Question

甲乙兩個小組分別對酵母菌細胞呼吸方式進行探究實驗．請分析回答：

（l）甲組想探究的是“酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產生CO₂”，現提供若干套（每套均有數個）實驗裝置如圖I（a～d）所示：
①請根據實驗目的選擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序（裝置可重復使用）．有氧條件下的裝置序號：

 

；無氧條件下的裝置序號：

 

．
②裝置中c瓶的作用是

 

．
（2）乙組利用圖Ⅱ所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的細胞呼吸類型．
①想得到實驗結論還必須同時設置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設該裝置編號為Ⅲ）如何設計？

 

．
②請預測與結論相符合的現象，并填寫下表：（a、b、c、d為移動方向）

序號	裝置中紅色液滴的移動現象
1	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
2	a．   不移動	不移動    只進行有氧呼吸 b．   只進行無氧呼吸
3	c．	d．   既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸

Answer 1

考點：探究酵母菌的呼吸方式

專題：

分析：根據題意和圖示分析可知：
Ⅰ．（1）在探究酵母菌進行有氧呼吸產生CO₂時，檢驗產生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時，為排除空氣中CO2對實驗結果的干擾，需要先通過10%的NaOH溶液除去CO₂，所以實驗裝置的順序為c→a→b（或c→b→a→b）．在無氧條件下，不需要通入不含CO₂的空氣，所以裝置只需要d→b即可．
Ⅱ．（2）在探究酵母菌的細胞呼吸類型時，可以根據液滴是否移動及移動方向來判斷細胞呼吸的類型．在設計對照實驗時，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設計同裝置若酵母菌進行有氧呼吸，消耗氧氣，產生的CO₂被NaOH溶液吸收，導致裝置Ⅱ內氣壓下降，a液滴左移；若酵母菌只進行無氧呼吸，不消耗氧氣，產生的CO₂被NaOH溶液吸收，不會引起裝置Ⅱ內氣壓的改變，液滴不動，而裝置Ⅲ液滴b右移；若既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則裝置Ⅱ釋放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧氣使壓強下降，故裝置Ⅱa左移，而裝置Ⅲ由于無氧呼吸和有氧呼吸都產生二氧化碳，故吸收的氧氣量小于釋放的二氧化碳，則裝置Ⅲd右移．

解答： 解：（1）①有氧呼吸需要的裝置是c→a→b，氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳．無氧呼吸的裝置是d→b．
②氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳，排除對實驗結果的干擾．
（2）①遵循實驗單一變量原則，裝置Ⅲ除用等量清水代替氫氧化鈉溶液外，其他設計與裝置Ⅱ相同．
②因為氫氧化鈉可以吸收產生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移動，Ⅲ不動說明消耗的氣體和產生的氣體量相等，應只進行有氧呼吸．如果Ⅱ不動說明沒有消耗氧氣，而Ⅲ右移說明產生了二氧化碳，應是只進行無氧呼吸．如果Ⅱ向左移動，Ⅲ向右移，說明既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸．
 故答案為：
（1）①c→a→b（或c→b→a→b）  　d→b　       ②吸收空氣中的CO₂，排除其對實驗結果的干擾　  
（2）①裝置Ⅲ除用等量清水代替10% NaOH溶液外，其它設計與裝置Ⅱ相同       　②a．向左移　　b．向右移  c．向左移　d．向右移

點評：本題考查細胞呼吸的相關實驗設計，意在考查學生能獨立完成“生物知識內容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用的能力．