Question

10．如圖所示的是檢測氣壓變化的密閉裝置．反應(yīng)瓶和中心小杯中放置有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料和試劑，關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)將右管液面高度調(diào)至參考點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中定時(shí)記錄右管液面高度相對(duì)于參考點(diǎn)的變化（忽略其他原因引起的容積變化）．
（1）課題小組同學(xué)利用該裝置探究某種異養(yǎng)型微生物的細(xì)胞呼吸方式．
1）取甲、乙兩套該密閉裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)補(bǔ)充下表有關(guān)內(nèi)容：

裝置	反應(yīng)瓶中加入的材料	小杯內(nèi)加入的材料	測定項(xiàng)目
甲	一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1mL	①適量的NaOH溶液	細(xì)胞呼吸O2的消耗量
乙	②一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1ml	等量蒸餾水	③細(xì)胞呼吸時(shí)C02釋放量與O2消耗量的差值

2）將甲、乙裝置均置于28℃恒溫條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)過程中微生物保持活性），60min后讀數(shù)．請(qǐng)補(bǔ)充下表有關(guān)內(nèi)容：

預(yù)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果		微生物的細(xì)胞呼吸方式
甲	乙
上升	不變	①只進(jìn)行有氧呼吸
不變	下降	②只進(jìn)行酒精發(fā)酵
上升	下降	③有氧呼吸和酒精發(fā)酵
④不變	⑤不變	只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸

3）如果該微生物的呼吸方式為②，則其參與反應(yīng)的化學(xué)方式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（2）除了可以測定細(xì)胞呼吸方式外，你認(rèn)為用上述密閉裝置和選用下列材料用具還可以開展哪些生物學(xué)問題的探究，請(qǐng)寫出一個(gè)課題題目．
材料用具：小麥種子、玉米幼苗、小麥幼苗、一定濃度KOH溶液、NaHCO₃稀溶液、蒸餾水、一定濃度葡萄糖溶液、恒溫裝置、暗箱．
課題題目：測定小麥種子的呼吸速率．

Answer 1

分析 分析兩個(gè)裝置的不同對(duì)液滴移動(dòng)的影響：
（1）甲裝置內(nèi)置NaOH溶液，它能吸收容器內(nèi)CO₂，所以CO₂的變化不對(duì)液滴移動(dòng)產(chǎn)生影響，因此液滴的移動(dòng)只能由氧氣的變化所引起，液滴上升表示氧氣消耗，下降則表示氧氣增多，不動(dòng)則表示無氧氣變化．
（2）乙側(cè)裝置內(nèi)置清水作為對(duì)照，液滴移動(dòng)由容器內(nèi)氣體消長所引起，液滴上升表示產(chǎn)生氣體量小于消耗氣體量，下降則結(jié)論相反．

解答 解：（1）1）根據(jù)甲中所放的材料和試劑和液面高度變化的含義可以判斷，反應(yīng)瓶中細(xì)胞呼吸釋放的CO₂被NaOH溶液吸收，同時(shí)可能消耗O₂，所以液面高度變化的含義是細(xì)胞呼吸時(shí)氧氣消耗量．根據(jù)乙中液面高度變化的含義，可以判斷反應(yīng)瓶中所加材料應(yīng)與甲相同，小杯內(nèi)放的是清水，這樣就可以檢測細(xì)胞呼吸時(shí)釋放的CO₂和吸收O₂的差值．
2）①甲液滴上升，說明消耗了氧氣，乙液滴不變，說明消耗的氧氣量等于產(chǎn)生的二氧化碳量或既沒有消耗氧氣也沒有產(chǎn)生二氧化碳，因此微生物只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸；
②甲液滴不變，說明不消耗氧氣，乙液滴下降，說明產(chǎn)生了二氧化碳，因此微生物只進(jìn)行產(chǎn)生酒精和CO₂的無氧呼吸；
③甲液滴上升，說明消耗了氧氣，乙液滴下降，說明產(chǎn)生的二氧化碳量多于消耗的氧氣量，因此微生物同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精、CO₂的無氧呼吸；
④⑤若微生物只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，則既不消耗氧氣，也不產(chǎn)生二氧化碳，故甲液滴不變，乙液滴也不變．
3）如果該微生物的呼吸方式為②，即只進(jìn)行酒精發(fā)酵，則其參與反應(yīng)的化學(xué)方式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（2）上述密閉裝置，除了可以測定細(xì)胞呼吸方式外，還可以測定小麥種子的呼吸速率或測定玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度或探究小麥、玉米幼苗光合作用強(qiáng)度的差異等．
故答案為：
（1）1）①適量的NaOH溶液  ②一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1ml  ③細(xì)胞呼吸時(shí)C0₂釋放量與O₂消耗量的差值
2）①只進(jìn)行有氧呼吸②只進(jìn)行酒精發(fā)酵③有氧呼吸和酒精發(fā)酵 ④不變 ⑤不變
3）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（2）測定小麥種子的呼吸速率或測定玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度或探究小麥、玉米幼苗光合作用強(qiáng)度的差異

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是有氧呼吸與無氧呼吸的呼吸方式的判斷，有氧呼吸與無氧呼吸的反應(yīng)式，對(duì)實(shí)驗(yàn)的自變量和無關(guān)變量的控制，分析題干信息和題圖明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理是解題的突破口，對(duì)于有氧呼吸與無氧呼吸反應(yīng)式的掌握是解題的關(guān)鍵．