Question

【題目】葡萄酒是葡萄汁經酵母菌發酵而成的。釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示。回答下列問題：

（1）試管中的 X 溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優點是_____（答出兩點即可）。

（2）葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約 1/3 的空間，這種做法的目的是_______________（答出兩點即可）。

（3）某同學若用乙裝置進行發酵，并設置兩個不同處理組（乙 A 和乙 B），乙 A 裝置中保留一定量的氧氣，乙 B 裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時間內乙 A 和乙 B 中酒精含量的變化趨勢及乙 A 中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。 圖中曲線①、③依次表示_____、_____含量的變化趨勢。

（4）從細胞呼吸類型看，酵母菌屬于_____生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于_____（填“自養”或“異養”）生物。

（5）若某高校改進裝置采用如圖所示的發酵罐進行葡萄酒主發酵過程的研究，下列敘述錯誤的是：

________。

A.夏季生產果酒時，常需對罐體進行降溫處理

B.乙醇為揮發性物質，故發酵過程中空氣的進氣量不宜太大

C.正常發酵過程中罐內的壓力不會低于大氣壓

D.可以通過監測發酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發酵

（二）毛角蛋白Ⅱ型中間絲（KIF-Ⅱ）基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。KIF-Ⅱ 基因的高絨質絨山羊的簡單流程如圖：

（1）轉基因過程用到的工具酶有_____和_____。

（2）在過程②中，用_____處理將皮膚租住分散成單個成纖維細胞。由于人們對動 物細胞所需營養物質還沒有完全搞清楚，因此在培養細胞時需在培養基中加入一定量的_______，在培養過程中，應將培養瓶置于_____中培養。

（3）若要獲得多只相同的轉基因山羊，可進行胚胎分割和胚胎移植。 下列關于采用移植技術的敘述，正確的是 ________

A．采取激素注射等方法對轉基因山羊作超數排卵處理

B．體外培養發育到原腸胚期的胚胎即可進行移植

C．使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應

D．利用胚胎分割技術，同卵雙胎較同卵多胎成功率更高

Answer 1

【答案】不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染 為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發酵旺盛時汁液溢出 乙 A 中的氧氣 乙 A 中的酒精 兼性厭氧 異養 B 限制性核酸內切酶 DNA 連接酶 胰蛋白酶 動物血清 CO2培養箱 D

【解析】

1、果酒制作的原理：（1）在有氧條件下，反應式如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；（2）在無氧條件下，反應式如下：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養需氧型。果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。3、分析題圖：圖示為釀制葡萄酒的兩個簡易裝置，甲裝置中，A為葡萄汁，能為酵母菌提供碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子；X溶液能夠吸收酵母菌酒精發酵產生的CO2。乙裝置需要定期擰松瓶蓋排氣。

（一）（1）試管中的X溶液能夠吸收酵母菌酒精發酵產生的CO2有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩定，果酒制作過程中除了能產生酒精，也會釋放二氧化碳，因此要每隔12小時左右（一定的時間）將瓶蓋擰松一次，將二氧化碳排出。與乙裝置相比，甲裝置的優點是不需要開蓋放氣、避免了因開蓋引起的雜菌污染。

（2）葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又可以防止發酵旺盛時汁液溢出。

（3）某同學若用乙裝置進行發酵，并設置兩個不同處理組（乙A和乙B），乙A裝置中保留一定量的氧氣，酵母菌先進行有氧呼吸消耗氧氣，氧氣減少，然后再進行無氧呼吸產生酒精和CO2，酒精含量增加，乙B裝置中沒有氧氣，只進行無氧呼吸，產生酒精和CO2，酒精含量一開始增加，因此在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時間內乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線①，乙A中酒精含量的變化趨勢如曲線③，乙B中的酒精含量的變化趨勢如曲線②。

（4）酵母菌在有氧和無氧條件下均能生存，需要消耗營養物質，其異化作用類型是兼性厭氧型，其同化類型為異養型。

（5）產生酒精表明此時已經進行無氧呼吸，無氧呼吸過程中不能充氣，否則會抑制酵母菌的無氧呼吸，B錯誤，故選B。

（二）（1）轉基因過程中，獲取外源基因需要用限制性核酸內切酶對含有該基因的DNA片段進行切割，再利用DNA連接酶將目的基因了解到運載體上形成重組DNA。

（2）②表示動物細胞培養過程，該過程中常用胰蛋白（或膠原蛋白）酶處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養細胞時需在培養基中加入一定量的動物血清，以補充合成培養基不含有的成分；在培養過程中應將培養瓶置于CO2培養箱培養，以維持pH的穩定。

（3）轉基因山羊克隆繁殖，屬于無性生殖，不需要超數排卵處理，A錯誤；進行移植的胚胎是桑椹胚或囊胚，B錯誤；受體對移植的旺胎幾乎不發生免疫排斥反應，因此無需使用免疫抑制劑，c錯誤；利用旺胎分割技術，同卵雙胎較司卵多胎成功率更高，D正確。