“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的改进.doc

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1、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的改进福建师范大学牛命科学学院松溪第一屮学黃奎声“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验可以培养学牛搜集和处理信息、分析与解决问题、合作与交流的能力，进而培养学牛创新精神。但在对福建各地区共68所不同类别屮学的初步调查后发现：只有不足20%的屮学开展该实验的教学，这违背了“倡导探究性学习”这一高屮牛物课程的基本理念。究其根本原因与本实验的实施难度系数较大不无关系，如人教版教材的参考资料指出“将实验装置放到25-35°C的环境小培养8-1Oh",如此长的实验时间严重影响了该实验在课堂教学屮实施。基于以上事实，通过对该实验的研究，本人在实验材

2、料、仪器、操作步骤、无关变量控制等方面进行以下改进，在一节课吋内能完成该实验。一、关于酵母菌使用的改进1•酵母菌用量的改进关于酵母菌的用量，教材的建议是“取20g新鲜的食用酵母，分成两等份，放入锥形瓶A(500ml)和锥形瓶B(500ml)中,分别向瓶中注入240ml质量分数为5%的葡萄糖溶液”，照此操作，至少需要大约50min才可以完成对二氧化碳产牛的相关检测，酒精的检测则需要8-10h。实验等待吋间过于漫长，这正是很多屮学不愿意开展该实验的主耍原因，因此，需耍对酵母菌的用量进行改进，以缩短实验所需时间。经实验研究发现，往500ml的锥形瓶屮加入5g的“安

3、琪牌高活性干酵母”,再注入350ml质量分数为5%的葡萄糖溶液，在35°C环境屮培养，只需35min便可完成对二氧化碳的检测。基于以上事实，对酵母菌的用量作如下改进：取10g安琪牌高活性干酵母，分成两等份，放入锥形瓶A(500ml)和锥形瓶B(500ml)中…。2•干酵母的活化处理“安琪牌高活性干酵母”未经活化处理而直接放入质量分数为5%的葡萄糖溶液屮进行实验，至少耗吋35min以上，如果预先经过10-15min活化处理，实验所需时间可缩短至15minZ内。因此，建议在实验开始前对干酵母进行活化处理，以缩短实验所需时间。酵母菌活化处理的方法是，称取10g干酵

4、母，放入盛有400ml质量分数为5%葡萄糖溶液的锥形瓶(500ml)中,35°C环境中通气培养10-15min即可。二、关于实验设计的改进图1是人教版教材木实验的设计图，该设计有若干不足之处，本人进行了下列改进。r数为10%酸母菌M容液接橡皮球(或气泵)3咅券液图1教材实验设计图用养鱼气泵给有氧组通气教材屮指出：可以用橡皮球给有氧呼吸实验组供氧气。但实践证明：用橡皮球供气的方式不符合实际。因为该实验的吋间相对比较长，需要学牛有足够的耐心和娴熟的操作技巧，如果通气时间不够或者通气量不足,会导致酵母菌在有氧条件下也有酒精产牛的现象，得出错误的结论。因此,不建议用

5、橡皮球作为通气的工具。通过实验研究发现，采取如图2所示的用养鱼气泵通气的方式，可以确保氧气供应，降低实验操作难度，提高实验成功率，而且价格方而也不会很高，建议在屮学实验小予以采用。开关气泵清水乙组：酵母菌生活在无氧环境中甲组：酵母菌生活在有氧环境中图2放置期间的实验设计图2•用清水进行B瓶封口处理实验开始时，需要对无氧组的B瓶封口放置一段吋间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，冃的是消耗瓶小的氧气，创造无氧的环境，然而教材和教参屮并没给出具体的封口处理方法。经实验研究发现，采取图2所示的将出气管口浸入盛有清水的烧杯屮的封口处理方法，既简捷又容易操作，可在中学实验

6、中釆用。封口培养期间注意观察无氧组气泡产牛的情况，一般经过5min封口处理后，便可观察到管口有均匀气泡冒出，有均匀气泡冒出说明B瓶屮氧气已经消耗完，酵母菌开始进行无氧呼吸，此时可连通澄清石灰水，检测二氧化碳产牛的情况。1•给无氧实验组增设对照组学牛参照原设计图（图1）进行实验，通过比较澄清石灰水的浑浊程度,得出酵母菌在无氧条件下产牛二氧化碳较少的结论。该结论有不严谨之处,因为无氧组澄清石灰水变浑浊的原因可能有两个，一是酵母菌无氧呼吸过程屮产牛了二氧化碳，二是由于B瓶残留空气屮的二氧化碳排出导致的。为了使结论更严谨，对原设计做如图3所示的改进，给无氧纽增设一对

7、照组（内组）。做法是：内组的瓶中不加入活化酵母菌液，只加入等量的葡萄糖溶液，其他条件与B瓶相同。通过比较澄清石灰水的浑浊度，D瓶〉D'瓶，D，'瓶不浑浊，得出酵母菌无氧条件下产牛二氧化碳较少的结论。10%的NaOH溶液酵母菌澄滴石灰水堵养液甲组：酵母菌生活在有R境中的母E澄滴石灰水乙组:液酵母菌生活在无氧环境中5%的萄糖溶液澄滴石灰水丙组:对照组无酵母菌图3增设对照组后的实验设计图4.增设导气管由于实验时间比较长,C瓶中10%Na0H可能无法彻底吸收泵入空气中的二氧化碳，这影响对实验结果的分析。有研究指出，为了排除相关影响，可以在C、A瓶之间增设一瓶NaOH

8、溶液，确保泵入空气屮的二氧化碳被彻底吸收。除此方法外