Question

【題目】利用微生物的發酵作用為人類造福，歷史悠久，前景廣闊。從傳統發酵到現代大規模生產的發酵工程，不同微生物具有各自獨特的作用。回答下列相關問題：

（1）夏天，葡萄酒暴露在空氣中會變酸，這是因為當氧氣____（填“充足”或“缺乏”）、糖源____（填“充足”或“缺乏”）時，醋酸菌能利用乙醇產生醋酸。

（2）利用酵母菌釀制葡萄酒時，發酵裝置不進行嚴格滅菌仍能獲得良好的發酵效果，原因是____。葡萄酒中乙醇的濃度一般不會超過1—6%，原因是____。

（3）工業生產實踐中，可以先利用纖維素分解菌處理植物秸稈，再通過酵母菌發酵最終可以獲得乙醇。為了分離纖維素分解菌，需要配制____的選擇培養基。在對該培養基進行高壓蒸汽滅菌時，錐形瓶和試管口____（填“可以”或“不可以”）與滅菌桶壁接觸。

（4）某同學欲從牛的瘤胃中分離得到纖維素分解菌。他將牛的瘤胃菌種提取液接種到適宜的培養基中，調節pH及溫度至適宜條件，并持續通入無菌空氣。一段時間后發現培養基中幾乎沒有菌落，原因可能是____。

Answer 1

【答案】充足 缺乏 在缺氧且呈酸性的發酵液中酵母菌可以生長繁殖，而其他微生物的生長繁殖受抑制 乙醇濃度較高時會抑制酵母菌的生命活動 以纖維素為唯一碳源 不可以 瘤胃中的微生物為厭氧菌，接觸空氣后會死亡（要在無氧條件下培養）

【解析】

1、參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養兼性厭氧型。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：C6H12O62CO2+2C2H5OH+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。

（1）根據上述分析可知，夏天，葡萄酒暴露在空氣中會變酸，這是因為當氧氣充足、糖源缺乏時，醋酸菌能利用乙醇產生醋酸。

（2）由于酵母菌進行旺盛的發酵時發酵液屬于缺氧、酸性環境，而在缺氧且呈酸性的發酵液中酵母菌可以生長繁殖，而其他微生物的生長繁殖受抑制，所以利用酵母菌釀制葡萄酒時，發酵裝置不進行嚴格滅菌仍能獲得良好的發酵效果。由于乙醇濃度較高時會抑制酵母菌的生命活動，故葡萄酒中乙醇的濃度一般不會超過1-6%。

（3）纖維素分解菌能合成纖維素酶，將纖維素分解，從中獲取碳源，而其它微生物因不能合成纖維素酶而不能利用纖維素，故在工業生產實踐中，為了分離纖維素分解菌，需要配制以纖維素為唯一碳源的選擇培養基。在對該培養基進行高壓蒸汽滅菌時，錐形瓶和試管口不可以與滅菌桶壁接觸。

（4）由于瘤胃中的微生物為厭氧菌，接觸空氣后會死亡（要在無氧條件下培養），所以將牛的瘤胃菌種提取液接種到適宜的培養基中，調節pH及溫度至適宜條件，并持續通入無菌空氣，一段時間后會發現培養基中幾乎沒有菌落。