例谈高考中的明星生物──酵母菌

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网

酵母菌是微生物中的“大家族”,在自然界中分布广泛。在人教版高中生物教科书中,频频出现酵母菌,比如关于酶本质的探索、探究细胞呼吸的方式、探究酵培养液中母菌种群数量的变化、果酒的制作、酵母菌细胞的固定化等,可谓高中生物中的明星了。在高考中也常以“酵母菌”为素材来命题,考查的知识面广,命题角度多样。本文就酵母菌的相关考点以及近年来的高考题赏析来复习酵母菌。

 

考点1  酵母菌的细胞结构

 

例1:(2011·海南,2)关于酵母菌的叙述,错误的是(    )

 

A.酵母菌既含有核基因,又含有线粒体基因

 

B.酵母菌无氧呼吸的终产物经主动运输到细胞外

 

C.培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长

 

D.碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值不同

 

解析:酵母菌属于单细胞的真菌,从细胞结构上属于真核生物,即包括细胞壁、细胞膜、细胞质、各种细胞器、细胞核;酵母菌无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精,二者都以自由扩散的方式通过细胞膜。

 

答案:B

 

考点2  酵母菌的增殖

 

例2:(2011·江苏,26)右图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线,请回答下列问题:

 

(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是___________;曲线BC段酵母菌呼吸的方式是__________________。

 

(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外,还有___________、______________。

 

(3)在T1—T2时段,单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有___________、____________。

 

(4)某同学在T3时取样,统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量,原因可能有_________、___________和用血球计算板计数时出现错误等。

 

解析:该题考查了细胞呼吸、种群数量变化的原因等内容。图中AB段无乙醇产生,因此知只进行有氧呼吸;BC段,乙醇开始产生,酵母菌数量仍在继续增加,因此这一区间内的细胞既进行无氧呼吸,也同时进行有氧呼吸;BC段,酵母菌数量继续增加至最大值、乙醇开始产生并不断增加,酵母菌数量增多、酵母菌进行产乙醇的无氧呼吸,产能少,需消耗更多葡萄糖。酵母菌数量在C点下降,除营养物的供应问题外,还应考虑其代谢产物(乙醇和二氧化碳)的积累对其繁殖的影响。使用血细胞计数板进行计数时应该染色,不然统计的菌数包括了死菌。

 

答案:

 

(1)细胞质基质和线粒体    有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高    培养液的pH下降(3)酵母菌进行无氧呼吸,产生的能量少    酵母菌种群数量增多(4)取样时培养液未摇匀,从底部取样    未染色,统计的菌体数包含了死亡的菌体

 

例3:(2009·广东,15)有关探究培养液中酵母菌数量动态变化的实验,正确的叙述是(  )

 

A.改变培养液的pH值不影响K值(环境容纳量)大小

 

B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化

 

C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数

 

D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素

 

解析:此题直接考查该实验操作方法和有关种群的知识,酵母菌培养液除需要营养物质以外,还必须要维持适宜的pH值,pH值会直接影响K值(环境容纳量)大小,所以A选项错;D项正确。使用血细胞计数板抽样检测法调查酵母菌的种群数量变化,通过取多次调查的平均值进行估算,而不能准确计数。血细胞计数板抽样检测法用到像调查植物种群数量变化的样方法,但不等同于样方法。所以B选项错;C项也错误。

 

答案:D

 

例4:(2010·江苏,26)下图为酵母菌细胞结构示意圈。请回答下列问题: 

 

(1)酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比.最主要的区别是酵母菌___   ____;与蓝藻细胞相比,最主要的区别是酵母菌         。

 

(2)图中含有RNA的结构有        (填序号)。

 

(3)图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是     (填序号)。

 

(4)为制备酵母菌原生质体,需用酶解法除去结构①,但应在        溶液中进行。

 

(5)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了如下操作。其中操作正确的有             (填下列操作的序号)。

 

①将适量干酵母放人装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养

 

②静置一段时间后,用吸管从锥形瓶中吸取培养液

 

③在血球计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片

 

④用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液

 

⑤将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部,在显微镜下观察、计数

 

解析:本题以酵母菌亚显微结构图为载体,考查细胞结构与功能、以及探究种群数量变化的相关实验操作步骤。(1)酵母菌为真菌,与菠菜叶肉相比,无叶绿体;成熟的酵母菌有以个明显的液泡,即⑦结构。(2)RNA存在于细胞核、核糖体、线粒体、细胞质中,对应的是②④⑥⑧(3)线粒体是有氧呼吸的主要场所,进行有氧呼吸第二、三阶段,分解的底物都是丙酮酸。(4)酵母菌具有细胞壁,可以保护酵母菌不会因吸水而涨破,因此去除细胞壁时,为防止酵母菌吸水涨破,需要在等渗或高渗溶液中进行。(5)探究酵母菌种群数量变化时,进行酵母菌记数时,从试管中吸出培养液之前,应将试管震几次,以便使酵母菌均匀分布,提高计数准确性。滴液前应先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。

