课时规范练37 传统发酵技术和发酵工程一、基础练1.下列有关泡菜制作的实验叙述中,正确的是( )A.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和食盐的用量不影响其含量B.泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是亚硝酸,还有少量的乳酸C.发酵初期,水槽内产生的气泡是酵母菌等利用氧气进行呼吸作用产生的CO2D.泡菜中乳酸的质量百分比为4%~8%时口味、品质最佳2.(2020江西都昌一中期中)传统发酵技术在实践生产生活中有广泛的应用。下列有关叙述正确的是( )A.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵B.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反C.利用乳酸菌制作酸奶的过程中,先通气培养,后密封发酵D.参与腐乳发酵的微生物主要是毛霉,是一种能分泌蛋白酶的原核生物3.泡菜发酵利用的微生物主要是乳酸菌,而在发酵初期,水槽内经常有气泡产生,这些气泡产生的原因及成分分别是( )A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物,初期进行有氧呼吸产生CO2;气体为CO2B.发酵初期活动强烈的是酵母菌,其利用氧产生CO2;气体为CO2C.因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小,气体被排出;气体为空气D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量,使坛内温度升高,空气受热膨胀排出;气体为空气4.下图是草莓酒制作的步骤,下列叙述错误的是( )挑选草莓→②→榨汁→装瓶→⑤→发酵→放气A.步骤⑤为加入酵母菌液B.步骤②是对草莓进行严格的灭菌处理C.在草莓酒发酵后期放气间隔时间可延长D.发酵过程中发酵液密度和pH会逐渐减小5.下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法,不合理的是( )A.通过观察相关微生物的数量变化进行鉴定B.通过向果酒发酵液中加入酸性重铬酸钾试剂进行鉴定C.通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定D.通过检测果酒发酵后发酵液的温度变化进行鉴定6.(2020河北深州中学期末)我们的生活离不开微生物。醋酸菌可酿醋,毛霉菌可制作腐乳,酵母菌可做馒头。下列有关三种微生物的叙述,正确的是( )A.三者细胞中都没有成形的细胞核B.三者都有线粒体,可进行有氧呼吸C.醋酸菌的遗传物质是裸露的环状,后两者的遗传物质与蛋白质结合成染色体D.三者合成蛋白质时,mRNA都通过核孔进入细胞质中发挥作用7.传统发酵技术和现代发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的,下列微生物在发酵生产产品过程中需要提供空气或氧气的是( )①酵母菌 ②醋酸菌 ③乳酸菌 ④毛霉 A.④B.①②④C.①②③D.②④8.下列关于发酵工程的说法,不正确的是( )\nA.在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、细胞工程和基因工程等手段B.青霉素是抗生素,青霉素的生产过程不需要严格灭菌C.谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸D.发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀、蒸馏、萃取等方法提取9.杨梅果实风味独特,酸甜适中,具有很高的营养和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。制取发酵液:向杨梅汁中加入白砂糖,调至糖度为8%,灭菌冷却→酒精发酵:接种酵母菌,恒温发酵→果醋发酵:加入酒精,接种醋酸菌→取样检测:对发酵产物进行检测(1)传统发酵中,发酵液虽然未经过严格的灭菌处理,但杂菌却不能正常生长繁殖,这是由于果酒发酵的 条件抑制了杂菌的生长。用来检验酒精的化学试剂是 。 (2)果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是 ,该阶段应该将温度控制在 ;温度适宜时果酒发酵时间较短,原因是 。 (3)杨梅醋的发酵过程中,除去必需的营养物质外,还需要往发酵液中持续地通入 。 (4)下图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的浓度)和酒精度(酒精浓度)随时间变化的关系。发酵前24h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因是 。96h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是 。 二、提升练1.(2020山东潍坊二模)下列关于传统发酵技术的说法,错误的是( )A.