题目内容

5．新熊源的开发和利用会逐渐取代一些传统能源．现尝试用马铃薯块茎的淀粉制备燃料酒精：用酶将马铃薯淀粉降解成单糖，然后按照图的酒精发酵装置，进行操作．请分析回答：
（1）酵母菌发酵产生酒精的过程发生的场所是细胞质基质，其生理过程用方程式表示为C6H12O6 $\stackrel{酶}{→}$ 2CO2+2C2H5OH+能量．
（2）向发酵瓶中加入5g酵母菌，发酵初期，通气阀
①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于使酵母菌进行有氧呼吸，以便其增值：实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，其目的是排出部分CO2保持装置内气压平衡及pH值相对稳定．
（3）第3天，取出少量发酵液，滴加含有重铬酸钾的浓硫酸溶液来检测酒精．
（4）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值适宜，但酒精含量比预期低，主要原因是酵母菌数量．请设计简单的实验对此原因进行验证：
组别加酵母菌种的量三天后酒精含量
15g+
27g++
39g+++
411g++++
513g+++++
．

分析 酵母菌就可以进行有氧呼吸增值，也可以通过无氧呼吸产生酒精，分析反应条件进行作答．

解答 解：（1）酵母菌通过无氧呼吸产生大量酒精，其无氧呼吸的场所是细胞质基质，反应式为C6H12O6 $\stackrel{酶}{→}$ 2CO2+2C2H5OH+能量．
（2）图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变，通气阀1是进气口，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于酵母菌进行有氧呼吸，代谢快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期发酵；实验过程中，酵母菌进行酒精发酵，产生CO2，装置内气压升高，通气阀②需要偶尔短时间打开，排出部分CO2保持装置内气压平衡．
（3）重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生颜色反应，用来鉴定有酒精生成．
（4）影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值外，还有酵母菌数量等因素．可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量，以生成的酒精含量为因变量设置实验进行探究．在表格设计中要注意对照原则，等量原则和单一变量原则．

组别加酵母菌种的量三天后酒精含量
15g+
27g++
39g+++
411g++++
513g+++++
故答案为：
（1）细胞质基质  C6H12O6 $\stackrel{酶}{→}$ 2CO2+2C2H5OH+能量
（2）使酵母菌进行有氧呼吸，以便其增值 排出部分CO2保持装置内气压平衡及pH值相对稳定
（3）重铬酸钾
（4）酵母菌数量
组别加酵母菌种的量三天后酒精含量
15g+
27g++
39g+++
411g++++
513g+++++

点评 本题综合考查了微生物的利用、实验探究以及综合应用，题目综合属于中等偏上难度．

练习册系列答案
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18．下列有关生物进化的叙述中，不正确的是（　　）
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A．①③⑤ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
10．以下关于菌种保藏的叙述，错误的是（　　）
A．菌种保藏的目的是保持菌种的纯净
B．由于甘油管藏菌种在-20℃条件下进行，因此对甘油可不必灭菌
C．菌种的长期保存一般采用甘油管藏
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17．下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是（　　）
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B．发酵过程中只有乳酸菌发挥发酵作用
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B．酿酒和制作泡菜利用的是细胞呼吸的原理，所选用的微生物都能进行乳酸发酵
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13．在营养丰富、水分充足、气温适宜、黑暗密闭的环境下，分别培养下列生物，经过一段时间后，它们中仍能生存的是（　　）
A．乳酸菌B．白菜C．蘑菇D．毛霉

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