Question

兩個生物興趣小組分別對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實驗．請分析作答：

（1）甲興趣小組想探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO₂．現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個）實驗裝置，如圖Ⅰ（A～D）所示：
①請根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）．
有氧條件下的裝置序號：

 

；無氧條件下的裝置序號：

 

．
②裝置中C瓶的作用是

 

，B瓶中澄清的石灰水還可用

 

代替．
（2）乙興趣小組利用圖Ⅱ所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母
菌的細(xì)胞呼吸類型．
①如果想得到實驗結(jié)論，還必須同時設(shè)置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設(shè)該裝置編號
為Ⅲ）如何設(shè)計？

 

．
②請預(yù)測與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：

序號	裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ	結(jié)論
1	a	b不移動	只進(jìn)行有氧呼吸
2	c不移動	d	只進(jìn)行無氧呼吸
3	e	f	既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸

③若酵母菌消耗的O₂為3mol，而釋放的CO₂為9mol，則酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的

 

倍．

Answer 1

考點(diǎn)：探究酵母菌的呼吸方式

專題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：
Ⅰ．（1）在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO₂時，檢驗產(chǎn)生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時，為排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾，需要先通過10%的NaOH溶液除去CO₂，所以實驗裝置的順序為C→A→B（或C→B→A→B）；在無氧條件下，不需要通入不含CO₂的空氣，所以裝置只需要D→B即可．
Ⅱ．（2）在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時，可以根據(jù)液滴是否移動及移動方向來判斷細(xì)胞呼吸的類型．在設(shè)計對照實驗時，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計同裝置若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ內(nèi)氣壓下降，a液滴左移；若酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，不會引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓的改變，液滴不動，而裝置Ⅲ液滴d右移；若既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，則裝置Ⅱ釋放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧氣使壓強(qiáng)下降，故裝置Ⅱe左移，而裝置Ⅲ由于無氧呼吸和有氧呼吸都產(chǎn)生二氧化碳，故吸收的氧氣量小于釋放的二氧化碳，則裝置Ⅲf右移．

解答： 解：（1）①有氧呼吸需要的裝置是C→A→B，氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳；無氧呼吸的裝置是D→B．
②氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳，排除對實驗結(jié)果的干擾．B瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替．
（2）①遵循實驗單一變量原則，裝置Ⅲ除用等量清水代替氫氧化鈉溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同．
②因為氫氧化鈉可以吸收產(chǎn)生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移動，Ⅲ不動說明消耗的氣體和產(chǎn)生的氣體量相等，應(yīng)只進(jìn)行有氧呼吸．如果Ⅱ不動說明沒有消耗氧氣，而Ⅲ右移說明產(chǎn)生了二氧化碳，應(yīng)是只進(jìn)行無氧呼吸．如果Ⅱ向左移動，Ⅲ向右移，說明既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸．
③酵母菌消耗的O₂為3mol，則有氧呼吸產(chǎn)生的CO₂為3mol，消耗葡萄糖的量為0.5mol．因此無氧呼吸產(chǎn)生的CO₂為9-3=6mol，消耗葡萄糖的量為3mol．故酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍．
故答案為：
（1）①C→A→B（或C→B→A→B）　D→B　    ②吸收空氣中的CO₂，排除其對實驗結(jié)果的干擾   　溴麝香草酚藍(lán)水溶液
（2）①裝置Ⅲ除用等量清水代替10% NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同　    ②a向左移　d向右移　e向左移　f向右移　      ③6

點(diǎn)評：本題考查細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗設(shè)計，意在考查學(xué)生能獨(dú)立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康�、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力．