2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练：第11题
一、原题
1．（2023·全国乙卷）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。
回答下列问题。
（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。
（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。
（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
（4）本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 。
二、基础
2．（2018·河南模拟）某些农作物秸秆窗含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：
（1）农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌。当培养基中以 为唯一碳源时，可筛选纤维素分解菌，可以在培养基中加入 染料，挑选产生 的菌落，用到的培养基应采用 灭菌。
（2）纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为他至少含有三种成分，即 。
（3）图中发酵阶段常用的菌种是 ，发酵后是否有酒精产生，可以用 来检验。
（4）利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是 。
3．乙醇等“绿色能源“的开发备受世界关注．利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
（1）玉米秸秆预处理后，应该选用 酶和 酶形成纤维二糖，再使用 酶使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）从以下哪些微生物中可以提取上述酶？ （多选）
A．酿制果醋的醋酸菌
B．生长在腐木上的霉菌
C．制作酸奶的乳酸菌
D．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 （按功能分），培养基中的碳源为 ．
（4）发酵阶段需要的菌种是 ，生产酒精时要控制的必要条件是 ．
4．某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精．如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：
（1）农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖．人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌．分离纤维素分解菌常用的方法是 ．其实验流程是；土壤取样→选择培养→ →将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生 的菌落．
（2）纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即 ．前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将它分解成葡萄糖．
（3）图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌，在酒精发酵时一般将温度控制在 ℃．发酵后是否有酒精产生，可以用 来检验．
（4）利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌，醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是
5．（2017高二下·太原期中）乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注．利用玉米秸杆生产燃料酒精的大致流程如图所示：
（1）玉米秸杆经预处理后，应该选用 酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）从以下哪些生物中可以提取上述酶（多选） ．
A．酿制果醋的醋酸菌 B．生长在腐木上的酶菌
C．制作酸奶的乳酸菌 D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E．反刍动物瘤胃中生存的某些生物
（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 （按功能分），培养基中的碳源为 ．
（4）发酵阶段需要的菌种是 ，在产生酒精时要控制的必要条件是 ．
6．（2016高三上·汕头期中）“节约一张纸，增添一片绿”．纸的主要成分是木质纤维，以纤维素类物质生产燃料乙醇的研究越来越受重视．
（1）该技术需要从土壤中获得纤维素分解菌，获得该菌的方法是在含有纤维素的培养基上．加人 染料，筛选周围有 的菌落．其产生的分解纤维素的酶至少包括 三种组分．在这三种酶协同作用下，纤维素最终被水解成 ．
（2）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是 ，在 的发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物受到抑制．发酵过程中，检测该菌数量可采用 法计数，示意图A和B中． 表示的是用该法接种培养后得到的结果．
7．果醋有消除疲劳和减肥等功效，该饮料深受广大女士的喜爱．某果酒厂的果酒滞销，计划将生产的部分果酒“转变”为果醋．研究人员设置了如图所示的装置，请据图分析回答：
（1）果酒和果醋的制作分别利用了 （填微生物名称）；果醋制作时温度应控制在 ．
（2）由果酒转变成果醋的制作过程中，需要改变的环境条件是 和 ．
（3）乙瓶为发酵瓶，你认为甲、丙两个装置瓶中，盛有果酒和果醋的装置瓶分别是 、 ．在装置瓶乙中，发酵菌先将乙醇变为 ，最后变为醋酸．
（4）可以用经过酸化的 来检验生产出的果醋中是否含有酒精．
8．（2023高二下·玉溪期末）如图为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答下列问题：
（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行 再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）用 对上述装置进行消毒后，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30℃环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量 。装置中d处设计成弯曲形状的目的是 。
（3）10天之后，利用酸性条件下的 对出料口c取样的物质进行检验，若出现 现象，说明产生了酒精。
（4）产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在 环境中，适时打开 向发酵液中充气。发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是 。
三、提高
9．（2020高二上·云南期中）现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。如图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：
（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在 的环境中。将从 土壤中获得的微生物培养在以纤维素为 、并加入 的
培养基上筛选周围有 的菌落。
（2）如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且 三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性 （选填一定相同、不一定相同、一定不同），可以通过对纤维素酶分解纤 维素后所产生的 进行定量测定。
（3）根据测定结果 ， ①环节常选择木霉 ，
则 ②中获得的酶至少包括 三个组分。
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是 。
（5）若采用稀释涂布平板法时，在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是 ；若采用平板划线法，操作时，接种环通过 灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是 。
10．（2023高二下·白山期末）利用山楂制作果酒、果醋的流程如图1所示。回答下列与发酵相关的问题：
（1）处理山楂的方法主要是清洗干净，晾至山楂表面无水，该步骤相当于对山楂进行了 （填“消毒”或“灭菌”）。酒精发酵前加入适量的白砂糖主要是为酵母菌提供 。
（2）白砂糖添加量对酒精生成量的影响情况如图2所示，白砂糖的添加量为 左右最为合理。加入的白砂糖要适量，不能过量的原因可能是 。
（3）工业上酿制山楂醋通常有两条途径：一条途径需要经过两次发酵，即先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种某种细菌进一步发酵获得果醋；另—条途径是向捣碎的山楂汁中直接接种 ，经过一次发酵制成。在发酵过程中需要向发酵液中持续通入 .
（4）泡菜具有独特的风味，我国的泡菜品种较多，但它们的制作过程基本类似，都是主要利用 进行发酵。
11．（2023高二下·仁寿期中）某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒得基本流程和装置示意图如下。请回答：
（1）在葡萄浆装瓶前，需将发酵瓶清洗干净，并用 进行消毒。制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，待酵母悬液中出现 即可。
（2）装瓶开始的一段时间，发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发酵过程中，发酵瓶中酒精的含量变化是 。
（3）下列关于装置中有水弯管作用的叙述，错误的是____。
A．隔绝气体出入 B．使发酵瓶内外的压强基本平衡
C．减少杂菌污染 D．有利于发酵瓶内形成缺氧环境
（4）实验中判断发酵完毕的依据是____。
A．发酵瓶中pH开始下降 B．发酵瓶中停止出现气泡
C．发酵瓶中酒精浓度达到30% D．发酵瓶中酵母菌数量急剧减少
（5）欲利用葡萄酒制作果酒，发酵瓶中应加入的菌种是 ，该菌种在 条件下能将乙醇转化为醋酸。
12．（2023高二下·南阳期中）曹操《短歌行》中有“何以解忧 惟有杜康”的叙述，杜康酒是洛阳市特色名酒，历史悠久，《礼记·月令》记载的酿酒“六必”原则：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，麴(通曲)蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火齐必得，兼用六物，大酋监之，毋有差贷”(注：麴蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮)。请回答下列问题：
（1）“麴蘖必时，湛炽必洁”要求曲蘖供应必须适时，浸曲、浸米、蒸米必须保持清洁，古文里的“麴”指的是 (微生物)，湛炽必洁的目的是 。
（2）某同学在进行家庭果酒酿造实验时，通常果汁装入发酵瓶需预留1/3的空间，原因是 (答出两点)。在果酒制作完成的基础上进行乙酸发酵制作果醋时，需要改变的发酵条件是 (答出两点)。
（3）某实验室研究了初始酒精浓度对乙酸含量的影响，结果如图所示。据图分析，当以果酒发酵液为基础进行乙酸发酵时，在温度和氧气适宜的条件下，能够提高乙酸产量的合理操作是 (答出一点即可)。
13．（2023·天津市模拟）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题：
（1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
（2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于 （填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。
（3）在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 （填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 （答出1点即可）。
14．（2023·铜仁模拟）刺梨是贵州的特产，富含超氧化物歧化酶和维生素C、花青素等营养物质，为发展当地特色农业，建设新农村，某地决定以刺梨为原料制作高品质饮料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。回答下列问题：
（1）刺梨鲜果经分选清洗破碎压榨后，要对榨汁进行澄清处理，像破碎形成的果泥中加入 处理一段时间，既能提高出汁率，又能提高果汁的澄清度，该方法处理果泥时，需要控制适宜反应温度，原因是 。
（2）在发酵Ⅰ阶段的前期，向果汁中通入氧气的作用是 ，在发酵II阶段，也需要向发酵液中通入氧气的原因是 。
