Question

7．櫻桃番茄富含多種天然有機酸、人體必需氨基酸、維生素和多種礦物質，但因其含糖量不高，影響酒精發酵效果，經實踐摸索，調整發酵工藝，櫻桃番茄成為釀造保健酒的好原料．圖1是利用固定化酵母或游離酵母發酵櫻桃番茄果酒的工藝流程，請分析回答：

（1）發酵前，需要在櫻桃番茄汁中添加適量白砂糖，那么添加白砂糖的主要目的是提高酒精的生成量．
（2）主發酵結束后，需將上層酒液轉移到另一滅菌容器中進行后發酵，為了防止醋酸菌污染，加入容器中液體的量應注滿（填“注滿”“$\frac{2}{3}$”或填“$\frac{1}{3}$”），以保證果酒品質．
（3）圖2是固定化酵母發酵與游離酵母發酵的對比結果，從圖中可以看出，兩者發酵速率相近，但發酵前期游離發酵比固定發酵產生的酒精量多，主要原因是游離酵母和營養液的接觸更充分，酒精排出更快；后期游離酵母發酵速度減慢，除了底物濃度降低外，還可能是因為酒精對游離酵母的抑制作用更強．
（4）為探究固定化酵母重復使用的效果，對固定化酵母進行了2次連續的重復發酵實驗，圖3是實驗的結果，試分析在第2次發酵前期，酵母降糖速度明顯加快的原因固定化材料中的活酵母數量比第一次多（或細胞增殖了）．實驗結果說明固定化細胞具有可反復利用的優點．
（5）為分離純化優良酵母菌品種，采用平板劃線法進行如圖操作，排序最合理的是B．

A．②①④③B．②①④①③②C．②①④②③②D．①④①③②

Answer 1

分析 1、制作固定化酵母細胞的實驗步驟：①酵母細胞的活化； ②配制0.05mol/L的CaCl₂溶液； ③配制海藻酸鈉溶液 （該實驗成敗的關鍵步驟）；④海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合； ⑤固定化酵母細胞．影響實驗成敗的關鍵步驟是配制海藻酸鈉溶液．
2、平板劃線的操作的基本步驟是：
（一）右手持接種環，經火焰滅菌，待涼后，在火焰旁打開盛有菌液的試管棉塞，并將試管口過火焰，將以冷卻的接種環伸入菌液，沾取一環菌液，將試管口過火焰丙塞上棉塞．
（二）左手斜持瓊脂平板，皿蓋打開一條縫，右手于火焰近處將接種環迅速伸入平板內，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋，接種環不應劃破培養基表面．
（三）燒灼接種環，殺滅環上殘留菌液，待冷卻（是否冷卻，可先在培養基邊緣處試觸，若瓊脂溶化，表示未涼，稍等再試），從第一區域劃線的末端開始往第二區內劃線，重復以上操作，在第三四五區內劃線，注意不要將最后一區的劃線與第一區相連．
（四）將平板倒置，放入培養箱中培養．

解答 解：（1）酵母菌無氧呼吸產生酒精．發酵前，需要在櫻桃番茄汁中添加適量白砂糖，有利于酵母菌的無氧呼吸，能提高酒精的生成量．
（2）主發酵結束后，需將上層酒液轉移到另一滅菌容器中進行后發酵，加入容器中液體的量應注滿，可以防止醋酸菌污染，保證果酒品質．
（3）從圖2可以看出，兩者發酵速率相近，但游離酵母和營養液的接觸更充分，酒精排出更快，所以發酵前期游離發酵比固定發酵產生的酒精量多；后期除了底物濃度降低外，還可能是因為酒精對游離酵母的抑制作用更強，所以游離酵母發酵速度減慢．
（4）根據圖3分析，在第2次發酵前期，由于固定化材料中的活酵母數量比第一次多，因此酵母降糖速度明顯加快．實驗結果說明固定化細胞具有可反復利用的優點．
（5）為分離純化優良酵母菌品種，采用平板劃線法進行如圖操作，排序最合理的是②①④①③②．故選：B．
故答案為：
（1）提高酒精的生成量
（2）注滿
（3）游離酵母和營養液的接觸更充分，酒精排出更快    　酒精對游離酵母的抑制作用更強
（4）固定化材料中的活酵母數量比第一次多（或細胞增殖了）    　可反復利用
（5）B

點評 本題以圖形為載體，考查酵母細胞的固定、酒精發酵、酵母菌的純化等相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中．