2017-2018學年高中生物 專題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用 課題1 果酒和果醋的制作優(yōu)化練習 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，醋酸菌具有的特點是(　　) A．無線粒體，只能通過無氧呼吸獲得能量 B．無核糖體，只能依靠宿主細胞合成蛋白質(zhì) C．無細胞核，只能通過出芽生殖方式繁殖后代 D．無染色體，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，雖無線粒體，但仍可進行有氧呼吸；無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)的場所；醋酸菌是原核生物，無成形的細胞核，其增殖方式是二分裂；醋酸菌是原核生物，無染色體，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．可用來檢驗果汁酒精發(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?、鄢吻宓氖宜、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行檢驗，呈現(xiàn)灰綠色；CO2可使澄清的石灰水變渾濁。 答案：A 3．果酒以其獨特的風味、制作方便和綠色環(huán)保等特點深受人們的喜愛。下列有關果酒制作的敘述，不正確的是(　　) A．接種酵母菌后，應先通氣一段時間，再隔絕空氣 B．為了避免雜菌污染，在實際生產(chǎn)過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，時間應控制在10～12 d 解析：果酒制作過程中應先通入空氣，使酵母菌進行有氧呼吸而大量繁殖，然后再密封使酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精；果酒發(fā)酵應將溫度控制在18～25 ℃，時間一般控制在10～12 d。 答案：C 4．下列關于果酒和果醋制作的敘述，錯誤的是(　　) A．制作果酒時瓶口需密閉，而制作果醋時中斷通氧可能會引起醋酸菌死亡 B．溫度對酵母菌酒精發(fā)酵的影響很大，而對醋酸菌的發(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．制作果酒和果醋時都應用體積分數(shù)為70%的酒精對發(fā)酵瓶消毒并注意無菌操作 解析：溫度對酵母菌和醋酸菌的發(fā)酵都有影響，在制作果酒時溫度要控制在18～25 ℃，而在制作果醋時則要將溫度控制在30～35 ℃。 答案：B 5．某研究性學習小組以櫻桃為材料進行果酒、果醋發(fā)酵實驗，下列相關敘述正確的是(　　) 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．先供氧進行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進行果酒發(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．適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖 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；應該先隔絕空氣進行果酒發(fā)酵，然后植入醋酸菌，通入空氣，進行果醋發(fā)酵，因為醋酸菌可以將酒精轉變?yōu)榇姿?；與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵過程中菌種量比較少，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；適當加大接種量，能提高發(fā)酵速率，其代謝過程產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可以抑制雜菌生長繁殖。 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驗，下列相關操作錯誤的是(　　) A．探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時打開閥a B．經(jīng)管口3取樣檢測酒精和CO2的產(chǎn)生情況 C．實驗開始前對改裝后整個裝置進行氣密性檢查 D．改裝時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。打開閥a可保證O2的供應；經(jīng)管口3取樣只能檢測酒精的產(chǎn)生情況；實驗開始前整個裝置需進行氣密性檢查，確保有氧、無氧條件只是通過管口1控制的；管口2連通裝有澄清石灰水的試劑瓶，通過觀察澄清石灰水的渾濁程度來檢測CO2的產(chǎn)生情況。 答案：B 7．下圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化情況，有關敘述錯誤的是(　　) A．需要O2參與的是過程③④⑤ B．導致過程④⑤差異的原因是糖源是否充足 C．過程②④所需要的最適溫度相同 D．過程①②在酵母菌細胞中的場所相同 解析：過程①為細胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，過程②為無氧呼吸的第二階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中；過程③為有氧呼吸的第二、第三階段，發(fā)生在線粒體中；過程②④所需要的最適溫度不同；過程④是醋酸菌在缺少糖源時，將酒精變成乙醛，再將乙醛變成醋酸，過程⑤是醋酸菌在O2、糖源充足時，將葡萄糖轉變成醋酸的過程。 答案：C 8．下圖甲是果醋發(fā)酵裝置，圖乙是發(fā)酵過程中培養(yǎng)液pH變化曲線圖。相關敘述正確的是(　　) A．發(fā)酵初期不通氣，溶液中沒有氣泡產(chǎn)生 B．中期可以聞到酒香，說明進行了酒精發(fā)酵 C．后期接種醋酸菌，適當通氣并保持原有溫度 D．圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③ 解析：果酒發(fā)酵首先接種酵母菌，初期需要通氣，目的是使酵母菌進行有氧呼吸而大量繁殖，然后密閉使其進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此果酒發(fā)酵中期會聞到酒香；產(chǎn)生酒精后，接種醋酸菌使酒精轉化為醋酸，醋酸菌和酵母菌的發(fā)酵溫度不同；酵母菌進行無氧呼吸和有氧呼吸都產(chǎn)生CO2，會導致培養(yǎng)液pH下降，接種醋酸菌后，產(chǎn)生的醋酸會使pH進一步下降，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中無水，C中無葡萄糖，所以兩瓶中的酵母菌都不能完成酒精發(fā)酵。D裝置沒有密封，并且不斷攪拌通氣，酵母菌無法進行無氧呼吸，因此也不能產(chǎn)生酒精。 答案：A 10．下列實驗裝置可用于生物技術實踐的相關實驗，有關敘述錯誤的是(　　) 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．裝置乙中設置出料口是用于取樣 D．裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染 解析：裝置甲密封時可用于制作果酒，但制作果酒時要定時擰松瓶蓋以放出產(chǎn)生的二氧化碳；裝置乙的充氣口關閉時可用于制作果酒，充氣口打開時可用于制作果醋，為防止空氣中微生物的污染，排氣口可通過一個長而彎曲的膠管，出料口設置開關的目的是便于取樣。 答案：A 11．下列評價果酒和果醋制作是否成功的方法中，不合理的是(　　) A．通過取樣觀察相關微生物是否存在或數(shù)量變化進行鑒定 B．