（3）为保证刺梨酒的品质，技术人员需定期对发酵液的酒精浓度进行检测，检测的原理是酒精与 反应，通过比对 来确定发酵液中酒精的浓度。
（4）在发酵过程中，为判断发酵液中杂菌是否超标，可抽取一定量的发酵液，通过 法接种到培养基上，对杂菌进行计数以判断杂菌是否超标。
四、培优
15．（2023·毕节模拟）蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识，回答下列问题：
（1）获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的 ，使浑浊的果汁变得澄清。储存在 （填一种细胞器）中的蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下热稳定性较好）的提取可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是 （填字母）。
a.清水+甲醇b.盐酸+乙醇c.柠檬酸+丙酮d.柠檬酸+乙醇
（2）含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是 。
（3）酿制蓝莓果酒时，菌种来自于 。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中 。
（4）酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是 。
（5）与醋酸菌相比，酵母菌在细胞结构上的主要特点是 。
16．（2023高二下·浙江月考）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种。图1是工业化生产酵母菌的流程，图2是耐高糖和耐酸特性的酵母菌工业化生产装置示意图。
回答下列问题：
（1）图1中标号① 的操作目的是 ；② 常用方法是 。
（2）实验室用高浓度葡萄糖筛选经诱变处理后的野生酵母菌，经多次传代培养以获得目标菌株。最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和 。纯化菌株时，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的原因是 。培养过程中定期取样并用 （工具）进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选育出来的菌种具有稳定的 。
（3）图2发酵罐通过传感器监测发酵液酒精浓度、温度、氧气、pH等物质、环境的变化，其中pH需控制在 （填“酸性”或“碱性”）环境下。图中3为搅拌器，可以加快酵母菌繁殖速率，其原理是 。
（4）工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，可通过 方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，则可用 法进行提取。若由酒精发酵转变成醋酸发酵时，需要改变的环境条件是 。若在外界环境条件适宜的情况下，并未产生乙酸的最可能原因是 。
答案解析部分
1．【答案】（1）菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖
（2）为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）；①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
（3）制造无氧环境；排出二氧化碳；酸性的重铬酸钾溶液
（4）葡萄糖；节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）纤维素酶能够水解纤维素，所以菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖。
故答案为：菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖。
（2）细胞中很多结构物质都含有氮元素，比如核酸、蛋白质和磷脂都含有氮元素，因此氮源的主要作用是为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌，需要主要的事项包括：①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
故答案为：为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）；①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
（3）酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精，所以拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，所以适时拧松瓶盖是为了排出二氧化碳。检测乙醇（酒精）可以用酸性的重铬酸钾溶液。
故答案为：制造无氧环境；排出二氧化碳；酸性的重铬酸钾。
（4）菌T能够将秸秆中的纤维素水解成葡萄糖，而葡萄糖可以作为酵母菌产生乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式用的原料是粉碎的秸秆，不需要利用粮食，因此优点是节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广。
故答案为：葡萄糖；节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广。
【分析】（1）酵母菌：
①形态结构：酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为1~30um，呈圆形、椭圆形等。
②繁殖：酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽生殖方式进行。
③生存的环境：酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。
④代谢类型：异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
反应式：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
（2）高压蒸汽灭菌：工具为高压蒸汽灭菌锅，100kPa、121℃下维持15～30min（锅内盛适量水并煮沸），主要用于能耐高温的物品，如培养基、无菌水、移液管。此法能留住培养基的水分。
（3）酒精检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。检验步骤：先在试管中加入发酵液2mL再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4溶液3滴，震荡均匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，震荡试管，观察颜色的变化。
2．【答案】（1）纤维素；刚果红；透明圈；高压蒸汽灭菌
（2）C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶
（3）酵母菌；酸性重铬酸钾
（4）醋酸杆菌
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：分解纤维素的微生物的分离的实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶．纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。（1）纤维素分解菌可以分解纤维素，而其他细菌不可以，因此其培养基应该以纤维素为唯一碳源；在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌；微生物培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶。（3）图中酒精发酵的菌种是酵母菌，产生的酒精可以用酸性重铬酸钾检测；生成醋酸常用的菌种是醋酸杆菌。
【分析】掌握纤维素酶的种类、及筛选分解纤维素的微生物的方法、培养基的灭菌方法、及果酒和果醋制作流程及酒精检测是解题的关键。分解纤维素的酶是复合酶由C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，最主要是第三种酶，筛选纤维素分解菌通常用刚果红染色法。刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解成纤维二糖和葡萄糖后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中出现以分解菌为中心的透明圈。培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌。
3．【答案】（1）C1；CX；葡萄糖苷
（2）B；D
（3）选择培养基；纤维素
（4）酵母菌；无氧（密闭）
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：（1）植物秸秆的主要成分是纤维素，需要使用纤维素酶才能将其分解，纤维素酶包括C1酶和CX酶及葡萄糖苷酶．故玉米秸秆预处理后，应选用C1酶和CX酶形成纤维二糖，再使用葡萄糖苷酶使之转化为发酵所需的葡萄糖．（2）由于纤维素分解酶存在于分解纤维素的微生物中，故应从富含纤维素的环境中去寻找纤维素分解菌，则应从生长在腐木上的霉菌或反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中提取．故选：BD．（3）若筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基．（4）酒精发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精时要控制的必要条件是无氧（密封、密闭）．
故答案为：（1）C1 CX 葡萄糖苷 （2）BD（3）选择培养基 纤维素 （4）酵母菌 无氧（密闭）
【分析】1、用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程．植物秸秆中的有机物主要是纤维素，纤维素分解菌产生的纤维素酶能将其水解成葡萄糖.2、从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株．筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，并且需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测.3、酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，常作为酒精发酵的微生物．
4．【答案】刚果红染色法；梯度稀释；透明圈；C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶；纤维二糖；18——25；酸性重铬酸钾；醋酸杆菌是好氧性的，酵母菌是兼性厌氧型
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）刚果红能与纤维素形成红色复合物，而刚果红对纤维二糖和葡萄糖无此作用，分离纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法，其实验流程是土壤取样 →选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落．（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，其中的C1酶和Cx酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
（3）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右最适合酵母菌繁殖，酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18﹣25℃；酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验．
（4）醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是：醋酸杆菌是好氧性的，酵母菌是兼性厌氧型．
【分析】1、刚果红染色法特指纤维素的染色法，刚果红能与纤维素形成红色复合物，对纤维二糖和葡萄糖无作用；在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚 果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红﹣纤维素的复合物就无法生形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明 圈，可用此来鉴别纤维素或纤维素分解菌的分解作用．
2、分离纤维素分解菌的实验流程是：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落．
3、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
