Question

14．某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實(shí)驗(yàn)“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”后，想進(jìn)一步探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問(wèn)題．他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將無(wú)菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無(wú)氧氣），按如圖裝置實(shí)驗(yàn)．當(dāng)測(cè)定甲、乙裝置中CaCO₃沉淀相等時(shí)，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過(guò)濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2．請(qǐng)分析回答：

（1）甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無(wú)氧氣，實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等．
（2）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）利用提供的U形管（已知濾液中的葡萄糖不能通過(guò)U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過(guò)）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；
②一段時(shí)間后觀察（兩側(cè)）液面的變化．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：
①如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③A、B兩側(cè)液面高度高度相同，則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)裝置圖：甲圖通入無(wú)菌空氣，說(shuō)明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙圖是密封裝置，說(shuō)明其探究的是酵母菌的無(wú)氧呼吸．圖中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是除去空氣中的CO₂，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；澄清石灰水的作用是檢測(cè)呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問(wèn)題，所以甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無(wú)氧氣，因而實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等．
（2）酵母菌有氧呼吸時(shí)產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是線粒體，無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比無(wú)氧呼吸多．實(shí)驗(yàn)原理：濾液中的葡萄糖不能通過(guò)U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過(guò)．
①探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循單一變量原則，因此需將等量的濾液1和濾液2分別倒入倒入U(xiǎn)形管A、B兩側(cè)．
②一段時(shí)間后觀察兩側(cè)液面的變化．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：
①如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．
故答案為：
（1）有無(wú)氧氣     溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等　
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體     
（3）①等量     ②（兩側(cè)）液面
（4）①少     ②多     ③高度相同

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)，對(duì)于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累．