学年高中生物 第三部分 生物技术在食品加工中的应用 第四部分 浅尝现代生物技术单元.docx

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学年高中生物第三部分生物技术在食品加工中的应用第四部分浅尝现代生物技术单元

第三部分生物技术在食品加工中的应用

第四部分浅尝现代生物技术

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题2分，共30分）

1.如图表示氧气浓度对培养液中的醋化醋杆菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影响，试问呼吸曲线a、b、c分别代表（　　）

A.酵母菌、醋化醋杆菌、乳酸菌

B.酵母菌、乳酸菌、醋化醋杆菌

C.乳酸菌、酵母菌、醋化醋杆菌

D.醋化醋杆菌、乳酸菌、酵母菌

答案　A

解析　酵母菌、醋化醋杆菌、乳酸菌分别为兼性厌氧菌、好氧菌和厌氧菌。

兼性厌氧菌随氧气浓度增大厌氧呼吸逐渐受到抑制，需氧呼吸逐渐增强，导致总的呼吸强度先下降，后上升；好氧菌随氧气浓度的增大需氧呼吸逐渐增强；厌氧菌随氧气浓度的增大厌氧呼吸逐渐被抑制。

2.月季组织培养选材的最佳部位是（　　）

A.幼嫩的花瓣B.枝条基部的芽

C.枝条中部的芽D.幼嫩的叶

答案　C

解析　月季芽在茎段上的位置对植物组织培养成功的难易有影响，接近枝条顶端的芽和紧挨着枝条基部的芽发育最慢，而枝条中部的芽发育比较快。

幼嫩的花瓣和叶具有分裂能力，但不如芽的强。

3.关于果醋的制作过程，下列叙述正确的是（　　）

A.打开发酵瓶是因为全过程需要通入氧气，排出二氧化碳

B.醋化醋杆菌在糖源和氧气都充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳

C.当糖源不足时，醋化醋杆菌可将酒精转变成醋酸

D.要使果酒变成果醋只需通入氧气，加入醋化醋杆菌就可以了

答案　C

解析　醋化醋杆菌和酵母菌发酵的区别在于前者需氧，不产生二氧化碳，后者厌氧且产生二氧化碳，而且两者发酵的最适温度不同，当由果酒变成果醋时，除通入氧气和加入醋化醋杆菌外，还必须调节适宜的发酵温度。

4.离体的植物组织需在一定条件下才能培育成新植株，下列条件错误的是（　　）

A.无菌条件B.适宜温度

C.不需要光照D.一定浓度的激素配比

答案　C

解析　植物组织培养需要无菌条件、一定的温度和光照以及一定浓度的激素配比，所以C错误。

5.某研究性学习小组以樱桃、番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高

B.先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵

C.与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好

D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖

答案　D

解析　20℃左右适合酵母菌繁殖，酒精发酵一般将温度控制在18～25℃，故A项错误；应该先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，故B项错误；人工接种的发酵菌种经过多次人工选择，发酵效率高，获得产品品质较高，故C项错误；发酵菌种和杂菌竞争有机物和生存空间，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，故D项正确。

