2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第十單元生物技術(shù)實(shí)踐第34講生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)含解析新人教版

PAGEPAGE1生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用時(shí)間：45分鐘1．(2024·吉林長(zhǎng)春模擬)如圖是以鮮蘋(píng)果汁為原料，利用發(fā)酵瓶制作果酒和果醋的過(guò)程簡(jiǎn)圖，分析并回答以下問(wèn)題：(1)在果汁加工過(guò)程中可添加纖維素酶和果膠酶提高出汁率和澄清度。(2)在鮮蘋(píng)果汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間。經(jīng)過(guò)10～12天后，在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測(cè)樣液，假如顏色由橙色變?yōu)榛揖G色，說(shuō)明產(chǎn)生了酒精。(3)過(guò)程乙中運(yùn)用的微生物是醋酸菌，可以從食醋中分別純化獲得。純化菌種時(shí)須要對(duì)培育基進(jìn)行滅菌，其方法是高壓蒸汽滅菌法；培育溫度限制在30～35℃范圍內(nèi)。(4)在氧氣足夠(有氧)的條件下，假如缺少糖源，乙中的微生物先將甲過(guò)程的產(chǎn)物變?yōu)橐胰?，再將其變?yōu)榇姿?。解析?1)果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁，因此為了提高出汁率和澄清度，可用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)過(guò)程甲是果酒的制作，選用的菌種為酵母菌；鮮蘋(píng)果汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留有大約1/3的空間，使發(fā)酵瓶中留有肯定量的空氣，讓酵母菌早期進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，以增加酵母菌的數(shù)量，當(dāng)氧氣消耗完后進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。(3)過(guò)程乙是果醋的制作，運(yùn)用的微生物是醋酸菌；在純化菌種時(shí)，常用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培育基進(jìn)行滅菌；醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃，因此在果醋的制作過(guò)程中，需將培育溫度限制在30～35℃范圍內(nèi)。(4)當(dāng)氧氣足夠、缺少糖源時(shí)，醋酸菌可以先將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?．(2024·河南南陽(yáng)一中高三考試)下圖是泡菜制作過(guò)程流程圖，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：(1)泡菜制作過(guò)程中主要利用的菌種是乳酸菌，該菌的代謝類(lèi)型是異養(yǎng)厭氧型，用于制作泡菜的主要原理可用反應(yīng)式表示為C6H12O6eq\o(→,\s\up15(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。(2)在發(fā)酵初期，發(fā)酵容器中可能存在酵母菌等雜菌，它們與乳酸菌的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)。制作過(guò)程中需將鹽水煮沸后冷卻運(yùn)用，目的是除去水中的氧氣、削減雜菌污染，保證乳酸菌進(jìn)行正常的生命活動(dòng)。(3)若要檢測(cè)第8天亞硝酸鹽的含量，須要用到對(duì)氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽，待測(cè)樣品中的亞硝酸鹽與之發(fā)生顯色反應(yīng)，再與標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比色即可。(4)若要從泡菜的多種雜菌中分別純化乳酸菌，須要制備具有選擇作用的培育基，再通過(guò)平板劃線(或稀釋涂布平板)法分別出單菌落。解析：(1)乳酸菌為厭氧菌，其代謝類(lèi)型為異養(yǎng)厭氧型。用于制作泡菜的主要原理為乳酸發(fā)酵，即反應(yīng)式為C6H12O6eq\o(→,\s\up15(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。