Question

2．酵母菌是常用的实验材料．如图1为酵母菌细胞亚显微结构示意图，①～⑨表示酵母细胞的有关结构（①是细胞壁）；如图2为简易发酵装置示意图．请回答下列问题：

（1）当酵母细胞处于5%的蔗糖溶液中时，可构成一个渗透系统．由图中的⑤⑥⑦（填序号）将该渗透系统分隔为外界溶液（5%的蔗糖溶液）与图中序号⑧二个区域．
（2）探究“培养液中酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，若在氧气不充足条件下，丙酮酸氧化分解的场所有⑥⑨（填序号）．
（3）土壤是酵母菌的大本营，若从含有酵母菌、醋酸菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌，最简便的方案是在无氧条件下选择培养．某同学在固定化酵母菌细胞实验中发现制得的凝胶珠容易破裂，分析原因可能是海藻酸钠、氯化钙浓度过低或凝胶珠在氯化钙溶液中浸泡时间过短．
（4）某同学利用右图简易发酵装置进行酒精发酵实验：配制50mL质量分数为10%的葡萄糖溶液，并向其中加入5g待检测的干酵母粉，用玻棒搅匀后，将装置置于37℃恒温条件下培养，打开进气口，一段时间后检测实验结果．上述实验设计中有两处明显错误，请分别改正25℃下发酵、关闭进气口进行发酵．为了减少杂菌污染，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接．
（5）正确发酵条件下，通过出料口检测，能正确表示实验结果的曲线是图3中的②③（填序号）

Answer 1

分析 分析图1：图1中的①是细胞壁、②是细胞核、③是内质网、④是核糖体、⑤是细胞膜、⑥是细胞质基质、⑦是液泡膜、⑧是细胞液、⑨是线粒体．
分析图2：图2是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图，其中出料口作用是出料、检测；充气口作用是在果醋制作时通入氧气的；排气口作用是排气（CO₂），其长而弯曲的好处是防止空气中杂菌的污染．

解答 解：（1）酵母菌和植物均属于真核生物，因此与植物叶肉细胞相比，酵母菌细胞结构中没有无叶绿体．渗透系统的组成是半透膜和膜两侧的溶液具有浓度差．图中细胞膜、细胞质和液泡膜构成半透膜，将外界溶液和⑧细胞液分隔开，因此图中⑤⑥⑦相当于植物细胞中的原生质层．
（2）探究“培养液中酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，若在氧气不充足条件下，酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，因此丙酮酸氧化分解的场所有⑥细胞质基质和⑨线粒体．
（3）醋酸菌和毛霉是需氧型，而酵母菌是兼性厌氧型．因此土壤是酵母菌的大本营，若从含有酵母菌、醋酸菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌，最简便的方案是在无氧条件下选择培养．某同学在固定化酵母菌细胞实验中发现制得的凝胶珠容易破裂，原因可能是海藻酸钠、氯化钙浓度过低或凝胶珠在氯化钙溶液中浸泡时间过短．
（4）酒精发酵所用的酵母菌应在25℃下发酵，酒精发酵是无氧呼吸的结果，故应该关闭进气口进行发酵．为了减少杂菌污染，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接．
（5）根据图1可知，酵母菌先进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，当锥形瓶中的氧气消耗到一定程度后才进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，①曲线不可能出现；实验开始酵母菌由于营养丰富，条件适宜，种群数量增长较快，随着种群数量增加，营养物质的含量减少，重内斗争加剧，增长速率减慢，当种群数量超过一定范围后，营养物质进一步减少，钟内斗争进一步加剧，有害代谢产物积累，使种群数量减小．所以曲线②会出现；不论是有氧呼吸还是无氧呼吸都要消耗葡萄糖，随时间延长葡萄糖浓度越来越小，直至降为0．所以曲线③可能出现；酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳，溶于水后，电离出现氢离子，使溶液呈酸性，PH下降．所以曲线④不可能出现．故选：②③．
故答案为：
（1）⑤⑥⑦
（2）⑥⑨
（3）无氧        海藻酸钠、氯化钙浓度过低或凝胶珠在氯化钙溶液中浸泡时间过短（答对一点合理原因即给分）
（4）25℃下发酵          关闭进气口进行发酵       长而弯曲
（5）②③

点评 本题考查果酒的制作、酵母菌的细胞呼吸方式、探究实验，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．