高中生物选修1课时作业2111 果酒和果醋的制作.docx

高中生物选修1课时作业2111 果酒和果醋的制作.docx

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高中生物选修1课时作业2111果酒和果醋的制作

果酒和果醋的制作

一、单选题

1．如图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快

B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2

C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长

D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气

2．如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是

A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下

B．过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中

C．过程③和④都需要氧气的参与

D．过程①~④所需的最适温度基本相同

3．利用酵母发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒阶段要控制的必要条件分别是

A．玉米粉和有氧B．大豆粉和有氧

C．玉米粉和无氧D．大豆粉和无氧

4．在酵母菌酒精发酵后期通入氧气，与不通入氧气相比，酒精产量将（）

A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少

5．在酿制果醋的过程中，下列相关说法正确的是

A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间氧气后再密封

B．在发酵过程中，温度控制在18～25℃，发酵效果最好

C．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸而酿制成果醋

D．醋酸菌对氧气特别敏感，仅在深层发酵时缺氧影响代谢活动

6．用酵母菌酿制果酒时，先往塑料装置中通入一定量的18O2，然后密封进行发酵，有关叙述正确的是（）

A．发酵初期进行有氧呼吸，产物中只有水含有18O

B．发酵初期进行有氧呼吸，需经常拧松瓶盖避免装置内气压过高

C．发酵后期进行无氧呼吸，产物二氧化碳中含有18O

D．发酵后期进行无氧呼吸，需经常拧松瓶盖避免装置内气压过高

7．下列哪种条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分分解成醋酸（　　）

A．氧气、糖源充足

B．氧气充足、缺少糖源

C．缺少氧气、糖源充足

D．氧气、糖源都缺少

8．下图中甲是果醋发酵装置，乙是发酵过程中培养液pH的变化曲线图，下列叙述正确的是（）

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．图乙不能正确表示pH变化的曲线是③

9．下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（）

A．在制备果酒和果醋的实验过程中都要持续通入氧气

B．分离土壤中不同种类的微生物需采用相同的稀释度

C．选择过氧化氢酶作为探究温度对酶活性影响实验的理想材料

D．将DNA粗提取后用二苯胺进行鉴定时需要进行水浴加热

10．可用于检验果酒发酵产物的是（　　）

①酸性重铬酸钾溶液　②碱性重铬酸钾溶液　③澄清石灰水　④斐林试剂

A．①④B．①③

C．②③④D．①③④

二、多选题

11．下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。

下列相关叙述正确的是

A．气体入口与气体出口可以交换使用

B．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关

C．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响

D．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸

三、实验题

12．下图甲为制作果酒的实验装置图，图乙为制作葡萄酒的流程示意图，请回答：

（1）为适当提高果酒的生产速率，图甲中进气口应_____________；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_____________________。

（2）图乙中空白处的操作是_________，冲洗的目的是___________。

（3）葡萄酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用___________溶液来鉴定。

为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入____________。

（4）在氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转变为___________，进而转变为醋酸。

四、非选择题

13．请回答相关果酒制作及固定化细胞的问题。

（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的___________。

为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。

要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为________培养基。

酒精发酵时一般将温度控制在_______________。

（2）为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到___________。

（3）利用果汁可以酿制果酒，现为提高果酒的品质及节约生产成本，某厂家已尝试使用固定化细胞技术。

在制备固定化酵母细胞时，常采用下图中的方法[]________（填出序号及名称）。

采用该方法的原因是____________________。

（4）制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至室温的溶化好的海藻酸钠溶液与已_____的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和_________溶液中形成凝胶珠。

如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明_______________。

14．下图表示葡萄酒酿制的简单过程，请据图分析：

（1）从图可知，甲图是为了使酵母菌进行以增加酵母菌的数量。

喝剩的葡萄酒放置一段时间后常因混入醋酸菌而变酸，原因是（用化学反应式表示），但含有抗生素的葡萄酒不变酸，原因是。

（2）从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有和___________两种。

接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的（填“群落”或“种群”）

（3）为了分离出优良的酵母菌菌种，需要制备培养基；若需长期保存菌种，可采取的方法是。

五、综合题

15．[生物——选修1：

生物技术实践]

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。

——★参考答案★——

一、单选题

1．[答案]D

[解析]

发酵过程中由于营养物质的消耗、pH的改变等，酒精的产生速率会越来越慢，A项错误；因果汁并未装满发酵瓶，故开始时酵母菌能利用瓶中的氧气进行有氧呼吸产生二氧化碳，所以集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳，B项错误；发酵过程中酵母菌种群受营养物质等影响呈“S”型增长，C项错误；发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵瓶可能漏气，D项正确。