4、酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18﹣25℃．
5、在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色．
6、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，醋酸杆菌的代谢类型是异养好氧型．
5．【答案】（1）纤维素
（2）B、E
（3）选择培养基；纤维素
（4）酵母菌；无氧
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类
【解析】【解答】解：（1）玉米秸杆的细胞壁的主要成分是纤维素，所以其经过预处理后应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．（2）由于纤维素酶存在于分解纤维素的微生物中，故应从富含纤维素的环境中去寻找纤维素分解菌，则应从生长在腐木上的霉菌和反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中提取．故选：B、E．（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的碳源为纤维素．（4）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，其反应式为C6H12O6 2C2H5OH+2C02+少量能量，所以生产酒精时要控制的必要条件是无氧（密封、密闭）．
【分析】1、植物秸秆中的有机物主要是纤维素，纤维素分解菌产生的纤维素酶能将其水解成葡萄糖.2、从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株．筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，并且需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测．
6．【答案】（1）刚果红；透明圈；C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；葡萄糖
（2）酵母菌；缺氧呈酸性；稀释涂布平板（法）；B
【知识点】微生物的分离和培养；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：（1）纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，刚果红可以与纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌．因此，刚果红染色法能通过颜色反应直接对微生物进行筛选．纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．（2）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是酵母菌，在缺氧呈酸性的发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物受到抑制．发酵过程中检测该菌数量可采用稀释涂布平板（法）法计数，示意图A和B中，A表示平板划线法，B表示稀释涂布平板法．
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落．②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．纤维素分解菌可以产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶．金属接种工具常用灼烧灭菌．刚果红染液与纤维素呈红色，纤维素分解菌在含有刚果红染液的培养基中形成的菌落会出现透明圈，可以用来鉴别纤维素分解菌．
7．【答案】酵母菌和醋酸菌 ；30～35℃；温度；氧气；甲；丙；乙醛；重铬酸钾
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）果酒发酵的菌种是酵母菌，果醋发酵的菌种是醋酸菌；果酒发酵过程中应将温度控制在18﹣25℃，果醋制作时温度应控制在30﹣35℃．
（2）由于醋酸菌最适宜的生长温度为30﹣35℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生醋酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和通入氧气．
（3）甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，因此含有酒精；乙装置通入无菌空气，进行的是醋酸发酵，其产物醋酸应在丙装置中．由图可知，装置瓶乙中是醋酸菌利用酒精产生醋酸的过程，在氧气充足的条件下，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸．
（4）酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精．
【分析】根据题意和图示分析可知：图示是将果酒“转变”为果醋的流程图解，其中甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，而乙装置通入无菌空气，进行的是醋酸发酵．
8．【答案】（1）冲洗
（2）体积分数为70%的酒精；CO2；防止排气时空气中微生物的污染
（3）重铬酸钾溶液；灰绿色
（4）30～35 ℃；气阀a；酵母菌进行酒精发酵不需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为乙酸需要氧气才能进行
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行冲洗， 再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）先用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30℃环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量CO2，装置中d处设计成弯曲形状可防止排气时空气中微生物的污染。
（3）在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应，变成灰绿色。故10天之后，利用酸性条件下的重铬酸钾溶液，对出料口c取样的物质进行检验，若出现灰绿色现象，说明产生了酒精。
（4）产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在30～35 ℃环境中，适时打开气阀a，向发酵液中充气。发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是酵母菌进行酒精发酵不需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为乙酸需要氧气才能进行。
【分析】果酒、果醋的制作： （1）将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 （2）取新鲜水果，用清水冲洗1~2次，沥干。 （3）用榨汁机榨取果汁，装入发酵瓶中，要留有大约1/3的空间，盖好瓶盖。 （4）将温度控制在18~30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12小时左右拧松瓶盖一次，此后在拧紧瓶盖。发酵时间为10到12天。可用过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监控。 （5）当果酒制作完成后，打开瓶盖盖上一层纱布，进行果醋的发酵。发酵温度为30~35℃，时间为7到8天。
9．【答案】（1）富含纤维素；唯一碳源；刚果红；透明圈
（2）不一定相同；葡萄糖
（3）C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶
（4）酵母菌
（5）检测培养基灭菌是否合格；灼烧；将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落
【知识点】微生物的分离和培养；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）富含纤维素的环境中纤维素分解菌较多，环节①目的是筛选能分解纤维素的微生物，需要的微生物大多分布在富含纤维素的环境中。需要将该微生物培养在以纤维素为唯一碳源的培养基上，再用刚果红染液鉴定，筛选培养基上周围有透明圈的菌落。（2）如果从三个菌落中获得三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则三种酶液的活性也不一定相同，原因是纤维素酶的活性不一定相同；可以通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。（3）根据测定结果，如果①环节常选择木霉，则②中获得的酶是纤维素酶。该酶至少包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三个组分。（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是酵母菌。（5）在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是检测培养基灭菌是否合格；接种环常采用灼烧灭菌法灭菌；在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落。
【分析】1、分析图示过程：据图①表示筛选纤维素分解菌，②和③表示发酵产纤维素酶的过程，④⑤表示酵母菌无氧发酵产生酒精的过程。2、结合图示过程，找出与教材内容的衔接点，分析相关技术方法的原理、注意问题，用科学规划的语言答题。
10．【答案】（1）消毒；碳源
（2）15%；加入过量的白砂糖可能会导致酵母菌失水，影响酵母菌的代谢活动甚至使其死亡
（3）醋酸菌；无菌空气
（4）乳酸菌
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作；灭菌技术
【解析】【解答】（1）处理山楂的方法主要是清洗干净，晾至山楂表面无水，该步骤较为温和，不会杀死山楂皮上附着的酵母菌，所以该步骤相当于对山楂进行了消毒。白砂糖属于糖类，可以作为碳源，所以酒精发酵前加入适量的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源。
（2）结合题图可知白砂糖添加量为15%左右时，酒精的生成量最大，利于发酵。加入的白砂糖要适量，不能过量的原因可能是加入过量的白砂糖可能会导致酵母菌失水，影响酵母菌的代谢活动甚至使其死亡。
（3）工业上酿制山楂醋通常有两条途径：一条途径需要经过两次发酵，即先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种某种细菌进一步发酵获得果醋；另一条途径是经过一次发酵制成，向捣碎的山楂汁中直接接种醋酸菌，醋酸菌在有氧条件下会将糖类氧化分解产生醋酸，所以在发酵过程中需要向发酵液中持续通入无菌空气。
（4）泡菜的腌制主要利用乳酸菌发酵产生乳酸。
【分析】1、消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物，灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
2、乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
11．【答案】（1）70％酒精；气泡
（2）减少；增加
（3）A
（4）B
（5）醋酸菌/醋酸杆菌；有氧
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）在葡萄浆装瓶前，要对发酵瓶清洗需并用体积分数为70%的酒精消毒。由于一开始选用的是干酵母，干酵母处于休眠状态，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，就是为了让酵母活化，待酵母悬液中出现气泡，说明酵母菌不在处于休眠状态。
故答案为：70%酒精；气泡。
（2）装瓶后开始一段时间，酵母菌会进行有氧呼吸，消耗瓶内氧气，导致发酵瓶中溶解氧的含量下降。发酵过程中，酵母菌进行无氧呼吸，会产生酒精和二氧化碳，使发酵瓶中酒精的含量增加。
故答案为：减少；增加。
（3）果酒发酵要在无氧环境中进行，该装置弯管中的水可以阻止空气进入，减少杂菌污染，创造了缺氧环境，也可以将产生的CO2排出，使得使发酵瓶内外的压强基本平衡，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A。
（4）发酵完毕也就是酵母菌不再进行无氧呼吸，而酵母菌无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳，所以 实验中判断发酵完毕的依据是发酵瓶中停止出现气泡，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
（5）欲利用葡萄酒制作果醋，需要产生醋酸，所以发酵瓶中应加入的菌种是醋酸菌（醋酸杆菌），醋酸杆菌在有氧条件下能将乙醇氧化为醋酸。
故答案为：醋酸菌（醋酸杆菌）；有氧。
