高中生物发酵与食品生产试题

I下图为酵母菌体内合成某些氨基酸的途径，请分析回答：

①酵母菌在营养丰富、氧气充足、条件适宜时以         生殖方式快速增殖。在酵母菌进行有氧呼吸时，丙酮酸的进一步分解发生在                中。
②当氨基酸丁和丙都过量时，酶d活性发生改变的主要原因是                    
                                      。若氨基酸丙单独过量时，酶d的活性不受影响，那么利用该酵母菌来大量合成氨基酸丙，可采取的措施是将其进行诱变处理，选育出不能合成酶             的菌种。
II抗生素主要通过干扰细菌等病原微生物的代射过程而影响其形态结构或生理功能，从而达到抑杀病原体的目的。请根据所掌握的生物学知识回答下列问题：
（1）青霉素是抗生素中的一种，常用作由细菌引起的炎症的消炎药。它抑杀细菌的原理是：抑制细菌细胞壁的形成。与细菌基因相比，青霉素基因的结构有何不同？        
                                            。
（2）若要使实验鼠自身能够产生青霉素，必须将青霉菌控制青霉素合成的基因选作目的基因，并通过基因工程手段，将该目的基因转移到实验鼠的受精卵细胞核内，要将该受精卵培养成实验鼠，还必须将该受精卵经适当培养后，转移到一只雌鼠子宫内，这种技术称为
                 。
（3）青霉菌是真菌，实验鼠是哺乳动物，但青霉素基因却能转移到实验鼠体内并得到表达。这一事实说明了                                               。
（4）已知该目的基因上有一个碱基对（A—T）发生了替换，但它被转移到实验鼠体后，仍然表达出了青霉素，请你从分子水平对此作出三种合理的解释：
①                                                                    。
②                                                                    。
③                                                                    。

泡菜作为一种含有亚硝酸盐食品。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0．3g—0．5g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。卫生部规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/Kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
请补充实验设计的空缺内容：
①制作泡菜的原理（方程式表示）                               。
②测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成玫瑰红色。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过       ，可以估测出泡菜液样中亚硝酸盐的含量。
③确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜溶液发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了                     的食盐浓度梯度来制作泡菜。
④选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？           ，
理由是                                  。
⑤制泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除实验材料本身的各项指标相同外，还要保证每组泡菜的                        相同。
⑥从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。

有关PCR技术的说法，不正确的是

A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术

B．PCR技术的原理是DNA双链复制

C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列

D．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA

下列有关生物技术操作注意事项或应用的叙述中，错误的是

A．制作腐乳的卤汤时，料酒加的量过少会造成豆腐腐败变质

B．果醋制作时需要经过先通气发酵、后密封发酵两个主要阶段

C．用加酶洗衣粉洗涤污渍时，浸泡时间不足会造成洗涤效果差

D．DNA粗提取实验中可通过控制NaCl溶液浓度去除提取液中杂质

制作泡菜、酸菜时，所用菜坛子必须密封，其原因是          （  ）

A．防止水分蒸发	B．防止菜叶萎蔫
C．防止产生的乳酸挥发	D．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制

某酒厂以大米为主要原料用酵母菌生产酒精度数不低于12度的米酒，其主要工艺流程为：糖化→发酵→后加工(勾兑、贮运)。发酵过程主要是在5 m³的发酵罐中进行，其主要工艺为：原料→接种菌种→充气培养→密封发酵。请分析并回答下列问题：
(1)糖化阶段主要包括蒸煮大米和加入“糖化酶”等。“糖化酶”使(大米中)淀粉发生的主要变化是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在发酵工艺中，接种菌种常加尿素或其他肥料，其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在图中，用曲线表示发酵阶段酵母菌种群个体数量变化的情况。

(4)在培养过程中，酵母菌所进行的细胞呼吸的反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌处理的麦芽汁充氧，接种啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌繁殖速度上升，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
请根据上述过程，回答下列问题：
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)经测定，酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他发酵产物，其余1.5%则是用于________________________________________________________________________。
(4)请写出麦芽糖―→葡萄糖―→酒精的反应方程式。
(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。现有500 t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，发酵后最多能生产酒精浓度3.2%(质量分数)的啤酒多少吨？

