2020年高中生物专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作优化练习新人教版选修1

2020年高中生物专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作优化练习新人教版选修1

课题1 果酒和果醋的制作 一、选择题 ‎1．与酵母菌相比，醋酸菌具有的特点是(　　)‎ A．无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量 B．无核糖体，只能依靠宿主细胞合成蛋白质 C．无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代 D．无染色体，只能在DNA水平上产生可遗传变异 解析：醋酸菌是原核生物，虽无线粒体，但仍可进行有氧呼吸；无论原核生物还是真核生物，均含有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所；醋酸菌是原核生物，无成形的细胞核，其增殖方式是二分裂；醋酸菌是原核生物，无染色体，不可能产生染色体变异，只能在DNA水平上产生可遗传变异。‎ 答案：D ‎2．可用来检验果汁酒精发酵产物的是(　　)‎ ‎①酸性重铬酸钾溶液　②碱性重铬酸钾溶液　③澄清的石灰水　④斐林试剂 A．①③ B．②③‎ C．②③④ D．①②④‎ 解析：果汁发酵的产物有酒精和CO2。酒精可以用酸性重铬酸钾溶液进行检验，呈现灰绿色；CO2可使澄清的石灰水变浑浊。‎ 答案：A ‎3．果酒以其独特的风味、制作方便和绿色环保等特点深受人们的喜爱。下列有关果酒制作的叙述，不正确的是(　　)‎ A．接种酵母菌后，应先通气一段时间，再隔绝空气 B．为了避免杂菌污染，在实际生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌 C．为防止葡萄腐烂，可将发酵装置存放在‎4 ℃‎的环境中 D．在适宜的条件下，时间应控制在10～12 d 解析：果酒制作过程中应先通入空气，使酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖，然后再密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精；果酒发酵应将温度控制在18～25 ℃，时间一般控制在10～12 d。‎ 答案：C ‎4．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(　　)‎ A．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡 B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大 C．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的 D．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作 解析：温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响，在制作果酒时温度要控制在18～25 ℃，而在制作果醋时则要将温度控制在30～35 ℃。‎ 答案：B 6‎ ‎5．某研究性学习小组以樱桃为材料进行果酒、果醋发酵实验，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高 B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵 C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好 D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖 解析：果酒发酵一般将温度控制在18～25 ℃，而果醋发酵的适宜温度为30～35 ℃，因此果醋发酵所需的最适温度较高；应该先隔绝空气进行果酒发酵，然后植入醋酸菌，通入空气，进行果醋发酵，因为醋酸菌可以将酒精转变为醋酸；与人工接种的发酵相比，自然发酵过程中菌种量比较少，且菌种本身品质不好，因此，自然发酵获得的产品品质较差；适当加大接种量，能提高发酵速率，其代谢过程产生的代谢产物可以抑制杂菌生长繁殖。‎ 答案：D ‎6.将右图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是(　　)‎ A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a B．经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况 C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查 D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通 解析：题图中管口1为进气口，管口2为排气口，管口3为出料口，可以检查液体中的成分。打开阀a可保证O2的供应；经管口3取样只能检测酒精的产生情况；实验开始前整个装置需进行气密性检查，确保有氧、无氧条件只是通过管口1控制的；管口2连通装有澄清石灰水的试剂瓶，通过观察澄清石灰水的浑浊程度来检测CO2的产生情况。‎ 答案：B ‎7．下图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，有关叙述错误的是(　　)‎ A．需要O2参与的是过程③④⑤‎ B．导致过程④⑤差异的原因是糖源是否充足 C．过程②④所需要的最适温度相同 D．过程①②在酵母菌细胞中的场所相同 解析：过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中；过程③为有氧呼吸的第二、第三阶段，发生在线粒体中；过程②④所需要的最适温度不同；过程④是醋酸菌在缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在O2、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸的过程。‎ 答案：C ‎8．下图甲是果醋发酵装置，图乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图。相关叙述正确的是(　　)‎ 6‎ 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：果酒发酵首先接种酵母菌，初期需要通气，目的是使酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖，然后密闭使其进行无氧呼吸产生酒精，因此果酒发酵中期会闻到酒香；产生酒精后，接种醋酸菌使酒精转化为醋酸，醋酸菌和酵母菌的发酵温度不同；酵母菌进行无氧呼吸和有氧呼吸都产生CO2，会导致培养液pH下降，接种醋酸菌后，产生的醋酸会使pH进一步下降，图中②符合。‎ 答案：B ‎9．在适宜的温度条件下，如图所示装置中都放入干酵母(内有活酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是(　　)‎ 解析：B、C装置虽密封，但B中无水，C中无葡萄糖，所以两瓶中的酵母菌都不能完成酒精发酵。D装置没有密封，并且不断搅拌通气，酵母菌无法进行无氧呼吸，因此也不能产生酒精。‎ 答案：A ‎10．下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验，有关叙述错误的是(　　)‎ A．装置甲可用于果酒制作，装置乙不能用于果酒制作 B．装置乙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 C．装置乙中设置出料口是用于取样 D．