高考生物大题冲关—核心知识点专练11　发酵技术的应用(含解析）

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高考生物大题冲关—核心知识点专练
11　发酵技术的应用
1.(2021·中原名校质量考评)以下是有关泡菜发酵过程中的相关问题，请回答：
(1)蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________，请写出相关反应式______________________。
(2)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，试说明这些气泡的来源_____________________________________________________________________。
(3)到发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8，试分析此时坛内其他微生物的活动情况________________，原因________________________________________________。
(4)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是___________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)请在坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸含量的变化趋势。
答案　(1)有氧呼吸　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
(2)微生物呼吸作用产生的气体、剩余空气
(3)其他微生物活动减慢甚至停止　因为pH不适宜
(4)pH过低抑制了乳酸菌的生长
(5)
解析　在泡菜发酵过程初期，由于发酵坛内有少量氧气，所以酵母菌会进行有氧呼吸，并产生CO2气体，随着氧气耗尽，开始进行无氧呼吸，且该过程也会产生CO2气体，且此时产生的气体会增大坛内气压，使产生的气体和剩余空气从坛沿水槽内溢出。随着发酵过程的进行，乳酸不断积累，当积累到一定程度时会抑制其他微生物的生长，甚至杀死微生物。到发酵后期，乳酸含量过高，pH过低会抑制乳酸菌的生长。
2.(2021·河北百校联盟)葡萄发酵可产生葡萄酒，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。请回答下列问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。该微生物可通过无氧呼吸分解葡萄糖，产生的终产物是________。
(2)甲和丙同学的实验操作都存在错误，其中甲同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象有________、发酵液中酒精含量________，发酵液还可能变酸。丙同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象是________。
(3)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，该操作的错误是________。
答案　(1)酵母菌　酒精和CO2
(2)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出　少　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　排气时，发酵液会从排气管中流出
(3)未及时排气
解析　(1)本题考查果酒和果醋的制作。参与果酒制作的微生物是酵母菌，其通过无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精和CO2。(2)果酒制作需要无氧环境，因此甲同学的错误是未夹住发酵瓶的充气管，这会导致发酵液从充气管流出、发酵液中酒精含量少，发酵液还可能变酸。将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1/3的空间，因此丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这会导致排气时，发酵液从排气管中流出。(3)若发酵过程中未及时排气，会导致瓶内压强过大，使发酵瓶瓶塞被冲开。
3.(2021·湖南怀化模拟)资料　手机现在已经成为人们离不开的通讯和娱乐工具，据传言手机屏幕上的细菌比马桶按钮上的还要多。某生物兴趣小组为了验证这一传言是否正确，进行如图所示实验并展示调查的结果。
请回答下列问题：
(1)该实验需制备培养基，培养基的营养成分一般包括水、碳源、________等。据图，两实验组均采用________法接种。
(2)在接种前需要检测培养基是否被污染，对于固体培养基常采用的检测方法是，将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间，__________________________，
则培养基未被污染；反之，则培养基被污染。
(3)结果表明，手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物。虽然两组实验操作均正确且完全一致，但实验结果截然不同，但是为了保证健康，手机使用一段时间后，应对手机进行________处理。
答案　(1)氮源和无机盐　稀释涂布平板　(2)观察培养基上是否有菌落产生，若无菌落产生　(3)消毒
解析　(1)培养基的营养成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐等。分析题图可知，两实验组均采用稀释涂布平板法接种。(2)可以通过将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，看是否有菌落产生来判断培养基是否被污染。(3)根据实验结果，结合灭菌和消毒的应用范围，为了保证健康，每隔一段时间，应该对手机进行消毒处理。
4.(2021·福建福州市调研)某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作了一种新型的果酒果醋两用发酵装置，如下图。请分析回答：
(1)制作果酒和果醋用的微生物分别是________、________。
(2)图中________和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，________能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。
(3)酿制果酒时一般将温度控制在________(范围)℃，图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的目的是____________________。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2 mL发酵液加入试管，再滴加0.5 mL________溶液，观察是否呈现________色。
(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有__________________(至少答出两点)。
答案　(1)酵母菌　醋酸菌
(2)充氧泵　空气过滤器
(3)18～30　有利于酵母菌的繁殖　酸性重铬酸钾　灰绿
(4)能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐，可通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况，能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染，排气不需要人工控制，使用方便(答出两点，合理即可)
解析　(1)参与果酒制作的微生物是酵母菌，参与果醋制作的微生物是醋酸菌。(2)由图示装置可知，通电后的充氧泵和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，空气过滤器能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。(3)将温度控制在18～30 ℃进行发酵。通气目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气。用酸性重铬酸钾可以检测酒精，观察是否呈现灰绿色。(4)排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，利用水封的原理，不仅能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐，并通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况，还能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染，同时排气不需要人工控制，使用方便。