Question

12．某生物實驗小組為“探究酵母菌呼吸方式”設計了如圖所示的實驗裝置．

（1）甲、乙試管構成的實驗要探究酵母菌能否進行有氧呼吸，但本裝置在設計上存在缺陷，未考慮泵入的空氣中含有CO₂，這將影響實驗結論的可靠性，改進的措施是在空氣泵和乙試管之間加上一個濾過CO₂的裝置．
（2）丙、丁試管構成的實驗要探究酵母菌能否進行無氧呼吸，丙試管中加入石蠟油的目的是排除試管上部空氣中O₂對實驗的影響．
（3）請根據以上實驗裝置，預測可能的實驗現象及結論：
若甲、丁試管中溶液均變渾濁，則說明酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，在無氧時進行無氧呼吸；
若甲試管變渾濁而丁試管不變渾濁，則說明酵母菌能進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸；
若甲試管不變渾濁而丁試管變渾濁，則說明酵母菌能進行無氧呼吸，不能進行有氧呼吸．

Answer 1

分析 據圖分析，左側裝置檢測有氧呼吸，右側檢測無氧呼吸，則自變量是有無氧氣存在．氣泵泵入的氣體應為無菌的O₂．，乙試管中酵母菌進行有氧呼吸，丙試管中酵母菌進行無氧呼吸．澄清的石灰水可以檢測二氧化碳的生成和生成量的多少，因此可以通過觀察石灰水的渾濁程度判斷二氧化碳產生的多少．

解答 解：（1）乙試管中接空氣泵，酵母菌可以進行有氧呼吸，甲試管中澄清的石灰水可以檢測二氧化碳的有無，因此可以利用甲、乙試管來探究酵母菌的有氧呼吸．為減少實驗誤差，空氣泵泵入的氣體中應先去除CO₂，以防止空氣的CO₂對實驗結果的干擾．
（2）丙、丁試管構成的實驗要探究酵母菌能否進行無氧呼吸，丙試管中加入石蠟油的目的是排除試管上部空氣中O₂對實驗的影響．
（3）酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸．在有氧存在時，葡萄糖被徹底分解成二氧化碳和水，釋放出大量能量；沒有氧的情況下，葡萄糖的分解不徹底，產物是酒精和二氧化碳，同時釋放出少量能量．
二氧化碳有遇澄清石灰水變渾濁的特性，將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，說明這氣體是二氧化碳．如果觀察發現：試管中澄清的石灰水變渾濁了．由此可以證明酵母菌分解葡萄糖產生了二氧化碳．
因此實驗可能有三種情況：①甲、丁試管中溶液均變渾濁，酵母菌既可進行有氧呼吸，又可以進行無氧呼吸；
②甲試管中溶液變渾濁，乙試管不變渾濁，酵母菌可進行有氧呼吸，不進行無氧呼吸；
③甲試管中溶液不變渾濁，乙試管變渾濁，酵母菌可進行無氧呼吸，不進行有氧呼吸．
故答案為：
（1）有氧     含有CO₂ 在空氣泵和乙試管之間加上一個濾過CO₂的裝置
（2）無氧     試管上部空氣中O₂
（3）變渾濁       酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，在無氧時進行無氧呼吸
甲試管變渾濁而丁試管不變渾濁      酵母菌能進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸
甲試管不變渾濁而丁試管變渾濁     酵母菌能進行無氧呼吸，不能進行有氧呼吸

點評 本題考查了探究酵母菌的呼吸方式的實驗以及實驗原理等方面的知識，意在考查考生分析實驗裝置的能力、識記能力以及對實驗現象及結論進行預測的能力，難度適中．