(2)發(fā)酵初期乳酸菌產(chǎn)生的乳酸抑制了其他微生物的生長(zhǎng)，因此其他微生物如酵母菌與乳酸菌的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)。制作過(guò)程中需將鹽水煮沸后冷卻運(yùn)用，其目的是為了除去水中的氧氣，削減雜菌污染，保證乳酸菌進(jìn)行正常的生命活動(dòng)。(3)測(cè)定亞硝酸鹽的含量時(shí)，反應(yīng)原理為在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)生成重氮鹽，重氮鹽與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶合形成玫瑰紅色染料。(4)從泡菜的多種雜菌中分別純化乳酸菌，須要制備選擇培育基，再通過(guò)平板劃線法或稀釋涂布平板法分別出單菌落。3．如圖表示血紅蛋白提取和分別的部分試驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，它在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液；乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。(3)甲裝置用于透析(粗分別)，目的是去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分別蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，是依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法。(4)用乙裝置分別血紅蛋白時(shí)，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。解析：(1)紅細(xì)胞中含有血紅蛋白，血紅蛋白可以運(yùn)輸氧，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。(2)由血紅蛋白提取和分別的試驗(yàn)原理可知，甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液，其可抵制外界酸、堿對(duì)溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定；乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。(3)甲裝置用于透析，目的是去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分別蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，是依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法，分子量大的流淌速度快。(4)用乙裝置分別血紅蛋白時(shí)，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。4．(2024·四川成都七中模擬)漆樹(shù)種子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性溶劑)可開(kāi)發(fā)為食用油或轉(zhuǎn)化為生物柴油。目前常用萃取法萃取漆樹(shù)種子油脂，其過(guò)程為：漆樹(shù)種子→粉碎→加溶劑→水浴加熱→溶劑不斷回流提取→蒸發(fā)溶劑→收集油脂?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在提取油脂時(shí)，最好應(yīng)選用的一種原料是自然晾干(填“自然晾干”或“簇新”)的漆樹(shù)種子，不宜選用另一種的緣由是簇新的種子含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋?zhuān)M(jìn)而降低對(duì)油脂的提取效果。(2)粉碎漆樹(shù)種子的目的是便于原料和溶劑充分接觸，提高萃取效率。采納水浴加熱的緣由是有機(jī)溶劑遇明火易燃燒，爆炸。(3)利用不同溶劑進(jìn)行萃取時(shí)，對(duì)油脂的萃取得率和某些重要理化性質(zhì)的影響不同，試驗(yàn)結(jié)果如下表。萃取劑萃取得率酸值過(guò)氧化值丙酮23.72%8.269.82石油醚26.35%7.965.73乙醚25.30%8.125.83注：萃取得率(%)＝(M樣品－M殘?jiān)?/M樣品×100%；酸值高，說(shuō)明油脂品質(zhì)差；過(guò)氧化物是油脂變質(zhì)過(guò)程中的中間產(chǎn)物，其含量常用過(guò)氧化值來(lái)表示。試驗(yàn)結(jié)果表明，石油醚作為萃取溶劑較為合理，理由是萃取得率較高，可得到較多的油脂，且酸值和過(guò)氧化值最小，說(shuō)明油脂品質(zhì)較高。