高三生物人教版一轮高频考点集训 生物技术实践.docx

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高三生物人教版一轮高频考点集训生物技术实践

生物技术实践

高频考点73　果醋、果酒的制作原理及发酵条件

1．（2019·福建省南平市高三二模）如图为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答：

（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行________再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

（2）用________对上述装置进行消毒后，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～23℃环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量________。

装置中d处设计成弯曲形状的目的是____________________________________________。

（3）10天之后，利用酸性条件下的________对从出料口c取样的物质进行检验，若样液变为________色，说明产生了酒精。

（4）产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在________环境中，适时打开________向发酵液中充气。

两次发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是____________________________________________________。

（5）果汁生产使用________可以分解________及胞间层，从而提高果汁的出汁率且果汁变得更澄清。

[解析]　

（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行冲洗，然后再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

（2）发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒。

发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生CO2，因此每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量CO2。

装置中d处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理，即为了防止排气时空气中微生物的污染。

（3）酵母菌发酵的产物中会产生酒精，利用橙色的重铬酸钾可以检测酒精的存在，酒精遇到橙色的重铬酸钾会变为灰绿色，从而鉴定酒精的存在。

（4）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。

而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。

醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧气的参与，因此要适时向发酵装置中充气，需要打开a阀通入空气。

（5）如果要提高果汁的出汁率且让果汁变得更澄清，需要分解细胞壁和胞间层结构，而细胞壁和胞间层的主要成分是纤维素和果胶，因此需要加入纤维素酶和果胶酶。

[答案]　

（1）冲洗　

（2）70%左右的酒精　CO2　防止排气时空气中微生物的污染　（3）重铬酸钾　灰绿　（4）30～35℃　气阀a　醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为醋酸需要氧气才能进行　（5）果胶酶和纤维素酶　植物细胞壁

2．（2019·鞍山一中高三模拟）新会盛产新会柑，取柑皮制陈皮而弃柑肉，因而柑肉严重积压、腐烂变质、污染环境。

某青少年创新小组探究以柑肉为原料制作果酒、果醋，拟解决系列问题，现设计如图1装置，请回答下列问题：

图1

图2

（1）准备过程：

用榨汁机打碎的果浆装入________瓶内，若想获取清澈的果酒，可加入________酶。

（2）果酒的发酵：

果浆加入酵母菌进行果酒的发酵，对图1中的a、b、c、d、e处各夹子应采取的正确操作是________________________________________，在________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物则被抑制。

（3）果醋的发酵：

当酒精发酵基本完成后，将果浆的酒精浓度稀释至5～6度，然后全部导入________瓶，并倒入适量醋酸菌液，温度保持在________℃，对a、b、c、d、e各开关的正确操作是____________________________，进行醋酸发酵。

（4）为探究不同醋酸菌接种量（5%、10%、15%）与醋酸发酵的关系，进行了相应的实验，获得如图2所示实验数据。

在接种后70h，接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因是______________________________________。

[解析]　

（1）制作果酒时，将打碎的果浆放入甲瓶内进行发酵；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其存在于果酒中会影响果酒的澄清度，因此若想获取清澈的果酒，可加入纤维素酶和果胶酶。

（2）果酒发酵的原理是酵母菌的无氧呼吸，产生的二氧化碳需要及时排出，因此开始时图中a、b、c、d、e处各夹子应该关闭，间隔一段时间再打开b处夹子排出CO2。

在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而其他大多数微生物的生长繁殖受到了抑制。

（3）酒精发酵基本结束后，将果浆的酒精浓度稀释至5～6度，然后全部导入乙瓶并加入适量醋酸菌液，让其在30～35℃条件下进行醋酸发酵，醋酸菌是好氧菌，此时应该打开a、b、c、e处夹子，关闭d。

（4）据图分析，在接种后70h，接种量为15%的醋酸产量最少，可能是因为醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多。

[答案]　

（1）甲　纤维素酶和果胶　

（2）关闭a、b、c、d、e，间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2　缺氧、呈酸性　（3）乙　30～35　打开a、b、c、e，关闭d　（4）醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多

高频考点74　泡菜制作的原理和过程

　（2019·四川自贡市高三诊断）食用泡菜是四川人的传统饮食习惯，在自贡几乎家家都备有泡菜坛子自制泡菜。

请回答下列问题：

（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是________；在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜水是为了__________________________。

（2）泡菜腌制过程中若泡菜坛有沙眼，常导致腌制的蔬菜臭而不酸，其原因可能是__________________。

（3）泡菜美味但却不宜多吃，因为在腌制泡菜的过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成________。

