高三生物一轮书稿第11单元生物技术实践含答案作业正文.docx
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高三生物一轮书稿第11单元生物技术实践含答案作业正文
课时作业（三十三） 第33讲 传统发酵技术的应用
时间/30分钟
基础巩固
1.人们的日常生活与传统发酵技术密切相关。
请回答下列相关问题:
（1）腐乳制作中主要利用了微生物产生的 酶和脂肪酶。
（2）在制作果醋、腐乳、泡菜的过程中需要提供充足氧气的是 。
在发酵产物制作过程中都需要培养微生物,为防止杂菌污染,需要对培养液（基）和培养器皿进行 （填“消毒”或“灭菌”）。
（3）利用酵母菌酿酒时,一开始持续通入空气,导致酵母菌数量 （填“增多”“不变”或“减少”）,然后再密封,使酒精 （填“增产”“减产”或“不产生”）。
（4）果酒发酵后是否有酒精产生,可以用
在酸性条件下进行检验。
（5）纯化果酒制作的菌种时,利用 （填“固体”或“液体”）培养基。
接种时常用的方法有平板划线法和 法。
2.苹果酒和苹果醋制作流程如图K33-1所示。
请回答相关问题:
苹果
果汁
加热澄清→过滤去渣→糖成分调整→酒精发酵→醋酸发酵→均质装瓶
包装
成品
图K33-1
（1）果酒与果醋的制作离不开酵母菌与醋酸菌。
家庭自制苹果酒可以自然发酵,菌种主要来自 。
（2）制酒的苹果汁中要适当加些白糖作糖成分调整,加白糖的原因是 。
（3）制作果酒的条件是先通气后密封。
先通入无菌空气的目的是让酵母菌 ;后密封的目的是让酵母菌 。
（4）制酒与制醋的过程中,都要严格控制温度,制酒控制的温度比制醋控制的温度 。
（5）醋酸菌在 时,将酒精变成乙醛,再将乙醛变成醋酸;醋酸菌在 时,可以将葡萄糖直接转变成醋酸。
3.腐乳是我国古代人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品,它“闻着臭,吃着香”且易于消化吸收,深受大众喜爱,其制作方法广为流传。
回答下列有关腐乳制作的相关问题:
（1）民间制作腐乳过程中所利用的微生物主要是 ,腐乳表面那层致密的皮实际上是该微生物的 ,它对人体是无害的。
（2）腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化:
。
（3）决定腐乳特殊风味的是卤汤,人们可根据个人喜好调整卤汤成分,但其中要加入一定量的酒精,酒精含量过低会导致 ,酒精含量过高会导致 。
（4）腐乳制作过程中会遇到许多问题,请你提出一个科学合理可供研究的课程:
。
4.你对泡萝卜、酸黄瓜和酸豆角一定不陌生吧?