(4)萃取過(guò)程中，影響萃取的因素除漆樹(shù)種子和溶劑外，還有萃取溫度、萃取時(shí)間等(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)。萃取液的濃縮可干脆運(yùn)用蒸餾裝置。解析：(1)對(duì)漆樹(shù)種子油脂進(jìn)行萃取時(shí)，為不影響油脂品質(zhì)和提取效果，應(yīng)運(yùn)用自然晾干的漆樹(shù)種子。因?yàn)榇匦碌姆N子含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋?zhuān)M(jìn)而降低對(duì)油脂的提取效果，所以不選簇新種子。(2)為便于材料和溶劑充分接觸，提高萃取產(chǎn)量，應(yīng)粉碎漆樹(shù)種子。采納水浴加熱的緣由是萃取劑是有機(jī)溶劑，遇明火易燃燒，爆炸。(3)依據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，與其他有機(jī)溶劑相比，用石油醚作為萃取劑時(shí)，萃取得率最高，可得到較多的油脂，且酸值和過(guò)氧化值最小，說(shuō)明油脂品質(zhì)較高，因此，石油醚作為萃取溶劑較為合理。(4)萃取過(guò)程中，影響萃取的因素除漆樹(shù)種子和溶劑外，還有萃取溫度(水浴溫度)、萃取時(shí)間等。萃取液的濃縮可干脆運(yùn)用蒸餾裝置。5．為了探究啤酒酵母菌固定化的最佳條件，科研人員探討了氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母菌發(fā)酵性能的影響，結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點(diǎn)有可多次運(yùn)用、便于與產(chǎn)物分別、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨氯化鈣濃度的增大，凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度增大，完整率增加。(3)結(jié)合發(fā)酵性能分析，制備凝膠珠相宜的氯化鈣濃度為2.0_mol/L。當(dāng)氯化鈣濃度過(guò)高時(shí)，發(fā)酵液中的糖度上升，酒精度下降，發(fā)酵受到影響，緣由是凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度大，通透性降低，影響糖進(jìn)入顆粒內(nèi)部。(4)用海藻酸鈉作載體包埋酵母菌細(xì)胞，溶解海藻酸鈉時(shí)最好采納小火或間斷加熱的方法，以防發(fā)生焦糊。溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)冷卻至室溫后，再與已活化的酵母菌細(xì)胞充分混合。若海藻酸鈉濃度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致酵母菌細(xì)胞從顆粒中漏出，固定效果大大降低。解析：(1)與游離酵母菌發(fā)酵相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點(diǎn)有：可多次運(yùn)用、便于與產(chǎn)物分別、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)氯化鈣可使海藻酸鈉聚沉，形成多孔的含酵母菌的凝膠珠，隨著氯化鈣濃度增大，凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度增大，完整率增加。(3)制備凝膠珠的相宜氯化鈣濃度為2.0mol/L，當(dāng)氯化鈣濃度過(guò)高時(shí)，凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度大，通透性降低，影響糖進(jìn)入顆粒內(nèi)部。(4)溶解海藻酸鈉時(shí)最好采納小火或間斷加熱的方法，避開(kāi)發(fā)生焦糊；溶化后的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后，再與已經(jīng)活化的酵母細(xì)胞充分混合；若海藻酸鈉濃度過(guò)低，易導(dǎo)致酵母菌細(xì)胞從顆粒中漏出，固定效果降低。6．(2024·湖南郴州模擬)甜橙是重要的果品和香料植物，在我國(guó)具有廣泛的分布，人們不僅可以用甜橙制備果酒，還可以從甜橙中提取甜橙油。回答下列問(wèn)題：(1)果酒制作的菌種是酵母菌，在分別和純化酵母菌時(shí)對(duì)培育基要采納高壓蒸汽滅菌法滅菌，在用液體培育基擴(kuò)大培育酵母菌時(shí)，須要不斷振蕩和攪拌，其目的是增加培育基中的氧氣濃度，以促進(jìn)酵母菌的繁殖。(2)制備甜橙果酒時(shí)，先要對(duì)甜橙榨汁并調(diào)整甜度，然后將調(diào)整好糖度的甜橙果汁放90℃恒溫水浴鍋內(nèi)，其目的是滅菌并使酶失活，若獲得的發(fā)酵液中酒精濃度較低，而酵母菌的數(shù)量卻許多，則導(dǎo)致該結(jié)果出現(xiàn)的緣由可能是培育過(guò)程中密封性不好，而混入了氧氣。