Question

17．某校生物興趣小組要探究酵母菌通過呼吸產(chǎn)生等量CO₂時，有氧和無氧條件下消耗葡萄糖量的多少．他們將相同的無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按如圖裝置進行實驗．當測定甲、乙裝置中CaCO₃沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶中的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、乙兩組實驗的自變量是有無氧氣，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）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是線粒體、細胞質基質．
（3）請你利用提供的U形管（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形管的A、B兩側并標記；
②一段時間后觀察（兩側）液面高度的變化．
實驗結果預測和結論：
①如果A側液面上升，B側液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少
②如果A側液面下降，B側液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B兩側液面高度相同，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，以免影響實驗結果；澄清石灰水的作用是檢測呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳．明確知識點，梳理相關的基礎知識，分析題圖，結合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）甲、乙兩組實驗的自變量是氧氣的有無，溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等都是需要控制的無關變量．
（2）酵母菌可以通過有氧呼吸或無氧呼吸作用產(chǎn)生CO₂，相關的場所是線粒體和細胞質基質．
（3）實驗步驟：①實驗要遵循單一變量原則，所以需要將等量的濾液1和濾液2分別倒入U型管A、B兩側并標記；②一段時間后觀察液面的變化．
實驗結果預測和結論：①如果A側液面上升，B側液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A側液面下降，B側液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B兩側液面高度相同，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）細胞質基質      線粒體
（3）①等量     ②（兩側）液面高度
④A側液面上升，B側液面下降
⑤A側液面下降，B側液面上升
⑥液面高度相同

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