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，是一种单细胞真菌，真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧型，适宜条件下进行出芽生殖。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。
2、果醋制作菌种是醋酸菌，原核生物，代谢类型为异养需氧型，以二分裂方式增殖。原理如下：
（1）当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸。（2）当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。
12．【答案】（1）酵母菌；避免杂菌污染
（2）有利于酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖；防止发酵液溢出；将温度升至30～35℃；通入无菌空气
（3）适当降低初始酒精浓度
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）分析题意，本过程主要是果酒的发酵过程，果酒发酵时需要的“麴”是发酵所需的微生物，指酵母菌；为避免杂菌污染，故要求做到湛炽必洁。
（2）果汁装入发酵瓶需预留1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，还可防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；果醋发酵所需的菌种是酵母菌，酵母菌是一种需氧菌，故在果酒制作完成的基础上进行乙酸发酵制作果醋时，需要改变的发酵条件是将温度升至30～35℃；并通入无菌空气。
（3）依据图中数据可知，乙酸发酵的最适初始酒精浓度是 6%，酒精浓度为10%时乙酸含量最低，此时，若要尽快提高乙酸产量，可采取的措施有 适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应，适当提高温度等，由于该过程是在温度和氧气适宜的条件下进行的，故需要适当降低初始酒精浓度。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：在有氧条件下进行有氧呼吸、大量繁殖；在无氧条件下，进行酒精发酵。因此，应先通气后密封，通气的目的是让酵母菌大量繁殖，密封的目的是让酵母菌进行酒精发酵。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
13．【答案】（1）蛋白质；碳源
（2）蛋白酶；脂肪酶；氨基酸；异养好氧
（3）原核生物；酒精和二氧化碳；酒精、乳酸、食盐（答一个即可）
【知识点】果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。
（2）米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。
（3）乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
【分析】（1）培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基种类：①按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。②按功能可分为选择培养基和鉴别培养基。成分：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
（2）果酒制作的菌种为酵母菌，新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作原理是：在有氧的条件下，进行有氧呼吸酵母菌大量繁殖，无氧的条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
14．【答案】（1）果胶酶；温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率高
（2）酵母菌在有氧条件下大量繁殖；醋酸菌为需氧菌，在有氧条件下可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸
（3）酸性的重铬酸钾；颜色深浅
（4）稀释涂布平板
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的主要成分为果胶和纤维素，刺梨鲜果经分选清洗破碎压榨后，要对榨汁进行澄清处理，像破碎形成的果泥中加入果胶酶处理一段时间，既能提高出汁率，又能提高果汁的澄清度。酶的活性受温度影响大，所以需要控制适宜反应温度，因为温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率高。
（2）在发酵Ⅰ阶段的前期，需增加酵母菌的数量，所以通入氧气的作用是使酵母菌在有氧条件下大量繁殖。发酵II阶段，为醋酸菌利用酒精产生醋酸的过程，醋酸菌为需氧菌，可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸，该过程需要氧气。
（3）检测酒精用酸性的重铬酸钾，酒精与酸性的重铬酸钾反应，会由橙红色变成灰绿色，通过比对颜色深浅来确定发酵液中酒精的浓度。
（4）对菌种计数一般采用稀释涂布平板法，在发酵过程中，可抽取一定量的发酵液，通过稀释涂布平板法接种到培养基上，对杂菌进行计数以判断杂菌是否超标。
【分析】1、与酒与醋的生产有关的微生物，分别是酵母菌（真菌）和醋杆菌（细菌），它们各有不同的菌种，菌种的不同，所产生的酒和醋的风味也不同。酿酒所用的原料是葡萄或其它果汁，酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖进行酒精发酵；果醋的制作是以果酒为原料，利用醋酸杆菌，将酒精氧化成醋酸的过程。
2、发酵Ⅰ阶段发酵的菌种主要是酵母菌，在发酵II阶段，发酵菌种主要是醋酸菌，醋酸菌为需氧菌，可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸。
15．【答案】（1）半乳糖醛酸；液泡；d
（2）避免温度过高导致蓝莓花青素分解
（3）附着在蓝莓果皮上的野生型酵母菌；酵母菌可以生长繁殖，其他微生物无法适应这一环境而受到抑制
（4）醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30～35℃，醋酸菌大量生长繁殖产生醋酸
（5）有以核膜为界限的细胞核
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。花青素是储存在液泡中的色素。甲醇有毒，盐酸具有腐蚀性，丙酮有毒，因此考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，较好的方案是柠檬酸+乙醇，即d正确，故答案为：d。
（2）花青素在60℃以下热稳定性较好，高温会导致花青素分解，因此含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是避免干燥时温度过高导致花青素分解。
（3）酿制蓝莓果酒时，菌种来自于附着在蓝莓果皮上的野生型酵母菌。由于在缺氧、呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，其他微生物无法适应这一环境而受到抑制，因此通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理。
（4）醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30～35℃，酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，是因为醋酸菌大量生长繁殖产生了醋酸。
（5）醋酸菌为原核生物，由原核细胞构成，酵母菌为真核生物，由真核细胞构成，与原核细胞相比，真核细胞最主要的特点是有以核膜为界限的细胞核。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
16．【答案】（1）扩大培养；缩短菌种在发酵缸中发酵的时间；灭菌；高压蒸汽灭菌
（2）划线分离法；将聚集的菌体逐步稀释以得到单菌落；培养皿和涂布器；遗传特性和生产能力
（3）酸性；搅拌能增加发酵液中的溶解氧，可使其与营养物质充分接触利于该菌增殖
（4）过滤、沉淀或离心；真空发酵；通入氧气，提高温度；缺少醋酸菌
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）菌种选育后需进行菌体的繁殖，故图1中标号①的操作是扩大培养；该操作目的是增加菌体数量从而缩短菌种在发酵缸中发酵的时间；配制培养基后需对培养基进行灭菌处理，故标号②的操作为灭菌；培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。
（2）最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和划线分离法，前者可用于活菌计数，后者操作简便，各有优劣；采用划线分离法纯化菌株时，主要是通过划线将聚集的菌体逐步稀释，从而增大菌体间的距离，进而分离出单个菌体，最终形成单菌落，故在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线；稀释涂布平板法可用于活菌计数，该方法用的工具为培养皿和涂布器；最终选育出来的菌种具有稳定的遗传特性和生产能力，满足人们的需要。
（3）选育的酵母菌具有耐高糖和耐酸特性，故发酵液应保持酸性环境；搅拌器搅拌能增加发酵液中的溶解氧，并使菌体与营养物质充分接触，使代谢增强，从而加快酵母菌繁殖。
（4）工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，由于酵母菌质量和体积均较大，且不溶于发酵液，故可通过过滤、沉淀或离心方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，由于酒精易挥发，则可用真空发酵法进行提取；若由酒精发酵转变成醋酸发酵时，醋酸菌发酵的适宜温度比酒精发酵高，且需要氧气参与，故需要改变的环境条件是通入氧气，提高温度；若在外界环境条件适宜的情况下，并未产生乙酸的最可能原因是缺少醋酸菌，菌种数量不够使得发酵难以进行。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；
（2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
2、发酵工程就是通过研究改造发酵作用的菌种，并应用现代技术手段控制发酵过程来大规模工业化地生产发酵产品。
1 / 12023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练：第11题
一、原题
1．（2023·全国乙卷）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。
回答下列问题。
（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。
（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。
（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
（4）本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 。
【答案】（1）菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖
（2）为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）；①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
（3）制造无氧环境；排出二氧化碳；酸性的重铬酸钾溶液
（4）葡萄糖；节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）纤维素酶能够水解纤维素，所以菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖。
故答案为：菌T能够分泌纤维素酶，将纤维素分解生成葡萄糖。
（2）细胞中很多结构物质都含有氮元素，比如核酸、蛋白质和磷脂都含有氮元素，因此氮源的主要作用是为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌，需要主要的事项包括：①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
故答案为：为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）；①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。
（3）酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精，所以拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，所以适时拧松瓶盖是为了排出二氧化碳。检测乙醇（酒精）可以用酸性的重铬酸钾溶液。
故答案为：制造无氧环境；排出二氧化碳；酸性的重铬酸钾。