(3)從甜橙皮中提取甜橙油的一般方法為壓榨法，利用該方法提取甜橙油時(shí)首先要用1.7%的石灰水浸泡6h，其目的是防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，壓榨后為了使甜橙油易與水分別，應(yīng)加入相當(dāng)于甜橙皮質(zhì)量的0.25%NaHCO3和5%的Na2SO4。解析：(1)培育基的滅菌一般采納高壓蒸汽滅菌法。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)繁殖速度較快，故在用液體培育基擴(kuò)大培育酵母菌時(shí)，常通過(guò)振蕩和攪拌增加培育基中的氧氣濃度，以促進(jìn)酵母菌的繁殖。(2)高溫可使酶失活，同時(shí)高溫可起到滅菌的作用，故將調(diào)整好糖度的甜橙果汁放90℃恒溫水浴鍋內(nèi)，其目的是滅菌并使酶失活。酵母菌須要在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行無(wú)氧呼吸才能產(chǎn)生酒精，所以若獲得的發(fā)酵液中酒精濃度較低，而酵母菌的數(shù)量卻許多，可能是培育過(guò)程中密封性不好，而混入了氧氣，使酵母菌大量繁殖。(3)由于水中蒸餾會(huì)使原料焦糊或有效成分水解，所以從甜橙皮中提取甜橙油的一般方法為壓榨法。石灰水為強(qiáng)堿性，能夠破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，可防止橙皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，故提取甜橙油時(shí)要先用石灰水浸泡。壓榨后為了使甜橙油易與水分別，應(yīng)加入相當(dāng)于甜橙皮質(zhì)量的0.25%NaHCO3和5%的Na2SO4。7．(2024·廣東省肇慶模擬)釀酒酵母是日常發(fā)酵中最常用的生物菌類(lèi)。它不僅可以用于制作面包、啤酒等，還是用于生命科學(xué)探討的代表性真核生物。大腸桿菌是寄生在人體大腸和小腸內(nèi)的一種單細(xì)胞原核生物，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，繁殖快速，簡(jiǎn)潔培育，是生物學(xué)上重要的試驗(yàn)材料?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)酵母菌細(xì)胞和大腸桿菌細(xì)胞最根本的區(qū)分是酵母菌有成型的細(xì)胞核而大腸桿菌沒(méi)有；同酵母菌一樣，大腸桿菌的代謝類(lèi)型是異養(yǎng)兼性厭氧；大腸桿菌在有氧條件下能進(jìn)行有氧呼吸的緣由是含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。(2)溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件，釀酒過(guò)程中，酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度限制在18～25_℃。果酒制作過(guò)程中不用人為滅菌，酵母菌也能成為優(yōu)勢(shì)菌的緣由是在缺氧、酸性的環(huán)境中其他微生物難以生存。(3)若要對(duì)大腸桿菌純化培育，須要先對(duì)大腸桿菌接種，再純化培育。最常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法兩種方法，接種的核心操作是使聚集的菌種分開(kāi)，散布在培育基的表面。解析：(1)酵母菌細(xì)胞屬于真核細(xì)胞，大腸桿菌細(xì)胞屬于原核細(xì)胞，最根本的區(qū)分是酵母菌有成型的細(xì)胞核而大腸桿菌沒(méi)有，同酵母菌一樣，大腸桿菌的代謝類(lèi)型是異養(yǎng)兼性厭氧，大腸桿菌在有氧條件下能進(jìn)行有氧呼吸的緣由是含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。(2)溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件，釀酒過(guò)程中，酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度限制在18～25℃，酒制作過(guò)程中不用人為滅菌，酵母菌也能成為優(yōu)勢(shì)菌的緣由是在缺氧、酸性的環(huán)境中其他微生物難以生存。(3)若要對(duì)大腸桿菌純化培育，須要先對(duì)大腸桿菌接種，再純化培育。最常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，接種的核心操作是使聚集的菌種分開(kāi)，散布在培育基的表面。8．(2024·安徽省毛坦廠中學(xué)聯(lián)考)為抑制其他微生物的生長(zhǎng)，更好地提高果酒的品質(zhì)，可以在果汁中加入人工培育的優(yōu)良酵母菌。