Question

【題目】酵母菌對酒精的耐受性影響酒類釀造研究者利用酒精敏感型酵母菌（中）和酒精耐受型酵母菌（乙）進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，回答問題。

（1）酒精是酵母菌進(jìn)行___________的產(chǎn)物，在___________中產(chǎn)生。發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵液酒精濃度增加，酒精分子可插入到生物膜___________的疏水區(qū)，破壞膜完整性。

（2）海藻糖由兩分子葡萄糖連接而成，可通過與膜成分結(jié)合而穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)。研究者制備了含有和不含葡萄糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)兩種酵母菌，并在酒精沖擊的條件下測定相關(guān)指標(biāo)。如下圖。

①將兩種酵母菌置于含酒精的培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)，同時(shí)設(shè)置___________的培養(yǎng)基作為對照。每隔一段時(shí)間取菌液，利用___________法接種在固體培養(yǎng)基表面進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算細(xì)胞存活率。

②圖1、2結(jié)果顯示，___________有利于酵母菌合成海藻糖；結(jié)合圖3、4結(jié)果可知，海藻糖含量高的酵母菌存活率___________。

③海藻糖含量提高將助于提高酵母菌的酒精耐受力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)有___________。

（3）綜上所述，推測酒精耐受型酵母菌的耐受機(jī)理是____________________。

Answer 1

【答案】 無氧呼吸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 磷脂雙分子層 不含酒精 稀釋涂布平板 葡萄糖 高 在有糖和無糖的條件下，菌株乙細(xì)胞中的海藻糖含量均高于菌株甲，乙的存活率均高于甲；在有糖的條件下，兩菌株細(xì)胞中的海藻糖含量均上升，存活率下降時(shí)間略推遲 通過合成較多的海藻糖以穩(wěn)定酵母菌的膜結(jié)構(gòu)，從而在酒精沖擊的情況下仍可存活較長時(shí)間

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，圖1與圖2構(gòu)成對照實(shí)驗(yàn)，因變量是菌株的種類和是否含糖，因變量是海藻糖含量，兩種條件下菌株甲的海藻糖含量都比較低，且2h后就消失不見了，而菌株以在無糖的條件下海藻糖的含量有緩慢減少的趨勢，在有糖的條件下海藻糖的含量先快速上升，后緩慢上升。圖3與圖4構(gòu)成對照實(shí)驗(yàn)，自變量是時(shí)間和菌種種類，因變量是菌種的存活率，兩種條件下，兩種菌種的存活率都是菌種甲快速下降，菌種以緩慢下降，且兩種菌種在有糖的條件下下降的幅度都緩慢與無糖條件。

（1）酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；酒精通過細(xì)胞膜的方式是自由擴(kuò)散，因此發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵液酒精濃度增加，酒精分子可插入到生物膜磷脂雙分子層的疏水區(qū)，破壞膜完整性。

（2）①根據(jù)題意分析，將兩種酵母菌置于含酒精的培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)，則對照實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用不含酒精的培養(yǎng)基培養(yǎng)。稀釋涂布平板法接種可用于菌種的計(jì)數(shù)。

②圖1、2結(jié)果顯示，葡萄糖有利于酵母菌合成海藻糖；結(jié)合圖3、4結(jié)果可知，海藻糖含量高的酵母菌存活率高。

③海藻糖含量提高將助于提高酵母菌的酒精耐受力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)有：在有糖和無糖的條件下，菌株乙細(xì)胞中的海藻糖含量均高于菌株甲，乙的存活率均高于甲；在有糖的條件下，兩菌株細(xì)胞中的海藻糖含量均上升，存活率下降時(shí)間略推遲。

（3）綜上所述，推測酒精耐受型酵母菌的耐受機(jī)理是通過合成較多的海藻糖以穩(wěn)定酵母菌的膜結(jié)構(gòu)，從而在酒精沖擊的情況下仍可存活較長時(shí)間。