能产生蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶能催化蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能催化脂肪分解为甘油和脂肪酸。答案：(1)菌种 发酵时间(2)好氧菌(3)延
3、长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油2(2016高考全国卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度_。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温
4、度_(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于_核生物，其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。解析：(1)图中过程和是酵母菌无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为1825，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为303
5、5，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。答案：(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快(2)有氧(3)低于(4)原 不含有3(2013高考全国卷)回答下列有关泡菜制作的问题：(1)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，加入陈泡菜液的作用是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌
6、和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。解析：结合泡菜制作过程的相关知识回答问题。(1)制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的杂菌。想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，这样菌体数量扩增速度会加快。(2)乳酸菌为厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质中进行。(3)温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增加，其他杂菌数量减少。答案：(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量(2)无氧
7、呼吸细胞质(3)温度 腌制时间 食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸4(2016高考全国卷)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在20 长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。解析：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤
8、液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。(2)乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，装入1 mL甘油后灭菌。将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在20 的冷冻箱中保存。答案：(1)无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油核心提炼1理清“4”种传
9、统发酵技术食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌无氧无氧呼吸产生酒精1825 果醋醋酸菌有氧糖(酒)醋酸3035 腐乳毛霉有氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪 1518 泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸2.理清果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)酵母菌繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气；酵母菌产生酒精时是厌氧的，则在充气口处应该设置开关。(2)发酵过程中产生CO2，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。(3)为便于取样及监测发酵情况，需要设置出料口。3乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线把握控制杂菌的“四大措施”1通过
10、发酵条件控制杂菌。无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。2利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。3利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。4利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。题型突破1(2017揭阳三月模拟)高浓度酒精会抑制酵母菌活性，因而在米酒制作中，要筛选耐酒精能力较强和发酵性能优良的酵母菌。回答下列问题：(1)为了解发酵液中酵母菌的数量，可采用_法接种。若将1 mL发酵液稀释105倍，在三个平板上分别接入0.2 mL稀释液，经适当培养后，三个平板上的菌落数分别为33、38、37，则1 mL发酵液中有_个酵母菌。(2)若用同一套装置和材料进行果酒、
11、果醋发酵实验，应先进行_(填“果酒”或“果醋”)发酵。用_检测酒精，在酸性条件下呈现灰绿色。(3)耐酒精能力实验：实验小组准备了液体培养基、酒精和其它材料用具，测定三种品系酵母菌(分别标记为 Y1、Y2、Y3)对体积分数为 6%、8%、10%、12%的酒精耐受能力。补充实验思路。第一步：_。第二步：使用一定的方法收集各组酵母菌产生的气体，记录产气量，比较三种品系酵母菌耐酒精能力。(4)发酵性能测定：将三种品系酵母菌分别接种于含有相同发酵液的发酵瓶后，称重发酵瓶。称前拧松瓶盖，轻轻摇晃瓶子。随着发酵时间的延续，瓶重逐渐减轻。测定结果如下图所示。瓶重减轻量即为酵母菌在酒精发酵中产生的_的量。据图分
12、析，Y1比Y3更适合作为生产米酒的菌种，理由是_。解析：(1)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可以用于酵母菌的计数。每毫升样品中的细菌数量平板上菌落数的平均值体积稀释倍数(333837)31050.21.8107个。(2)若用同一套装置和材料进行果酒、果醋发酵实验，应该先密封进行无氧呼吸产生酒精，再通入氧气进行有氧呼吸，产生醋酸。酒精可以用酸性重铬酸钾进行检测，产生灰绿色反应。(3)根据实验目的和实验提供的材料设计实验：将等量的三种品系酵母菌分别接种在酒精浓度为6%、8%、10%、12%的液体培养基中；使用一定的方法收集各组酵母菌产生的气体，记录产气量，比较
13、三种品系酵母菌耐酒精能力。(4)酒精发酵的产物是二氧化碳和酒精，其中酒精仍然在装置中，二氧化碳释放出去了，所以瓶重减轻量即为酵母菌在酒精发酵中产生的二氧化碳的量。据图分析，Y1菌在14天的失重量(产生CO2的量)大于Y3，所以Y1比Y3更适合作为生产米酒的菌种。答案：(1)稀释涂布平板 1.8107(2)果酒 重铬酸钾(3)将等量的三种品系酵母菌分别接种在酒精浓度为6%、8%、10%、12%的液体培养基中(4)CO2 Y1菌在14天(前期/初期)的失重量(产生CO2的量/发酵速率/发酵能力)大于Y3(Y3前期发酵能力不如Y1)2(2017合肥市质检)多种微生物在中国的传统发酵技术中得到利用，请
14、回答下列问题：(1)制作果酒果醋的两类微生物分别是_。果醋制作过程中菌种的呼吸方式是_。(2)制作腐乳的微生物主要是_，发挥作用时主要利用其产生的_酶。(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要，牛奶一般用_法，所用仪器如接种环常用_法。(4)乳酸菌也常用于泡菜的制作，腌制泡菜过程中亚硝酸盐含量的变化是_。解析：(1)制作果酒果醋的两类微生物分别是酵母菌和醋酸杆菌。醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，所以果醋制作过程中菌种的呼吸方式是有氧呼吸。(2)制作腐乳的微生物主要是毛霉，发挥作用时主要利用其产生的蛋白酶和脂肪酶。(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要，牛奶一般用巴氏消毒法，所用仪器如接种环常用灼烧灭菌法。(4)在泡菜发酵初期，泡菜中的微生物生长的很快，它们将泡菜中的硝酸盐氧化成亚硝酸盐。与此同时泡菜中的酚类物质与维生素C也将亚硝酸盐类还原成硝酸盐，但是生成的亚硝酸盐远远大于被还原的亚硝酸盐，因此随着时间的增长亚硝酸盐浓度也在升高。随着微生物活动的增强，氧气被消耗殆尽，泡菜坛中的环境不利于除乳酸菌以外的其他微生物的生长。与此同时，蔬菜中的硝酸盐含量由于被氧化而减少，因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。答案：(1)酵母菌和醋酸杆菌 需氧型(或“有氧呼吸型”)(2)毛酶 蛋白酶和脂肪(3)巴氏消毒 灼烧灭菌(4)先增加后减少
