专题训练21 生物技术在食品加工中的应用、浅尝现代生物技术
一、选择题
1.菊花茎的切段在发芽培养基培养的过程中,有关描述错误的是( ) A. 茎的切段不能带有叶片 B.要始终保持在无菌环境中培养
C.培养基中苄基腺嘌呤与萘乙酸的比例要较高 D.茎的切段经过脱分化和再分化可形成丛状苗 答案 A
解析 菊花茎的切段上可以带有少量叶片。
2.家庭中制作泡菜的方法:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述,不正确的是( ) A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.制作泡菜的过程中,有机物的干重和种类将减少
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程 答案 C
解析 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒;“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌种,制作泡菜时加入“陈泡菜水”可以实现接种乳酸菌菌种的目的;制作泡菜的过程中,由于呼吸作用的消耗,有机物的干重将减少,但坛内有机物的种类将增加;若放入的食盐过多,抑制了乳酸菌的发酵,就会使制作的泡菜“咸而不酸”。
3.将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是( )
答案 B
解析 题中培养的虽是无根的幼苗且培养液中无植物激素,但是幼苗本身仍然可以产生生长素等植物激素,从而在适宜的温度和光照条件下促进幼苗生根。
4.如图是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图。请据图判断,下列说法正确的是( ) 挑选葡萄冲洗榨汁A醋酸发酵果醋 A.冲洗葡萄时,先去除烂籽粒和枝梗,再用清水冲洗掉污物 B.榨汁前,榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为70%的盐酸消毒 C.制作葡萄酒的装置采用长而弯曲的导管排气可以防止杂菌污染 D.在葡萄酒深层发酵时接种醋化醋杆菌可以发酵得到葡萄醋 答案 C
1
解析 冲洗葡萄时,先去除烂籽粒,再用清水冲洗掉污物,最后去除枝梗,A项错误;榨汁前,榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为70%的酒精消毒,B项错误;制作葡萄酒的装置采用长而弯曲的导管排气可以防止杂菌污染,C项正确;果酒制作需要无氧环境,且温度为25~30 ℃,而果醋制作需要不断通入氧气,且温度为30~35 ℃,因此在葡萄酒深层发酵时接种醋化醋杆菌不能发酵得到葡萄醋,D项错误。 二、非选择题
5.利用酵母菌也可制作葡萄酒,下图为实验室制作葡萄酒的基本流程。
(1)上述流程中,A为 过程,该过程中酵母菌的呼吸类型主要是需氧呼吸。B为 过程。用KMnO4溶液浸泡葡萄的目的是 。发酵瓶中葡萄汁的装量应控制在容器的2/3以下,主要原因是发酵过程有大量 产生,会使发酵液溢出。 (2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
步骤2:制备选择培养基。在基本培养基的基础上,注意添加 和调低pH,加 后灭菌,制成固体培养基。
步骤3:将紫外线照射后的菌液 ,涂布在培养基平面上。 步骤4:根据是否能在培养基上生长筛选出突变菌。
答案 (1)菌种扩大培养 接种 消毒 二氧化碳 (2)高浓度蔗糖(葡萄糖) 琼脂 稀释 解析 (1)上述流程中,A为菌种扩大培养过程,该过程中酵母菌的呼吸类型主要是需氧呼吸。B为接种过程。用KMnO4溶液浸泡葡萄的目的是消毒。发酵瓶中葡萄汁的装量应控制在容器的2/3以下,主要原因是发酵过程有大量二氧化碳产生,会使发酵液溢出。
(2)要筛选出具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌,需要在基本培养基的基础上,注意添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH值;要制备固体培养基,培养基中需要加入凝固剂——琼脂。接种时,将菌液稀释,涂布在培养基平面上。
6.下图表示菊花的嫩枝离体培养过程,请据图回答下面的问题。
(1)若使用自然生长的嫩枝进行组织培养,需将材料放在70%乙醇中浸泡10 min,再放入 溶液中浸泡5 min,然后用另一该溶液浸泡5 min,最后在超净台中用 清洗。
(2)实验中使用的生长素是人工合成的 ,培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 (填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。
(3)待生根后,将苗移至草炭土或蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持 以上的湿度,2~3 d后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼,直到将罩全部打开处于自然湿度下为止。
2
A.8% B.30% C.60% D.80%
答案 (1)5%NaClO(5%次氯酸钠或NaClO) 无菌水 (2)NAA(萘乙酸) 低 (3)D
