酵母菌在培养液中是如何分布的？

秦四哥

                              

人教版高中生物教材必修3有探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，其中有这样的思考题：“从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。”这是为什么？答案很简单：防止培养液中的酵母菌分布不均匀。但是酵母菌在培养液中究竟是怎样分布的呢？上层多还是下层多？这个问题产生于学生，在教师之中也讨论过，始终存在2种看法：第1种看法认为酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。培养液上层的氧气应该多一些，有氧条件下酵母菌对能源物质的利用更彻底，从节约能源的角度来看，应该主要分布在上层；第2种看法认为由于酵母菌的密度比培养液的密度稍大，按照重力作用的原理，酵母菌应该主要分布在下层。事实到底怎样呢？笔者就该问题进行了实验探究，在解决该疑问的同时，还对该实验进行了改进，更加增强了实验结果的说服力。现介绍如下。

一、实验过程

1.实验材料。

血球计数板（1 mm×1 mm，25×16=400）、显微镜、吸管、载玻片、盖玻片、烧杯、量筒、天平、干酵母粉。

2.实验步骤。

（1）配制质量浓度为5%的葡萄糖溶液250 mL倒入烧杯中，称取0.2 g干酵母粉溶于葡萄糖溶液中（搅拌）。

（2）将搅拌均匀的含有酵母菌的葡萄糖培养液静置24 h。

（3）用血球计数板分别对静置后的培养液的表面、中层和下层（靠近烧杯底部）进行计数，记录数据。

3.实验结果。

实验结果见表1。然而，在该实验过程中发现很多酵母菌聚集成团，很难准确计数，造成表1数据可信度下降；用吸管取样时会造成上下层液体间的流动，这些原因都会影响实验结果。

因此，笔者对实验作出了一系列改进，效果颇佳。（作者采用类似豆浆机的自制装置进行了搅拌震荡）

利用改进后的方法重新进行实验，得到实验数据，具体数据见表2。

三、结果分析

尽管改进前的实验数据不是太理想，但就整体来说和改进后的数据还是相吻合的，可以看出酵母菌在表面和中间位置的分布都比较少，而主要分布在培养液的底部。这个结果与第2种看法不谋而合，原因何在？笔者进一步分析认为，培养液中氧气含量的多少无法影响酵母菌的分布，因为酵母菌没有运动结构，只会因密度比培养液稍大而主要分布于培养液的下层。

至于上层也有少量的酵母菌分布，是因为分子（葡萄糖和水）的热运动使一部分酵母菌处于非底部位置，且深度越浅分布的酵母菌越少。

——徐业义.探究酵母菌在培养液中的分布.实验教学与仪器.2011年第5期（节选）

感谢汉水丑生生物同行群永远帅老师的热心解答