Question

15．請根據如圖回答有關制作果酒和果醋的問題：
（1）酵母菌是理想的酒精發酵菌種，圖1可產生CO₂的場所是2、3（填標號），產生酒精3

（2）圖2表示制作果酒和果醋的簡易裝置，制作過程中需要適時擰松瓶蓋，但不能完全打開，其目的是釋放二氧化碳，防止空氣中雜菌污染；接種醋酸菌后，當酒香變成醋香時，反應式是：C₂H₅OH+O₂$\stackrel{酶}{→}$CH₃COOH+H₂O
（3）若要進行醋酸發酵，則需要對甲裝置進行的操作是打開閥門a．酒精發酵時一般將溫度控制在18-25度．
（4）某實驗室用兩種方式進行酵母菌發酵葡萄糖生產酒精．甲發酵罐中保留一定量的氧氣，乙發酵罐中沒有氧氣，其余條件相同且適宜．實驗過程中每小時測定一次兩發酵罐中氧氣和酒精的物質的量，記錄數據并繪成如圖所示坐標圖．乙發酵罐在第3小時無氧呼吸速率最快，實驗結束時甲、乙兩發酵罐中產生的二氧化碳量之比為8：5．

（5）在工業生產中可通過重離子束處理酵母菌獲得有氧呼吸缺陷型酵母菌菌種來提高釀酒過程中果酒的產量：利用重離子束處理酵母菌選育菌種的方法，稱為（人工）誘變育種．經過重離子束處理后的酵母菌接種到含有 TTG（一種顯色劑）的培養基中，在此培養基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色，有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培養基從用途上劃分屬于鑒別培養基．有氧呼吸缺陷型酵母菌細胞內的丙酮酸大量轉化為酒精，說明其細胞呼吸過程中有氧呼吸的第二、三階段被阻斷，因此在果酒生產中具有更大的經濟價值．

Answer 1

分析 1、分析圖1：圖1為酵母菌的細胞結構圖，其中1為內質網、2為線粒體、3為細胞質基質、4是高爾基體．
2、酵母菌既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸，屬于兼性厭氧性生物．
有氧呼吸總反應式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
無氧呼吸的反應式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量

解答 解：（1）酵母菌無氧呼吸的場所在細胞質基質，產物有酒精和CO₂，有氧呼吸的場所在細胞質基質和線粒體，產物有CO₂和H₂O． 
（2）擰松的目的是排氣，不完全打開的目的是防止雜菌污染．利用果酒發酵形成果醋的反應式為：C₂H₅OH+O₂→CH₃COOH+H₂O． 
（3）參與果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌是嗜氧菌，因此若要進行醋酸發酵，則需要對甲裝置進行的操作是打開閥門a，溫度控制在30-35℃；酒精發酵時一般將溫度控制在18-25℃．
（4）由圖可知，乙發酵罐在第3小時無氧呼吸速率最快．甲進行有氧呼吸，消耗6mol氧氣，釋放6mol二氧化碳，無氧呼吸產生18mol酒精，釋放的二氧化碳是18mol，乙無氧呼吸生成15mol酒精，產生15mol二氧化碳，甲、乙兩發酵罐中產生的二氧化碳量之比為8：5．
（5）在工業生產中可通過重離子束處理酵母菌獲得有氧呼吸缺陷型酵母菌菌種來提高釀酒過程中果酒的產量，利用重離子束處理酵母菌選育菌種的方法，稱為誘變育種．經過重離子束處理后的酵母菌接種到含有TTG（一種顯色劑）的培養基中，在此培養基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色，有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培養基從用途上劃分屬于鑒別培養基．有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同，若有氧呼吸缺陷型酵母菌細胞內的丙酮酸大量轉化為酒精，說明其細胞呼吸過程中有氧呼吸的第二、三階段階段被阻斷，因此在果酒生產中具有更大的經濟價值．
故答案為：
（1）2、3         3
（2）釋放二氧化碳，防止空氣中雜菌污染           C₂H₅OH+O₂$\stackrel{酶}{→}$CH₃COOH+H₂O
（3）打開閥門a，18-25         
（4）3    8：5
（5）（人工）誘變            鑒別            有氧呼吸的第二、三

點評 本題綜合考查了酵母菌的相關知識，包括酵母菌的細胞結構和代謝、果酒的制作、探究酵母菌種群數量的變化、酵母細胞的固定化等方面的知識，意在考查考生的識記能力、析圖能力和數據處理能力，難度適中．