Question

15．请根据如图回答有关制作果酒和果醋的问题：
（1）酵母菌是理想的酒精发酵菌种，图1可产生CO₂的场所是2、3（填标号），产生酒精3

（2）图2表示制作果酒和果醋的简易装置，制作过程中需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其目的是释放二氧化碳，防止空气中杂菌污染；接种醋酸菌后，当酒香变成醋香时，反应式是：C₂H₅OH+O₂$\stackrel{酶}{→}$CH₃COOH+H₂O
（3）若要进行醋酸发酵，则需要对甲装置进行的操作是打开阀门a．酒精发酵时一般将温度控制在18-25度．
（4）某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精．甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜．实验过程中每小时测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成如图所示坐标图．乙发酵罐在第3小时无氧呼吸速率最快，实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为8：5．

（5）在工业生产中可通过重离子束处理酵母菌获得有氧呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高酿酒过程中果酒的产量：利用重离子束处理酵母菌选育菌种的方法，称为（人工）诱变育种．经过重离子束处理后的酵母菌接种到含有 TTG（一种显色剂）的培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培养基从用途上划分属于鉴别培养基．有氧呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸大量转化为酒精，说明其细胞呼吸过程中有氧呼吸的第二、三阶段被阻断，因此在果酒生产中具有更大的经济价值．

Answer 1

分析 1、分析图1：图1为酵母菌的细胞结构图，其中1为内质网、2为线粒体、3为细胞质基质、4是高尔基体．
2、酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧性生物．
有氧呼吸总反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
无氧呼吸的反应式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量

解答 解：（1）酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质，产物有酒精和CO₂，有氧呼吸的场所在细胞质基质和线粒体，产物有CO₂和H₂O． 
（2）拧松的目的是排气，不完全打开的目的是防止杂菌污染．利用果酒发酵形成果醋的反应式为：C₂H₅OH+O₂→CH₃COOH+H₂O． 
（3）参与果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌是嗜氧菌，因此若要进行醋酸发酵，则需要对甲装置进行的操作是打开阀门a，温度控制在30-35℃；酒精发酵时一般将温度控制在18-25℃．
（4）由图可知，乙发酵罐在第3小时无氧呼吸速率最快．甲进行有氧呼吸，消耗6mol氧气，释放6mol二氧化碳，无氧呼吸产生18mol酒精，释放的二氧化碳是18mol，乙无氧呼吸生成15mol酒精，产生15mol二氧化碳，甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为8：5．
（5）在工业生产中可通过重离子束处理酵母菌获得有氧呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高酿酒过程中果酒的产量，利用重离子束处理酵母菌选育菌种的方法，称为诱变育种．经过重离子束处理后的酵母菌接种到含有TTG（一种显色剂）的培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培养基从用途上划分属于鉴别培养基．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，若有氧呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸大量转化为酒精，说明其细胞呼吸过程中有氧呼吸的第二、三阶段阶段被阻断，因此在果酒生产中具有更大的经济价值．
故答案为：
（1）2、3         3
（2）释放二氧化碳，防止空气中杂菌污染           C₂H₅OH+O₂$\stackrel{酶}{→}$CH₃COOH+H₂O
（3）打开阀门a，18-25         
（4）3    8：5
（5）（人工）诱变            鉴别            有氧呼吸的第二、三

点评 本题综合考查了酵母菌的相关知识，包括酵母菌的细胞结构和代谢、果酒的制作、探究酵母菌种群数量的变化、酵母细胞的固定化等方面的知识，意在考查考生的识记能力、析图能力和数据处理能力，难度适中．