6.发酵酿造苹果醋正成为果醋市场新贵，该产品由苹果汁经“两次发酵”而成。

以下关于“两次发酵”的叙述正确的是（　　）

A.第一次发酵指乳酸发酵，第二次发酵指醋酸发酵

B.第一次发酵指酒精发酵，第二次发酵指醋酸发酵

C.两次发酵均为真菌所为

D.两次发酵均为细菌所为

答案　B

解析　“两次发酵”的实质是指通过酵母菌把葡萄糖分解为酒精和通过醋化醋杆菌把酒精氧化为醋酸相继发生的两个过程。

酵母菌和醋化醋杆菌分别属于真菌、细菌。

7.在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是（　　）

A.培养条件，比如pH、温度等不适宜

B.接种时外植体未灭菌

C.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体

D.将外植体倒插入培养基中

答案　A

解析　培养条件（pH、温度）和其他瓶是相同的。

8.经植物组织培养形成的再生植株需进行各种处理后才能移种大田，下列处理不恰当的是（　　）

A.无菌处理

B.锻炼

C.去除根部残留的培养基

D.逐步降低湿度处理

答案　A

解析　再生植株需去除根部残留的培养基且经过锻炼后才能移种大田，锻炼的措施包括逐步降低湿度，以适应自然湿度条件，但不需要无菌处理。

9.在泡菜腌制过程中容易造成亚硝酸盐含量增加的因素主要是（　　）

A.食盐用量过多B.细菌大量繁殖

C.腌制时间过长D.加水过少

答案　B

解析　泡菜中的亚硝酸盐来自硝酸盐还原菌的作用，将硝酸盐还原为亚硝酸盐。

10.关于泡菜的腌渍和食用的叙述不正确的是（　　）

A.食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期

B.发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量

C.发酵过程中，只有高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖

D.发酵过程中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水

答案　C

解析　食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期，以减少危害；发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量，让乳酸菌快速繁殖产生乳酸抑制有害微生物；发酵过程中，一方面高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖，另一方面，乳酸菌产生的乳酸也能抑制微生物的繁殖；发酵中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水，以提供发酵需要的无氧环境。

11.下列有关果酒制作过程的叙述，正确的是（　　）

A.在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

B.酵母菌繁殖能力很强，不需对所用装置进行消毒或灭菌处理

C.果汁发酵后是否有酒精产生，可用碱性重铬酸钾来检验

D.酵母菌与醋化醋杆菌在结构上的主要区别是前者无核膜，后者有

答案　A

解析　实验室制酒，为了快速完成发酵，起主要作用的酵母菌是人为添加的，而自然界中起主要作用的是葡萄皮上的野生型酵母菌；在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色；酵母菌是真核生物，细胞有核膜。

12.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。

下列各图表示实验结果，据图不可得出的初步结论是（　　）

A.污染不是培养基灭菌时间长短造成的

B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织

C.调节培养基pH不能解决污染问题

D.调节培养温度能解决污染问题

答案　D

解析　根据图中单一变量对污染率的影响，随着离体组织灭菌时间的延长，污染率在下降，而培养基的灭菌时间的长短对污染率影响不大，同样，调节培养基的pH和培养温度对污染率影响也很小，所以A、B、C正确，D错误。

13.下图是果醋和果酒的发酵装置，相关描述错误的是（　　）

A.出料口可以用来取样

B.排气口能排出酒精发酵时产生的二氧化碳

C.充气口在醋酸发酵时要连接充气泵进行充气

D.充气口的开关始终要处于打开状态

答案　D

解析　醋化醋杆菌是需氧型微生物，酿制果醋时需一直充气维持有氧环境。

而酵母菌是兼性厌氧菌，酿造果酒时，先通过充气口充气使酵母菌大量繁殖，然后关闭充气口，造成无氧环境，使酵母菌发酵产生酒精。

所以D选项充气口的开关始终要处于打开状态是错误的。

14.果酒的制作离不开酵母菌，在配制酵母菌的培养基时，常添加一定浓度的葡萄糖溶液，如果葡萄糖溶液浓度过高，反而会抑制酵母菌的生长。

其原因最可能是（　　）

A.葡萄糖被合成了淀粉B.酵母菌细胞失水

C.改变了培养液的pHD.酵母菌发生了变异

答案　B

解析　如果葡萄糖溶液浓度过高，会导致酵母菌细胞失水，从而不能正常生长繁殖。

15.材料的选择是花粉植株能否培养成功的主要影响因素之一，下列与之相关的内容正确的是（　　）

A.不同植物的诱导成功率相同，同一植物的不同生理状况诱导成功率也相同

B.不同植物及同一植物的不同生理状况诱导成功率都不相同

C.不同植物的诱导成功率不同，同一植物的不同生理状况诱导成功率相同

D.不同植物的诱导成功率相同，同一植物的不同生理状况诱导成功率不同

答案　B

二、非选择题（本题包括8小题，共70分）

16.（9分）农村泡菜的制作方法：

将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，有裂缝的菜坛不能用。

然后加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～32℃。

有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。

根据所给材料，思考回答下列问题：

（1）用白酒擦拭泡菜坛的目的是___________________________________________。

（2）菜坛密封的原因是____________________________________________________。

若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_______________________________________。

