Question

13．酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧條件和無(wú)氧條件下都能生存，常用于科學(xué)研究．某小組在注射器中加入3mL含酵母菌的培養(yǎng)液，吸入9mL空氣后加塞密封（如圖所示），一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)針管內(nèi)的氣體體積增加．請(qǐng)回答：
（1）在缺氧條件下生長(zhǎng)的酵母菌，細(xì)胞中線粒體的數(shù)目會(huì)逐代減少．若用高倍顯微鏡觀察這種變化，通常用健那綠染液將活細(xì)胞中的線粒體染成藍(lán)綠色．
（2）吸取少量培養(yǎng)后的培養(yǎng)液，滴加適量的酸性重鉻酸鉀溶液，若溶液顏色變?yōu)榛揖G色，則說(shuō)明氣體體積增加是由于酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧（“有氧”、“無(wú)氧”或“有氧和無(wú)氧”）呼吸．
（3）為排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)時(shí)增設(shè)一對(duì)照組同步實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)描述對(duì)照組的設(shè)置另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其他都相同．
（4）呼吸商（RQ）指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值（RQ=釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積）．

甲裝置		乙裝置
A1	A2	B1	B2
有色液滴不動(dòng)	有色液滴左移5個(gè)單位	有色液滴左移5個(gè)單位	有色液滴左移10個(gè)單位

現(xiàn)利用甲（A₁，A₂）、乙（B₁，B₂）裝置各兩套進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在氧氣充足的情況下，分別測(cè)量等量蓖麻、玉米種子萌發(fā)過(guò)程中的氣體變化情況，所測(cè)數(shù)據(jù)如表所示，則屬于測(cè)量蓖麻種子的裝置是A₂和B₂，蓖麻和玉米種子的呼吸商分別是0.5和1．

Answer 1

分析 酵母菌是兼性厭氧微生物，在氧氣充足的情況下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水，在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀反應(yīng)生成灰綠色，因此可以用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)酒精；由于酵母菌呼吸過(guò)程中產(chǎn)生了二氧化碳因此注射器中氣體體積會(huì)增加，為了排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起，應(yīng)該設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)排除物理因素對(duì)氣體變化的影響．

解答 解：（1）健那綠是線粒體的活體染色劑，觀察線粒體使要用健那綠進(jìn)行染色，在顯微鏡下觀察呈藍(lán)綠色．
（2）酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)呈灰綠色，因此可以用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)酵母菌是否發(fā)生了無(wú)氧呼吸．
（3）分析題干信息可知，實(shí)驗(yàn)的目的是排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起的，因此對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其它都相同；預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若對(duì)照組實(shí)驗(yàn)前后氣體體積不變，表明氣體體積增加不是外界環(huán)境條件改變引起的．
（4）由于玉米種子中主要含有淀粉，而蓖麻種子中脂肪含量較高，在有氧呼吸過(guò)程中，糖類(lèi)分解產(chǎn)生的二氧化碳和吸收的氧氣比例相等，而蓖麻種子吸收的氧氣要比釋放的二氧化碳多，因此甲裝置液滴會(huì)左移，則屬于測(cè)量蓖麻種子的裝置是A2和B2．由于玉米中的A1的有色液滴不動(dòng)，因此釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值為1；而蓖麻中的A2有色液滴左移5個(gè)單位，即釋放的二氧化碳比氧氣少5個(gè)單位，而B(niǎo)2有色液滴左移10個(gè)單位，說(shuō)明消耗10單位的氧氣，因此釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值=（10-5）÷10=0.5．
故答案為：
（1）健那綠    藍(lán)綠
（2）灰綠色    無(wú)氧
（3）另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其他都相同
（4）A₂  B₂    0.5   1

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是酵母菌的有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的過(guò)程，觀察線粒體，酒精的檢測(cè)方法，對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的記憶是解題的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則的應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．