题目内容

2．酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究．请你根据他们的研究内容回答问题：
A．酵母细胞的固定化
（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是防止高温杀死酵母菌．
（2）如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定化酵母细胞数目较少．
（3）本实验所用的固定化细胞方法是包埋法，固定化酶常用则不宜用此方法，原因是酶分子很小，容易从包埋材料中漏出．
（4）利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出两点）能多次重复利用、降低生产成本．
B．利用酵母菌制作果酒
（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，繁殖方法是出芽生殖．
（2）酵母菌异化作用的类型是兼性厌氧型；利用酵母菌制作果酒的原理可用反应式：C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2C2H5OH+2CO2+能量表示．
（3）果汁发酵后是否有酒精产生，可用重铬酸钾来检验．在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现灰绿色．
（4）若果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能（能、不能）将果汁中的糖发酵为醋酸，原因因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足．
（5）有一罐用葡萄糖液培养的酵母菌，由于混入氧气，酵母菌就有了两种呼吸类型．假使全部酵母菌都在分解葡萄糖，且两种呼吸消耗葡萄糖的速度相等．当罐内产生的CO2与酒精的mol数之比为2：1时，有酵母菌在进行有氧呼吸C．
A.$\frac{1}{2}$        B.$\frac{1}{3}$       C.$\frac{1}{4}$           D.$\frac{1}{5}$．

分析 海藻酸钠溶液固定酵母细胞的注意事项：
1、配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊．
2、海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡．
3、制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入
4、刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡．
果酒和果醋制作过程中的相关实验操作：
1、材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗．
2、灭菌：①榨汁机要清洗干净，并晾干．②发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒．
3、榨汁：将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁．
4、发酵：①将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约$\frac{1}{3}$的空间，并封闭充气口．②制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行．及时的监测．
③制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在前7～8d左右，并注意适时通过充气口充气．

解答 解：A．（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是防止高温杀死酵母菌．
（2）如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定化酵母细胞数目较少．
（3）细胞较大，所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是酶分子很小，容易从包埋材料中漏出．
（4）与直接接种酵母菌相比，利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的优点有：能多次重复利用、降低生产成本等．
B．（1）因葡萄皮上附着有许多的野生型酵母菌，故在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌．在适宜条件下，酵母菌进行出芽生殖．
（2）酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，故异化作用的类型是兼性厌氧型；利用酵母菌制作果酒的原理是无氧呼吸产生酒精，故反应式为：C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2C2H5OH+2CO2+能量．
（3）检测酒精，可用酸性重铬酸钾来检验，看是否出现灰绿色．
（4）若果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌为好氧型，发酵条件是氧气充足．
（5）设进行有氧呼吸的酵母菌为X，无氧呼吸的酵母菌为Y，根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应式及题干信息可得关系式：（6X+2Y）：2Y=2：1，解得：X；Y=1：3，因此进行有氧呼吸的酵母菌占$\frac{1}{4}$．
故答案为：
A．（1）防止高温杀死酵母菌
（2）固定化酵母细胞数目较少
（3）包埋法  酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
（4）能多次重复利用、降低生产成本
B．（1）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌   出芽生殖
（2）兼性厌氧型   C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2C2H5OH+2CO2+能量
（3）重铬酸钾  灰绿色
（4）不能．因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足．
（5）C

点评 本题考查细胞固定化技术与果酒的制作过程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．

练习册系列答案
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②孟德尔在做杂交实验时，先去雄，然后套袋处理．待雌蕊成熟时，对雌蕊人工传粉，再套袋．
③孟德尔创造性的运用假说演绎法方法，实验程序严谨．
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（4）组合三中的F1显性类型植株中，杂合子所占比例为$\frac{2}{3}$．
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