Question

17．某校生物興趣小組要探究酵母菌通過(guò)呼吸產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，有氧和無(wú)氧條件下消耗葡萄糖量的多少．他們將相同的無(wú)菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無(wú)氧氣），按如圖裝置進(jìn)行實(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、乙兩錐形瓶中的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、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是有無(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)所是線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）請(qǐng)你利用提供的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)）液面高度的變化．
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．

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．明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問(wèn)題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的有無(wú)，溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等都是需要控制的無(wú)關(guān)變量．
（2）酵母菌可以通過(guò)有氧呼吸或無(wú)氧呼吸作用產(chǎn)生CO₂，相關(guān)的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，所以需要將等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)型管A、B兩側(cè)并標(biāo)記；②一段時(shí)間后觀察液面的變化．
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，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)      線粒體
（3）①等量     ②（兩側(cè)）液面高度
④A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降
⑤A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升
⑥液面高度相同

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查酵母菌細(xì)胞呼吸方式的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)、識(shí)圖分析能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題的能力，具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．