一碟酸甜香脆的泡菜,能令人胃口大开。
请根据所学知识,回答下列问题。
（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是新鲜蔬菜中 。
（2）制作泡菜所利用的菌种是 ,与酿造果酒所需菌种相比较,该菌种细胞结构上的主要特点是 。
（3）配制的盐水需煮沸,其作用是 和 。
（4）测定亚硝酸盐含量的原理是亚硝酸盐与 发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。
将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
（5）提取亚硝酸盐的过程中使用的氢氧化铝乳液的作用是 。
能力提升
5.微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用,可利用微生物制作果酒和果醋等。
如图K33-2是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图,据图回答有关问题:
挑选葡萄→冲洗→榨汁→A→醋酸发酵→果醋
图K33-2
（1）发酵时装置要清洗干净,并且用
消毒。
作为果酒的发酵装置,管口2应该 ,以防止排气时,空气中的微生物进入而造成污染。
（2）与A发酵过程有关的微生物在 的发酵液中可以生长繁殖,该环境对杂菌有抑制作用。
发酵后期,酒精的含量一般不超过12%,原因是 。
（3）制作果醋的过程中,要打开阀a,原因是
。
（4）在发酵过程中要定时打开阀b检测醋液中微生物总数是否超标,为此进行了相关实验。
先将一定量的果醋进行 ,然后用 将菌液接种于固体培养基上,经培养后进行计数,计数时应选择菌落数在 的平板进行计数。
6.腐乳是我国独特的传统发酵食品,是用豆腐发酵制成的,民间老法生产腐乳均为自然发酵,现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵。
现代化生产流程如下:
图K33-3
（1）毛霉的生长需要豆腐提供水、无机盐、 和 四大类基本营养物质。
此外,还需要一定的温度、湿度等环境条件。
（2）民间制作腐乳时 （填“需要”或“不需要”）灭菌,发酵好的豆腐上布满了菌落,这些菌落 （填“属于”或“不属于”）同一物种。
（3）流程中扩大培养时使用的培养基与毛霉菌种分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了 。
（4）当豆腐上长出毛霉后,对豆腐要进行 。
腐乳制作的后期要加入卤汤,其中酒的浓度要控制在12%左右,原因是酒的浓度过高,则 ;酒的浓度过低,则不足以 ,可能导致豆腐腐败。
7.泡菜是人们喜爱的食品,但在腌制的过程中会产生一定量的亚硝酸盐,危害人们的健康。
研究人员检测了不同浓度的食盐、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图K33-4所示。
图K33-4
请回答:
（1）制作泡菜时如希望发酵快一些,可将蔬菜放在 中浸泡1分钟后入坛。
发酵坛中还可加一
些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和 。
（2）据图分析,下列叙述错误的是 。
A.腌制泡菜的最佳食盐用量约为5%
B.过多的食盐可能会抑制发酵作用
C.腌制初期,泡菜的亚硝酸盐含量上升
D.食用泡菜最安全的是腌制后3~9天
（3）在利用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量时,在样品溶液中加入显色剂会生成 色产物。
绘制标准曲线时,可以亚硝酸钠的质量为横坐标,以 为纵坐标。
对样品和标准溶液的测定中,要用光程相同的 。
综合拓展
8.高浓度酒精会抑制酵母菌的活性,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）若用同一套装置和材料进行果酒、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。
（2）耐酒精能力实验:
实验小组准备了液体培养基、酒精和其他材料用具,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的耐酒精能力。
（3）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。
测定结果如图K33-5所示。
图K33-5
①瓶重减轻量即为酵母菌在酒精发酵中产生的 的量。
②据图分析,Y1比Y3更适合作为生产米酒的菌种,理由是 。
课时作业（三十四） 第34讲 微生物的培养和利用
时间/30分钟
基础巩固
1.高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。
研究者从热泉嗜热菌样品中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图K34-1所示:
图K34-1
（1）进行①过程的目的是 ,②过程所使用的接种方法是 法。
（2）从用途上来说,Ⅰ号培养基属于 培养基,配制时仅以 作为唯一碳源;从物理状态上来说,Ⅱ号培养基属于固体培养基,配制时应加入 作为凝固剂。
（3）Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 。
一般对配制的培养基采用 法灭菌。
（4）培养一段时间后,应从Ⅰ号培养基上挑出 的菌落,接种到Ⅱ号培养基上。
2.回答与微生物实验室培养有关的问题:
（1）在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是 。
若培养基需调节pH,则应在灭菌之 （填“前”或“后”）调节。
（2）为防止外来杂菌入侵,对 等
可采用干热灭菌法进行灭菌。
图K34-2
（3）如图K34-2为平板划线法接种后的示意图。
在划线接种的整个操作过程中,对接种环至少需进行 次灼烧灭菌。
接种后盖上皿盖,将平板 放入恒温箱中培养,这样放置的目的是 。
（4）用稀释涂布平板法统计活菌数目时,每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目,最后选取 作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落,从而导致所得菌落数目不准确。
3.生物兴趣小组试图为探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。
培养基成分如下表所示,实验步骤如图K34-3所示。
请分析回答问题:
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2.1g
MgSO4·7H2O
0.2g
葡萄糖
10g
尿素
1g
琼脂
15g
溶解后自来水定容到1000mL
图K34-3
（1）在实验过程中:
①培养基;②培养皿;③玻璃棒、试管、锥形瓶、吸管;④瘤胃中液体。
其中需要灭菌是 （填序号）。
（2）分离分解尿素的细菌实验时,甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。
