第二章 ( 45 分钟 100 分)
一、选择题(共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1. 蘑菇、硝化细菌、毛霉、乳酸菌的代谢类型依次是( ) ①需氧自养型 ②需氧异养型 ③厌氧自养型 ④厌氧异养型 ⑤兼性厌氧型 ⑥既可自养又可异养 A. ①②③⑤ B. ②①②④ C. ②①④② D. ①②④⑥
【解析】选 B 。本题综合考查几种微生物的代谢特点。微生 物大部分属于异养型,只有少数细菌如硝化细菌、铁细菌和 硫细菌等属于自养型细菌,而在异化作用过程中,蘑菇、硝 化细菌和毛霉都是需氧的,只有乳酸菌是厌氧类型。
2. 制果醋时,要适时通过充气口进行充气是因为( ) A. 醋酸菌是好氧菌,将酒精变成醋酸时需要 O 2 的参与 B. 酵母菌进行酒精发酵时需要 O 2 C. 通气,防止发酵液霉变 D. 防止发酵时产生的 CO 2 气体过多而引起发酵瓶的爆裂 【解析】选 A 。酒精发酵过程是利用酵母菌的无氧发酵,产 生酒精和 CO 2 ;而醋酸发酵需要的是醋酸菌在有氧条件下的 发酵,把酒精转化为醋酸或者把葡萄糖分解为醋酸。
3. 在制果酒、果醋、泡菜时,发酵过程中对氧气的需求分别 是( ) A. 无氧、有氧、无氧 B. 有氧、无氧、无氧 C. 无氧、有氧、有氧 D. 兼氧、无氧、有氧 【解析】选 A 。制果酒是利用酵母菌的无氧呼吸,制果醋是 利用醋酸菌的有氧呼吸,制泡菜则是利用乳酸细菌的无氧呼 吸。
4. 为了搞清食道癌与长期食用被亚硝胺污染的食物的关系, 可选用的方法是( ) ①利用实验动物进行长期模拟观察 ②随机抽样调查吸烟和食用过热食物人群的发病率 ③对患病高发区与低发区食物中亚硝胺含量进行对比 ④在患者家系中调查统计发病率 A. ②③ B. ①③ C. ①④ D. ②④
【解析】选 B 。题干是要求搞清食道癌与长期食用被亚硝胺 污染食物之间的关系。要弄清二者关系可以通过对动物分组 实验模拟观察,也可以去人群中调查来进行分析。而②和④ 所述内容均与题干无关。
5. ( 2010· 杭州高二检测)在制果酒的过程中,在不同时间内 取发酵液样品,发现发酵液的 pH 一直下降,原因是( ) A. 酵母菌进行有氧和无氧呼吸时,均产生 CO 2 ,溶于发酵液中, 使 pH 下降 B. 酵母菌无氧呼吸产生的酒精呈酸性 C. 酵母菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性 D. 乳酸细菌有氧呼吸产生的乳酸呈酸性 【解析】选 A 。由于酵母菌不管是有氧呼吸,还是无氧呼吸, 都产生 CO 2 , CO 2 溶于发酵液,使酸性增强。
6. 用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液,通过乳酸 细菌发酵可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是( ) A. 蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B. 酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染 C. 该生产过程中需接种优良的乳酸细菌 D. 乳酸发酵所需氮元素只由奶粉提供
【解析】选 D 。本题考查对新情境题材的理解能力。新型酸 奶的生产过程应是现代工艺的发酵,需提供优良的纯种乳酸 细菌,但乳酸细菌是厌氧菌,发酵产物是乳酸,并无气体产 生,若发酵过程有气体产生,则一定是被产气菌污染所致。 在本题中,经蛋白酶水解后的玉米胚芽液也含有氨基酸,也 可以为乳酸细菌发酵提供氮元素。
7. 日常生活中,长时间存放的剩菜一般不可食用,其原因是 剩菜中亚硝酸盐在特定的条件下,会变成致癌物质( ) A. 硝酸盐 B. 硝酸铵 C. 亚硝胺 D. 氨 【解析】选 C 。剩菜存放过程中,在一定微生物作用下,部 分亚硝酸盐转变为亚硝胺,具有很强的致癌、致畸、致突变 作用,对人体有害。因此,长时间存放的剩菜一般不可食用。