（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是

________________________________________________________________________。

（4）加入一些“陈泡菜水”的作用是________________________________________。

（5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？

菜坛内有机物的种类如何变化？

________________________________________________________________________。

答案　

（1）消毒、杀菌　

（2）乳酸菌是严格厌氧型微生物

抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败　（3）盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸，或产生乳酸过少　（4）提供乳酸菌菌种，使其在短时间内形成菌种优势　（5）有机物干重减少，种类增多

解析　本题主要考查泡菜制作过程及条件控制，分析如下：

（1）

用白酒擦拭的目的是消毒、杀菌，避免泡菜坛中的微生物影响发酵过程

（2）

菜坛密封是为了形成无氧环境，为乳酸菌提供适宜环境；若菜坛有裂缝，则会抑制乳酸菌的发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使泡菜腐败变质

（3）

微生物生长需要适宜的渗透压，若外界浓度过高会使微生物失水死亡，不能完成乳酸发酵

（4）

“陈泡菜水”里面乳酸菌含量丰富，利于泡菜的快速发酵

（5）

乳酸菌在进行发酵时，将消耗有机物中的能量，同时将大分子物质分解成许多小分子物质

17.（8分）下面是有关食醋和泡菜制作的实验。

请回答：

（1）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：

第一步：

大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成________（填中间产物），然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用________（填淀粉指示剂）来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。

第二步：

用__________________菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是________________________________________________________。

第三步：

用______菌将乙醇转化成乙酸，这一过程______________氧气。

（2）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是________，还有少量的亚硝酸。

对亚硝酸盐的定量测定可以用________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N1萘基乙二胺盐酸盐偶联成________色产物。

进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是____________________________。

答案　

（1）糊精　KI－I2溶液　酵母　发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压力升高而可能引起爆裂　醋化醋杆　需要消耗　

（2）乳酸（或有机酸）　光电比色　紫红　作为对照

18.（9分）泡菜是人们广泛喜爱的一种菜肴。

但在腌制过程中，由于一些硝酸盐还原菌的作用，会产生一定量的亚硝酸盐，亚硝酸盐与胺类结合成亚硝胺后具有致癌作用。

某校自然科学课外研究小组为探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰出现的时期。

进行了如下实验：

①选1、2、3三只容积相同的泡菜坛，分别加入等量的新鲜蔬菜；②再在坛中加满经煮沸后冷却的质量分数为10%的食盐溶液；③封坛前分别测量各坛中溶液的亚硝酸盐含量；④封坛，并置于15～20℃环境中；⑤以后每隔4d测量一次，直至泡菜能够食用为止，周期约为16d。

所得数据如下表所示。

亚硝酸盐含量/（mg·kg－1）

封坛前

第4d

第8d

第12d

第16d

1号坛

0.15

0.6

0.2

0.1

0.1

2号坛

0.15

0.2

0.1

0.05

0.05

3号坛

0.15

0.8

0.6

0.2

0.2

请根据上述情况，回答下列问题：

（1）在该项研究中，要同时取同样处理的3只坛的目的是____________________________。

（2）实验中，3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原因是________________________________（举出一种即可）。

（3）仔细分析上述主要研究步骤，发现该项研究中缺乏对照组，对照组主要设计思路是________________________________________________________________________。

（4）试在下图中以坐标曲线表示上述实验结果，并根据曲线得出合理结论。

根据曲线得出的结论：

________________________________________________________。

答案　

（1）减少实验误差，使结论更可靠

（2）各坛中微生物种类和数量可能存在差异（其他合理答案亦可）

（3）取同样3只容积相同的泡菜坛，并分别加入同种新鲜蔬菜，但不加食盐溶液代之以等量的冷开水，其他实验条件相同

（4）曲线如图（注：

取均匀刻度、取值描点、连线）

泡菜腌制过程中封坛后至第4d亚硝酸盐含量最高，以后逐渐减少

解析　同时取同样处理的3只坛测亚硝酸盐含量，求平均值，可减少实验误差，使结论更可靠。

关键是需明确实验目的——探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期的时期，据表分析亚硝酸盐含量随时间的变化，转化为更为直观的曲线图，分析得出结论。