装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染 解析：装置甲密封时可用于制作果酒，但制作果酒时要定时拧松瓶盖以放出产生的二氧化碳；装置乙的充气口关闭时可用于制作果酒，充气口打开时可用于制作果醋，为防止空气中微生物的污染，排气口可通过一个长而弯曲的胶管，出料口设置开关的目的是便于取样。‎ 6‎ 答案：A ‎11．下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，不合理的是(　　)‎ A．通过取样观察相关微生物是否存在或数量变化进行鉴定 B．通过向果酒取样发酵液中加入几滴H2SO4后再加入重铬酸钾试剂进行鉴定 C．通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定 D．通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定 解析：果酒、果醋的制作过程中都伴随着微生物数量的变化，以及发酵液pH的变化等。由于发酵过程应控制温度的变化，因此发酵液发酵前后温度的变化不能反映发酵是否成功。‎ 答案：D ‎12.在一普通锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示。下图的相关坐标曲线图中，正确的是(　　)‎ A．①②③ B．②③④‎ C．①③④ D．①②④‎ 解析：开始时锥形瓶中有氧气存在，所以酒精浓度是零，很快氧气消耗尽，酒精浓度增加，但葡萄糖是有限的，最后被消耗尽，酒精浓度不会继续增加，酵母菌数量也不会一直增加。由于发酵过程中产生CO2，故会导致pH下降。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：‎ ‎(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的____________中进行，其产物乙醇与____________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的____________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度____________。‎ ‎(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在____________条件下才能完成。‎ ‎(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。‎ ‎(4)醋酸杆菌属于__________核生物，其细胞结构中__________(填“含有”或“不含有”)线粒体。‎ 6‎ 解析：(1)图中过程①和②是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为18～25 ℃，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30～35 ℃，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。‎ 答案：(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快 ‎(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 ‎14.如图是利用果酒制果醋的发酵装置，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)果酒制作的原材料通常是葡萄，但对葡萄不能进行反复冲洗，其原因是__________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)乙中遗漏了一个装置，请以文字加以补充：_____________________________________________________________。‎ ‎(3)如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在________。此时装置需要修改的地方是______________。‎ ‎(4)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用________溶液来检测，在酸性条件下，该溶液与酒精反应呈现________色。在果醋发酵过程中，用______________检测是否有醋酸生成。‎ 解析：(1)果酒是以葡萄为原料，通过酵母菌发酵获得的，而酵母菌主要存在于果实的表面，所以不能对葡萄进行反复冲洗，以免酵母菌数量减少，导致发酵周期延长，酒精产量下降。(2)乙中没有排气管道，所以应添加排气口，并连上一根长而弯曲的管子，排出醋酸发酵产生的CO2和含氧量少的空气。(3)酵母菌生成酒精需进行无氧呼吸，所以生产酒精不需通入空气。酵母菌细胞内酶的活性在18～25 ℃时最高，所以装置中温度应控制在18～25 ℃。(4)在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液能与酒精反应呈现灰绿色。用pH试纸检测装置中培养液的pH，可检测是否有醋酸生成。‎ 答案：(1)葡萄表面存在酵母菌，反复冲洗会使酵母菌数量减少，导致发酵周期延长，酒精产量降低　(2)应补上一个排气口装置，并连上一根长而弯曲的管子　(3)18～25 ℃　不需要持续通入空气　(4)重铬酸钾　灰绿　pH试纸 ‎ ‎15．下面是果酒和果醋制作的实验流程以及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A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________________，以防止菌种的流失。‎ 6‎ ‎(3)图B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)若果汁中就含有醋酸菌，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。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：酵母菌是兼性厌氧型微生物，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＋6O26CO2＋6H2O，C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2。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醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，反应式为C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。在果酒制作过程中出气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧菌，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。‎ 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　泵入空气(氧)　(4)酵母菌　CO2　(含氧量少的)空气、CO2　(5)①C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2　②C6H12O63CH3COOH，C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O　(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 6‎