Question

9．兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如圖的探究實(shí)驗(yàn)，請分析回答：

（1）甲興趣小組想探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO₂，現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個(gè)）實(shí)驗(yàn)裝置，如圖Ⅰ（a～d）所示．
①請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）．有氧條件下的裝置順序：c→a→b（用箭頭和圖中序號(hào)表示）；無氧條件下的裝置順序：d→b（用箭頭和圖中序號(hào)表示）．
②裝置中c瓶的作用是吸收空氣中的CO₂，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替．
③在溫度和pH都相同的情況下，影響酵母菌細(xì)胞呼吸方式的外界因素主要是氧氣．
（2）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），探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式．
①要想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請問對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)該裝置編號(hào)為Ⅲ）該如何設(shè)計(jì)？裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同．
②若裝置Ⅱ中紅色液滴向左移動(dòng)，裝置Ⅲ中紅色液滴不移動(dòng)，說明酵母菌細(xì)胞呼吸方式是只進(jìn)行需氧呼吸．
③若酵母菌消耗的O₂為3mol/L，而釋放的CO₂為9mol/L，則酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的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(shí)，檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時(shí)，為排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要先通過10%的NaOH溶液除去CO₂，所以實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)閏→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．

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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替．
③在溫度和pH都相同的情況下，影響酵母菌細(xì)胞呼吸方式的外界因素主要是氧氣．
（2）①遵循實(shí)驗(yàn)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(jì)與裝置Ⅱ相同．
②因?yàn)闅溲趸�鈉可以吸收產(chǎn)生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移動(dòng)，Ⅲ不動(dòng)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．
③酵母菌有氧呼吸消耗的O₂為3mol/L，消耗葡萄糖的量是0.5mol，釋放的CO₂為3mol/L；所以酵母菌無氧呼吸釋放9-3=6mol/L的CO₂消耗葡萄糖的量是3mol．因此，酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的3÷0.5=6倍．
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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾         溴麝香草酚藍(lán)水溶液
③氧氣
（2）①裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同
②只進(jìn)行需氧呼吸      
③6

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，意在考查學(xué)生能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力．