Question

【题目】酵母菌是一类在自然界分布广泛的单细胞真菌，可用于酿造业，也是基因工程中常用的受体细胞。请回答下列利用酵母菌开展实验的相关问题。

甲 　乙

（1）某同学在果酒制作过程中检测发酵液是否含有酒精，取样后滴加适量酸性重铬酸钾溶液并振荡，若观察到溶液颜色的变化是_________________，则说明发酵液中含有酒精。酵母菌将葡萄糖分解为酒精的酶位于_________(填细胞结构)。

（2）在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”中，需要定期用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)对其进行计数分析。上图甲是某次样液稀释100倍后观察到的一个中方格中酵母菌的数量，则发酵液中酵母菌种群的密度是___个/mL。若实验者未对取样顺序做好标记，可依据测定发酵液中_____来确定取样的先后顺序。

（3）随着发酵的进行，高浓度酒精会抑制酵母菌活性，因而要筛选酒精耐受力高的酵母菌菌种。某小组将三种酵母菌分别接种在相同浓度的培养液中，在相同且适宜条件下密闭发酵。每隔一段时间，轻轻摇晃瓶子并________，然后称重发酵瓶。用测定的实验数据绘制了图乙，据图分析_____菌种酒精耐受力最高，原因是_____________。

（4）科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造，得到如下三种菌株。菌株Ⅰ：能合成纤维素酶，但不能分泌到细胞外；菌株Ⅱ：合成的纤维素酶能分泌到细胞外；菌株Ⅲ：合成的纤维素酶能分泌到细胞外并固定于细胞壁上。在工业生产中利用纤维素生产大量酒精时，选用菌株______。

Answer 1

【答案】橙色变成灰绿色 细胞质基质 4.25×108 pH 拧松瓶盖(或放气) Y1 在1～4天，含Y1菌种的培养液失重量最大，培养液中酒精含量最高 Ⅲ

【解析】

酵母菌是真核生物，属于兼性厌氧型微生物，其通过有氧呼吸大量繁殖，通过无氧呼吸产生酒精。据图分析，甲图计数时中间的全算，四边遵循计上不计下、计左不计右的原则，则一个中方格中酵母菌的数量为17个；乙图中三种酵母菌的失重量都表现为先增加后减少，且Y1的失重量最大。

（1）酒精遇酸性重铬酸钾溶液会由橙色变成灰绿色；如果检测结果有酒精，说明酵母菌进行了无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以酵母菌将葡萄糖分解为酒精的酶位于细胞质基质。

（2）根据以上分析已知，该中方格中酵母菌的数量是17个，血球计数板一个大方格共有25个中方格，稀释100倍，每个大方格的容积是0.1mm3，因此1ml菌液中的总菌数=17×25×10000×100=4.25×108；发酵的过程中会产生二氧化碳影响培养液的pH，故可以测定pH来判断取样顺序。

（3）酒精发酵的过程中，会产生二氧化碳，一段时间后可以进行放气（二氧化碳），然后称重，瓶子会变轻；在1～4天，含Y1菌种的培养液失重量最大，培养液中酒精含量最高，故酒精耐受力最高。

（4）菌株Ⅲ合成的纤维素酶能分泌到细胞外并固定于细胞壁上，可以反复利用，故可以选用菌株Ⅲ利用纤维素生产大量酒精。