测定其含量的原理：

在盐酸酸化条件下，该物质和对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________________。

（4）某同学欲用新鲜的泡菜液分离、纯化乳酸菌，应首先用__________对泡菜液进行梯度稀释，须进行梯度稀释的原因是_______________________________________________________。

[解析]　

（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是杀灭杂菌和去掉盐水中的溶氧；在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液的目的是增加乳酸菌数量。

（2）乳酸菌是厌氧菌，若泡菜腌制过程中泡菜坛有沙眼，会导致氧气含量增加。

有氧条件下乳酸菌不发酵，而其他杂菌繁殖后导致蔬菜腐败发臭。

（3）蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐；亚硝酸盐的测定原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料。

（4）泡菜液中乳酸菌的浓度较高，直接培养很难分离到单个菌落，因此需要用无菌水对泡菜液进行梯度稀释。

[答案]　

（1）杀灭杂菌和去掉盐水中的溶氧　提供乳酸菌菌种　

（2）有氧条件下乳酸菌不发酵，而其他杂菌繁殖后导致蔬菜腐败发臭　（3）亚硝酸盐　玫瑰红染料

（4）无菌水　泡菜液中乳酸菌的浓度较高，直接培养很难分离到单个菌落

高频考点75　腐乳制作的原理及过程

　（2019·江西省临川一中高三模拟）腐乳营养价值丰富，目前主要作为嗜好性的调味品食用，但因其较高的盐含量严重阻碍其摄入量及功能性的发挥，从而不能使腐乳发挥出它的保健功能，为此研发人员开发出了保持产品质量和风味的低盐腐乳。

回答下列问题：

（1）腐乳成熟过程中发挥主要作用的微生物是毛霉，毛霉通过分泌________酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质。

腐乳制作过程中需要加盐腌制，其作用是__________________________________________________。

（2）该研发小组首先将毛霉置于试管斜面培养基中进行培养，制作斜面培养基时对培养基灭菌的常用方法是____________________，将试管倾斜的目的是____________________________________。

含有毛霉的培养基在25℃下培养2～3天后，获得大量的毛霉孢子（毛霉的繁殖体，单细胞），然后制成毛霉孢子悬浮液，对悬浮液中的毛霉孢子的数据进行计数时可用到的工具是______________。

研发人员制好的孢子悬浮液可放入喷枪中备用，然后将豆腐切成小块并用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时，其目的是________________________________________________，再用喷枪将孢子悬浮液喷洒在笼屉内壁。

（3）为了检测低盐腐乳的营养价值，可以检测腐乳中________（填“氨基酸态氮”或“蛋白质态氮”）的含量，一般来说，该物质含量越多，说明腐乳的营养价值越高。

[解析]　

（1）腐乳成熟过程中，毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质。

腐乳制作过程中需要加盐腌制，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，并抑制微生物的生长。

（2）制作斜面培养基时对培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。

将试管倾斜的目的是增大接种面积。

对悬浮液中的毛霉孢子的数据进行计数时可用到的工具是血球计数板。

研发人员制好的孢子悬浮液可放入喷枪中备用，然后将豆腐切成小块并用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时，其目的是对豆腐块和笼屉进行灭菌处理。

（3）腐乳制作的原理主要是利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶，蛋白质最终被水解为氨基酸，氨基酸态氮含量可代表蛋白质的分解情况，故为了检测低盐腐乳的营养价值，可以检测腐乳中氨基酸态氮的含量，一般来说，该物质含量越多，说明腐乳的营养价值越高。

[答案]　

（1）脂肪酶和蛋白　析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，并抑制微生物的生长　

（2）高压蒸汽灭菌法　增大接种面积　血球计数板　对豆腐块和笼屉进行灭菌处理　（3）氨基酸态氮

高频考点76　微生物的选择和培养

（2019·宝鸡市高三模拟）入冬以来，宝鸡地区雾霾天气增多，空气中除二氧化硫，氮氧化物及可吸入颗粒物增多外，还含有较多的微生物，某兴趣小组收集了校园内体育场、教室、宿舍、小树林四处的微生物，对此进行探究，实验步骤如下：

①配制培养基（成分：

牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水）；

②制作无菌平板；

③将制作好的平板，按下表进行处理

组别

处理方法

A

打开培养皿盖，置于体育场暴露20min

B

打开培养皿盖，置于教室内暴露20min

C

打开培养皿盖，置于宿舍内暴露20min

D

打开培养皿盖，置于小树林暴露20min

E

不打开培养皿盖，静置20min

④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数，回答下列问题：

（1）上述实验的目的是__________________________________________。

（2）该培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供的主要营养有________________和维生素，从物理性质来看，该培养基属于______________培养基。