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌属于兼性厌氧生物,在有氧条件下大量繁殖B.制作果醋需要醋酸菌,它是一种严格厌氧的微生物,可将葡萄中的糖分解为醋酸C.多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等D.制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物,可以通过无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳2.我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖,不能选用下列哪种微生物作受体细胞?( )A.大肠杆菌B.大肠杆菌质粒C.T4噬菌体D.酵母菌3.(2020山东诸城期中)下图中甲、乙、丙依次表示果酒、果醋和腐乳三者的制作,①②③④表示相同之处,下列对各相同之处的叙述正确的是( )\nA.①表示两者的主要菌种都是单细胞生物B.②表示两者的主要菌种都属于真核生物C.③表示两者制作过程都需要氧气D.④可以表示三者的遗传物质都在染色体上4.发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种,获得纯种的方法包括( )A.根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基B.根据微生物缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子C.利用高温高压消灭不需要的杂菌D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗生素5.泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是 ,乳酸菌发酵第一阶段的产物有 。 (2)据上图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者 ;pH呈下降趋势,原因是 。 (3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件,请你设计一个实验结果记录表。\n课时规范练37 传统发酵技术和发酵工程一、基础练1.C 泡菜腌制时间、温度和食盐的用量都会影响亚硝酸盐含量,A项错误;泡菜发酵过程中会产生多种酸,其中主要是乳酸,还有少量的亚硝酸,B项错误;发酵初期,水槽内产生的气泡是酵母菌等利用氧气进行呼吸作用产生的CO2,C项正确;泡菜中乳酸的质量百分比为0.4%~0.8%时口味、品质最佳,D项错误。2.A 家庭制作果酒、果醋与腐乳的过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,因此均不是纯种发酵,A项正确;果醋制作过程中,产生的醋酸会使溶液的pH逐渐降低,果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都逐渐降低,B项错误;乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一直处于密闭状态,否则会导致发酵失败,C项错误;毛霉是真菌,属于真核生物,D项错误。3.B 乳酸菌是厌氧型微生物,只能进行无氧呼吸产生乳酸,A项错误;泡菜发酵初期活动强烈的是酵母菌,其利用氧进行有氧呼吸产生CO2,所以水槽中有气泡产生,B项正确,D项错误;腌制过程中,蔬菜体积缩小的原因是植物细胞逐渐失水,C项错误。4.B 步骤⑤为加入酵母菌液,为发酵提供菌种,A项正确;步骤②是对草莓进行冲洗处理,去除杂质,由于草莓酒制作过程中所用的菌种来自草莓表面的酵母菌,所以②过程不能严格灭菌,B项错误;在草莓酒发酵后期,酵母菌由于营养缺乏等因素,产生二氧化碳的速率减慢,因此发酵后期放气间隔时间可延长,C项正确;草莓酒发酵过程中,葡萄糖分解变成酒精,因此发酵液密度会逐渐减小。由于发酵过程会产生二氧化碳,所以发酵液的pH也会逐渐降低,D项正确。5.D 果醋是醋酸菌发酵产生的,醋酸菌是原核生物,没有细胞核,果酒是酵母菌发酵产生的,酵母菌是真核生物,有细胞核,因此可以通过显微镜下观察相关微生物的存在或数量变化鉴定果酒和果醋制作是否成功,A项正确;酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色,因此可以通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂鉴定果酒制作是否成功,B项正确;醋酸发酵过程醋酸菌产生醋酸,pH肯定会下降,因此可以通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功,C项正确;温度变化不是果酒制作是否成功的特有标志,D项错误。6.C 醋酸菌是原核生物,细胞中没有成形的细胞核,毛霉菌和酵母菌是真核生物,细胞中有成形的细胞核,A项错误;毛霉菌和酵母菌都有线粒体,醋酸菌没有线粒体,但细胞中有与有氧呼吸有关的酶,故三者都可进行有氧呼吸,B项错误;醋酸菌的遗传物质是裸露的环状,后两者的遗传物质与蛋白质结合成染色体,C项正确;醋酸菌是原核生物,细胞内没有以核膜为界限的细胞核,因此它的细胞内的mRNA不用通过核孔,直接进入细胞质发挥作用,D项错误。