8. ( 2010· 北京高考)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的 操作是( ) A. 让发酵装置接受光照 B. 给发酵装置适时排气 C. 向发酵装置通入空气 D. 将发酵装置放在 45 ℃处 【解析】选 B 。在无氧条件下, 酵母菌能进行酒精发酵, 发酵装 置不需要接受光照, 也不能通入空气, 发酵过程中会产生 CO 2 气 体, 所以要适时给装置排气 ; 发酵时一般将温度控制在 18 ℃~ 25 ℃。
9. 在发酵过程中,果醋、果酒、腐乳、泡菜所用菌种依次是 ( ) ①米曲霉 ②黄曲霉 ③酵母菌 ④乳酸细菌 ⑤毛霉 ⑥青霉 ⑦醋酸菌 A. ⑦③④② B. ⑦③⑤④ C. ⑦③②④ D. ⑦③④① 【解析】选 B 。所需菌种与发酵产物之间对应关系为果醋 — 醋酸菌、果酒 — 酵母菌、腐乳 — 毛霉,泡菜 — 乳酸细菌。
10. 家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,在发酵过程中,乳酸 细菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长,当环境中的乳 酸积累到一定浓度时,又会抑制乳酸细菌自身的繁殖。下面 对这些现象的描述,正确的是(多选)( ) A. 在发酵初期,泡菜坛内微生物的种内关系主要表现为种内 互助 B. 在发酵初期,泡菜坛内密闭的发酵环境使乳酸细菌在种间 斗争中占据优势 C. 随着发酵过程的进行,由于乳酸量的积累,种内斗争趋于 激烈 D. 发酵后期,泡菜坛内各种生物的抵抗力稳定性维持在较高 的水平
【解析】选 A 、 B 、 C 。在发酵初期,营养物质较丰富,乳酸 细菌的数目增加较快,种内关系主要表现为种内互助;另外, 在初期,密闭的发酵环境使乳酸细菌在种间斗争中占据优势。 在发酵过程中,随着营养物质的消耗,次级代谢产物的积累, 种内斗争趋于激烈;因此, A 、 B 、 C 三项均正确。在稳定期, 细菌的分裂速率下降,死亡细胞的数目逐渐增加,因此,泡 菜坛内各种微生物的抵抗力稳定性不可能维持在较高的水平。
二、非选择题(共 3 小题,共 50 分) 11. ( 15 分)豆腐乳的品种很多,红方腐乳因加入红曲而呈红 色,味厚醇香;糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻;青方腐乳不 加辅料,用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种 还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。就腐 乳制作回答下列问题: ( 1 )豆腐发酵主要利用了微生物产生的 _______ ,通过发酵, 豆腐中营养物质的种类 ______ ,且更易于消化和吸收。 ( 2 )在腐乳制作过程中,抑制微生物的物质有盐、 ______ 、 _______ 等。
( 3 )含水量为 70% 左右的豆腐适于制作腐乳,若你完成了腐 乳制作,可以从 _______ 等方面评价腐乳的质量。 【解析】本题列举了生活中常见的几种腐乳,综合考查了腐 乳制作的原理;制作过程的分析,如盐、酒、香辛料都可控 制杂菌的生长;实验材料的选择,如豆腐含水量为 70% ;对 实验结果的评价,如优质的腐乳应色泽一致、味道鲜美、块 形整齐、质地细腻。 答案:( 1 )蛋白酶等酶类 增多 ( 2 )酒 香辛料 ( 3 )色泽、口味、块形
12. ( 15 分)某小组利用微生物制作酸奶(已知微生物的最适 温度为 38 ℃~ 44 ℃)。该小组的活动记录如下: 实验目的:(略) 实验仪器:(略) 实验材料: 2 杯不加糖的酸奶(品牌不同,呈果冻状)、 1 L 牛奶 实验步骤:①消毒:将 1 L 牛奶放在锅内加热至 82 ℃接近沸 腾,趁热在 3 个已消毒的 0.5 L 广口瓶中各倒入等量牛奶,标 明 “A” 、 “B” 、 “C” 。
