Question

17．某校學(xué)生做完“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)后，想進(jìn)一步探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題．他們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：將等量的無菌葡萄糖溶液及等量的酵母菌混勻后分別加入到A、B兩個(gè)錐形瓶中并密封（瓶中無氧氣），如圖1裝置實(shí)驗(yàn)．一段時(shí)間后，當(dāng)測定甲、乙裝置中澄清石灰水變渾濁生成CaCO₃相等時(shí)，立刻停止實(shí)驗(yàn)，將A、B兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，分別得到濾液1和濾液2．請(qǐng)分析回答：

（1）甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無氧氣，實(shí)驗(yàn)中NaOH的作用是吸收空氣中的CO₂．
（2）A、B兩個(gè)錐形瓶中酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所分別是線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）圖2曲線中能正確表示B瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是②③．
（4）在此實(shí)驗(yàn)中，可以利用滲透作用的原理進(jìn)行探究．如圖3，取等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記，一段時(shí)間后觀察兩側(cè)液面的變化．如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多；如果A側(cè)液面高于B側(cè)液面，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；反之，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多．

Answer 1

分析 1、分析實(shí)驗(yàn)裝置：裝置甲和裝置乙的單一變量是有無氧氣，裝置甲中通入氧氣，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，裝置乙中沒有通入氧氣，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸．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呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳．
2、適宜溫度下，在錐形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此酒精濃度會(huì)逐漸升高然后達(dá)到平衡；酵母菌數(shù)量通過有氧呼吸增殖，因此數(shù)量先增加，當(dāng)進(jìn)一步發(fā)酵后，由于營養(yǎng)物質(zhì)減少、酒精等代謝產(chǎn)物增加，酵母菌出生率小于死亡率，種群數(shù)量開始下降；酵母菌活性消耗葡萄糖，因此葡萄糖的剩余量減少；酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，二氧化碳溶解于水中，使溶液PH降低．
3、滲透作用指兩種不同濃度的溶液隔以半透膜（允許溶劑分子通過，不允許溶質(zhì)分子通過的膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的現(xiàn)象．或水分子從水勢(shì)高的一方通過半透膜向水勢(shì)低的一方移動(dòng)的現(xiàn)象．滲透作用的發(fā)生需要兩個(gè)條件：半透膜和膜兩側(cè)的溶液具有濃度差．

解答 解：（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的有無，實(shí)驗(yàn)中NaOH的作用是吸收空氣中的CO₂．
（2）A錐形瓶中酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO₂的場所是線粒體基質(zhì)；B錐形瓶中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO₂的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）①適宜溫度下，在錐形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此酒精濃度會(huì)逐漸升高然后達(dá)到平衡，①錯(cuò)誤；
②酵母菌數(shù)量通過無氧呼吸增殖，因此數(shù)量先增加，當(dāng)進(jìn)一步發(fā)酵后，由于營養(yǎng)物質(zhì)減少、酒精等代謝產(chǎn)物增加，酵母菌出生率小于死亡率，種群數(shù)量開始下降，②正確；
③酵母菌活性消耗葡萄糖，因此葡萄糖的剩余量減少，③正確；
④酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，二氧化碳溶解于水中，使溶液PH降低，④錯(cuò)誤．
所以，②③正確．
（4）在此實(shí)驗(yàn)中，可以利用滲透作用的原理進(jìn)行探究．如圖3，取等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記，一段時(shí)間后觀察兩側(cè)液面的變化．如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多；如果A側(cè)液面高于B側(cè)液面，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；反之，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多．
故答案為：
（1）有無氧氣        吸收空氣中的CO₂
（2）線粒體基質(zhì)        細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（3）②③
（4）滲透作用      A側(cè)液面高于B側(cè)液面

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖，考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式及相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，要求考生明確實(shí)驗(yàn)的目的，能正確區(qū)分實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量，掌握探究實(shí)驗(yàn)的原理，并能據(jù)此完善實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．