甲同学实验结果出现差异的原因可能有 （填序号）。
①取样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
（3）以 为唯一氮源的培养基培养“目的菌”后,加入酚红指示剂后变为红色,说明 。
（4）比较细菌与酵母菌的结构最明显的区别:
细菌 。
从同化作用类型来看的,筛选出来的“目的菌”属于 。
（5）为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数,用 法接种,然后将接种的培养皿放置在37℃恒温培养箱中培养24~48h,观察并统计具有红色环带的菌落数,结果如下表,其中 倍的稀释比较合适。
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数
>500
367
248
36
18
4.废纸主要成分是木质纤维。
图甲是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。
回答下列问题。
图K34-4
（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在 的环境中。
②中获得的酶是 酶。
（2）若从土壤中分离出上述微生物,应以 为唯一碳源的培养基进行培养,并加入 形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 。
（3）接种后一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示,推测接种时可能的操作失误是 。
向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口黏附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是 。
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是 。
玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供 。
能力提升
5.某实验小组对酸奶中乳酸菌的数量进行了测定,取6支灭菌的试管,分别加入9mL灭菌的生理盐水,标号A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1mL酸奶样液加入试管A1中,然后另取一支吸管从A1中吸取1mL溶液,加入A2中,依此类推,最后从试管A6中取0.1mL样液进行涂布计数,涂布三个平板,其菌落数分别为251、265、276个。
请回答下列问题:
（1）培养乳酸菌除了必要的营养物质外,还需将培养基的pH调至 。
（2）制备乳酸菌培养基的过程中,对培养皿灭菌的常用方法是 。
倒平板时培养基的温度不能太低,原因是 ;待平板冷凝后,要将平板倒置,其目的是 。
（3）该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是 。
根据三个平板中菌落数,可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为 个/mL,该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比,一般 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）为了使测量结果更加准确,该实验对照组的设置是 。
6.随着社会的发展,石油产品的使用越来越多,石油烃污染也越来越严重。
为了筛选出分解石油烃能力强的微生物,人们不断地进行研究。
如图K34-5为获取能分离出分解石油烃的微生物的土壤样品后的研究过程,请回答有关问题:
（1）获取土壤样品的取样地点最好选在 。
为了能有效地分离出分解石油烃的微生物,过程①④所用的选择培养基只能以石油烃作为
唯一碳源,其原因是 。
图K34-5
（2）根据⑤平板上生长的菌落,对④进行接种采用的方法是 ,若发现在⑤中无法区分菌落,可以将图中③取出的菌液 。
（3）纯化菌株时,通常使用的划线工具是 。
采用 方法对其进行灭菌。
划线的某个平板经培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,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是 （写出一点即可）。
综合拓展
7.水污染是全球性的环境问题,微生物降解是水污染治理的有效手段之一。
聚乙烯醇（PVA）是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物,PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA,PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,请回答下列问题:
（1）要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,应采用以 为唯一碳源的选择培养基,实验中还应设置对照组。
将菌液稀释相同的倍数,对照组培养基上生长的菌落数目应明显
（填“多于”或“少于”）选择培养基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
（2）要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜下用 计数板直接计数。
若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后,取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面,测得菌落数的平均值为160个,空白对照组平板上未出现菌落,则100mL原菌液中有PVA分解菌 个,该方法的测量值与实际值相比一般会 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（3）要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入 用于鉴别PVA分解菌。
要比较不同菌株降解PVA能力的大小,用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过测定 来确定不同菌株降解PVA能力的大小。
课时作业（三十五） 第35讲 生物技术在其他方面的应用
时间/30分钟
基础巩固
1.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得,流程如下:
图K35-1
（1）筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用 或平板划线法接种。
采用平板划线法接种时,需要先灼烧接种环,其目的是 。
（2）培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌R提供 和 。
