Question

在A、B兩玻管內盛有稀葡萄糖液20mL．在A管內加入一定數目的某種單細胞真核生物，在B管內加入數目相同的另一種單細胞真核生物，再向兩玻管液體內充入空氣后，迅速將玻管密封，放置在光照明亮處．實驗員每隔一定時間從兩玻璃管內分別取出少量溶液，測定內含O₂和CO₂的濃度，歷經3h，其數值變化如圖所示．然后撤去光照，再重復上述測定工作，又歷經3h．問：
（1）A管內液體呈何種顏色？說明判斷根據

 

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（2）在最初3h內，兩玻璃管內的葡萄糖濃度是否都下降了？

 

試說明理由．

 

（3）撤去光照后3h內，A、B兩管液體中O₂和CO₂的濃度將發生怎樣的變化？解釋變化原因，并把變化情況畫在上述兩圖的右半部分．

 

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Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本題是一道對實驗結果進行預測的實驗題．
根據題意，在A、B兩試管內分別裝有兩種單細胞真核生物，開始充入空氣，后密封，說明與外界不再發生物質交換．從實驗結果分析：A管內O₂濃度在增加，CO₂濃度卻下降，說明A管內的單細胞真核生物能夠吸收CO₂釋放O₂．由此可確定A管內的單細胞真核生物是一種能夠進行光合作用的藻類，細胞內含有葉綠素，所以A管內液體的顏色應是綠色的．在最初實驗的3h內，由于有光照，從實驗結果分析光合作用大于呼吸作用，所以培養液中的葡萄糖含量增加．撤去光照后，A管內的藻類就不能進行光合作用，但呼吸作用照常進行，所以O₂的濃度開始下降，CO₂的濃度開始上升．B管內的實驗結果是CO₂濃度增加而O₂的濃度開始下降，說明其內的單細胞真核生物消耗O₂釋放CO₂，由此可確定B管內的單細胞真核生物只能進行有氧呼吸，培養液中的葡萄糖被這種生物消耗而下降．這種單細胞真核生物有可能是酵母菌．光照對這種生物的代謝不發生影響．撤去光照，呼吸作用照常進行，O₂的濃度繼續下降，CO₂的濃度繼續上升．

解答： 解：（1）從實驗結果分析：A管內O₂濃度在增加，CO₂濃度卻下降，說明A管內的單細胞真核生物能夠吸收CO₂釋放O₂．由此可確定A管內的單細胞真核生物是一種能夠進行光合作用的藻類，細胞內含有葉綠素，所以A管內液體的顏色應是綠色的．（2）在最初實驗的3h內，由于有光照，根據O₂和CO₂的濃度變化，可知A內生物體進行光合作用的強度大于呼吸作用，糖類的合成大于呼吸時的消耗．因此A管內葡萄糖濃度不會下降．根據O2濃度不斷下降，CO₂濃度不斷上升，可知B管內生物體僅持續進行呼吸作用，消耗葡萄糖．因此B管內葡萄糖濃度下降．
（3）撤去光照后3h內，因為A管內生物體不再進行光合作用，而呼吸作用仍在繼續進行，所以A管內O₂濃度開始下降，CO₂濃度開始上升．撤去光照后3h內，因為B管內生物的呼吸作用仍在進行，所以B管內O₂濃度繼續下降，CO₂濃度繼續上升．畫圖（見下圖）．
故答案為：
（1）綠色           從實驗結果可以知A管內單細胞真核生物能進行光合作用，其細胞內必含有葉綠素
（2）A管內葡萄糖濃度不會下降，B管內葡萄糖濃度下降             根據O₂和CO₂的濃度變化，可知A內生物體進行光合作用的強度大于呼吸作用，糖類的合成大于呼吸時的消耗．因此A管內葡萄糖濃度不會下降．根據O₂濃度不斷下降，CO₂濃度不斷上升，可知B管內生物體僅持續進行呼吸作用，消耗葡萄糖．因此B管內葡萄糖濃度下降
（3）A管內O₂濃度開始下降，CO₂濃度開始上升．因為A管內生物體不再進行光合作用，而呼吸作用仍在繼續．B管內O₂濃度繼續下降，CO₂濃度繼續上升．因為B管內生物的呼吸作用仍在進行．畫圖（見下圖）

點評：本題主要考查學生的析圖能力，實驗分析能力和作圖能力．光合作用需要光照，沒有光照就沒有光合作用．呼吸作用不需要光照，在有光和無光的時候都能進行．在實驗設計時要注意兩個原則：對照原則和單一變量原則．在實驗中還要保證無光變量相同且適宜，要減少無關變量的干擾．光合作用和呼吸作用是考核的重點和難點，要深刻理解它們的聯系與區別．