（3）若要完成步骤②，需对培养皿进行灭菌处理，常用的方法是____________________。

倒平板时培养基的温度不能太低，原因是温度太低，会导致________________________________________________，待平板冷凝后，要将平板____________，以防止培养皿盖上凝结的水珠掉入培养基中造成污染。

（4）该实验中的________组是对照组，若该组培养基表面有菌落生长，则说明_______________________________________________________。

[解析]　

（1）通过表格可知该实验的目的是探究校园内不同场所微生物的分布。

（2）该培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供的主要营养有碳源、氮源和维生素，培养基中有琼脂，从物理性质来看，该培养基属于固体培养基。

（3）若要完成步骤②制作无菌平板，需对培养皿进行灭菌处理，常用的方法是高压蒸汽灭菌法。

倒平板时培养基的温度不能太低，因为培养基中有琼脂，温度低时培养基会凝固而无法铺展，待平板冷凝后，要将平板倒置，以防止培养皿盖上凝结的水珠掉入培养基中造成污染。

（4）该实验中的E组是对照组，若该组培养基表面有菌落生长说明培养基灭菌不合格（受到杂菌污染）。

[答案]　

（1）探究校园内不同场所微生物的分布　

（2）碳源、氮源　固体　（3）高压蒸汽灭菌法　培养基会凝固而无法铺展　倒置　（4）E　培养基灭菌不合格（受到杂菌污染）

高频考点77　微生物的分离与计数

（2019·山西省晋中市高三检测）我省属黄土高原半干旱地区，向土壤中添加玉米秸秆，通过微生物作用加以分解，可有效改良土壤。

中北大学某研究小组欲筛选玉米秸秆纤维素分解菌及自生固氮菌（能够独立进行固氮的细菌），组成复合微生物添加剂用以改善我省土质。

下表为本实验两种相关培养基配方，请回答下列问题：

培养基1

CMC－Na、NaCl、KH2PO4，MgSO4·7H2O、蛋白胨、琼脂、蒸馏水

培养基2

KH2PO4,NaCl、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水

（1）两种培养基中，能用于筛选自生固氮菌的是________，理由是________________________________。

另一种培养基中需加入________________，才能筛选纤维素分解菌。

（2）筛选出纤维素分解菌（命名为X）后，需进行玉米秸秆降解能力测定，玉米秸秆主要为X提供________。

（3）分离、纯化得到自生固氮菌（命名为N）并对其进行发酵培养，要测定发酵液中该菌的数目，可在显微镜下用________直接计数，该方法的测量值比活菌的实际数目________。

（4）无菌操作在相关培养基上均匀涂布N（或X），晾干后在其表面接种X（或N），适宜条件下培养一段时间后，若X（或N）周围________（填“有”或“无”）抑菌圈（细菌生长受到抑制形成的透明圈）出现，则两种微生物适合联合施用，原因是______________________________________。

[解析]　

（1）筛选自生固氮菌的培养基中应该没有氮源，这样没有固氮作用的微生物就不能生存和繁殖，只有固氮菌能够生长繁殖，所以能用于筛选自生固氮菌的是培养基2。

培养基中加入刚果红可以与纤维素形成红色复合物，而分解纤维素的细菌可以产纤维素酶，能分解纤维素成为葡萄糖，导致刚果红不能与之结合，这样可以鉴别纤维素分解菌。

（2）玉米秸秆富含纤维素，主要为分解纤维素的细菌提供碳源。

（3）统计细菌数目是在显微镜下用血细胞计数板直接计数，由于培养液中往往有死亡的菌体，所以该方法的测量值比活菌的实际数目大。

（4）没有抑菌圈出现，说明两种微生物在联合施用时不会相互抑制，因此适合联合施用。

[答案]　

（1）培养基2　该培养基中无氮源，只有自生固氮菌能在其中生长繁殖　刚果红　

（2）碳源　（3）血细胞计数板　大　（4）无　无抑菌圈说明X和N在联合施用时不会相互抑制

高频考点78　生物材料中特定成分的提取

1．（2019·西北工大附中高三模拟）我国是生姜的主产国之一，生姜精油在食品香料、制药及化妆品工业中应用前景十分广阔。

以下是提取生姜精油的两种工艺流程：

工艺Ⅰ：

鲜姜、茎、叶→粉碎→水气蒸馏→①→②→生姜精油；

工艺Ⅱ：

干姜→粉碎→乙醇萃取→③→④→生姜精油。

请分析回答：

（1）请写出上述工艺流程中的步骤：

②______________，④______________。

（2）工艺Ⅰ利用的原理是______________________________________。

提取的效率主要受_______________________________________________________影响。

（3）工艺Ⅱ萃取过程采用水浴加热的原因是____________________________。

提取的效率主要取决于__________________。

（4）两种工艺都经历粉碎操作，目的是____________________________（至少答一点）。

（5）提取得到的生姜精油需要低温保存，目的是__________________________________。

[解析]　

