2017-2018學(xué)年高中生物 專(zhuān)題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 課題1 果酒和果醋的制作優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1 .doc

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課題1 果酒和果醋的制作 一、選擇題 1．與酵母菌相比，醋酸菌具有的特點(diǎn)是(　　) A．無(wú)線(xiàn)粒體，只能通過(guò)無(wú)氧呼吸獲得能量 B．無(wú)核糖體，只能依靠宿主細(xì)胞合成蛋白質(zhì) C．無(wú)細(xì)胞核，只能通過(guò)出芽生殖方式繁殖后代 D．無(wú)染色體，只能在DNA水平上產(chǎn)生可遺傳變異 解析：醋酸菌是原核生物，雖無(wú)線(xiàn)粒體，但仍可進(jìn)行有氧呼吸；無(wú)論原核生物還是真核生物，均含有核糖體，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所；醋酸菌是原核生物，無(wú)成形的細(xì)胞核，其增殖方式是二分裂；醋酸菌是原核生物，無(wú)染色體，不可能產(chǎn)生染色體變異，只能在DNA水平上產(chǎn)生可遺傳變異。 答案：D 2．可用來(lái)檢驗(yàn)果汁酒精發(fā)酵產(chǎn)物的是(　　) ①酸性重鉻酸鉀溶液?、趬A性重鉻酸鉀溶液　③澄清的石灰水?、莒沉衷噭? A．①③ B．②③ C．②③④ D．①②④ 解析：果汁發(fā)酵的產(chǎn)物有酒精和CO2。酒精可以用酸性重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，呈現(xiàn)灰綠色；CO2可使澄清的石灰水變渾濁。 答案：A 3．果酒以其獨(dú)特的風(fēng)味、制作方便和綠色環(huán)保等特點(diǎn)深受人們的喜愛(ài)。下列有關(guān)果酒制作的敘述，不正確的是(　　) A．接種酵母菌后，應(yīng)先通氣一段時(shí)間，再隔絕空氣 B．為了避免雜菌污染，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可以直接接種純種的酵母菌 C．為防止葡萄腐爛，可將發(fā)酵裝置存放在4 ℃的環(huán)境中 D．在適宜的條件下，時(shí)間應(yīng)控制在10～12 d 解析：果酒制作過(guò)程中應(yīng)先通入空氣，使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸而大量繁殖，然后再密封使酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精；果酒發(fā)酵應(yīng)將溫度控制在18～25 ℃，時(shí)間一般控制在10～12 d。 答案：C 4．下列關(guān)于果酒和果醋制作的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．制作果酒時(shí)瓶口需密閉，而制作果醋時(shí)中斷通氧可能會(huì)引起醋酸菌死亡 B．溫度對(duì)酵母菌酒精發(fā)酵的影響很大，而對(duì)醋酸菌的發(fā)酵影響不大 C．在變酸的果酒的表面觀察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的 D．制作果酒和果醋時(shí)都應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)發(fā)酵瓶消毒并注意無(wú)菌操作 解析：溫度對(duì)酵母菌和醋酸菌的發(fā)酵都有影響，在制作果酒時(shí)溫度要控制在18～25 ℃，而在制作果醋時(shí)則要將溫度控制在30～35 ℃。 答案：B 5．某研究性學(xué)習(xí)小組以櫻桃為材料進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度較高 B．先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵 C．與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好 D．適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖 解析：果酒發(fā)酵一般將溫度控制在18～25 ℃，而果醋發(fā)酵的適宜溫度為30～35 ℃，因此果醋發(fā)酵所需的最適溫度較高；應(yīng)該先隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵，然后植入醋酸菌，通入空氣，進(jìn)行果醋發(fā)酵，因?yàn)榇姿峋梢詫⒕凭D(zhuǎn)變?yōu)榇姿幔慌c人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵過(guò)程中菌種量比較少，且菌種本身品質(zhì)不好，因此，自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)較差；適當(dāng)加大接種量，能提高發(fā)酵速率，其代謝過(guò)程產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可以抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖。 答案：D 6.將右圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是(　　) A．探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開(kāi)閥a B．經(jīng)管口3取樣檢測(cè)酒精和CO2的產(chǎn)生情況 C．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查 D．改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通 解析：題圖中管口1為進(jìn)氣口，管口2為排氣口，管口3為出料口，可以檢查液體中的成分。打開(kāi)閥a可保證O2的供應(yīng)；經(jīng)管口3取樣只能檢測(cè)酒精的產(chǎn)生情況；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前整個(gè)裝置需進(jìn)行氣密性檢查，確保有氧、無(wú)氧條件只是通過(guò)管口1控制的；管口2連通裝有澄清石灰水的試劑瓶，通過(guò)觀察澄清石灰水的渾濁程度來(lái)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生情況。 答案：B 7．下圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)變化情況，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．需要O2參與的是過(guò)程③④⑤ B．導(dǎo)致過(guò)程④⑤差異的原因是糖源是否充足 C．過(guò)程②④所需要的最適溫度相同 D．