【高考突破方案】专题10 第1讲 传统发酵技术的应用 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

专题10 生物技术与工程
第1讲　传统发酵技术的应用
一、单项选择题
1.下列关于发酵的叙述，不正确的是（　　）
A．发酵就是无氧呼吸
B．发酵是将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程
C．酒精发酵是由活的酵母菌引起的
D．利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力
【解析】A　发酵包括有氧发酵和无氧发酵，A错误；发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，B正确；酒精发酵是由活的酵母菌引起的，C正确；不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用微生物能够生产出人们所需的多种产物，D正确。
2.红酸汤是凯里地区苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述正确的是（　　）
→→→→
A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B．装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C．装坛时不装满的原因是促进微生物繁殖
D．红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
【解析】B　红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。
3.下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，正确的是（　　）
A．制作果酒时，反复冲洗葡萄以避免杂菌污染
B．控制好温度和酸碱度既有利于目的菌的繁殖，又可抑制杂菌的生长
C．制作果醋和泡菜的主要微生物是原核生物，呼吸类型完全相同
D．发酵过程中所有材料都需要进行严格的灭菌处理，以免杂菌污染
【解析】B　果酒制作过程中不能反复冲洗葡萄，以免葡萄皮上的酵母菌丢失，A错误；控制好温度和酸碱度给目的菌创造适宜的环境条件，既有利于目的菌的繁殖，又可抑制杂菌的生长，B正确；制作果醋和泡菜的主要微生物分别是醋酸菌、乳酸菌，它们都是原核生物，但呼吸类型不同，醋酸菌是好氧菌，乳酸菌是厌氧菌，C错误；传统发酵的操作过程中进行消毒处理，不进行灭菌处理，D错误。
4.在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作的基础上进行。图甲是发酵装置，图乙是培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是（　　）
A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生
B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵
C．后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度
D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
【解析】B　发酵初期不通气，酵母菌先利用发酵装置中的氧气进行有氧呼吸产生CO2和水，然后再进行酒精发酵产生酒精和CO2，因此溶液中有气泡产生，A错误；酒精是酵母菌无氧呼吸产生的，若中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵，B正确；果酒制作需要无氧条件，且发酵温度一般为18～30 ℃，而果醋制作需要氧气，且发酵温度一般为30～35 ℃，所以后期接种醋酸菌，应适当通气并提高发酵温度，C错误；果酒制作过程中，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，pH会稍有下降，接种醋酸菌后产生乙酸，pH会下降得更快，因而图乙中能正确表示pH变化的曲线是②，D错误。
5.我国与泡菜相关的最早的文字记载距今已有3 100年历史，《诗经》的《小雅·信南山》一篇中就有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”的诗句。其中的菹就是泡菜的古称。下列有关泡菜制作的叙述，错误的是（　　）
A．条件适宜时，乳酸菌可将蔬菜中的糖分解成乳酸
B．泡菜中的亚硝酸盐含量先增加后减少至相对稳定
C．腌制泡菜时，可通过向泡菜坛边沿水槽注水保持发酵所需环境
D．制作泡菜时，坛内有时会长出一层菌膜，这主要是乳酸菌形成的
【解析】D　制作泡菜时，坛内有时会长出一层菌膜，这主要是酵母菌形成的，D错误。
不定项选择题
6.下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D．气体入口与气体出口可以交换使用
【解析】ABC　酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，通入其他气体，酵母菌进行无氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，不能交换使用，D错误。
7.啤酒是以麦芽汁为原料，经酿酒酵母发酵制得的。传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酵母菌后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30 cm厚的气泡层（泡盖），然后停止通气，进入静止发酵阶段，一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是（　　）
A．用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α－淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量
B．静止发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸
