酵母菌是微生物中的“大家族”，在自然界中分布廣泛。在人教版高中生物教科書中，頻頻出現(xiàn)酵母菌，比如關(guān)于酶本質(zhì)的探索、探究細(xì)胞呼吸的方式、探究酵培養(yǎng)液中母菌種群數(shù)量的變化、果酒的制作、酵母菌細(xì)胞的固定化等，可謂高中生物中的明星了。在高考中也常以“酵母菌”為素材來命題，考查的知識面廣，命題角度多樣。本文就酵母菌的相關(guān)考點(diǎn)以及近年來的高考題賞析來復(fù)習(xí)酵母菌。
考點(diǎn)1 酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
例1：（2011·海南，2）關(guān)于酵母菌的敘述，錯誤的是（ ）
A．酵母菌既含有核基因，又含有線粒體基因
B．酵母菌無氧呼吸的終產(chǎn)物經(jīng)主動運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外
C．培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量在培養(yǎng)早期呈“J”型增長
D．碳源充足和不充足的培養(yǎng)液中酵母菌種群的K值不同
解析：酵母菌屬于單細(xì)胞的真菌，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上屬于真核生物，即包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、各種細(xì)胞器、細(xì)胞核；酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精，二者都以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜。
答案：B
考點(diǎn)2 酵母菌的增殖
例2：（2011·江蘇，26）右圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，請回答下列問題：
（1）曲線AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場所是___________；曲線BC段酵母菌呼吸的方式是__________________。
（2）酵母菌種群數(shù)量從C點(diǎn)開始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，還有___________、______________。
（3）在T1—T2時段，單位時間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有___________、____________。
(4)某同學(xué)在T3時取樣，統(tǒng)計(jì)的酵母菌種群數(shù)量明顯高于D點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)量，原因可能有_________、___________和用血球計(jì)算板計(jì)數(shù)時出現(xiàn)錯誤等。
解析：該題考查了細(xì)胞呼吸、種群數(shù)量變化的原因等內(nèi)容。圖中AB段無乙醇產(chǎn)生，因此知只進(jìn)行有氧呼吸；BC段，乙醇開始產(chǎn)生，酵母菌數(shù)量仍在繼續(xù)增加，因此這一區(qū)間內(nèi)的細(xì)胞既進(jìn)行無氧呼吸，也同時進(jìn)行有氧呼吸；BC段，酵母菌數(shù)量繼續(xù)增加至最大值、乙醇開始產(chǎn)生并不斷增加，酵母菌數(shù)量增多、酵母菌進(jìn)行產(chǎn)乙醇的無氧呼吸，產(chǎn)能少，需消耗更多葡萄糖。酵母菌數(shù)量在C點(diǎn)下降，除營養(yǎng)物的供應(yīng)問題外，還應(yīng)考慮其代謝產(chǎn)物（乙醇和二氧化碳）的積累對其繁殖的影響。使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)時應(yīng)該染色，不然統(tǒng)計(jì)的菌數(shù)包括了死菌。
答案：
(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 有氧呼吸和無氧呼吸(2)乙醇含量過高 培養(yǎng)液的pH下降(3)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的能量少 酵母菌種群數(shù)量增多(4)取樣時培養(yǎng)液未搖勻，從底部取樣 未染色，統(tǒng)計(jì)的菌體數(shù)包含了死亡的菌體
例3：(2009·廣東，15)有關(guān)探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是( )
A．改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值(環(huán)境容納量)大小
B．用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化