過(guò)程①②在酵母菌細(xì)胞中的場(chǎng)所相同 解析：過(guò)程①為細(xì)胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，過(guò)程②為無(wú)氧呼吸的第二階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；過(guò)程③為有氧呼吸的第二、第三階段，發(fā)生在線(xiàn)粒體中；過(guò)程②④所需要的最適溫度不同；過(guò)程④是醋酸菌在缺少糖源時(shí)，將酒精變成乙醛，再將乙醛變成醋酸，過(guò)程⑤是醋酸菌在O2、糖源充足時(shí)，將葡萄糖轉(zhuǎn)變成醋酸的過(guò)程。 答案：C 8．下圖甲是果醋發(fā)酵裝置，圖乙是發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)液pH變化曲線(xiàn)圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．發(fā)酵初期不通氣，溶液中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生 B．中期可以聞到酒香，說(shuō)明進(jìn)行了酒精發(fā)酵 C．后期接種醋酸菌，適當(dāng)通氣并保持原有溫度 D．圖乙中能正確表示pH變化的曲線(xiàn)是③ 解析：果酒發(fā)酵首先接種酵母菌，初期需要通氣，目的是使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸而大量繁殖，然后密閉使其進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此果酒發(fā)酵中期會(huì)聞到酒香；產(chǎn)生酒精后，接種醋酸菌使酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，醋酸菌和酵母菌的發(fā)酵溫度不同；酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸和有氧呼吸都產(chǎn)生CO2，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)液pH下降，接種醋酸菌后，產(chǎn)生的醋酸會(huì)使pH進(jìn)一步下降，圖中②符合。 答案：B 9．在適宜的溫度條件下，如圖所示裝置中都放入干酵母(內(nèi)有活酵母菌)，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是(　　) 解析：B、C裝置雖密封，但B中無(wú)水，C中無(wú)葡萄糖，所以?xún)善恐械慕湍妇疾荒芡瓿删凭l(fā)酵。D裝置沒(méi)有密封，并且不斷攪拌通氣，酵母菌無(wú)法進(jìn)行無(wú)氧呼吸，因此也不能產(chǎn)生酒精。 答案：A 10．下列實(shí)驗(yàn)裝置可用于生物技術(shù)實(shí)踐的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．裝置甲可用于果酒制作，裝置乙不能用于果酒制作 B．裝置乙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 C．裝置乙中設(shè)置出料口是用于取樣 D．裝置乙的排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染 解析：裝置甲密封時(shí)可用于制作果酒，但制作果酒時(shí)要定時(shí)擰松瓶蓋以放出產(chǎn)生的二氧化碳；裝置乙的充氣口關(guān)閉時(shí)可用于制作果酒，充氣口打開(kāi)時(shí)可用于制作果醋，為防止空氣中微生物的污染，排氣口可通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管，出料口設(shè)置開(kāi)關(guān)的目的是便于取樣。 答案：A 11．下列評(píng)價(jià)果酒和果醋制作是否成功的方法中，不合理的是(　　) A．通過(guò)取樣觀察相關(guān)微生物是否存在或數(shù)量變化進(jìn)行鑒定 B．通過(guò)向果酒取樣發(fā)酵液中加入幾滴H2SO4后再加入重鉻酸鉀試劑進(jìn)行鑒定 C．通過(guò)檢測(cè)果醋發(fā)酵前后發(fā)酵液的pH變化進(jìn)行鑒定 D．通過(guò)檢測(cè)果酒發(fā)酵前后發(fā)酵液的溫度變化進(jìn)行鑒定 解析：果酒、果醋的制作過(guò)程中都伴隨著微生物數(shù)量的變化，以及發(fā)酵液pH的變化等。由于發(fā)酵過(guò)程應(yīng)控制溫度的變化，因此發(fā)酵液發(fā)酵前后溫度的變化不能反映發(fā)酵是否成功。 答案：D 12.在一普通錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如圖所示。下圖的相關(guān)坐標(biāo)曲線(xiàn)圖中，正確的是(　　) A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：開(kāi)始時(shí)錐形瓶中有氧氣存在，所以酒精濃度是零，很快氧氣消耗盡，酒精濃度增加，但葡萄糖是有限的，最后被消耗盡，酒精濃度不會(huì)繼續(xù)增加，酵母菌數(shù)量也不會(huì)一直增加。由于發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生CO2，故會(huì)導(dǎo)致pH下降。 答案：C 二、非選擇題 13．蘋(píng)果醋是以蘋(píng)果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的。回答下列問(wèn)題： (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過(guò)程①和②是蘋(píng)果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的____________中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與____________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過(guò)程③在酵母菌細(xì)胞的____________中進(jìn)行。與無(wú)氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度____________。 (2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^(guò)程，根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類(lèi)型，該過(guò)程需要在____________條件下才能完成。 (3)在生產(chǎn)過(guò)程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段的。 (4)醋酸桿菌屬于__________核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中__________(填“含有”或“不含有”)線(xiàn)粒體。 解析：(1)圖中過(guò)程①和②是酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過(guò)程，無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測(cè)，顏色由橙色變?yōu)榛揖G色。過(guò)程③為有氧呼吸的第二和第三階段，場(chǎng)所為線(xiàn)粒體。