Question

16．酵母菌為單細(xì)胞真菌，常作為實驗材料．請回答相關(guān)問題．
（1）在固定化酵母細(xì)胞過程中，常用海藻酸鈉作為包埋劑，在加熱溶解后，需冷卻至室溫再和一定濃度的化酵母溶液混合，并用注射器將混合液緩慢而勻速地注射到一定濃度的氯化鈣溶液中，一段時間后得到固定酵母細(xì)胞的凝膠珠．
（2）將固定化酵母細(xì)胞和一定濃度的葡萄糖溶液混合一段時間后，可用濃硫酸和重鉻酸鉀（酸性重鉻酸鉀）檢測是否有酒精生成；若經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)沒有酒精生成，則可能的原因是發(fā)酵裝置未密封或葡萄糖溶液濃度過高致酵母死亡．
（3）為了探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學(xué)進行了如下操作．其中操作正確的步驟有（填下列操作的序號）：①④⑤．
①將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng)；②靜置一段時間后，用吸管從錐形瓶中吸取培養(yǎng)液；③在血球計數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片；④用濾紙吸除血球計數(shù)板邊緣多余培養(yǎng)液；⑤將計數(shù)板放在載物臺中央，待酵母沉降到計數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計數(shù)．
（4）若在以上實驗中，觀察到計數(shù)室一個小方格中酵母菌分布如圖2所示．以此小格中酵母菌數(shù)作為平均數(shù)講行計算，則培養(yǎng)液中酵母菌的濃度約為2.8×l0⁷個/mL．

 （5）在探究酵母菌的呼吸方式實驗中，除了用澄清的石灰水來檢測二氧化碳以外，也可以用溴麝香草酚藍來進行檢測．用圖3裝置測定酵母菌在一定濃度氧氣條件下進行的呼吸方式類型中裝置2中的燒杯B中應(yīng)加入5mL（等量）蒸餾水．將以上兩個裝置同時關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)過20min再觀察紅色液滴移動情況，若裝置1的紅色液滴左移，裝置2的紅色液滴右移，則說明此時酵母菌進行的呼吸方式是既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸．

Answer 1

分析 1、采用包埋法制備固定酵母細(xì)胞的主要步驟：酵母細(xì)胞的活化（利用蒸餾水使干酵母恢復(fù)正常生活狀態(tài)）→海藻酸鈉、CaCl₂溶液的配制（在溶解海藻酸鈉溶液的過程中使用小火或間斷加熱，防止溶液焦糊）→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合（注意冷卻海藻酸鈉溶液至室溫，防止高溫破壞酵母菌的活性）→固定化酵母細(xì)胞．
2、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化實驗的原理：
（1）酵母菌可以用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)，培養(yǎng)液中的酵母菌種群的增長情況與培養(yǎng)液中的成分、空間、pH、溫度等因素有關(guān)，我們可以根據(jù)培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量和時間為坐標(biāo)軸做曲線，從而掌握酵母菌種群數(shù)量的變化情況．
（2）利用血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)是一種常用的細(xì)胞計數(shù)法，這種方法可以直接測定樣品中全部的細(xì)胞數(shù)目，所以一般用于單細(xì)胞微生物數(shù)量的測定，由于血球計數(shù)板上的計數(shù)室蓋上蓋玻片后的容積是一定的，所以可根據(jù)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞數(shù)目來計算單位體積的細(xì)胞的總數(shù)目．

解答 解：（1）在固定化酵母細(xì)胞過程中，常用海藻酸鈉作為包埋劑，在加熱溶解后，需冷卻至室溫再和一定濃度的化酵母溶液混合，并用注射器將混合液緩慢而勻速地注射到一定濃度的氯化鈣溶液中，一段時間后得到固定酵母細(xì)胞的凝膠珠．
（2）將固定化酵母細(xì)胞和一定濃度的葡萄糖溶液混合一段時間后，可用濃硫酸和重鉻酸鉀（酸性重鉻酸鉀）檢測是否有酒精生成；若經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)沒有酒精生成，則可能的原因是發(fā)酵裝置未密封或葡萄糖溶液濃度過高致酵母死亡．
（3）在錐形瓶中吸取酵母菌菌液時，要將錐形瓶輕輕地震蕩使酵母菌能均勻的分布在溶液中；在血球計數(shù)板上滴加溶液時應(yīng)該是從一側(cè)進行滴加而不是在中央滴加．故操作正確的是①④⑤．
（4）圖2小格中酵母菌共有7個，則培養(yǎng)液中酵母菌的濃度約為7×400×10⁴=2.8×l0⁷個/mL．
（5）除了用澄清的石灰水來檢測二氧化碳以外，也可以用溴麝香草酚藍來進行檢測．二氧化碳能使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃．用圖3裝置測定酵母菌在一定濃度氧氣條件下進行的呼吸方式類型中，裝置2中的燒杯B中應(yīng)加入5mL（等量）蒸餾水．將以上兩個裝置同時關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)過20min再觀察紅色液滴移動情況，若裝置1的紅色液滴左移，說明消耗了氧氣；裝置2的紅色液滴右移，說明產(chǎn)生的二氧化碳量多于產(chǎn)生的氧氣量，因此說明此時酵母菌進行的呼吸方式是既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸．
故答案為：
（1）冷卻至室溫        氯化鈣
（2）濃硫酸和重鉻酸鉀（酸性重鉻酸鉀）       發(fā)酵裝置未密封或葡萄糖溶液濃度過高致酵母死亡
（3）①④⑤
（4）2.8×l0⁷個/mL
（5）溴麝香草酚藍         5mL（等量）蒸餾水        既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸

點評 本題綜合考查包埋法制備固定酵母細(xì)胞和培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化實驗的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析的能力．本題難度中等，屬于考綱理解層次．解答本題的關(guān)鍵是熟記血細(xì)胞計數(shù)板的使用方法．