课时训练2 生物技术在食品加工中的应用和浅尝现代生物技术1.回答关于泡菜制作和微生物发酵的问题。

(1)泡菜腌制过程中乳酸菌的主要发酵产物是。

泡菜中的亚硝酸对人体有害,常采用光电比色法测其含量,在处理待测样品时,用氢氧化钠调pH到8.0后,再加入硫酸锌,目的是。

(2)若要分离纯化泡菜中的乳酸菌,除需要考虑培养基成分、温度等条件以外,还需要控制的条件有、。

使用的固体培养基中加入碳酸钙后显得不透明,而乳酸能溶解碳酸钙,因此在乳酸菌菌落的周围会形成。

(3)目前还从乳酸菌群中分离得到了产特异性抗菌肽的菌种,得到的菌种可用法接种在斜面上,然后放在4 ℃冰箱中保存,扩大培养时所用的培养基中加入氯化钠的主要目的是。

解析:(1)制作泡菜过程中,发酵产物有有机酸和醇类等物质,其中乳酸菌的主要发酵产物是有机酸。

在处理样品过程中,加入硫酸锌的目的是除去样品中的杂质,使样品澄清。

(2)分离纯化乳酸菌的过程中要控制无菌、无氧的条件,因为乳酸菌是厌氧呼吸的,而且微生物操作要求无菌。

乳酸菌会分泌乳酸,而乳酸能够溶解碳酸钙,因此乳酸菌的菌落周围会出现透明圈。

(3)菌种保存时,用划线的方法将菌种接种在斜面上。

扩大培养时用的培养基中加入氯化钠的主要目的是调节渗透压。

答案:(1)有机酸使样品澄清(2)无菌无氧透明圈(3)划线调节渗透压2.(2019·浙南名校联考)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一,应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:新生营养芽PLBsPLBs实验结果请回答下列问题:(1)图中培养外植体的培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从时开始计时。

选用新生营养芽为外植体,在一定条件下进行组织培养,能获得试管苗,其原理是。

(2)在固体培养基上,PLBs的质量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示。

与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在。

(3)在PLBs悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。

细胞干重在12 d后下降的原因有;培养液中蔗糖的作用是。

(4)某研究小组不慎做出图中A、B、C所示不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于。

(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,下列说法不正确的有(填序号)。

①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢解析:(1)培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。

选用新生营养芽为外植体获得试管苗,其原理是细胞具有全能性。

(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在生长起始快、快速生长时间较长、PLBs产量较高。

(3)从题图所示曲线变化分析,细胞干重在12d后下降的原因是蔗糖浓度下降和pH降低。

培养液中蔗糖的作用是提供能源、调节渗透压。

(4)从图示看,A没有分化,B没有长根,C没有长芽,是由于细胞分裂素、生长素的浓度比例不同导致的。

(5)为了更好地获得生物碱,生产中采用植物细胞的固定化技术,培养过程中前期是不用光照的,后期需要用光。

答案:(1)达到设定的温度或压力值新生营养芽的细胞具有全能性(2)生长起始快、快速生长时间较长、PLBs产量较高(答对任意两点即可得分)(3)蔗糖浓度下降、pH降低提供能源、调节渗透压(答对一点即可)(4)细胞分裂素、生长素的浓度比例不同(或细胞分裂素、生长素的不同配比)(5)②3.(2019·杭州期末)回答与微生物的培养、分离及应用有关的问题: (1)微生物相关实验常常要求进行无菌操作,如在使用三角瓶时需依次用、牛皮纸封口后进行灭菌,制备尿素固体培养基过程中采用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法和。

(2)采用如图固定化装置进行葡萄糖发酵制酒精,图中a 是,该实验中其可以反复利用,实验过程一定要在、无氧且温度和pH适宜等条件下进行。

在发酵过程中葡萄糖浓度不能过高,否则。

在使用较低浓度葡萄糖溶液过柱时,反应柱流出液中仍有葡萄糖,其原因可能是(答出2点)。

(3)在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋杆菌,酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸的原因是。

为了测定酵母菌的活细胞密度,将待测菌液稀释1 000倍后,经等体积的染色剂溶液染色(活细胞无色,死细胞蓝色),用血细胞计数板计数(规格 2 mm×2 mm×0.1 mm,有25个中方格),理论上计算5个中方格的活细胞数不应少于才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。

(4)用比色计测定某种果醋中的葡萄糖含量,需要制作的标准曲线。

实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

解析:(1)在使用三角瓶时需依次用封口膜或6层纱布和牛皮纸封口后进行灭菌;制备的尿素固体培养基可以采用高压蒸汽灭菌法和G6玻璃砂漏斗过滤。

(2)图中a是固定化酵母,在该实验中可以反复利用;根据酵母菌的无氧发酵要求可知,实验过程一定要在无菌、无氧且温度和pH适宜等条件下进行。

为了防止酵母菌会因失水过多而死亡,在发酵过程中所用的葡萄糖浓度不能过高。

如果所采用的葡萄糖浓度较低的情况下反应柱流出液中仍含有葡萄糖,其可能原因是反应柱中流速过快或者反应柱中固定化酵母细胞数目较少。

(3)果酒(酵母菌无氧呼吸才能产生酒精)是在无氧条件下完成,而果醋发酵(醋杆菌是需氧菌)需要在氧气充足的条件下进行,所以当酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为酸。

1毫升悬液中待测标本(菌体)总数=80小方格内菌体数÷80×400÷(2×2×0.1) ×103×稀释倍数。

而台盼蓝与菌液等体积加入,因此要达到每毫升3×109个活细胞的预期密度,理论上无色细胞数应该不少于(3×109)÷(1.25×104×2×103)=120(个)。