C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)
D．營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素
解析：此題直接考查該實(shí)驗(yàn)操作方法和有關(guān)種群的知識，酵母菌培養(yǎng)液除需要營養(yǎng)物質(zhì)以外，還必須要維持適宜的pH值，pH值會直接影響K值(環(huán)境容納量)大小，所以A選項(xiàng)錯；D項(xiàng)正確。使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板抽樣檢測法調(diào)查酵母菌的種群數(shù)量變化，通過取多次調(diào)查的平均值進(jìn)行估算，而不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板抽樣檢測法用到像調(diào)查植物種群數(shù)量變化的樣方法，但不等同于樣方法。所以B選項(xiàng)錯；C項(xiàng)也錯誤。
答案：D
例4：（2010·江蘇，26）下圖為酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圈。請回答下列問題：
(1)酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)與菠菜葉肉細(xì)胞相比．最主要的區(qū)別是酵母菌___ ____；與藍(lán)藻細(xì)胞相比，最主要的區(qū)別是酵母菌 。
(2)圖中含有RNA的結(jié)構(gòu)有 (填序號)。
(3)圖中不能直接分解葡萄糖但能釋放CO2的結(jié)構(gòu)是 (填序號)。
(4)為制備酵母菌原生質(zhì)體，需用酶解法除去結(jié)構(gòu)①，但應(yīng)在 溶液中進(jìn)行。
(5)為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。其中操作正確的有 (填下列操作的序號)。
①將適量干酵母放人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(jì)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(jì)數(shù)板邊緣多余培養(yǎng)液
⑤將計(jì)數(shù)板放在載物臺中央，待酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)
解析：本題以酵母菌亞顯微結(jié)構(gòu)圖為載體，考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、以及探究種群數(shù)量變化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作步驟。（1）酵母菌為真菌，與菠菜葉肉相比，無葉綠體；成熟的酵母菌有以個明顯的液泡，即⑦結(jié)構(gòu)。（2）RNA存在于細(xì)胞核、核糖體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)中，對應(yīng)的是②④⑥⑧（3）線粒體是有氧呼吸的主要場所，進(jìn)行有氧呼吸第二、三階段，分解的底物都是丙酮酸。（4）酵母菌具有細(xì)胞壁，可以保護(hù)酵母菌不會因吸水而漲破，因此去除細(xì)胞壁時，為防止酵母菌吸水漲破，需要在等滲或高滲溶液中進(jìn)行。（5）探究酵母菌種群數(shù)量變化時，進(jìn)行酵母菌記數(shù)時，從試管中吸出培養(yǎng)液之前，應(yīng)將試管震幾次，以便使酵母菌均勻分布，提高計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性。滴液前應(yīng)先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。
答案：
（1）沒有葉綠體；具有核膜包被的細(xì)胞核（成形的細(xì)胞核）（2）②④⑥⑧（3）⑥（4）等滲（或高滲）（5）①④⑤
說明：酵母菌的繁殖方式分有性繁殖和無性繁殖兩種，以無性繁殖為主。芽殖是酵母菌最常見的無性繁殖方式，即成熟的酵母菌細(xì)胞先長出一個小芽體，芽體細(xì)胞長到一定程度脫離母細(xì)胞繼續(xù)生長，而后形成一個新個體。少數(shù)酵母菌以細(xì)胞分裂方式進(jìn)行繁殖，叫裂殖。
酵母菌的有性繁殖，一般產(chǎn)生子囊孢子，其形成過程是兩種不同性別的細(xì)胞接近，各伸出一小突起相連，相連處的細(xì)胞壁溶解，兩個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)融合叫質(zhì)配。接著兩個單倍體的核融合叫核配，并形成雙倍體的核，原來的細(xì)胞形成接合子。結(jié)合后的核進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4或8個核，以核為中心的原生質(zhì)濃縮變大形成孢子，原來的結(jié)合子叫做子囊，其內(nèi)的孢子，叫做子囊孢子。很多酵母菌的二倍體細(xì)胞可以進(jìn)行多代的營養(yǎng)生長繁殖，因而，在酵母菌生活周期中，存在著單倍體細(xì)胞和二倍體細(xì)胞兩種類型，都可以獨(dú)立生活。二倍體酵母菌細(xì)胞個大，生活力強(qiáng)，故發(fā)酵工業(yè)常利用二倍體酵母菌進(jìn)行生產(chǎn)。