生啤酒的酿造实验：
实验原理：固定化酵母的凝胶珠由酵母细胞和海藻酸钠组成，麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇。
实验过程：
(1)取新鲜斜面上的啤酒酵母，接种于10 mL麦芽汁液体培养基中，25℃凝胶珠培养20～30 h。
(2)取1.6 g海藻酸钠于无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40 mL，在98 KPa条件下灭菌15 min。冷却到45℃左右后，与预热35℃左右的10 mL酵母培养液搅拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30 min制成凝胶珠。
(3)倒去葡萄糖、氯化钙混合液，加入无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25℃下封口发酵5 d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
问题：
(1)凝胶珠是由什么组成的？它有什么作用？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或固定化细胞技术是利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括________、________和________。其中酶更适合采用________和________固定化，而细胞多采用________固定化。
(3)制作成功的凝胶珠应用________，其颜色为________。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后发现有________产生，同时有________味散发。
(4)固定化酵母细胞和固定化酶相比具有什么共同点？又有什么特有的优点？
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（除标明外，每空1分，共14分）
Ⅰ．利用酵母菌制作果酒
（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是                              。
（2）利用酵母菌制作果酒的反应式为                                          。
（3）现代工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是                                              。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可用                              来检验。
Ⅱ．自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。
实验步骤：
（1）制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
（2）为了得到更加准确的结果，你选用                          法接种样品。
（3）适宜温度下培养。
结果分析：
（1）测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是暋暋暋，其理由是                                       。

A．一个平板，统计的菌落数是230

B．两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240

C．三个平板，统计的菌落数分别是210、50和520，取平均值260

D．四个平板，统计的菌落数分别是210、300、240和250，取平均值250

（2）一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0．2mL）             。
（3）用这种方法测定的大肠杆菌密度，实际活菌数量要比测得的数量              ，因为                                             。
（4）某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的菌种被污染了?             为什么?                 。

在腐乳发酵中具有杀菌防腐作用的是                                                           （   ）
①花椒                    ②盐                        ③茴香                    ④黄酒
⑤糖                        ⑥米酒

A．①②③④

B．④⑤

C．①②④⑤

D．①②③④⑥

以下关于腐乳制作过程中的叙述，不正确的是                                      （   ）

A．卤汤中酒的含量一般控制在12%左右

B．将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，控制温度15~18曟，并保持一定的湿度

C．装瓶后腐乳坯上的微生物会继续发酵

D．发酵过程中毛霉和根霉为互利共生关系

胡萝卜的组织培养过程中进行无菌操作的步骤，正确的是                           （   ）
①自来水冲洗          ②酒精棉球擦手和将胡萝卜用酒精溶液消毒
③无菌水清洗暋      ④次氯酸钠溶液清洗
⑤无菌水再清洗      ⑥无菌滤纸处理
⑦在灭菌的培养基上接种

A．②③④⑤⑥⑦

B．①②③④⑤⑥⑦

C．①②④⑤⑥⑦

D．②①③④⑤⑥⑦

“生物技术实践”模块
请在标有序号的空白处填空，并将序号及相应答案写在答题纸上，每空1分，共10分。某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。

（1）图中用KMnO₄的溶液浸泡苹果的目的是______①___________。黑曲霉提取液中含有的_____②____可水解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过____③______方式将酶固定化，酶被固定在用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去________④_________。
（2）实验中，操作流程A和B的先后顺序为_________⑤________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是_______⑥__________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中式否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的_______⑦________混合，如果出现_______⑧________现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调____⑨______。
（3）试验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被__⑩_____使用。

［选修模块1：生物技术实践］

葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：

（注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管）

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是。
（2）该微生物通过无氧呼吸可分解，产生的终产物是和。
（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是，导致发酵中出现的主要异常现象是。丙同学的错误是，导致发酵中出现的主要异常现象是。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、。
（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是。

【生物-生物技术实践】
生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如下图）。

（1）用于生产生物柴油的植物油不易发挥，宜选用、方法从油料作物中提取。
（2）筛选产脂肪酶的微生物时，选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供，培养基灭菌采用的最适方法是法。
（3）测定培养液中微生物数量，可选用法直接计数；从微生物分离提取的脂肪酶通常需要检测，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产技术，可利用技术使脂肪酶能够重复使用。
（4）若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热聚合酶催化的技术。