②加菌种:分别在 A 、 B 两个广口瓶中加入 40 mL 两种不同品 牌的酸奶,并搅拌均匀;在 C 瓶中加入 40 mL 自来水,也混合 均匀。 ③发酵:将 3 个广口瓶的瓶口封好,放到事先已加热至 38 ℃ ~ 40 ℃的烘箱内,保持恒温 1 h 。 ④观察: 1 h 后,每隔 30 min 对瓶中情况观测一次,如果瓶中 的牛奶已经凝固呈果冻状就可说明酸奶已做好。回答下列问 题:
( 1 )制酸奶利用的主要微生物是 _________ ,其新陈代谢类 型是 _________ ,能否用微波炉制酸奶? _______ 。理由是 __________ 。 ( 2 )某小组同学按上述操作,一段时间后,在 A 、 B 瓶中均 未品尝到两个原有品牌酸奶的味道, C 瓶还有点馊味。请分 析其失败的原因。
【解析】酸奶的制作是利用了乳酸细菌的无氧发酵,把牛奶 中的营养物质分解为乳酸,所以是异氧厌氧型代谢;牛奶在 高温消毒后,要冷却后才能加入乳酸细菌菌种,如果在高温 下加入,会杀死酸奶中的乳酸细菌,使得牛奶的发酵失败; 自来水中有其他杂菌,加入到牛奶中,会大量滋生繁殖,使 得牛奶腐败变馊。
答案:( 1 )乳酸细菌 异养厌氧型 不能 微波能破 坏细胞内核酸、蛋白质等分子的结构,使乳酸细菌失活 ( 2 )在 A 、 B 瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道,是 由于在加菌种时未冷却,高温杀死了两种不同品牌酸奶中的 乳酸细菌,所以 A 、 B 瓶中并无乳酸细菌的发酵过程,牛奶并 未变成酸奶。 C 瓶是因为水中其他微生物经发酵而使牛奶变 馊的。
13. ( 20 分)( 2010· 合肥高二检测)在锥形瓶内装入一定量 液体培养基,接入 N0 个乳酸细菌之后密封,放在 25 ℃恒温 箱中连续培养若干小时,其间每 30 min 测定一次菌数,测得 数量变化曲线如图所示。请分析并回答问题:
( 1 )乳酸细菌以 ________ 方式生殖,这代表 _______ 类生物 普遍具有的生殖方式。 ( 2 )用 N 表示总菌数, N 0 表示初始菌数, t 表示增殖世代数, 乳酸细菌数量增长的数学表达式为 N=N 0 ×2 t (假定生长条件 理想稳定)。在理想条件下,乳酸细菌每 30 min 繁殖一代, 按上式计算,当 N 0 =1 000 时,连续培养 5 h ,总菌数可达 _________ 个。 ( 3 )在实际培养条件下,乳酸细菌增长速度与理想条件下乳 酸细菌增长速度不同,如果 5 h 前的总菌数等于活菌数,请将 5 h 后活菌数的变化趋势用曲线表示出来。造成菌群密度变化 的外界因素是 ____________ 。
( 4 )培养基中不断产生的乳酸来自乳酸细菌的 __________ 作 用。 ( 5 )实验过程中,为什么要在 25 ℃的条件下进行? __________________________________________ 。
【解析】乳酸细菌为单细胞的原核生物,以分裂生殖方式进 行无性繁殖;各种微生物都有最适宜的生长繁殖条件。在 25 ℃的条件下有利于发挥酶的催化作用;在理想条件下, 连续培养 5 h ,则 t=5÷0.5=10 ,总菌数 N=N 0 ×2 t =1 000 ×2 10 = 个;因空间、营养物质等有限,乳酸细菌的 增长速度达不到理想条件下乳酸细菌的增长速度;如果 5 h 前的总菌数等于活菌数, 5 h 后活菌数变化趋势是活菌数 不断减少,造成菌群密度不断减小的原因是生存条件恶化, 即营养物质不断消耗而减少,代谢产物乳酸的不断积累, pH 变化等。
答案:( 1 )分裂 原核(或单细胞) ( 2 ) ( 3 )如图 ( 所绘曲线呈下降趋势即可 ) 营养物质的减少 ( 4 )无氧呼吸(或乳酸发酵) ( 5 ) 25 ℃时有利于发挥酶的催化功能(或 25 ℃时酶催化效 率高)