C．泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2，能将麦芽汁与空气隔绝
D．麦芽汁仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水
【解析】BD　赤霉素能促进种子萌发，制作麦芽汁之前用含有赤霉素的溶液浸泡大麦种子，可以有效促进α－淀粉酶合成，将淀粉水解为麦芽糖，进而增加麦芽汁中可发酵糖的含量，A正确；麦芽汁不仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水，还能提供氮源、无机盐，D错误。
8.利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
【解析】BCD　酵母菌是单细胞真菌，有由核膜包被的细胞核，乳酸菌是原核生物，没有成形的细胞核。
非选择题
9.如图是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：
（1）图1中方框内的实验流程是________________________________________________________________________。
（2）冲洗的主要目的是　　　　　　　　，冲洗应特别注意不能　　　　　　，以防止菌种流失。
（3）图2装置中的充气口在　　　　　　时关闭，在　　　　　　时连接充气泵，并连续不断地向内________________________________________________________________________。
（4）排气口在酒精发酵时排出的气体是由　　　　　　产生的　　　　，在醋酸发酵时排出的是________________________________________________________________________。
（5）写出与（4）题有关的反应式：
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸？说明原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）醋酸发酵　（2）除去污物　反复冲洗
（3）酒精发酵　醋酸发酵　泵入空（氧）气
（4）酵母菌　CO2　（含氧量少的）空气、CO2
（5）①C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
②C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量，C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
（6）不能；因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气
【解析】酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解，无氧时进行酒精发酵，反应式分别为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量，C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量，因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌，能够利用糖在有氧时生成乙酸；在糖源不足时，将乙醇变为乙酸，反应式分别为C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量，C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。在果酒制作过程中，排气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中，因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。
10.泡菜制作中乳酸菌对其品质起着决定性的作用，而杂菌（如肠杆菌等）会破坏泡菜的品质，产生的毒素和亚硝酸盐等会危害人体的健康。在发酵过程中可添加食盐、姜片、大蒜等辅料，并增大乳酸菌的含量。发酵容器采用洁净的500 mL三角瓶，用医用纱布包裹药棉做成塞子，加入用无菌水洗干净的140 g切好的白菜和煮沸后冷却的质量浓度为9.33 g/L的盐水，做5组平行实验，再分别加入质量浓度为18.67 g/L、28.00 g/L、37.33 g/L的食盐水和蒜水质量比为23.33 g/L、37.33 g/L的大蒜；5组实验各加入300 mL的无菌水，塞上棉塞（以上操作在无菌的超净台上进行），放入干燥器中用真空泵抽气，在20 ℃恒温箱中厌氧发酵。每天定时抽样检测发酵蔬菜中的亚硝酸盐含量、杂菌总数、乳酸菌数、pH和肠杆菌数。（图1～图5的图例同图1）
（1）亚硝酸盐、杂菌总数的测定
定期抽样用　　　　　　　　　法进行接种，并置于37 ℃培养箱中有氧培养48 h后计数（图2）。根据图1与图2的检测结果，描述加盐与加蒜对发酵过程影响的不同：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）乳酸菌数目、pH、肠杆菌数的测定
①结合图1、2、3分析，亚硝酸盐主要是由　　　　　　 　产生的。
②据图3、4、5分析，肠杆菌数量变化的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）稀释涂布平板　用食盐处理泡菜的亚硝酸盐含量和杂菌总数出现峰值的时间比用蒜处理提前；用蒜处理泡菜的亚硝酸盐含量和杂菌总数的峰值比用食盐处理的小
（2）杂菌　随着乳酸菌逐渐增多，产生的有机酸（或乳酸）也增多，溶液中的pH就会越来越小，对肠杆菌生长抑制作用越来越明显
【解析】分析图1和图2发现，随着发酵时间延长，发酵液中亚硝酸盐含量变化趋势和杂菌总数变化趋势相同，都是先增多后减少，而图3显示，随着发酵时间延长，发酵液中乳酸菌数目逐渐增多，由此可推知，亚硝酸盐主要是由杂菌产生的。随着发酵时间延长，图3中乳酸菌数目逐渐增多，图4中发酵液的pH逐渐下降，图5中发酵液中肠杆菌数目逐渐减少，因此可推知肠杆菌数量变化的原因。