人工培育酵母菌的過(guò)程中，須要對(duì)酵母菌進(jìn)行分別和純化。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)酵母菌培育基中的碳源一般是葡萄糖，葡萄糖進(jìn)入酵母菌細(xì)胞后的作用是供應(yīng)物質(zhì)和能量。制備培育基時(shí)須要倒平板，當(dāng)平板冷凝后將平板倒過(guò)來(lái)放置。若向試管內(nèi)分裝培育基時(shí)，試管口黏附有培育基，須要用酒精棉球?qū)⑵洳羶?，目的是避開(kāi)培育基污染棉塞。(2)用移液管吸取培育的酵母菌液時(shí)，應(yīng)用手指輕壓移液管的橡皮頭，并吹吸三次，目的是使酵母菌在培育液中勻稱(chēng)分布。利用酵母菌制作果酒的過(guò)程中，發(fā)酵液的pH會(huì)下降，緣由是酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，CO2和水反應(yīng)后會(huì)生成H2CO3。(3)可用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行果酒發(fā)酵。在制備固定化酵母細(xì)胞時(shí)，須要用到海藻酸鈉和CaCl2，海藻酸鈉的作用是包埋酵母菌，CaCl2的作用是與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠。解析：(1)葡萄糖可以為酵母菌供應(yīng)碳源和能源；制備固體培育基時(shí)，須要倒平板，即當(dāng)平板冷凝后將平板倒過(guò)來(lái)放置；分裝培育基時(shí)，若試管口黏附有培育基，須要用酒精棉球?qū)⑵洳羶?，以防止培育基污染棉塞?dǎo)致試驗(yàn)失敗。(2)對(duì)菌液進(jìn)行梯度稀釋的過(guò)程中，用移液管取樣前，需用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，目的是使酵母菌和無(wú)菌水充分混勻；利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過(guò)程中，酵母菌呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，所以發(fā)酵液的pH會(huì)下降。(3)在制備固定化酵母細(xì)胞的試驗(yàn)中，海藻酸鈉的作用是包埋酵母菌細(xì)胞，氯化鈣的作用是使得凝膠珠成形，即與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠。9．(2024·武漢調(diào)研)如圖是利用山楂制作果酒果醋的流程：eq\x(\o(\s\up7(山楂),\s\do15(處理)))→eq\x(\o(\s\up7(加白砂糖),\s\do15(和酵母菌)))→eq\x(\o(\s\up7(酒精),\s\do15(發(fā)酵)))→eq\x(\o(\s\up7(過(guò)濾),\s\do15(分別)))→eq\x(\o(\s\up7(稀釋果酒，),\s\do15(加醋酸菌)))→eq\x(\o(\s\up7(醋酸),\s\do15(發(fā)酵)))→eq\x(\o(\s\up7(山楂),\s\do15(果醋)))回答下列問(wèn)題：(1)酒精發(fā)酵主要利用酵母菌的無(wú)氧呼吸，酵母菌與醋酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)分是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核(或酵母菌具有成形的細(xì)胞核)。(2)酒精發(fā)酵前加入的白砂糖主要是為酵母菌供應(yīng)碳源。如圖表示白砂糖的添加量對(duì)酒精生成量的影響，白砂糖的添加量為15%左右最為合理。(3)醋酸發(fā)酵前，須要加入純凈水對(duì)山楂果酒進(jìn)行稀釋?zhuān)売墒蔷凭珴舛冗^(guò)高會(huì)抑制醋酸菌的發(fā)酵。(4)將發(fā)酵好的山楂果醋在80℃左右的溫度下熱處理8～10min，目的是防止醋酸菌接著發(fā)酵(或殺死醋酸菌)，以及防止雜菌污染。解析：(1)酵母菌在無(wú)氧條件下可將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和CO2。酵母菌為真核生物，醋酸菌為原核生物，兩者在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)分是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核。(2)白砂糖的主要成分是蔗糖，主要為酵母菌供應(yīng)碳源。由圖可知，當(dāng)白砂糖的添加量超過(guò)15%后酒精的生成量基本不再增加，故白砂糖的添加量為15%左右最為合理。(3)醋酸菌對(duì)酒精的耐受力較弱，醋酸發(fā)酵前要加入純凈