Question

19．酵母菌在氧氣充足條件下不能進(jìn)行酒精發(fā)酵，有同學(xué)認(rèn)為是氧氣抑制了酵母菌的無氧呼吸，也有同學(xué)認(rèn)為是有氧呼吸產(chǎn)生ATP抑制了酵母菌的無氧呼吸．請完成下列實驗：
（1）供選的實驗試劑：5%葡萄糖溶液、酵母菌細(xì)胞（試劑1）、酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液（試劑2）、酵母菌細(xì)胞器的沉淀物（試劑3）、ATP溶液、蒸餾水．
（2）實驗步驟：
①取錐形瓶完成如上裝置三套，依次編號為A、B、C．1號錐形瓶中都加10%的NaOH溶液，3號錐形瓶中都加澄清的石灰水．
②A裝置2號錐形瓶中加入：1OmL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水；
B裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mLATP溶液；
C裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水；
③A、B、C三套裝置均先持續(xù)通入N2 5min，目的是去除錐形瓶中的氧氣，再將三套裝置分別處理：A、B裝置持續(xù)通入N2，C裝置通入通入空氣或氧氣．
④將三套裝置放在溫度適宜（25～35℃）的相同條件下培養(yǎng)相同時間（8～10h）．
⑤觀察各裝置中3號瓶是否變渾濁，判斷是否進(jìn)行無氧呼吸．
（3）預(yù)期實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：
①若A裝置變渾濁，B裝置不變渾濁，C裝置變渾濁，則則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制；
②若A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸受氧氣抑制，不受ATP抑制；
③若A裝置變渾濁，B裝置不變渾濁，C裝置不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，也受氧氣抑制；
④若A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置變渾濁，則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，不受氧氣抑制．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：該實驗的目的是驗證酵母菌在氧氣充足條件下不能進(jìn)行酒精發(fā)酵的原因是氧氣抑制了酵母菌無氧呼吸，而不是有氧呼吸產(chǎn)生的ATP抑制了酵母菌無氧呼吸．實驗的單一變量是氧氣的有無和ATP的有無，因變量澄清石灰水是否變渾濁．
裝置1的作用是去除空氣中的二氧化碳；裝置2是酵母菌進(jìn)行氧呼吸作用；裝置3的作用是檢測呼吸作用的產(chǎn)物二氧化碳．

解答 解：（2）實驗步驟：
①取錐形瓶完成如上裝置三套，依次編號為A、B、C．1號錐形瓶中都加10%的NaOH溶液，3號錐形瓶中都加澄清的石灰水．
②根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則，結(jié)合本實驗的目的可知，A裝置2號錐形瓶中加入：1OmL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水；B裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mLATP溶液；C裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水；
③A、B、C三套裝置均先持續(xù)通入N25min，目的是去除錐形瓶中的氧氣（或造成無氧環(huán)境）；AB對照實驗的變量是否含有ATP，BC對照實驗的目的是否含有氧氣，所以再將三套裝置分別處理：A、B裝置持續(xù)通入N₂，C裝置通入通入空氣或氧氣．
④將三套裝置放在溫度適宜（25〜350C）的相同條件下培養(yǎng)相同時間（8〜10h）．
⑤觀察各裝置中3號瓶是否變渾濁，判斷是否進(jìn)行無氧呼吸．
（3）預(yù)期實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：
①若A裝置變渾濁，B裝置不變渾濁，C裝置變渾濁，則則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制；
②若A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置不變渾濁則酵母菌無氧呼吸受氧氣抑制，不受ATP抑制；
③若A裝置變渾濁，B裝置不變渾濁，C裝置不變渾濁則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，也受氧氣抑制；
④若A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置變渾濁則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，不受氧氣抑制．
故答案為：
（2）②10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mLATP溶液
③去除錐形瓶中的氧氣（或造成無氧環(huán)境）         通入空氣或氧氣
⑤各裝置中3號瓶是否變渾濁
（3）①則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制
②A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置不變渾濁
③A裝置變渾濁，B裝置不變渾濁，C裝置不變渾濁
④A裝置變渾濁，B裝置變渾濁，C裝置變渾濁

點(diǎn)評 本題結(jié)合實驗裝置圖，考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗，要求考生掌握實驗的原理，明確實驗的目的，根據(jù)實驗設(shè)計的原則（對照原則和單一變量原則），完善實驗步驟，根據(jù)實驗的目的預(yù)測實驗的現(xiàn)象和實驗結(jié)果．