考點(diǎn)3 酵母菌的新陳代謝類型
例5：（2010·北京2）下列對生物細(xì)胞代謝活動的描述，不正確的是（ ）
Ａ．大腸桿菌在擬核區(qū)轉(zhuǎn)錄信使ＲＮＡ Ｂ．乳酸桿菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)乳酸
Ｃ．衣藻進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體 Ｄ．酵母菌的高爾基體負(fù)責(zé)合成蛋白質(zhì)
解析：大腸桿菌屬于原核生物，沒有真正的細(xì)胞核，在擬核區(qū)進(jìn)行DNA轉(zhuǎn)錄，合成信使RNA。乳酸桿菌進(jìn)行無氧呼吸，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。衣藻屬于藻類植物，進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體。核糖體是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。
答案：D
說明：在同化作用方面，酵母菌屬于異養(yǎng)型微生物；在異化作用方面，屬于兼性厭氧型微生物，即在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，將糖類物質(zhì)分解成CO2和H2O，釋放大量能量，供本身活動所需，并大量繁殖；在無氧的條件下，進(jìn)行無氧呼吸（酒精發(fā)酵），釋放少量能量。
考點(diǎn)4 酵母菌的應(yīng)用
例6：（2010·北京，1）在家庭中用鮮葡萄制作果酒時，正確的操作是（ ）
Ａ．讓發(fā)酵裝置接受光照 Ｂ．給發(fā)酵裝置適時排氣
Ｃ．向發(fā)酵裝置通入空氣 Ｄ．酵母菌裝置放在45℃處
解析：在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵，發(fā)酵裝置不需要接受光照，發(fā)酵時也不能通入空氣，一般將發(fā)酵溫度控制在18～25℃。
答案：B
例7：（2011·江蘇，3）下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是（ ）
A．腐乳制作所需要的適宜溫度最高
B．果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵
C．使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D．使用的菌種都具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA和RNA
解析：這道題以選修一“發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”為背景，較為基礎(chǔ)。三者所使用的菌種分別是酵母菌（單細(xì)胞真菌）、醋酸桿菌（屬于需氧型細(xì)菌）和毛霉（多細(xì)胞真菌），它們均有細(xì)胞結(jié)構(gòu)；果酒、果醋和腐乳制作所需溫度分別為18～25℃、30～35℃和15～18℃；醋酸桿菌為需氧型細(xì)菌，因此進(jìn)行的是有氧發(fā)酵。
答案：D
例8：（2010·江蘇，7）右圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程，下列敘述正確的是（ ）
A．過程①和②都只能發(fā)生在缺氧條件下
B．過程①和都③只發(fā)生在酵母細(xì)胞的線粒體中
C．過程③和④都需要氧氣的參與
D．過程①～④所需的最適溫度基本相同
解析：本題考查細(xì)胞呼吸的過程、果酒、果醋制作過程的反應(yīng)條件等。①是呼吸作用第一階段有氧無氧均可以發(fā)生，②過程只能發(fā)生在無氧條件下，A項(xiàng)錯誤。①在酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，③在酵母菌線粒體內(nèi)進(jìn)行，B項(xiàng)錯誤。③為有氧呼吸第二、三階段，其中第三階段需要氧氣參與，④需要氧氣參與，C項(xiàng)正確。過程①、②、③為酵母菌的呼吸作用，最適宜溫度約為20 ℃左右；④的最適宜溫度為30—35 ℃。
答案：C
說明：酵母菌主要應(yīng)用在釀酒工業(yè)中，在釀酒時要通過控制通氣情況來實(shí)現(xiàn)酒的最大產(chǎn)量，即先通氣使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，在有氧條件下進(jìn)行出芽生殖，短時間內(nèi)可繁殖出大量的個體；然后隔絕空氣，在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。
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