19.（9分）某生物实验室要进行大肠杆菌的培养和分离及植物组织培养实验。

现有以下几种试剂供实验用：

A.生长素溶液　B.脱落酸溶液　C.秋水仙素溶液

D.琼脂　E.细胞分裂素溶液　F.赤霉素溶液

请在空白处填空：

（1）大肠杆菌的培养和分离实验中，先用LB__________进行扩大培养，再在LB固体平面培养基上进行__________分离。

在配制固体培养基时，为了使培养基凝固需用到的上述试剂是________。

在培养基上完成接种后，需将培养皿倒置，目的是______________________，然后置于恒温箱中培养。

（2）用MS培养基进行植物组织培养实验的基本过程：

植物细胞→愈伤组织→丛状苗→试管苗。

若用成熟花粉培养，得到的试管苗是________植株。

以上过程需要加入上述试剂中的____________________两种物质刺激，且不同的培养时期这两种物质的比例不相同，当其中的____________________浓度较高时主要是促使其长芽。

愈伤组织中细胞的分裂方式是__________，愈伤组织中的一部分细胞长成根，而另一部分细胞却长成芽，原因是细胞发生了分化，实质是______________________。

（3）MS培养基和LB培养基配制好后都需要进行__________、分装和灭菌处理。

答案　

（1）液体培养基　划线　D（或琼脂）　防止培养皿盖上的水滴落在培养基上，造成污染

（2）单倍体　A、E（或生长素溶液、细胞分裂素溶液）　　E（或细胞分裂素溶液）　有丝分裂　基因的选择性表达

（3）调节pH

解析　

（1）液体培养基用于扩大培养及工业生产，固体培养基用于分离、鉴别菌种等。

分离细菌的方法有划线分离法或涂布分离法。

固体培养基常用的凝固剂是琼脂。

接种培养时需将培养皿倒置，目的是防止培养皿盖上的水滴落在培养基上，造成污染。

（2）由花粉培养而成的植株叫单倍体。

植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素，其中细胞分裂素浓度较高促进长芽，生长素浓度高促进生根。

愈伤组织细胞的分裂方式是有丝分裂，细胞分化的实质是基因的选择性表达。

（3）培养基配制好后都要调节pH、分装和灭菌。

20.（9分）下图是利用白菜、萝卜、黄瓜、胡萝卜等腌制泡菜的流程示意图。

请据图回答：

（1）已腌制过的泡菜汁含丰富的__________________，添加泡菜汁相当于接种了已经扩增的菌种，可达到__________________的目的。

（2）添加的盐水需要煮沸并冷却才可使用，原因是

________________________________________________________________________。

（3）下列对泡菜腌制的叙述，错误的是________。

A.装罐前需用热水洗涤泡菜罐

B.白酒的主要作用是杀菌和调味

C.腌制过程需要定期开罐通气

D.发酵产物包括有机酸和醇类物质等

（4）泡菜这类食物中含有一定量的________，对人体具有致癌作用。

该物质与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺偶联形成________色产物，可用________法检测其含量。

（5）为研究泡菜腌制过程起作用的微生物种类及比例，需要进行分离培养。

下列叙述错误的是________。

A.配制培养基时，需添加适量的凝固剂

B.接种方法可选择划线法或涂布法

C.需设置未经接种的空白对照

D.培养需在无氧条件下进行

答案　

（1）假丝酵母和乳酸菌　缩短泡菜腌制时间　

（2）加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却后使用是为了保证假丝酵母、乳酸菌等微生物的生命活动不受影响　（3）C

（4）亚硝酸盐　紫红　光电比色　（5）B

解析　

（1）已腌制的泡菜汁含丰富的假丝酵母和乳酸菌，腌制泡菜时可通过添加已有的泡菜汁接种假丝酵母和乳酸菌，缩短腌制时间。

（2）添加的盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却是为了保证假丝酵母、乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。

（3）泡菜装罐前用热水洗涤起到消毒作用，A正确；添加少量白酒起到杀菌和调味作用，B正确；腌制过程需创造一个缺氧环境，C错误；发酵产物有有机酸和醇类物质等，D正确。

