Question

15．某些農(nóng)作物秸稈富含纖維素，纖維素經(jīng)過水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再經(jīng)過發(fā)酵可以生產(chǎn)酒精．如圖是利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)酒精的大致流程，請回答下列問題：

（1）農(nóng)作物秸稈含有豐富的纖維素，纖維素要經(jīng)過纖維素分解菌分解成葡萄糖．人們常常從土壤中分離纖維素分解菌．分離纖維素分解菌常用的方法是剛果紅染色法．其實驗流程是：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落．
（2）纖維素分解菌能合成纖維素酶，纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少含有三種組分，即C₁酶、C_x酶、葡萄糖苷酶．前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將它分解成葡萄糖．
（3）圖中發(fā)酵階段常用的菌種是酵母菌，若要提高酒精的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中關(guān)鍵要控制好哪些條件？適宜的溫度、pH、通氣量．（至少填寫2項）．發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用酸性重鉻酸鉀來檢驗．
（4）利用葡萄能生產(chǎn)果酒，進而生產(chǎn)果醋，生產(chǎn)果醋常用的菌種是醋酸桿菌，醋酸桿菌與酵母菌在代謝類型上的區(qū)別是醋酸桿菌是好氧型，酵母菌是兼性厭氧型．

Answer 1

分析 1、分解纖維素的微生物的分離的實驗原理：
①土壤中存在著大量纖維素分解酶，包括真菌、細菌和放線菌等，它們可以產(chǎn)生纖維素酶．纖維素酶是一種復(fù)合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長．
②在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌．
2、參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧條件下，反應(yīng)式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在無氧條件下，反應(yīng)式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．
3、參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型．果醋制作的原理：
當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸．
當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰�，再將乙醛變�(yōu)榇姿幔?/p>

解答 解：（1）在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌．從土壤中分離纖維素分解菌的實驗流程是：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落．
（2）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少含有三種組分，即C₁酶、C_x酶、葡萄糖苷酶．前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將它分解成葡萄糖．
（3）參與酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌；若要提高酒精的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中關(guān)鍵要控制好溫度、pH、通氣量；酒精可以用酸性重鉻酸鉀來檢驗．
（4）醋酸桿菌的代謝類型是好氧型，酵母菌的代謝類型是兼性厭氧型．
故答案為：
（1）剛果紅   梯度稀釋   透明圈
（2）C₁酶、C_x酶、葡萄糖苷酶   纖維二糖
（3）適宜的溫度、pH、通氣量    酸性重鉻酸鉀
（4）醋酸桿菌是好氧型，酵母菌是兼性厭氧型

點評 本題考查土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價值、果酒和果醋的制作，對于此類試題，需要考生注意的細節(jié)較多，如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗步驟等，需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累．