2．[答案]C

[解析]

[分析]

果酒发酵的微生物是酵母菌，条件是18-25℃，初期通入无菌空气，进行有氧呼吸大量繁殖；后期密封，无氧呼吸产生酒精；代谢类型是异养兼性厌氧型。

果醋发酵的微生物是醋酸菌，条件是30-35℃，持续通入无菌空气，代谢类型是异养需氧型。

根据题意和图示分析可知：

过程①是细胞呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸）的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段，过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，过程④是果醋制作。

[详解]

根据以上分析已知，图中过程①可以表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，在有氧和无氧条件下都可以发生，A错误；

过程①发生的场所是细胞质基质，过程③发生的场所是线粒体，B错误；

过程③是酵母菌的有氧呼吸第二、第三阶段，过程④是醋酸菌的有氧呼吸，两个过程都需要氧气的参与，C正确；

过程①③表示酵母菌的有氧呼吸，最适宜温度为20℃左右；①②表示酵母菌的无氧呼吸，所需的最适温度在18-25℃；过程④表示醋酸菌的酿醋过程，所需的最适温度在30～35℃，D错误。

[点睛]

解答本题的关键是掌握果酒和果醋的发酵原理、过程，能够准确判断图中各个数字代表的过程的名称，进而结合各个选项分析答题。

3．[答案]C

[解析]

[详解]

玉米粉的成本较低，其主要成分是淀粉，大豆粉成本较高，主要含蛋白质，酵母菌细胞中含有更多的直接把糖类转化为酒精的酶类，投放玉米粉，酵母菌发酵快，利于酒精的产生，利用蛋白质生产酒精复杂，而且产生的含氮副产物不利于酵母菌的生命活动；在有氧时，酵母菌进行有氧呼吸，把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和水，在无氧条件下进行酒精发酵，产生酒精。

综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。

故选C。

[点睛]

本题考查果酒制作的原理的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

4．[答案]B

[解析]

[详解]

酵母菌进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，通入氧气后进行有氧呼吸，无氧呼吸强度减弱，酒精的产生量会减少。

故选B。

5．[答案]C

[解析]

试题分析：

果醋制作利用醋酸菌发酵。

它的代谢类型为异养需氧型。

糖源和O2充足时将糖分解为醋酸；当缺少糖源时可将乙醇氧化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

考点：

酿制果醋的过程

点评：

本题考查基础知识和基本技能的掌握和熟练程度，要求学生必需认真掌握。

6．[答案]D

[解析]试题分析：

发酵初期进行有氧呼吸，产物中的水和CO2中均含有180，A错误；发酵初期进行有氧呼吸，由于消耗的O2与产生的CO2量相等，故无需拧松瓶盖避免装置内气压过高，B错误；发酵后期进行无氧呼吸，产物二氧化碳中不含180，C错误；发酵后期进行无氧呼吸，因有二氧化碳的产生，故需经常拧松瓶盖避免装置内气压过高，D正确。

考点：

本题考查细胞呼吸的过程。

7．[答案]A

[解析]

醋酸菌可以利用糖类或酒精作为营养物质并将其转化成醋酸。

当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当糖源不足时，醋酸菌可以将酒精先转化成乙醛，再转化成醋酸。

8．[答案]B

[解析]

果醋发酵时，若不通气，则先进行酒精发酵，再进行醋酸发酵，所以会产生酒精和CO2，故A项错误；由于酒精有香味，所以闻到香味可以说明有酒精的产生，故B项正确；醋酸菌发酵时所需的温度比酒精发酵所需要的温度高，所以需提高温度，故C项错误；在果醋发酵的过程中，初期产生酒精和CO2，pH下降慢，接种醋酸菌后，产生醋酸，pH下降快，所以pH的变化是图乙中的曲线②，故D项错误。

9．[答案]D

[解析]

试题分析：

在制备果酒时需密闭培养，制果醋时才需要持续通入氧气，A错误；分离土壤中不同种类的微生物需采用不同的稀释度，B错误；过氧化氢在高温下可自发分解，无法利用过氧化氢酶作为探究温度对酶活性影响实验，C错误；将DNA粗提取后用二苯胺进行鉴定时需要进行水浴加热，D正确。

考点：

本题考查生物学实验等知识。

10．[答案]B

[解析]

试题分析：

果酒发酵产物有酒精和CO2，所以检验物质分别是酸性重铬酸钾溶液和澄清石灰水。

考点：

本题考查物质的鉴定实验，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

二、多选题

11．[答案]BCD

[解析]由于气体入口的导管长，能伸到培养液中，而气体出口的导管短，没有伸到培养液中，所以气体入口与气体出口不可以交换使用，A错误；由于温度能影响微生物酶的活性，所以果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关，B正确；改变通入气体种类（氧气或氮气），可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，C正确；果酒发酵中期通入氮气，酵母菌因缺氧将从有氧呼吸转变为无氧呼吸，产生酒精，D正确。