解析 (1)植物组织培养时,对实验材料用70%乙醇浸泡后,用5%NaClO溶液浸泡。(2)菊花的嫩枝离体培养过程中,使用的生长素是人工合成的萘乙酸(NAA)。(3)待生根后,将苗移至草炭土或蛭石中进行湿度锻炼,先用玻璃罩或塑料布保持80%以上湿度,2~3 d后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼,直到将罩全部打开处于自然湿度下为止。
7.某研究小组为了生产梨酿制醋酸,具体流程如图1所示,请回答下列问题。 梨发酵发酵 图1
(1)图1中乙过程可加入 酶,为证明该酶的效果,可分别取等量浑浊的梨汁和澄清的梨汁,各加入等量的 ,预计后者出现的沉淀物比较少。
(2)适宜条件下进行酒精发酵,发酵完毕的标志是 ,待沉淀后,可用 (方法)将上清液(即果酒)取出。若培养液酒精浓度超过 时,酵母菌会死亡。 (3)若用于醋酸发酵的醋杆菌被杂菌污染,欲消除污染的杂菌,常用方法是 。 (4)用适宜方法获得优质醋杆菌的菌种,若要扩大培养,适宜的培养基是 。 A.MS培养基 B.添加蔗糖的豆芽汁
C.含蛋白胨、酵母提取物、NaCl及其他适宜添加物的培养液 D.尿素、葡萄糖,K2HPO4,NaCl,酚红,琼脂糖配制的培养基
(5)图2表示不同醋杆菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系,据图判断,下列叙述错误的是 。
浑浊的梨汁醋酸 澄清的梨汁酒精
A.发酵液中的醋杆菌进行需氧呼吸 B.培养时间越长,培养液的pH越低
C.接种后20 h,接种量为5%的醋酸产量最少,主要是因为发酵速度较慢
D.接种后70 h,接种量为15%的醋酸产量最少,与菌体生长繁殖消耗较多营养物质有关
答案 (1)果胶 95%乙醇 (2)停止产生气泡 虹吸法 16% (3)单菌落的分离/划线分离法/涂布分离法 (4)C (5)B
3
解析 (1)图1中乙过程可加入果胶酶,使果汁澄清。为证明该酶的效果,可分别取等量浑浊的梨汁和澄清的梨汁,各加入等量的95%乙醇,预计后者出现的沉淀物比较少。(2)适宜条件下进行酒精发酵,发酵完毕的标志是停止产生气泡,待沉淀后,可用虹吸法将上清液(即果酒)取出。若培养液酒精浓度超过16%时,酵母菌会死亡。(3)若用于醋酸发酵的醋杆菌被杂菌污染,欲消除污染的杂菌,常用方法是单菌落的分离/划线分离法/涂布分离法。(4)用适宜方法获得优质醋杆菌的菌种,若要扩大培养,适宜的培养基是含蛋白胨、酵母提取物、NaCl及其他适宜添加物的培养液。(5)发酵液中的醋杆菌进行需氧呼吸,A项正确;在发酵过程中,醋酸含量先增多后略有降低,故培养液的pH先降低后略有上升,B项错误;接种后20 h,接种量为5%的醋酸产量最少,主要是因为发酵速度较慢,C项正确;接种后70 h,接种量为15%的醋酸产量最少,与菌体生长繁殖消耗较多营养物质有关,D项正确。 8.苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据图1操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题。
图1
(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有 。
(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐 ,以达到富集酚降解菌的目的。若图1平板中菌落过于密集,应进一步 ,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加 。
(3)图2为连续划线法示意图,在图中 (填图中序号)区域更易获得单菌落。
(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为 。
管号 1 2 3 4 5 6 苯酚浓度1 - /(mg·L1)
如果废水为50 mg/L 苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释 (填序号:①5 ②10 ③20)倍后,再进行比色。
答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3)③ (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③
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解析 (1)蛋白胨、苯酚中含有碳元素,均可以作为碳源。(2)分析实验可知,实验目的是筛选酚降解菌,因此将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐增加,以达到富集酚降解菌的目的。若图1平板中菌落过于密集,应进一步稀释涂布,以便于菌落计数与分离。平板培养基属于固体培养基,制备该培养基时需要加入琼脂作为凝固剂。(3)图2为划线分离,随着划线次数的增加,菌种进一步被稀释,因此图中③区域更易获得单菌落。(4)进行实验时,首先需要设置浓度为0的苯酚作为空白对照组,并且6号试管苯酚浓度为1 mg/L,由此可见,浓度梯度应该为0.2,即表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。如果废水为50 mg/L 苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,即残留液中苯酚浓度约为10.5 mg/L,比色管中苯酚的浓度范围为0~1 mg/L,故需要将残留液稀释20倍后再进行比色。
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