在有氧條件下酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧條件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸桿菌是好氧型細(xì)菌，因此，在醋酸桿菌作用下，將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^(guò)程需要在有氧條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過(guò)程中，第一階段酵母菌產(chǎn)生乙醇的適宜溫度為18～25 ℃，第二階段醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸的適宜溫度為30～35 ℃，第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，原核細(xì)胞中的細(xì)胞器只有核糖體一種，不含線(xiàn)粒體。 答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　重鉻酸鉀　線(xiàn)粒體　快 (2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 14.如圖是利用果酒制果醋的發(fā)酵裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)果酒制作的原材料通常是葡萄，但對(duì)葡萄不能進(jìn)行反復(fù)沖洗，其原因是__________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)乙中遺漏了一個(gè)裝置，請(qǐng)以文字加以補(bǔ)充：_____________________________________________________________。 (3)如果將該裝置改為酒精的發(fā)酵裝置，則溫度應(yīng)該控制在________。此時(shí)裝置需要修改的地方是______________。 (4)果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用________溶液來(lái)檢測(cè)，在酸性條件下，該溶液與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)________色。在果醋發(fā)酵過(guò)程中，用______________檢測(cè)是否有醋酸生成。 解析：(1)果酒是以葡萄為原料，通過(guò)酵母菌發(fā)酵獲得的，而酵母菌主要存在于果實(shí)的表面，所以不能對(duì)葡萄進(jìn)行反復(fù)沖洗，以免酵母菌數(shù)量減少，導(dǎo)致發(fā)酵周期延長(zhǎng)，酒精產(chǎn)量下降。(2)乙中沒(méi)有排氣管道，所以應(yīng)添加排氣口，并連上一根長(zhǎng)而彎曲的管子，排出醋酸發(fā)酵產(chǎn)生的CO2和含氧量少的空氣。(3)酵母菌生成酒精需進(jìn)行無(wú)氧呼吸，所以生產(chǎn)酒精不需通入空氣。酵母菌細(xì)胞內(nèi)酶的活性在18～25 ℃時(shí)最高，所以裝置中溫度應(yīng)控制在18～25 ℃。(4)在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液能與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。用pH試紙檢測(cè)裝置中培養(yǎng)液的pH，可檢測(cè)是否有醋酸生成。 答案：(1)葡萄表面存在酵母菌，反復(fù)沖洗會(huì)使酵母菌數(shù)量減少，導(dǎo)致發(fā)酵周期延長(zhǎng)，酒精產(chǎn)量降低　(2)應(yīng)補(bǔ)上一個(gè)排氣口裝置，并連上一根長(zhǎng)而彎曲的管子　(3)18～25 ℃　不需要持續(xù)通入空氣　(4)重鉻酸鉀　灰綠　pH試紙 15．下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程以及某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題： (1)圖A中方框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)流程是________________________________________________________________________。 (2)沖洗的主要目的是________________，沖洗應(yīng)特別注意不能________________，以防止菌種的流失。 (3)圖B裝置中的充氣口在________________時(shí)關(guān)閉，在________時(shí)連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向內(nèi)________。 (4)排氣口在酒精發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由________產(chǎn)生的________，在醋酸發(fā)酵時(shí)排出的是________________________________________________________________________。 (5)寫(xiě)出與(4)題有關(guān)的反應(yīng)式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (6)若果汁中就含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的葡萄糖發(fā)酵為醋酸？說(shuō)明原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：酵母菌是兼性厭氧型微生物，有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，將葡萄糖徹底氧化分解，無(wú)氧時(shí)進(jìn)行酒精發(fā)酵，反應(yīng)式分別為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O，C6H12O62C2H5OH＋2CO2。因此在制作果酒時(shí)，應(yīng)在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行。醋酸菌是好氧細(xì)菌，能夠利用糖在有氧時(shí)生成醋酸；在糖源不足時(shí)，將乙醇變?yōu)榇姿?，反?yīng)式為C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。在果酒制作過(guò)程中出氣口排出的是CO2，而在果醋制作過(guò)程中因醋酸菌是好氧菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有CO2，又有含氧量較低的空氣。 答案：(1)醋酸發(fā)酵　(2)除去污物　反復(fù)沖洗 (3)酒精發(fā)酵　醋酸發(fā)酵　泵入空氣(氧)　(4)酵母菌　CO2　(含氧量少的)空氣、CO2　(5)①C6H12O62C2H5OH＋2CO2?、贑6H12O63CH3COOH，C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O　(6)不能。因?yàn)榫凭l(fā)酵時(shí)的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長(zhǎng)，且醋酸菌的發(fā)酵需要充足的氧氣