Question

11．兩個生物興趣小組分別對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實驗．請據(jù)題分析作答：

（1）請根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）．有氧條件下的裝置序號：c→a→b；無氧條件下的裝置序號：d→b．
（2）裝置中c瓶的作用是：吸收空氣中CO₂，排除其對實驗結(jié)果的干擾．
（3）乙興趣小組利用圖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(xì)胞呼吸類型．
①想得到實驗結(jié)論還必須同時設(shè)置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設(shè)該裝置編號為Ⅲ）如何設(shè)計？裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同．
②請預(yù)測與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：

序號	裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象		結(jié)論
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
1	a向左移	b不移動	只進(jìn)行有氧呼吸
2	c不移動	d向右移	只進(jìn)行無氧呼吸
3	e向左移	f向右移	既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸

③若酵母菌消耗的O₂為3mol/L，而釋放的CO₂為9mol/L，則酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO₂時，檢驗產(chǎn)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(jié)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． 裝置如下：

在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時，可以根據(jù)液滴是否移動及移動方向來判斷細(xì)胞呼吸的類型．在設(shè)計對照實驗時，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計同裝置若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ內(nèi)氣壓下降，a液滴左移；若酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，不會引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓的改變，液滴不動，而裝置Ⅲ液滴b右移；若既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)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(chǎn)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）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(jié)果的干擾．
（3）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(shè)計與裝置Ⅱ相同．
②因為氫氧化鈉可以吸收產(chǎn)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(chǎn)生的氣體量相等，應(yīng)只進(jìn)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(chǎn)生了二氧化碳，應(yīng)是只進(jìn)行無氧呼吸．如果Ⅱ向左移動，Ⅲ向右移，說明既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸．
③酵母菌消耗的O₂為3mol，則有氧呼吸產(chǎn)生的CO₂為3mol，消耗葡萄糖的量為0.5mol．因此無氧呼吸產(chǎn)生的CO₂為9-3=6mol，消耗葡萄糖的量為3mol．故酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍．
故答案為：
（1）c→a→b（或c→b→a→b）     d→b
（2）吸收空氣中CO₂，排除其對實驗結(jié)果的干擾
（3）①裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同
②a：向左移  b不移動  c不移動  d向右移 e向左移 f向右移
③6

點評 本題考查細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗設(shè)計，意在考查學(xué)生能獨立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康�、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運用的能力．