“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的教学研究

姚琼

摘 要 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”是新课程人教版高中生物必修一教材中有关细胞呼吸的经典的学生探究实验。教材对该实验仅提供实验原理、参考案例和相关的参考资料。笔者在教学实践中，对该探究实验教学进行如下构思，希望等对当前高中新课程生物的实验教学有所补充。

关键词 高中生物 细胞呼吸 实验探究

中图分类号：G633.91 文献标识码：A

1明确实验原理

1.1材料选择所依据的原理

实验为什么要选择探究酵母菌细胞的呼吸方式？教学中可引导学生联系酵母菌与人类生活的密切关系，如酿酒、发面等生物学原理，让学生回顾初中教材中有关酵母菌知识，归纳出酵母菌在有氧或无氧条件下都能生存的主要原因及其代谢类型。

1.2检测酵母菌呼吸产物所依据的原理

教师要指导学生自主归纳该实验资料中用于检测实验结果的化学药品。CO2使澄清的石灰水变浑浊，或是溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。酒精的检测可使用重铬酸钾溶液，但强调必须在酸性的条件下，重铬酸钾才能与酒精反应，变成灰绿色。

2引导学生设计探究实验

2.1实验假设

教师可让学生列举一些现实生活的相关事例，让学生知晓酵母菌的一些生活条件，如用酵母菌进行酿酒过程中，为什么先通空气后密封？这样做的目的是什么？引导学生在有氧和无氧条件下进行实验假设。

2.2设计实验方案并实施实验

教师可指导学生认真观察实验装置和教材中的参考资料进行归纳。学生分小组合作讨论如何完成这一实验装置。教师可有目的地将该实验制作成多媒体课件，让学生小组讨论、辩识。比如可将教材中的实验装置进行分解和重组（如下图），归纳实验方案，并按以下步骤实施实验。

（1）取材、分组、编号：实验组别和锥型瓶（500ml）分组标号。要清楚装置一的用途是探究酵母菌在无氧条件下的呼吸作用，装置二的用途是探究酵母菌在有氧条件下的呼吸作用。

（2）相同处理和不同处理：各瓶中依次加入特定的溶液。要注意锥型瓶中依次加入特定的溶液之后再将封口塞封上，注意A瓶封口塞上只有一个导气孔。

（3）装置连接。注意各锥型瓶中，通入空气的玻璃管是插在锥型瓶液体中的，而出锥型瓶的玻璃管管口是露出在液面上方的。

（4）实验现象与观察。可将两套装置放在25-350C温度条件下培养8-10小时，直接观察澄清石灰水是否变浑浊；或溴麝香草酚蓝水溶液是否由蓝变绿再变黄。

2.3实验结果的分析

学生可通过小组讨论，分析实现现象可能出现的各种情况，并根据各实验结果得出相应的结论。

2.4实验过程的常见问题

2.4.1实验时间能否缩短

（l）酵母菌的活化。在缺水的状态下，酵母菌处于休眠状态。实验时，先进行活化处理，能大大缩短反应所需时间。

（2）适当提高温度。不同酵母细胞呼吸的最适温度不同，有些酵母的最适温度较高。对应的反应温度也可适当升高以加快反应速度，实验发现在35℃时比较适宜。

（3）实验装置的连接与气密性。教材参考案例提供的装置，不易维持平衡，气密性也不易保持。如果将2个锥形瓶之间的整根玻璃弯管改成中部用橡胶管连接，则安装更加容易，气密性更容易控制。

2.4.2有氧呼吸实验装置的改进

有氧呼吸装置中设计了一个装有NaOH溶液的锥形瓶吸收空气中的CO2，但无法判断吸收是否充分。如果在装有NaOH溶液的锥形瓶与酵母菌培养液之间再连接一个装有澄清石灰水的锥形瓶进行检验，将解决上述问题，实验也更科学严谨。

2.4.3有的小组从A瓶中取出的培养液经鉴定也变成灰绿色

通气组的通气时问会影响A瓶氧气量，如果通气时间过短、供氧不足，A瓶的酵母菌也会进行部分的无氧呼吸从而生成少量酒精。

参考文献

[1] 姜松祥.用重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产物酒精的原理[J].中学生物学，2007（2）：36.

[2] 方金艳.对“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的改进[J].生物学教学，2010，35（3）：48.

[3] 贺建.探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验教学组织[J].生物学通报，2012，47（9）.