（4）菌T能够将秸秆中的纤维素水解成葡萄糖，而葡萄糖可以作为酵母菌产生乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式用的原料是粉碎的秸秆，不需要利用粮食，因此优点是节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广。
故答案为：葡萄糖；节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广。
【分析】（1）酵母菌：
①形态结构：酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为1~30um，呈圆形、椭圆形等。
②繁殖：酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽生殖方式进行。
③生存的环境：酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。
④代谢类型：异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
反应式：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
（2）高压蒸汽灭菌：工具为高压蒸汽灭菌锅，100kPa、121℃下维持15～30min（锅内盛适量水并煮沸），主要用于能耐高温的物品，如培养基、无菌水、移液管。此法能留住培养基的水分。
（3）酒精检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。检验步骤：先在试管中加入发酵液2mL再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4溶液3滴，震荡均匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，震荡试管，观察颜色的变化。
二、基础
2．（2018·河南模拟）某些农作物秸秆窗含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：
（1）农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌。当培养基中以 为唯一碳源时，可筛选纤维素分解菌，可以在培养基中加入 染料，挑选产生 的菌落，用到的培养基应采用 灭菌。
（2）纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为他至少含有三种成分，即 。
（3）图中发酵阶段常用的菌种是 ，发酵后是否有酒精产生，可以用 来检验。
（4）利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是 。
【答案】（1）纤维素；刚果红；透明圈；高压蒸汽灭菌
（2）C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶
（3）酵母菌；酸性重铬酸钾
（4）醋酸杆菌
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：分解纤维素的微生物的分离的实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶．纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。（1）纤维素分解菌可以分解纤维素，而其他细菌不可以，因此其培养基应该以纤维素为唯一碳源；在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌；微生物培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶。（3）图中酒精发酵的菌种是酵母菌，产生的酒精可以用酸性重铬酸钾检测；生成醋酸常用的菌种是醋酸杆菌。
【分析】掌握纤维素酶的种类、及筛选分解纤维素的微生物的方法、培养基的灭菌方法、及果酒和果醋制作流程及酒精检测是解题的关键。分解纤维素的酶是复合酶由C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，最主要是第三种酶，筛选纤维素分解菌通常用刚果红染色法。刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解成纤维二糖和葡萄糖后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中出现以分解菌为中心的透明圈。培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌。
3．乙醇等“绿色能源“的开发备受世界关注．利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
（1）玉米秸秆预处理后，应该选用 酶和 酶形成纤维二糖，再使用 酶使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）从以下哪些微生物中可以提取上述酶？ （多选）
A．酿制果醋的醋酸菌
B．生长在腐木上的霉菌
C．制作酸奶的乳酸菌
D．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 （按功能分），培养基中的碳源为 ．
（4）发酵阶段需要的菌种是 ，生产酒精时要控制的必要条件是 ．
【答案】（1）C1；CX；葡萄糖苷
（2）B；D
（3）选择培养基；纤维素
（4）酵母菌；无氧（密闭）
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：（1）植物秸秆的主要成分是纤维素，需要使用纤维素酶才能将其分解，纤维素酶包括C1酶和CX酶及葡萄糖苷酶．故玉米秸秆预处理后，应选用C1酶和CX酶形成纤维二糖，再使用葡萄糖苷酶使之转化为发酵所需的葡萄糖．（2）由于纤维素分解酶存在于分解纤维素的微生物中，故应从富含纤维素的环境中去寻找纤维素分解菌，则应从生长在腐木上的霉菌或反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中提取．故选：BD．（3）若筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基．（4）酒精发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精时要控制的必要条件是无氧（密封、密闭）．
故答案为：（1）C1 CX 葡萄糖苷 （2）BD（3）选择培养基 纤维素 （4）酵母菌 无氧（密闭）
【分析】1、用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程．植物秸秆中的有机物主要是纤维素，纤维素分解菌产生的纤维素酶能将其水解成葡萄糖.2、从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株．筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，并且需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测.3、酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，常作为酒精发酵的微生物．
4．某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精．如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：
（1）农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖．人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌．分离纤维素分解菌常用的方法是 ．其实验流程是；土壤取样→选择培养→ →将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生 的菌落．
（2）纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即 ．前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将它分解成葡萄糖．
（3）图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌，在酒精发酵时一般将温度控制在 ℃．发酵后是否有酒精产生，可以用 来检验．
（4）利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌，醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是
【答案】刚果红染色法；梯度稀释；透明圈；C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶；纤维二糖；18——25；酸性重铬酸钾；醋酸杆菌是好氧性的，酵母菌是兼性厌氧型
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）刚果红能与纤维素形成红色复合物，而刚果红对纤维二糖和葡萄糖无此作用，分离纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法，其实验流程是土壤取样 →选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落．（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，其中的C1酶和Cx酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
（3）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右最适合酵母菌繁殖，酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18﹣25℃；酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验．
（4）醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是：醋酸杆菌是好氧性的，酵母菌是兼性厌氧型．
【分析】1、刚果红染色法特指纤维素的染色法，刚果红能与纤维素形成红色复合物，对纤维二糖和葡萄糖无作用；在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚 果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红﹣纤维素的复合物就无法生形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明 圈，可用此来鉴别纤维素或纤维素分解菌的分解作用．
2、分离纤维素分解菌的实验流程是：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落．
3、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．
4、酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18﹣25℃．
5、在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色．
6、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，醋酸杆菌的代谢类型是异养好氧型．
5．（2017高二下·太原期中）乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注．利用玉米秸杆生产燃料酒精的大致流程如图所示：
（1）玉米秸杆经预处理后，应该选用 酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）从以下哪些生物中可以提取上述酶（多选） ．
A．酿制果醋的醋酸菌 B．生长在腐木上的酶菌
C．制作酸奶的乳酸菌 D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E．反刍动物瘤胃中生存的某些生物
（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 （按功能分），培养基中的碳源为 ．
（4）发酵阶段需要的菌种是 ，在产生酒精时要控制的必要条件是 ．
【答案】（1）纤维素
（2）B、E
（3）选择培养基；纤维素
（4）酵母菌；无氧
【知识点】纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类
【解析】【解答】解：（1）玉米秸杆的细胞壁的主要成分是纤维素，所以其经过预处理后应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．（2）由于纤维素酶存在于分解纤维素的微生物中，故应从富含纤维素的环境中去寻找纤维素分解菌，则应从生长在腐木上的霉菌和反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中提取．故选：B、E．（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的碳源为纤维素．（4）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，其反应式为C6H12O6 2C2H5OH+2C02+少量能量，所以生产酒精时要控制的必要条件是无氧（密封、密闭）．