（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 ,以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用 方式加热。
萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是 。
（4）纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。
鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为 。
2.玫瑰精油在玫瑰花瓣中含量最高,工业上常以玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油。
回答下列问题:
（1）采用水蒸气蒸馏时,水蒸气能将玫瑰精油从花瓣中携带出来,是因为玫瑰精油具有 的特点。
（2）水蒸气蒸馏后,能收集到乳白色的油水混合物。
向油水混合物中加入 ,就会出现明显的油层与水层。
分离出的油层,一般可加入一些 ,以吸收油层中的水分。
（3）蒸馏时,会存在许多因素影响玫瑰精油的产量。
图K35-2是当玫瑰花瓣与清水的质量比为1∶4时,出油率与蒸馏时间的变化关系,一般蒸馏时间最好控制在 小时。
图K35-2
（4）植物芳香油的提取方法有多种,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。
提取玫瑰精油 （填“可以”或“不可以”）采用有机溶剂萃取法,理由是 。
3.如图K35-3所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。
请回答下列问题:
图K35-3
（1）分离装置中常加入氯化钠,目的是 。
制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是 。
（2）植物芳香油的提取方法有 、 、 ,由于玫瑰精油具有化学性质稳定、 （填“难”或“易”）溶于水等特性,而适宜用图示方法提取。
（3）提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如 ,会导致产品的品质比较差。
如果想要提高品质,就需要延长 。
4.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白。
请回答下列有关问题:
（1）血红蛋白的提取和分离一般可分为四步:
、粗分离、 和 。
（2）实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是 。
②以上所述的过程即是样品处理,它包括红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶液。
（3）收集的血红蛋白溶液要进行粗分离,其方法是 。
（4）然后通过 法将样品纯化,样品纯化的目的是 。
最后经 进行纯度鉴定。
（5）电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的 、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。
能力提升
5.我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2019年诺贝尔生理学或医学奖。
青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,主要从黄花蒿中提取。
近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用,某科研小组按如下步骤进行了相关实验:
①从黄花蒿中提取青蒿素;
②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中,适宜条件下培养24h后除去上清液;
③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养;
④72h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。
回答下列问题:
（1）提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是 ;根据青蒿素 的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行 ,以提高萃取效率。
（2）萃取青蒿素的过程应采用 加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是 。
萃取液在浓缩之前需进行 ,以除去萃取液中的不溶物。
（3）科研小组进行上述②~④步骤实验的目的是 。
步骤③中需要设置对照组,对照组的处理方法为
。
6.为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如图K35-4。
请回答:
图K35-4
（1）与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有 。
（2）本实验结果表明,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率 。
（3）结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓
度为 。
当氯化钙浓度过高时,发酵
液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是 。
（4）用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用 的方法,以防发生焦糊。
溶化好的海藻酸钠溶液应 后,再与已活化的酵母细胞充分混合。
若海藻酸钠浓度过低,会导致 ,固定效果大大降低。
综合拓展
7.利用紫外线诱变选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有一定浓度的β-紫罗酮的培养基上生长,菌体随β-胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。
图甲为选育及提取获得β-胡萝卜素流程,请回答下列问题:
图K35-5
（1）用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是 。
为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加 ,在接入菌种前,应对培养基进行 ,以避免杂菌污染。
（2）某同学进行正确的接种操作后,平板经培养后的菌落分布如图乙所示。
该同学的接种方法是 ;由于 ,所以培养基上只有少数菌能生长形成菌落。
（3）进行③过程时,应选取 色的菌落接种至液体培养基。
过程⑥是 ,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。
（4）将萃取的胡萝卜素样品与β-胡萝卜素标样层析后进行比对,结果如图丙,从图中分析可知,色带 为β-胡萝卜素。
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