Question

19．某校生物興趣小組在學(xué)習了課本實驗“探究酵母菌細胞呼吸的方式”后，想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題．他們進行了如下實驗：將葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按下圖裝置實驗．當測定甲、乙裝置中CaCO₃沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2．請分析回答：

（1）甲、乙兩組的實驗自變量是有無氧氣．
（2）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．CO₂除了可以使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃．
（3）利用提供的U型管（已知濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗：
實驗步驟：①將等量的濾液1和濾液2分別倒入U型管的A、B兩側(cè)并標記（如圖丙）；
②一段時間后觀察（兩側(cè)）液面的變化．
實驗結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：
a．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；
b．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；
c．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．

Answer 1

分析 分析實驗裝置圖：甲圖通入無菌空氣，說明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙圖是密封裝置，說明其探究的是酵母菌的無氧呼吸．圖中質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液的作用是除去空氣中的CO₂，以免影響實驗結(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．

解答 解：（1）本實驗的目的是探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題，所以甲、乙兩組的實驗變量是有無氧氣．
（2）酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO₂的場所是線粒體，無氧呼吸時產(chǎn)生CO₂的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．CO₂除了可以使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃．
（3）本實驗的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比無氧呼吸多．實驗原理：濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過．
①探究實驗應(yīng)遵循單一變量原則，因此需將等量的濾液1和濾液2分別倒入倒入U形管A、B兩側(cè)．
②一段時間后觀察兩側(cè)液面的變化．
實驗結(jié)果預(yù)測和結(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，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．
故答案為：
（1）有無氧氣
（2）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體      溴麝香草酚藍水溶液
（3）②（兩側(cè)）液面
a．A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降
b．A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升

點評 本題綜合考查酵母菌細胞呼吸方式的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析的能力．