【分析】1、植物秸秆中的有机物主要是纤维素，纤维素分解菌产生的纤维素酶能将其水解成葡萄糖.2、从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株．筛选纤维素分解菌必须使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，并且需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测．
6．（2016高三上·汕头期中）“节约一张纸，增添一片绿”．纸的主要成分是木质纤维，以纤维素类物质生产燃料乙醇的研究越来越受重视．
（1）该技术需要从土壤中获得纤维素分解菌，获得该菌的方法是在含有纤维素的培养基上．加人 染料，筛选周围有 的菌落．其产生的分解纤维素的酶至少包括 三种组分．在这三种酶协同作用下，纤维素最终被水解成 ．
（2）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是 ，在 的发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物受到抑制．发酵过程中，检测该菌数量可采用 法计数，示意图A和B中． 表示的是用该法接种培养后得到的结果．
【答案】（1）刚果红；透明圈；C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；葡萄糖
（2）酵母菌；缺氧呈酸性；稀释涂布平板（法）；B
【知识点】微生物的分离和培养；果酒果醋的制作
【解析】【解答】解：（1）纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，刚果红可以与纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌．因此，刚果红染色法能通过颜色反应直接对微生物进行筛选．纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖．（2）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是酵母菌，在缺氧呈酸性的发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物受到抑制．发酵过程中检测该菌数量可采用稀释涂布平板（法）法计数，示意图A和B中，A表示平板划线法，B表示稀释涂布平板法．
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落．②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．纤维素分解菌可以产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶．金属接种工具常用灼烧灭菌．刚果红染液与纤维素呈红色，纤维素分解菌在含有刚果红染液的培养基中形成的菌落会出现透明圈，可以用来鉴别纤维素分解菌．
7．果醋有消除疲劳和减肥等功效，该饮料深受广大女士的喜爱．某果酒厂的果酒滞销，计划将生产的部分果酒“转变”为果醋．研究人员设置了如图所示的装置，请据图分析回答：
（1）果酒和果醋的制作分别利用了 （填微生物名称）；果醋制作时温度应控制在 ．
（2）由果酒转变成果醋的制作过程中，需要改变的环境条件是 和 ．
（3）乙瓶为发酵瓶，你认为甲、丙两个装置瓶中，盛有果酒和果醋的装置瓶分别是 、 ．在装置瓶乙中，发酵菌先将乙醇变为 ，最后变为醋酸．
（4）可以用经过酸化的 来检验生产出的果醋中是否含有酒精．
【答案】酵母菌和醋酸菌 ；30～35℃；温度；氧气；甲；丙；乙醛；重铬酸钾
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）果酒发酵的菌种是酵母菌，果醋发酵的菌种是醋酸菌；果酒发酵过程中应将温度控制在18﹣25℃，果醋制作时温度应控制在30﹣35℃．
（2）由于醋酸菌最适宜的生长温度为30﹣35℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生醋酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和通入氧气．
（3）甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，因此含有酒精；乙装置通入无菌空气，进行的是醋酸发酵，其产物醋酸应在丙装置中．由图可知，装置瓶乙中是醋酸菌利用酒精产生醋酸的过程，在氧气充足的条件下，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸．
（4）酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精．
【分析】根据题意和图示分析可知：图示是将果酒“转变”为果醋的流程图解，其中甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，而乙装置通入无菌空气，进行的是醋酸发酵．
8．（2023高二下·玉溪期末）如图为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答下列问题：
（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行 再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）用 对上述装置进行消毒后，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30℃环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量 。装置中d处设计成弯曲形状的目的是 。
（3）10天之后，利用酸性条件下的 对出料口c取样的物质进行检验，若出现 现象，说明产生了酒精。
（4）产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在 环境中，适时打开 向发酵液中充气。发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是 。
【答案】（1）冲洗
（2）体积分数为70%的酒精；CO2；防止排气时空气中微生物的污染
（3）重铬酸钾溶液；灰绿色
（4）30～35 ℃；气阀a；酵母菌进行酒精发酵不需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为乙酸需要氧气才能进行
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行冲洗， 再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）先用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30℃环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量CO2，装置中d处设计成弯曲形状可防止排气时空气中微生物的污染。
（3）在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应，变成灰绿色。故10天之后，利用酸性条件下的重铬酸钾溶液，对出料口c取样的物质进行检验，若出现灰绿色现象，说明产生了酒精。
（4）产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在30～35 ℃环境中，适时打开气阀a，向发酵液中充气。发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是酵母菌进行酒精发酵不需要氧气，醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为乙酸需要氧气才能进行。
【分析】果酒、果醋的制作： （1）将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 （2）取新鲜水果，用清水冲洗1~2次，沥干。 （3）用榨汁机榨取果汁，装入发酵瓶中，要留有大约1/3的空间，盖好瓶盖。 （4）将温度控制在18~30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12小时左右拧松瓶盖一次，此后在拧紧瓶盖。发酵时间为10到12天。可用过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监控。 （5）当果酒制作完成后，打开瓶盖盖上一层纱布，进行果醋的发酵。发酵温度为30~35℃，时间为7到8天。
三、提高
9．（2020高二上·云南期中）现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。如图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：
（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在 的环境中。将从 土壤中获得的微生物培养在以纤维素为 、并加入 的
培养基上筛选周围有 的菌落。
（2）如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且 三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性 （选填一定相同、不一定相同、一定不同），可以通过对纤维素酶分解纤 维素后所产生的 进行定量测定。
（3）根据测定结果 ， ①环节常选择木霉 ，
则 ②中获得的酶至少包括 三个组分。
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是 。
（5）若采用稀释涂布平板法时，在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是 ；若采用平板划线法，操作时，接种环通过 灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是 。
【答案】（1）富含纤维素；唯一碳源；刚果红；透明圈
（2）不一定相同；葡萄糖
（3）C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶
（4）酵母菌
（5）检测培养基灭菌是否合格；灼烧；将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落
【知识点】微生物的分离和培养；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）富含纤维素的环境中纤维素分解菌较多，环节①目的是筛选能分解纤维素的微生物，需要的微生物大多分布在富含纤维素的环境中。需要将该微生物培养在以纤维素为唯一碳源的培养基上，再用刚果红染液鉴定，筛选培养基上周围有透明圈的菌落。（2）如果从三个菌落中获得三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则三种酶液的活性也不一定相同，原因是纤维素酶的活性不一定相同；可以通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。（3）根据测定结果，如果①环节常选择木霉，则②中获得的酶是纤维素酶。该酶至少包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三个组分。（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是酵母菌。（5）在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是检测培养基灭菌是否合格；接种环常采用灼烧灭菌法灭菌；在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落。
【分析】1、分析图示过程：据图①表示筛选纤维素分解菌，②和③表示发酵产纤维素酶的过程，④⑤表示酵母菌无氧发酵产生酒精的过程。2、结合图示过程，找出与教材内容的衔接点，分析相关技术方法的原理、注意问题，用科学规划的语言答题。
10．（2023高二下·白山期末）利用山楂制作果酒、果醋的流程如图1所示。回答下列与发酵相关的问题：
（1）处理山楂的方法主要是清洗干净，晾至山楂表面无水，该步骤相当于对山楂进行了 （填“消毒”或“灭菌”）。酒精发酵前加入适量的白砂糖主要是为酵母菌提供 。
（2）白砂糖添加量对酒精生成量的影响情况如图2所示，白砂糖的添加量为 左右最为合理。加入的白砂糖要适量，不能过量的原因可能是 。
（3）工业上酿制山楂醋通常有两条途径：一条途径需要经过两次发酵，即先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种某种细菌进一步发酵获得果醋；另—条途径是向捣碎的山楂汁中直接接种 ，经过一次发酵制成。在发酵过程中需要向发酵液中持续通入 .