三、实验题

12．[答案]

（1）先打开后关闭既可以放气，又可防止污染

（2）榨汁洗去浮尘（3）重铬酸钾（人工培养的）酵母菌（4）乙醛

[解析]

[分析]

分析图示，表示果酒和果醋的发酵装置图，其中有出料口的作用是出料、检测；充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的；排气口的作用是排气（CO2），其长而弯曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。

果酒制作菌种是酵母菌，来源于葡萄皮上野生型酵母菌或者菌种保藏中心，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型．果酒制作的原理：

在有氧的条件下，酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖；当无氧时，酵母菌进行酒精发酵，产生酒精。

参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型．果醋制作的原理：

当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

[详解]

（1）酵母菌进行酒精发酵时，应先通气后密封，通气的目的是让酵母菌大量繁殖，密封的目的是让酵母菌进行酒精发酵．排气口是为了排除发酵产生的二氧化碳等气体，其长而弯曲的目的主要是防止空气中的微生物污染发酵液。

（2）空白处的操作是榨汁，冲洗的目的只是洗去浮尘，但不能除去水果表面的野生酵母菌。

（3）酒精可以用重铬酸钾溶液鉴定，在酸性条件下，可使溶液呈灰绿色；加入人工培养的优良酵母菌菌种可以提高果酒的品质，初始酵母菌数量较多也有利于抑制其他微生物的生长。

（4）在氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转变为乙醛，进而转变为醋酸。

[点睛]

解答本题关键要熟悉制作果酒和果醋的原理以及实验装置的设计原理。

四、非选择题

13．[答案]

（1）野生型酵母菌选择18～25℃

（2）果胶酶（3）③包埋法个大的细胞难以被吸附或结合，而不容易从包埋材料中漏出（4）活化CaCl2海藻酸钠浓度偏低

[解析]

[分析]

参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，果酒制作的原理：

C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃。

图中①②③分别是化学结合法、物理吸附法和包埋法。

制备固定化酵母细胞的实验步骤：

酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母菌细胞，如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败。

[详解]

（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为选择培养基。

酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃。

（2）在果汁生产中常用到果胶酶，可以提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清。

（3）在制备固定化酵母细胞时，常采用包埋法即下图中的方法③。

采用该方法的原因是个大的细胞难以被吸附或结合，而不容易从包埋材料中漏出。

（4）制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至室温的溶化好的海藻酸钠溶液与已活化的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和CaCl2溶液中形成凝胶珠。

如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度偏低。

[点睛]

本题考查酵母细胞的固定化，意在考查学生的识记和理解能力，解题的关键是掌握实验的注意事项。

14．[答案]

（1）有氧呼吸（或无性繁殖）C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O

抗生素能够杀死或抑制醋酸菌的生长和繁殖（必须指明醋酸菌才给分）

（2）稀释涂布平板法平板划线法种群

（3）选择甘油管藏法

[解析]

（1）从图可知，甲图是为了使酵母菌进行有氧呼吸以增加酵母菌的数量。

喝剩的葡萄酒放置一段时间后常因混入醋酸菌而变酸，原因是C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O，但含有抗生素的葡萄酒不变酸，原因是抗生素能够杀死或抑制醋酸菌的生长和繁殖。

（2）从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法两种。

接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的种群（3）为了分离出优良的酵母菌菌种，需要制备选择培养基；若需长期保存菌种，可采取的方法是甘油管藏法

[考点定位]酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋；微生物的分离和培养

[名师点睛]果酒和果醋的制作过程

菌种

反应

果酒

酵母菌

有氧条件，大量繁殖：

C6H12O6＋6O2

6CO2＋6H2O

无氧条件，产生酒精：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

果醋

醋酸菌

氧气、糖源都充足时：

糖→醋酸

缺少糖源时：

乙醇→乙醛→醋酸

C2H5OH＋O2

CH3COOH＋H2O

五、综合题

15．[答案]

（1）细胞质基质重铬酸甲线粒体快

（2）有氧（3）低于（4）原不含有

[解析]

[详解]

（1）无氧呼吸在细胞质基质中进行，检测酒精用酸性重铬酸钾溶液，反应呈灰绿色，③为有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度块。

（2）醋酸菌是好氧菌，所以需要在有氧条件下进行醋酸发酵。

（3）醋酸发酵的温度高于酒精发酵的温度。

（4）醋酸杆菌属于原核生物，没有线粒体等复杂的细胞器。