 

答案:

 

(1)没有叶绿体;具有核膜包被的细胞核(成形的细胞核)(2)②④⑥⑧(3)⑥(4)等渗(或高渗)(5)①④⑤

 

说明:酵母菌的繁殖方式分有性繁殖和无性繁殖两种,以无性繁殖为主。芽殖是酵母菌最常见的无性繁殖方式,即成熟的酵母菌细胞先长出一个小芽体,芽体细胞长到一定程度脱离母细胞继续生长,而后形成一个新个体。少数酵母菌以细胞分裂方式进行繁殖,叫裂殖。

 

酵母菌的有性繁殖,一般产生子囊孢子,其形成过程是两种不同性别的细胞接近,各伸出一小突起相连,相连处的细胞壁溶解,两个细胞的细胞质融合叫质配。接着两个单倍体的核融合叫核配,并形成双倍体的核,原来的细胞形成接合子。结合后的核进行减数分裂,形成4或8个核,以核为中心的原生质浓缩变大形成孢子,原来的结合子叫做子囊,其内的孢子,叫做子囊孢子。很多酵母菌的二倍体细胞可以进行多代的营养生长繁殖,因而,在酵母菌生活周期中,存在着单倍体细胞和二倍体细胞两种类型,都可以独立生活。二倍体酵母菌细胞个大,生活力强,故发酵工业常利用二倍体酵母菌进行生产。

 

考点3  酵母菌的新陈代谢类型

 

例5:(2010·北京2)下列对生物细胞代谢活动的描述,不正确的是(    )

 

A.大肠杆菌在拟核区转录信使RNA    B.乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸

 

C.衣藻进行光合作用的场所是叶绿体    D.酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质

 

解析:大肠杆菌属于原核生物,没有真正的细胞核,在拟核区进行DNA转录,合成信使RNA。乳酸杆菌进行无氧呼吸,在细胞质基质中产生乳酸。衣藻属于藻类植物,进行光合作用的场所是叶绿体。核糖体是“生产蛋白质的机器”。

 

答案:D

 

说明:在同化作用方面,酵母菌属于异养型微生物;在异化作用方面,属于兼性厌氧型微生物,即在有氧的条件下进行有氧呼吸,将糖类物质分解成CO2和H2O,释放大量能量,供本身活动所需,并大量繁殖;在无氧的条件下,进行无氧呼吸(酒精发酵),释放少量能量。

 

考点4  酵母菌的应用

 

例6:(2010·北京,1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是(  )

 

A.让发酵装置接受光照           B.给发酵装置适时排气

 

C.向发酵装置通入空气           D.酵母菌装置放在45℃处

 

解析:在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,发酵装置不需要接受光照,发酵时也不能通入空气,一般将发酵温度控制在18~25℃。

 

答案:B

 

例7:(2011·江苏,3)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是(    )

 

A.腐乳制作所需要的适宜温度最高

 

B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵

 

C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌

 

D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA

 

解析:这道题以选修一“发酵技术的应用”为背景,较为基础。三者所使用的菌种分别是酵母菌(单细胞真菌)、醋酸杆菌(属于需氧型细菌)和毛霉(多细胞真菌),它们均有细胞结构;果酒、果醋和腐乳制作所需温度分别为18~25℃、30~35℃和15~18℃;醋酸杆菌为需氧型细菌,因此进行的是有氧发酵。

 

答案:D

 

例8:(2010·江苏,7)右图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正确的是(   )

 

A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下

 

B.过程①和都③只发生在酵母细胞的线粒体中

 

C.过程③和④都需要氧气的参与

 

D.过程①~④所需的最适温度基本相同

 

解析:本题考查细胞呼吸的过程、果酒、果醋制作过程的反应条件等。①是呼吸作用第一阶段有氧无氧均可以发生,②过程只能发生在无氧条件下,A项错误。①在酵母菌细胞质基质中进行,③在酵母菌线粒体内进行,B项错误。③为有氧呼吸第二、三阶段,其中第三阶段需要氧气参与,④需要氧气参与,C项正确。过程①、②、③为酵母菌的呼吸作用,最适宜温度约为20 ℃左右;④的最适宜温度为30—35 ℃。

 

答案:C

 

说明:酵母菌主要应用在酿酒工业中,在酿酒时要通过控制通气情况来实现酒的最大产量,即先通气使酵母菌进行有氧呼吸,在有氧条件下进行出芽生殖,短时间内可繁殖出大量的个体;然后隔绝空气,在无氧条件下进行酒精发酵。


本文来自:逍遥右脑记忆 http://www.jiyifa.net/gaosan/72619.html

相关阅读:生物学高考选择题的解析与专项训练