Question

某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”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：將無菌葡萄糖溶液與少許活性酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按如圖甲裝置實驗．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、乙兩組的實驗變量是

 

，實驗中需控制的無關變量主要有

 

．（至少寫2個）
（2）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是

 

．
（3）利用提供的U形管（如圖丙，已知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）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗．
實驗步驟：
①將

 

的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側(cè)并標記．
②一段時間后觀察

 

的變化．
實驗結(jié)果預測和結(jié)論：
①如果

 

，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少．
②如果

 

，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

 

．

Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：裝置甲和裝置乙的單一變量是有無氧氣，裝置甲中通入氧氣，酵母菌進行有氧呼吸，裝置乙中沒有通入氧氣，酵母菌進行無氧呼吸．此外，裝置甲和裝置乙中的澄清石灰水用于檢測細胞呼吸產(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．因而實驗中需控制的無關變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等．
（2）酵母菌有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO₂的場所是線粒體，無氧呼吸第二階段產(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．
（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　   溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等
（2）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（3）實驗步驟：
①等量　     ②兩側(cè)液面
實驗結(jié)果預測和結(jié)論：
①A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降    ②A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升     ③有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多

點評：本題結(jié)合實驗裝置圖，考查探究酵母菌細胞呼吸方式及相關的探究實驗，這就要求考生明確實驗的目的，能正確區(qū)分實驗的自變量和因變量，掌握探究實驗的原理，并能據(jù)此完善實驗步驟和預測實驗現(xiàn)象和得出實驗結(jié)論．