通過向果酒取樣發(fā)酵液中加入幾滴H2SO4后再加入重鉻酸鉀試劑進行鑒定 C．通過檢測果醋發(fā)酵前后發(fā)酵液的pH變化進行鑒定 D．通過檢測果酒發(fā)酵前后發(fā)酵液的溫度變化進行鑒定 解析：果酒、果醋的制作過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)酵過程應控制溫度的變化，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。下圖的相關坐標曲線圖中，正確的是(　　) A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：開始時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，酒精濃度不會繼續(xù)增加，酵母菌數(shù)量也不會一直增加。由于發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2，故會導致pH下降。 答案：C 二、非選擇題 13．蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的。回答下列問題： (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細胞的____________中進行，其產(chǎn)物乙醇與____________試劑反應呈現(xiàn)灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的____________中進行。與無氧條件相比，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)生的乙醇轉變?yōu)榇姿岬倪^程，根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在____________條件下才能完成。 (3)在生產(chǎn)過程中，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，其細胞結構中__________(填“含有”或“不含有”)線粒體。 解析：(1)圖中過程①和②是酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程，無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。乙醇可用酸性重鉻酸鉀試劑檢測，顏色由橙色變?yōu)榛揖G色。過程③為有氧呼吸的第二和第三階段，場所為線粒體。在有氧條件下酵母菌進行有氧呼吸，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菌，因此，在醋酸桿菌作用下，將乙醇轉變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有氧條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，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，原核細胞中的細胞器只有核糖體一種，不含線粒體。 答案：(1)細胞質(zhì)基質(zhì)　重鉻酸鉀　線粒體　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，請據(jù)圖回答下列問題： (1)果酒制作的原材料通常是葡萄，但對葡萄不能進行反復沖洗，其原因是__________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)乙中遺漏了一個裝置，請以文字加以補充：_____________________________________________________________。 (3)如果將該裝置改為酒精的發(fā)酵裝置，則溫度應該控制在________。此時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________溶液來檢測，在酸性條件下，該溶液與酒精反應呈現(xiàn)________色。在果醋發(fā)酵過程中，用______________檢測是否有醋酸生成。 解析：(1)果酒是以葡萄為原料，通過酵母菌發(fā)酵獲得的，而酵母菌主要存在于果實的表面，所以不能對葡萄進行反復沖洗，以免酵母菌數(shù)量減少，導致發(fā)酵周期延長，酒精產(chǎn)量下降。(2)乙中沒有排氣管道，所以應添加排氣口，并連上一根長而彎曲的管子，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行無氧呼吸，所以生產(chǎn)酒精不需通入空氣。酵母菌細胞內(nèi)酶的活性在18～25 ℃時最高，所以裝置中溫度應控制在18～25 ℃。(4)在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液能與酒精反應呈現(xiàn)灰綠色。用pH試紙檢測裝置中培養(yǎng)液的pH，可檢測是否有醋酸生成。 答案：(1)葡萄表面存在酵母菌，反復沖洗會使酵母菌數(shù)量減少，導致發(fā)酵周期延長，酒精產(chǎn)量降低　(2)應補上一個排氣口裝置，并連上一根長而彎曲的管子　(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驗流程以及某同學設計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題： (1)圖A中方框內(nèi)的實驗流程是________________________________________________________________________。 (2)沖洗的主要目的是________________，沖洗應特別注意不能________________，以防止菌種的流失。 (3)圖B裝置中的充氣口在________________時關閉，在________時連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向內(nèi)________。 (4)排氣口在酒精發(fā)酵時排出的氣體是由________產(chǎn)生的________，在醋酸發(fā)酵時排出的是________________________________________________________________________。 (5)寫出與(4)題有關的反應式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (6)若果汁中就含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時，醋酸菌能否將果汁中的葡萄糖發(fā)酵為醋酸？說明原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：酵母菌是兼性厭氧型微生物，有氧時進行有氧呼吸，將葡萄糖徹底氧化分解，無氧時進行酒精發(fā)酵，反應式分別為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O，C6H12O62C2H5OH＋2CO2。因此在制作果酒時，應在缺氧的環(huán)境中進行。醋酸菌是好氧細菌，能夠利用糖在有氧時生成醋酸；在糖源不足時，將乙醇變?yōu)榇姿?，反應式為C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。在果酒制作過程中出氣口排出的是CO2，而在果醋制作過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。因為酒精發(fā)酵時的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌的發(fā)酵需要充足的氧氣