7.D 酿酒是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵的原理,发酵过程不需提供氧气。醋酸菌在氧气充足条件下进行醋酸发酵,故需提供氧气。乳酸菌为厌氧菌,无氧条件下生成乳酸,不需氧气。毛霉为需氧型真核生物,发酵过程需要提供空气或氧气。8.B 青霉素是抗生素,但其并不能杀灭所有微生物,所以其生产过程也要严格灭菌。9.答案:(1)无氧、酸性 酸性重铬酸钾 (2)细胞质基质 18~30℃ 此时与果酒发酵相关的酶活性最高,发酵速度快 (3)无菌氧气(或无菌空气) (4)\n此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖 高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵解析:(1)果酒发酵在无氧、pH为酸性的条件下进行,酵母菌发酵最适宜,但抑制其他微生物的生长。用来检验酒精的化学试剂是酸性重铬酸钾,出现灰绿色则说明有酒精产生。(2)酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质。其所需的最适发酵温度为18~30℃,因为温度影响酶的活性,在适宜的温度下,与果酒发酵相关的酶活性最高,速度最快,时间最短。(3)与果酒发酵不同,醋酸菌是好氧菌,所以果醋发酵需要持续通入无菌氧气(或无菌空气)。(4)酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。结合图示曲线分析可知,24h内,糖度变化很小,酒精度上升很慢,主要是因为酵母菌还在大量进行有氧呼吸繁殖;但在96h后,酒精度和糖度的变化都趋于平缓,主要原因是高浓度的酒精和代谢废物抑制了酵母菌的代谢而影响发酵。二、提升练1.BD 果酒的制作原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精,酵母菌属于兼性厌氧生物,在有氧条件下大量繁殖,A项正确;制作果醋需要醋酸菌,它是一种好氧的微生物,可将葡萄中的糖(或乙醇)分解为醋酸,B项错误;多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等,其中起主要作用的是毛霉,C项正确;制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物,可以通过无氧呼吸产生乳酸,D项错误。2.ABC 根据题意可知,脑啡肽多糖的合成必须经过内质网和高尔基体的进一步加工,内质网和高尔基体只存在于真核生物的细胞内,大肠杆菌是原核生物,只有核糖体,没有内质网和高尔基体;T4噬菌体属于病毒,没有细胞结构,自身不能合成蛋白质;大肠杆菌质粒仅仅是一个小型环状DNA分子,不能合成蛋白质。3.ABC ①表示甲和乙的共同点,甲为果酒制作,乙为果醋制作,甲与乙的主要菌种都是单细胞生物,A项正确;②表示甲和丙的共同点,甲为果酒制作,丙为腐乳制作,两者的主要菌种都属于真核生物,B项正确;③表示乙和丙的共同点,乙为果醋制作,丙为腐乳制作,两者的制作过程都需要氧气,C项正确;④表示果酒、果醋和腐乳制作的共同点,果醋制作需要的醋酸菌是原核生物,没有染色体,D项错误。4.ABD 根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基,属于选择培养,可以富集纯化目的微生物,A项正确;根据微生物缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子也属于选择培养,可以富集纯化目的微生物,B项正确;高温高压处理的时候杀菌是没有选择性的,高温高压不仅消灭杂菌,同时也消灭了所需要的优良微生物,C项错误;根据微生物对抗生素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗生素属于选择培养,可以富集纯化目的微生物,D项正确。5.答案:(1)防止氧气进入坛内,影响乳酸菌发酵(为乳酸菌发酵提供无氧环境) 丙酮酸、[H]、ATP (2)亚硝酸盐含量接近最低水平 乳酸菌发酵,产生的乳酸含量逐渐增加(3)实验结果记录表(其他合理答案也可):菌种食盐浓度/%时间/d12345678910普通菌46810\n优选菌46810解析:(1)乳酸菌是厌氧菌,制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封以达到隔绝空气、为乳酸菌提供无氧环境的目的;乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、[H]、ATP。(2)分析题图可知,与第3天相比,第8天亚硝酸盐含量较低,因此第8天后的泡菜更适于食用;由于乳酸菌发酵的产物是乳酸,因此在发酵过程中pH会逐渐降低。(3)分析题意可知,该实验的目的是探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低及适宜的条件,因此设计表格时应注意考虑实验的自变量是菌种、食盐浓度和时间,因变量是亚硝酸盐的含量。