（4）泡菜具有独特的风味，我国的泡菜品种较多，但它们的制作过程基本类似，都是主要利用 进行发酵。
【答案】（1）消毒；碳源
（2）15%；加入过量的白砂糖可能会导致酵母菌失水，影响酵母菌的代谢活动甚至使其死亡
（3）醋酸菌；无菌空气
（4）乳酸菌
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作；灭菌技术
【解析】【解答】（1）处理山楂的方法主要是清洗干净，晾至山楂表面无水，该步骤较为温和，不会杀死山楂皮上附着的酵母菌，所以该步骤相当于对山楂进行了消毒。白砂糖属于糖类，可以作为碳源，所以酒精发酵前加入适量的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源。
（2）结合题图可知白砂糖添加量为15%左右时，酒精的生成量最大，利于发酵。加入的白砂糖要适量，不能过量的原因可能是加入过量的白砂糖可能会导致酵母菌失水，影响酵母菌的代谢活动甚至使其死亡。
（3）工业上酿制山楂醋通常有两条途径：一条途径需要经过两次发酵，即先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种某种细菌进一步发酵获得果醋；另一条途径是经过一次发酵制成，向捣碎的山楂汁中直接接种醋酸菌，醋酸菌在有氧条件下会将糖类氧化分解产生醋酸，所以在发酵过程中需要向发酵液中持续通入无菌空气。
（4）泡菜的腌制主要利用乳酸菌发酵产生乳酸。
【分析】1、消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物，灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
2、乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
11．（2023高二下·仁寿期中）某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒得基本流程和装置示意图如下。请回答：
（1）在葡萄浆装瓶前，需将发酵瓶清洗干净，并用 进行消毒。制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，待酵母悬液中出现 即可。
（2）装瓶开始的一段时间，发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发酵过程中，发酵瓶中酒精的含量变化是 。
（3）下列关于装置中有水弯管作用的叙述，错误的是____。
A．隔绝气体出入 B．使发酵瓶内外的压强基本平衡
C．减少杂菌污染 D．有利于发酵瓶内形成缺氧环境
（4）实验中判断发酵完毕的依据是____。
A．发酵瓶中pH开始下降 B．发酵瓶中停止出现气泡
C．发酵瓶中酒精浓度达到30% D．发酵瓶中酵母菌数量急剧减少
（5）欲利用葡萄酒制作果酒，发酵瓶中应加入的菌种是 ，该菌种在 条件下能将乙醇转化为醋酸。
【答案】（1）70％酒精；气泡
（2）减少；增加
（3）A
（4）B
（5）醋酸菌/醋酸杆菌；有氧
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）在葡萄浆装瓶前，要对发酵瓶清洗需并用体积分数为70%的酒精消毒。由于一开始选用的是干酵母，干酵母处于休眠状态，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，就是为了让酵母活化，待酵母悬液中出现气泡，说明酵母菌不在处于休眠状态。
故答案为：70%酒精；气泡。
（2）装瓶后开始一段时间，酵母菌会进行有氧呼吸，消耗瓶内氧气，导致发酵瓶中溶解氧的含量下降。发酵过程中，酵母菌进行无氧呼吸，会产生酒精和二氧化碳，使发酵瓶中酒精的含量增加。
故答案为：减少；增加。
（3）果酒发酵要在无氧环境中进行，该装置弯管中的水可以阻止空气进入，减少杂菌污染，创造了缺氧环境，也可以将产生的CO2排出，使得使发酵瓶内外的压强基本平衡，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A。
（4）发酵完毕也就是酵母菌不再进行无氧呼吸，而酵母菌无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳，所以 实验中判断发酵完毕的依据是发酵瓶中停止出现气泡，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
（5）欲利用葡萄酒制作果醋，需要产生醋酸，所以发酵瓶中应加入的菌种是醋酸菌（醋酸杆菌），醋酸杆菌在有氧条件下能将乙醇氧化为醋酸。
故答案为：醋酸菌（醋酸杆菌）；有氧。
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，是一种单细胞真菌，真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧型，适宜条件下进行出芽生殖。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。
2、果醋制作菌种是醋酸菌，原核生物，代谢类型为异养需氧型，以二分裂方式增殖。原理如下：
（1）当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸。（2）当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。
12．（2023高二下·南阳期中）曹操《短歌行》中有“何以解忧 惟有杜康”的叙述，杜康酒是洛阳市特色名酒，历史悠久，《礼记·月令》记载的酿酒“六必”原则：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，麴(通曲)蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火齐必得，兼用六物，大酋监之，毋有差贷”(注：麴蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮)。请回答下列问题：
（1）“麴蘖必时，湛炽必洁”要求曲蘖供应必须适时，浸曲、浸米、蒸米必须保持清洁，古文里的“麴”指的是 (微生物)，湛炽必洁的目的是 。
（2）某同学在进行家庭果酒酿造实验时，通常果汁装入发酵瓶需预留1/3的空间，原因是 (答出两点)。在果酒制作完成的基础上进行乙酸发酵制作果醋时，需要改变的发酵条件是 (答出两点)。
（3）某实验室研究了初始酒精浓度对乙酸含量的影响，结果如图所示。据图分析，当以果酒发酵液为基础进行乙酸发酵时，在温度和氧气适宜的条件下，能够提高乙酸产量的合理操作是 (答出一点即可)。
【答案】（1）酵母菌；避免杂菌污染
（2）有利于酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖；防止发酵液溢出；将温度升至30～35℃；通入无菌空气
（3）适当降低初始酒精浓度
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）分析题意，本过程主要是果酒的发酵过程，果酒发酵时需要的“麴”是发酵所需的微生物，指酵母菌；为避免杂菌污染，故要求做到湛炽必洁。
（2）果汁装入发酵瓶需预留1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，还可防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；果醋发酵所需的菌种是酵母菌，酵母菌是一种需氧菌，故在果酒制作完成的基础上进行乙酸发酵制作果醋时，需要改变的发酵条件是将温度升至30～35℃；并通入无菌空气。
（3）依据图中数据可知，乙酸发酵的最适初始酒精浓度是 6%，酒精浓度为10%时乙酸含量最低，此时，若要尽快提高乙酸产量，可采取的措施有 适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应，适当提高温度等，由于该过程是在温度和氧气适宜的条件下进行的，故需要适当降低初始酒精浓度。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：在有氧条件下进行有氧呼吸、大量繁殖；在无氧条件下，进行酒精发酵。因此，应先通气后密封，通气的目的是让酵母菌大量繁殖，密封的目的是让酵母菌进行酒精发酵。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
13．（2023·天津市模拟）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题：
（1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
（2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于 （填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。
（3）在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 （填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 （答出1点即可）。
【答案】（1）蛋白质；碳源
（2）蛋白酶；脂肪酶；氨基酸；异养好氧
（3）原核生物；酒精和二氧化碳；酒精、乳酸、食盐（答一个即可）
【知识点】果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。
（2）米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。
（3）乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
【分析】（1）培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基种类：①按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。②按功能可分为选择培养基和鉴别培养基。成分：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
（2）果酒制作的菌种为酵母菌，新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作原理是：在有氧的条件下，进行有氧呼吸酵母菌大量繁殖，无氧的条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