（1）工艺流程Ⅰ的步骤为鲜姜、茎、叶→粉碎→水气蒸馏→分离油层→除水→生姜精油；工艺流程Ⅱ的步骤为干姜→粉碎→乙醇萃取→干燥→浓缩→生姜精油。

则②为除水，④为浓缩。

（2）工艺Ⅰ利用的原理是利用水蒸气将挥发性较强的生姜精油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。

蒸馏时如果温度太高，时间太短，产品品质就比较差。

（3）工艺Ⅱ萃取过程采用水浴加热的原因是萃取剂——乙醇是易燃物，为防止燃烧、爆炸，不能直接加热。

提取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时也受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。

（4）两种工艺都经历粉碎操作，目的是增大接触面积，使提取物质能充分溶解，提高出油率。

（5）提取得到生姜精油需要低温保存，温度过高会使生姜精油挥发而损失。

[答案]　

（1）除水　浓缩　

（2）利用水蒸气将挥发性较强的生姜精油携带出来，形成油水混合物，冷却后分离出油层和水层　蒸馏温度和时间　（3）萃取剂是易燃物，采用水浴加热可防止燃烧、爆炸　萃取剂的性质和使用量　（4）增大接触面积，使提取物质能充分溶解（破坏细胞结构，提高出油率）　（5）防止温度过高使精油因挥发而损失

2．（2019·哈尔滨九中高三模拟）胡萝卜素是一种常用的备用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得。

薰衣草精油气味芳香，能够清热解毒，清洁皮肤，祛斑美白，深受女性朋友的喜爱，研究还发现薰衣草精油有抑菌作用。

请回答下列问题：

（1）薰衣草精油化学性质稳定，不溶于水，易挥发。

根据以上特点，可用__________法提取薰衣草精油，其原理是

_______________________________________________________。

（2）科研人员探究薰衣草精油抑菌实验时，以滴加等体积精油小圆形滤纸片为中心的透明圈的大小来比较薰衣草精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果，如表所示。

薰衣草精油对两种细菌活性影响的测定

浓度（μg/disc）

0.5

1

2.5

大肠杆菌抑菌圈直径（mm）

6.72

6.93

8.66

金黄色葡萄球菌抑菌圈直径（mm）

5.8

6.21

6.95

由表数据可知，薰衣草精油对________抑菌效果更好。

从表中数据能否得知薰衣草精油对大肠杆菌抑菌效果的最佳浓度？

________。

（3）探究薰衣草精油抑菌实验时所用的培养基需要用______________________法进行灭菌，灭菌结束后，切断电源，等自然冷却到压力表为0时，再打开排气阀，若提前打开排气阀，将会有什么后果？

________________________________。

（4）如图甲是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，该鉴定方法的名称是________法。

在图乙的胡萝卜素层析结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是________。

[解析]　

（1）薰衣草精油化学性质稳定，不溶于水，可被水蒸气带出，因此可用水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油。

注意蒸馏的温度不能太高，时间不能太短，否则品质比较差。

原理是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。

（2）根据表格分析，在不同浓度的薰衣草精油作用下，都是大肠杆菌抑菌圈直径较大，说明薰衣草精油对大肠杆菌的抑菌效果更好。

表格数据显示，在实验浓度范围内，薰衣草精油浓度为2.5μg/disc时对大肠杆菌的抑菌效果最好，但是不一定是抑菌的最佳浓度。

（3）探究薰衣草精油抑菌实验时所用的培养基需要用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；灭菌结束后，切断电源，等自然冷却到压力表为0时，再打开排气阀，若提前打开排气阀，因锅内压力突然下降，灭菌容器内的液体会冲出容器，造成污染。

（4）胡萝卜素鉴定的方法一般采用纸层析法；在图乙的胡萝卜素层析结果示意图中，A、B、C、D4点中，属于标准样品的样点是A和D，提取样品的样点是B和C。

[答案]　

（1）水蒸气蒸馏（或蒸馏）　利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层　

（2）大肠杆菌　不能（或否）　（3）高压蒸汽灭菌　会因锅内压力突然下降，使灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染　（4）纸层析　B和C