Question

呼吸缺陷型酵母菌是野生型酵母菌發(fā)生基因突變形成的菌株，科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究．
（1）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精和

 

，因此要適時(shí)進(jìn)行

 

處理，防止發(fā)酵裝置內(nèi)部壓力過高．
（2）為優(yōu)化呼吸缺陷型酵母菌的篩出條件，研究人員設(shè)計(jì)了三因素三水平的紫外線誘變實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表．表中空白位置的參數(shù)設(shè)置從左到右依次應(yīng)為

 

．據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，最佳誘變參數(shù)為

 

．

組別	1組	2組	3組	4組	5組	6組	7組	8組	9組
照射時(shí)間/min	1.5	1.5	1.5	2.0	2.0	2.0	2.5	2.5	2.5
照射劑量/W	12	15	17	12	15	17	12	15	17
照射距離/cm	18	20	22	20	22				20
篩出率/%	3	7	13	5	15	6	4	7	11

（3）將誘變獲得的酵母菌放入適宜的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基中加入TTC（無色物質(zhì)，可與還原劑反應(yīng)生成紅色物質(zhì)），野生型菌落為紅色，呼吸缺陷型菌落幾乎為白色，這是由于呼吸缺陷型酵母菌無法產(chǎn)生大量的

 

，不能將TTC還原為紅色物質(zhì)．由此推斷，導(dǎo)致呼吸缺陷的基因突變最可能影響

 

的第

 

階段．呼吸缺陷型酵母菌生長(zhǎng)繁殖所需的ATP來自于

 

．
（4）為研究某呼吸缺陷型酵母菌的酒精發(fā)酵能力，科研人員在一定葡萄糖濃度條件下，測(cè)試兩種菌株的酒精發(fā)酵，結(jié)果如圖所示．據(jù)圖可知，在8-32小時(shí)內(nèi)，野生型比呼吸缺陷型酵母菌發(fā)酵液酒精濃度

 

，由此判斷該呼吸缺陷型酵母菌

 

（填“適宜”或“不適宜”）作為酒精發(fā)酵菌種．

Answer 1

考點(diǎn)：微生物的分離和培養(yǎng),無氧呼吸的概念與過程

專題：

分析：1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則為單一變量和對(duì)照原則．
2、酵母菌是兼性厭氧性生物，既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無氧呼吸．
3、有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和還原性氫，釋放出少量能量，第二階段是丙酮酸和水在酶的催化作用下生成大量還原性氫和二氧化碳，釋放出少量能量，第三階段是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的還原性氫和氧氣結(jié)合生成水，釋放出大量能量．

解答： 解：（1）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精和二氧化碳，由于發(fā)酵罐密閉，故應(yīng)注意適時(shí)排氣．
（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的是單一變量原則，由表可知，照射時(shí)間和照射劑量以及照射距離的值是固定的3個(gè)，即照射時(shí)間（1.5、2.0、2.5），照射劑量（12、15、17），照射距離（18、20、22），故456組照射時(shí)間一定，照射距離和劑量應(yīng)為固定的三個(gè)值，第六組的照射距離為18，同理147組照射劑量一定，對(duì)的照射距離為22，789組照射時(shí)間一定，對(duì)應(yīng)的照射距離為18，從表中可以分析得出第5組誘變效果最好，即在照射時(shí)間2min、照射劑量15W、照射距離22cm的條件下．
（3）由于TTC可與還原劑反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，野生型菌落為紅色，呼吸缺陷型菌落幾乎為白色，由于呼吸缺陷型酵母菌無法產(chǎn)生大量的[H]導(dǎo)致的，不能將TTC還原為紅色物質(zhì)，因此可以推斷出導(dǎo)致呼吸缺陷的基因突變最可能影響有氧呼吸第2階段，由于呼吸缺陷型酵母菌無法產(chǎn)生大量的[H]，所以只能進(jìn)行有氧呼吸第1階段或無氧呼吸產(chǎn)生少量ATP．
（4）由圖可知，在8-32小時(shí)內(nèi)，野生型比呼吸缺陷型酵母菌發(fā)酵液酒精濃度，所以呼吸缺陷型酵母菌不適宜作為酒精發(fā)酵菌種．
故答案為：（1）CO₂ 排氣
（2）18、22、18    照射時(shí)間2min、照射劑量15W、照射距離22cm
（3）[H]有氧呼吸  二   無氧呼吸或有氧呼吸第一階段
（4）高  不適宜

點(diǎn)評(píng)：本題以酵母菌突變體篩選及酒精發(fā)酵能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)為情境，主要考查微生物培養(yǎng)、細(xì)胞呼吸等知識(shí)的理解和綜合運(yùn)用能力以及實(shí)驗(yàn)探究能力，三因素三水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本題創(chuàng)新性的考查，對(duì)思維能力要求較高，難度較大．