[新题培优练]
1．(2019·蚌埠高三教学质量检查)有同学发现生产面筋(小麦中的蛋白质)会产生大量的淀粉，这些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。下图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合已有知识回答以下问题：
(1)为了节约成本，使微生物能重复使用常采用________法固定微生物，原因是________________________________________________________________________。
(2)固定化细胞可以用海藻酸钠，其作用是_____________________________________；
加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体的原因是________________________________；该操作还需要使用氯化钙溶液，其作用是____________________。
(3)整个操作过程需要在无杂菌的条件下进行，对使用到的玻璃器具一般用________法灭菌。从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是__________________(从两个方面回答)。
解析：(1)由于微生物细胞体积大难以吸附或结合，因此微生物重复使用常采用包埋法固定。(2)海藻酸钠可以包埋细胞，加热融化后的海藻酸钠由于温度较高，容易导致细胞内的酶失活，进而导致细胞死亡。因此加热融化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体。该实验中用到的氯化钙溶液可以促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)。(3)进行灭菌时，玻璃器具一般用干热灭菌法。生产酒精的微生物是酵母菌，生产醋酸的微生物是醋酸菌。酵母菌(18～25 ℃)与醋酸菌(30～35 ℃)的适宜温度不一样，另外酵母菌无氧呼吸时产生酒精，而醋酸菌是有氧菌，必须有氧气通入才可产生醋酸。
答案：(1)包埋 细胞体积大难以吸附或结合 (2)包埋细胞(或微生物或酵母菌和醋酸菌) 防止温度过高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死亡 促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂) (3)干热灭菌 温度由18～25 ℃调整为30～35 ℃；氧气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)
2．(2019·河南南阳一中高三考试)下图是泡菜制作过程流程图，请回答下列相关问题：
(1)泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的代谢类型是______________，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为______________________________________。
(2)在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是________。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，目的是_____________________________________。
(3)若要检测第8天亚硝酸盐的含量，需要用到______________和N-1-萘基乙二胺盐酸盐，待测样品中的
亚硝酸盐与之发生显色反应，再与标准显色液进行比色即可。
(4)若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有________作用的培养基，再通过________________法分离出单菌落。
解析：(1)乳酸菌为厌氧菌，其代谢类型为异养厌氧型。
用于制作泡菜的主要原理为乳酸发酵，即反应式为C6H12O6――→2C3H6O3(乳酸)＋能量。(2)发酵初期乳
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酶
酸菌产生的乳酸抑制了其他微生物的生长，因此其他微生物如酵母菌与乳酸菌的关系是竞争。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，其目的是为了除去水中的氧气，减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动。(3)测定亚硝酸盐的含量时，反应原理为在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐偶合形成玫瑰红色染料。(4)从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需
要制备选择培养基，再通过平板划线法或稀释涂布平板法分离出单菌落。
答案：(1)异养厌氧型 C6H12O6――→2C3H6O3(乳酸)＋能量 (2)竞争 除去水中的氧气、减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动 (3)对氨基苯磺酸 (4)选择 平板划线(或稀释涂布平板) 3．如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回答下列问题：
酶
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。
(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是________ ；乙装置中，C溶液的作用是________________。 (3)甲装置用于________，目的是___________________________________________。
用乙装置分离蛋白质的方法叫________，是根据________________分离蛋白质的有效方法。
(4)用乙装置分离血红蛋白时，待________________时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。
解析：(1)红细胞中含有血红蛋白，血红蛋白可以运输氧，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能。(2)由血红蛋白提取和分离的实验原理可知，甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是磷酸缓冲液，其可抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定；乙装置中，C溶液的作用是洗脱血红蛋白。(3)甲装置用于透析，目的是去除样品中分子量较小的杂质。用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，分子量大的流动速度快。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。
答案：(1)运输
(2)磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白
(3)透析(粗分离) 去除样品中分子量较小的杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小 (4)红色的蛋白质接近色谱柱底端 4．(2019·四川成都七中模拟)漆树种子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性溶剂)可开发为食用油或转化为生物柴油。目前常用萃取法萃取漆树种子油脂，其过程为：漆树种子→粉碎→加溶剂→水浴加热→溶剂不断回流提取→蒸发溶剂→收集油脂。回答下列问题：
(1)在提取油脂时，最好应选用的一种原料是__________(填“自然晾干”或“新鲜”)的漆树种子，不宜选用另一种的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)粉碎漆树种子的目的是______________________。采用水浴加热的原因是________________________________________________________________________。
(3)利用不同溶剂进行萃取时，对油脂的萃取得率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如下表。
萃取剂 丙酮 - 2 -
萃取得率 23.72% 酸值 8.26 过氧化值 9.82
石油醚 乙醚 26.35% 25.30% 7.96 8.12 5.73 5.83 注：萃取得率(%)＝(M样品－M残渣)/M样品×100%；酸值高，说明油脂品质差；过氧化物是油脂变质过程中的中间产物，其含量常用过氧化值来表示。
实验结果表明，__________作为萃取溶剂较为合理，理由是____________________。
(4)萃取过程中，影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外，还有____________________(写出两点即可)。萃取液的浓缩可直接使用__________装置。
解析：(1)对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应使用自然晾干的漆树种子。因为新鲜的种子含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂的提取效果，所以不选新鲜种子。(2)为便于材料和溶剂充分接触，提高萃取产量，应粉碎漆树种子。采用水浴加热的原因是萃取剂是有机溶剂，遇明火易燃烧，爆炸。(3)根据表格数据可知，与其他有机溶剂相比，用石油醚作为萃取剂时，萃取得率最高，可得到较多的油脂，且酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高，因此，石油醚作为萃取溶剂较为合理。(4)萃取过程中，影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外，还有萃取温度(水浴温度)、萃取时间等。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。
答案：(1)自然晾干 新鲜的种子含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂的提取效果
(2)便于原料和溶剂充分接触，提高萃取效率 有机溶剂遇明火易燃烧，爆炸
(3)石油醚 萃取得率较高，可得到较多的油脂，且酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高 (4)萃取温度、萃取时间等 蒸馏 5．为了探究啤酒酵母菌固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母菌发酵性能的影响，结果如下图。请回答下列问题：
(1)与利用游离酵母菌生产啤酒相比，利用固定化酵母菌的优点有________________________________________________________________________。
(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率________。
(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为________。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是_______________________
________________________________________________________________________。 (4)用海藻酸钠作载体包埋酵母菌细胞，溶解海藻酸钠时最好采用______________的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应________后，再与已活化的酵母菌细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致______________________________，固定效果大大降低。
解析：(1)与游离酵母菌发酵相比，利用固定化酵母菌的优点有：可多次使用、便于与产物分离、提高产品质量等。
(2)氯化钙可使海藻酸钠聚沉，形成多孔的含酵母菌的凝胶珠，随着氯化钙浓度增大，凝胶珠机械强度增大，完整率增加。
(3)制备凝胶珠的适宜氯化钙浓度为2.0 mol/L，当氯化钙浓度过高时，凝胶珠机械强度大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部。
(4)溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法，避免发生焦糊；溶化后的海藻酸钠应冷却至室温后，再与已经活化的酵母细胞充分混合；若海藻酸钠浓度过低，易导致酵母菌细胞从颗粒中漏出，固定效果降低。
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答案：(1)可多次使用、便于与产物分离、提高产品质量等 (2)增加
(3)2.0 mol/L 凝胶珠机械强度大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部 (4)小火或间断加热 冷却至室温 酵母菌细胞从颗粒中漏出
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2020高考人教版生物大一轮复习练习：第39讲 生物技术在食品加工及其他方面的应用 含解析