14．（2023·铜仁模拟）刺梨是贵州的特产，富含超氧化物歧化酶和维生素C、花青素等营养物质，为发展当地特色农业，建设新农村，某地决定以刺梨为原料制作高品质饮料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。回答下列问题：
（1）刺梨鲜果经分选清洗破碎压榨后，要对榨汁进行澄清处理，像破碎形成的果泥中加入 处理一段时间，既能提高出汁率，又能提高果汁的澄清度，该方法处理果泥时，需要控制适宜反应温度，原因是 。
（2）在发酵Ⅰ阶段的前期，向果汁中通入氧气的作用是 ，在发酵II阶段，也需要向发酵液中通入氧气的原因是 。
（3）为保证刺梨酒的品质，技术人员需定期对发酵液的酒精浓度进行检测，检测的原理是酒精与 反应，通过比对 来确定发酵液中酒精的浓度。
（4）在发酵过程中，为判断发酵液中杂菌是否超标，可抽取一定量的发酵液，通过 法接种到培养基上，对杂菌进行计数以判断杂菌是否超标。
【答案】（1）果胶酶；温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率高
（2）酵母菌在有氧条件下大量繁殖；醋酸菌为需氧菌，在有氧条件下可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸
（3）酸性的重铬酸钾；颜色深浅
（4）稀释涂布平板
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的主要成分为果胶和纤维素，刺梨鲜果经分选清洗破碎压榨后，要对榨汁进行澄清处理，像破碎形成的果泥中加入果胶酶处理一段时间，既能提高出汁率，又能提高果汁的澄清度。酶的活性受温度影响大，所以需要控制适宜反应温度，因为温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率高。
（2）在发酵Ⅰ阶段的前期，需增加酵母菌的数量，所以通入氧气的作用是使酵母菌在有氧条件下大量繁殖。发酵II阶段，为醋酸菌利用酒精产生醋酸的过程，醋酸菌为需氧菌，可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸，该过程需要氧气。
（3）检测酒精用酸性的重铬酸钾，酒精与酸性的重铬酸钾反应，会由橙红色变成灰绿色，通过比对颜色深浅来确定发酵液中酒精的浓度。
（4）对菌种计数一般采用稀释涂布平板法，在发酵过程中，可抽取一定量的发酵液，通过稀释涂布平板法接种到培养基上，对杂菌进行计数以判断杂菌是否超标。
【分析】1、与酒与醋的生产有关的微生物，分别是酵母菌（真菌）和醋杆菌（细菌），它们各有不同的菌种，菌种的不同，所产生的酒和醋的风味也不同。酿酒所用的原料是葡萄或其它果汁，酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖进行酒精发酵；果醋的制作是以果酒为原料，利用醋酸杆菌，将酒精氧化成醋酸的过程。
2、发酵Ⅰ阶段发酵的菌种主要是酵母菌，在发酵II阶段，发酵菌种主要是醋酸菌，醋酸菌为需氧菌，可将酒精转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸。
四、培优
15．（2023·毕节模拟）蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识，回答下列问题：
（1）获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的 ，使浑浊的果汁变得澄清。储存在 （填一种细胞器）中的蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下热稳定性较好）的提取可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是 （填字母）。
a.清水+甲醇b.盐酸+乙醇c.柠檬酸+丙酮d.柠檬酸+乙醇
（2）含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是 。
（3）酿制蓝莓果酒时，菌种来自于 。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中 。
（4）酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是 。
（5）与醋酸菌相比，酵母菌在细胞结构上的主要特点是 。
【答案】（1）半乳糖醛酸；液泡；d
（2）避免温度过高导致蓝莓花青素分解
（3）附着在蓝莓果皮上的野生型酵母菌；酵母菌可以生长繁殖，其他微生物无法适应这一环境而受到抑制
（4）醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30～35℃，醋酸菌大量生长繁殖产生醋酸
（5）有以核膜为界限的细胞核
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。花青素是储存在液泡中的色素。甲醇有毒，盐酸具有腐蚀性，丙酮有毒，因此考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，较好的方案是柠檬酸+乙醇，即d正确，故答案为：d。
（2）花青素在60℃以下热稳定性较好，高温会导致花青素分解，因此含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是避免干燥时温度过高导致花青素分解。
（3）酿制蓝莓果酒时，菌种来自于附着在蓝莓果皮上的野生型酵母菌。由于在缺氧、呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，其他微生物无法适应这一环境而受到抑制，因此通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理。
（4）醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30～35℃，酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，是因为醋酸菌大量生长繁殖产生了醋酸。
（5）醋酸菌为原核生物，由原核细胞构成，酵母菌为真核生物，由真核细胞构成，与原核细胞相比，真核细胞最主要的特点是有以核膜为界限的细胞核。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
16．（2023高二下·浙江月考）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种。图1是工业化生产酵母菌的流程，图2是耐高糖和耐酸特性的酵母菌工业化生产装置示意图。
回答下列问题：
（1）图1中标号① 的操作目的是 ；② 常用方法是 。
（2）实验室用高浓度葡萄糖筛选经诱变处理后的野生酵母菌，经多次传代培养以获得目标菌株。最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和 。纯化菌株时，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的原因是 。培养过程中定期取样并用 （工具）进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选育出来的菌种具有稳定的 。
（3）图2发酵罐通过传感器监测发酵液酒精浓度、温度、氧气、pH等物质、环境的变化，其中pH需控制在 （填“酸性”或“碱性”）环境下。图中3为搅拌器，可以加快酵母菌繁殖速率，其原理是 。
（4）工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，可通过 方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，则可用 法进行提取。若由酒精发酵转变成醋酸发酵时，需要改变的环境条件是 。若在外界环境条件适宜的情况下，并未产生乙酸的最可能原因是 。
【答案】（1）扩大培养；缩短菌种在发酵缸中发酵的时间；灭菌；高压蒸汽灭菌
（2）划线分离法；将聚集的菌体逐步稀释以得到单菌落；培养皿和涂布器；遗传特性和生产能力
（3）酸性；搅拌能增加发酵液中的溶解氧，可使其与营养物质充分接触利于该菌增殖
（4）过滤、沉淀或离心；真空发酵；通入氧气，提高温度；缺少醋酸菌
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】（1）菌种选育后需进行菌体的繁殖，故图1中标号①的操作是扩大培养；该操作目的是增加菌体数量从而缩短菌种在发酵缸中发酵的时间；配制培养基后需对培养基进行灭菌处理，故标号②的操作为灭菌；培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。
（2）最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和划线分离法，前者可用于活菌计数，后者操作简便，各有优劣；采用划线分离法纯化菌株时，主要是通过划线将聚集的菌体逐步稀释，从而增大菌体间的距离，进而分离出单个菌体，最终形成单菌落，故在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线；稀释涂布平板法可用于活菌计数，该方法用的工具为培养皿和涂布器；最终选育出来的菌种具有稳定的遗传特性和生产能力，满足人们的需要。
（3）选育的酵母菌具有耐高糖和耐酸特性，故发酵液应保持酸性环境；搅拌器搅拌能增加发酵液中的溶解氧，并使菌体与营养物质充分接触，使代谢增强，从而加快酵母菌繁殖。
（4）工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，由于酵母菌质量和体积均较大，且不溶于发酵液，故可通过过滤、沉淀或离心方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，由于酒精易挥发，则可用真空发酵法进行提取；若由酒精发酵转变成醋酸发酵时，醋酸菌发酵的适宜温度比酒精发酵高，且需要氧气参与，故需要改变的环境条件是通入氧气，提高温度；若在外界环境条件适宜的情况下，并未产生乙酸的最可能原因是缺少醋酸菌，菌种数量不够使得发酵难以进行。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；
（2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
2、发酵工程就是通过研究改造发酵作用的菌种，并应用现代技术手段控制发酵过程来大规模工业化地生产发酵产品。
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