高中生物新课改以来,在新教材中关于微生物的考查重点就是酵母菌,酵母菌的相关知识在教材的很多章节都有所呈现,在近年的各地高考题中多次出现对酵母菌知识的考核。关于酵母菌的考点主要有以下几个方面:
酵母菌的细胞结构
酵母菌属于单细胞的微生物,一个细胞就是一个个体,从细胞结构上属于真核生物,即包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核。见右图:
酵母菌的生殖方式
酵母菌可以进行无性生殖,也可以进行有性生殖。无性繁殖包括芽殖、裂殖(即少数种类的酵母菌与细菌一样,借细胞横分裂而繁殖)、芽裂(这种方式很少)三种。其中最主要还是出芽生殖(简称芽殖),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。有性生殖是以形成子囊孢子的方式进行。
酵母菌的新陈代谢类型
按照同化作用分酵母菌属于异养型生物,必须在培养液中才能生存和繁殖;按照异化作用类型分酵母菌属于兼性厌氧型生物,在有氧条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
例题1:(2009年生物高考天津卷)按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是( )
A。甲组不产生CO2而乙组产生
B。甲组的酒精产量与丙组相同
C。丁组能量转换率与丙组相同
D。丁组的氧气消耗量大于乙组
【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水,无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。此题涉及对表格资料的分析,依题意,甲组、丙组进行无氧呼吸,乙组、丁组进行有氧呼吸;甲组、乙组两组都会产生CO2,所以A选项错;由于甲组细胞不完整,甲组的酒精产量较丙组少,所以B选项错;丁组有氧呼吸释放大量能量,丙组无氧呼吸释放少量能量,所以能量转换率丁组较丙组高;丁组细胞完整,在有氧条件下培养题干所述的8~10小时,会大量繁殖,所以丁组的氧气消耗量远远大于乙组,故D正确。
酵母菌的应用
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,在无氧条件下进行无氧呼吸,分解葡萄糖产生酒精。
以酵母菌作为实验材料的相关实验
在必修三教材中有高考考纲要求的实验——探究培养液中酵母菌数量的动态变化,这是新教材新加入的实验,各地高考题纷纷以此实验作为出题对象或题干背景,全面考查学生有关酵母菌的多方面知识和实验技能。
例题1:(2009广东高考题)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;因为酵母菌属于单细胞微生物,调查酵母菌数量的变化要使用专门的仪器——血球计数板,然后通过显微镜进行镜检,而不能使用普通的玻璃容器,所以B选项错;用血球计数板对酵母菌计数时,用取样调查法,此方法通过取多次调查的平均值进行估算,而不能准确计数,所以C选项错;营养条件和pH值、培养条件等多种因素都会影响酵母菌种群数量的变化,故本题选D。
例题2:4个试管中进行培养(见下表),均获得了“s”形增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是( )
A.4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”形增长
B.4个试管内的种群同时达到K值
C。试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D。试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
【解析】此题以酵母菌的培养作为出题背景,考查的是有关种群的知识。四个试管的培养液体积和起始酵母菌数均有所不同,所以四个试管的种群不能同时达到K值;在有限的环境条件下种群增长呈S形曲线,但初始阶段会经历“J”形增长;II内培养液和起始酵母菌数都为5,Ⅳ培养液为5而起始酵母菌数为10,即环境条件相同时起始数量大的消耗营养物质快,产生的代谢废物多,种群数量先下降,故说法错误的为B。