(注意:5个中方格含80个小格,而血球计数板共400个小格)。

(4)借用比色法测定亚硝酸盐含量的方法可知,用比色计测定果醋中葡萄糖含量,需要先制作葡萄糖浓度与光密度值关系的标准曲线。

实验中一般不能更换比色杯,若制作标准曲线时的比色杯光程小于测定样液的比色杯光程,测得的样液中葡萄糖含量偏大。

答案:(1)封口膜(或6层纱布) G6玻璃砂漏斗过滤(2)固定化酵母无菌酵母菌会因失水过多而死亡反应柱中流速过快、固定化酵母细胞数目较少(3)醋杆菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧环境,醋杆菌无法生存120个(4)葡萄糖浓度与光密度值关系偏大4.为快速获得转基因棉花,研究者按下图流程开展了实验。

请回答:(1)MS培养基由大量元素、微量元素和组成,也可将这些成分分别配成浓度为配方5～10倍的,用时稀释。

(2)茎尖在70%乙醇中浸泡后,再放入中浸泡,最后在中用无菌水清洗。

切取茎尖接种于生芽培养基中培养获得X,X称为。

(3)过程③的目的是使幼苗逐渐适应自然环境,该过程中的湿度变化是。

A.保持较高湿度不变B.逐渐升高C.保持较低湿度不变D.逐渐降低解析:(1)MS培养基由无机成分和有机成分组成,可将这些成分分别配成浓度为配方5～10倍的母液,用时稀释使用。

(2)茎尖在70%乙醇中浸泡后,再放入5%次氯酸钠中浸泡,最后在超净台中用无菌水清洗,以除去茎尖表面的微生物。

茎尖在生芽培养基中培养可获得丛状苗。

(3)培养瓶中湿度相对较大,过程③的目的是使幼苗逐渐适应自然环境,应逐渐降低湿度。

答案:(1)有机成分母液(2)5%次氯酸钠超净台丛状苗(3)D 5.某农业生态园利用自产的蔬果加工食品。

请回答:(1)将种植的葡萄制成葡萄酒和葡萄醋,利用的微生物分别是,在制作葡萄酒时,发酵液装量不能超过发酵瓶容量的。

制作果醋时,可以利用技术,将微生物吸附在锯末上进行生产。

(2)将种植的黄瓜等新鲜蔬菜腌制泡菜时,微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发酵,会产生和亚硝酸。

泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应,产物与N1萘基乙二胺偶联,形成紫红色的产物,根据这一特性可利用法定量。

(3)在果酒、果醋和泡菜的生产过程中没有进行严格灭菌也能制作成功,原因是。

解析:(1)将种植的葡萄制成葡萄酒和葡萄醋,利用的微生物分别是酵母菌和醋杆菌;在制作葡萄酒时,发酵液装量不能超过发酵瓶容量的2/3,防止发酵过程产生的二氧化碳气体释放而引起的发酵基质的膨胀。

制作果醋时,可以利用固定化技术,将微生物吸附在锯末上进行生产。

(2)腌制泡菜时,在无氧的条件下,微生物利用新鲜蔬菜中的糖和其他营养物质进行发酵,产物有有机酸、醇类物质和亚硝酸等。

亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,这一产物再与N1萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物,可用光电比色法定量。

(3)在果酒、果醋和泡菜的生产过程中没有进行严格灭菌也能制作成功,原因是菌种在短时间内大量繁殖,产生大量代谢产物,如酒精、醋酸等可抑制杂菌生长。

答案:(1)酵母菌和醋杆菌2/3 固定化(2)有机酸和醇类物质重氮化光电比色(3)菌种在短时间内大量繁殖,产生大量代谢产物,可抑制杂菌生长6.回答与果酒、果醋制作有关的问题。

(1)在酿酒过程中,酵母菌只有在无氧条件下才能进行。

发酵开始时,发酵瓶内看不到气泡冒出的原因可能是酵母菌的使发酵瓶内出现负压。

(2)下列各项中,与果酒中的酒精浓度有关的是(多选)。

A.发酵时间B.发酵温度C.培养液中糖的含量D.酵母菌对酒精浓度的耐受程度(3)不同地域所酿制的葡萄酒风味会有一定的差异,出现风味差异的原因除了与当地相应的土壤、气候等地理环境因素和葡萄品种有关外,还可能与不同地域酿酒时所用的等生物因素有关。

(4)在利用果酒制作果醋过程中,如果已获得醋化醋杆菌菌种,可先在液体培养基中进行培养,然后接种到发酵瓶中。

发酵瓶下口直角玻璃管内塞有松紧合适的脱脂棉球,其作用是。

开始收集果醋前,应检测发酵瓶流出液的。

解析:(1)在酿酒过程中,酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵。

发酵开始时,发酵瓶内看不到气泡冒出的原因可能是酵母菌的需氧呼吸使发酵瓶内出现负压。

(2)在酵母菌的厌氧呼吸中,在细胞中酶的催化下,葡萄糖经过一系列化学反应,分解成不彻底的酒精和CO2,并合成少量能量。

在该过程中,酒精产量的多少,受到发酵时间、发酵温度、培养液中糖的含量和酵母菌对酒精浓度的耐受程度的影响。

(3)不同地域所酿制的葡萄酒风味会有一定的差异,出现风味差异的原因除了与当地相应的土壤、气候等地理环境因素和葡萄品种有关外,还可能与不同地域酿酒时所用的菌种等生物因素有关,因为不同菌种产生的酶存在差异。