（4）泡菜中含有一定量的亚硝酸盐，对人体有致癌作用；亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐偶联，生成紫红色产物，可用光电比色法进行检测。

（5）分离培养微生物需要用固体培养基，A正确；研究微生物的种类及比例需要用涂布分离法，B错误；设置空白对照判断培养基本身是否受杂菌污染，C正确；假丝酵母、乳酸菌需要无氧环境，D正确。

21.（9分）安祖花、蝴蝶兰等洋花卉，过去主要靠进口，因其价格昂贵，难以走进寻常百姓家，近几年我国科技工作者采用植物组织培养技术，在温室大棚内生产出大量质优价廉的各种“洋花卉”，满足了市场需求。

下图所示是蝴蝶兰芽尖通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。

（1）芽尖组织在接种到培养基之前，必须进行________处理，整个组织培养过程需________操作，并控制好各个时期的培养条件。

（2）要促使芽尖组织细胞分裂生长，培养基中应有________和__________两类植物激素。

（3）再分化时，除必要的营养供应和激素调节外，还必须给予光照，原因是__________________________。

（4）从高度分化的“芽尖组织”繁殖出大量具有亲代优良性状的蝴蝶兰植株，充分证明了植物细胞具有________________。

（5）植物组织培养的优点是________________________________________。

答案　

（1）消毒　无菌

（2）生长素　细胞分裂素

（3）叶绿素的形成需要光照

（4）全能性

（5）取材少，培养周期短，繁殖率高，且便于自动化管理（或经济效益可观）

解析　植物组织培养过程中要遵循无菌操作技术，严格控制各种影响条件。

由于植物组织培养具有快速繁殖且取材少等优点，被广泛应用于花卉苗艺培养中。

22.（8分）天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。

（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶___________________________。

（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。

在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。

通气能提高________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。

（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。

工艺如下。

①发酵过程中，定期取样测定醋化醋杆菌密度变化，趋势如下图。

据图分析，与颠倒前相比，B层醋化醋杆菌在颠倒前后密度变化的特点是______________________________________，

由此推测，影响醋化醋杆菌密度变化的主要环境因素是________________。

②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。

发酵过程中，发酵缸中________________________________________________________________________

层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的________________，淘汰了部分乳酸菌种类。

答案　

（1）在最适温度条件下催化能力最强

（2）酵母菌

（3）①先快速增长后趋于稳定　氧气、营养物质、pH

②颠倒前的B层和颠倒后的A（或不翻动，或下）

③种间竞争（或竞争）

解析　

（1）酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的活性最高。

（2）通气会促进酵母菌需氧呼吸，促进酵母菌的繁殖，有利于密闭时获得更多酒精产物。

（3）①据图，B层醋化醋杆菌为逻辑斯谛增长，变化趋势为先快速增长后保持稳定。

影响B层的主要环境因素为氧气、pH和营养条件。

②乳酸菌为厌氧菌，应该是下层有利于其繁殖，如A、B层颠倒前发酵缸的B层，A、B层颠倒后发酵缸中的A层。

③不同种类乳酸菌之间为竞争关系。

23.（9分）烧伤病人容易感染绿脓杆菌，引起化脓性感染，比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素都是经典的抗绿脓杆菌的药物。

临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。

实验时，从病人身上获取少量样本，按照一定的实验步骤操作，以确定该病人体内绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性。

（1）获取绿脓杆菌单菌落：

配制适于绿脓杆菌生长的培养基、培养基中的营养成分一般含有________、____________、水和无机盐，调节pH至7，灭菌处理，待培养基冷却至50℃时，在__________附近倒平板。

经过选择培养、鉴别等步骤获得单菌落。

（2）检测绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性：

取该单菌适当稀释，用__________法接种于固体培养基表面，使其均匀生长，布满平板。

将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的同样大小的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，适宜条件下培养一段时间，结果是含不同抗生素的滤纸片周围均出现透明圈，这说明绿脓杆菌对上述坑生素______________________________________；含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，这说明______________________________________________；

含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比