Question

6．酵母菌在氧氣充足條件下不能進行酒精發(fā)酵，有同學(xué)認(rèn)為是氧氣抑制了酵母菌無氧呼吸，也有同學(xué)認(rèn)為是有氧呼吸產(chǎn)生的ATP抑制了酵母菌無氧呼吸．請設(shè)計實驗探究酵母菌在氧氣充足條件下不能進行無氧呼吸的原因．
供選的實驗試劑和用品：
錐形瓶、酵母菌細(xì)胞（試劑1）、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后經(jīng)離心處理得到的只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液（試劑2）和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀物（試劑3）、ATP溶液、蒸餾水、橡皮管夾若干、其他常用器材和試劑．
完成下列實驗步驟：
（1）取錐形瓶等連接成如下裝置三套，依次編號為A、B、C．1號瓶錐形瓶中都加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，3號錐形瓶瓶中都加澄清的石灰水．

（2）A、B、C三套裝置均先持續(xù)通入氮氣5min，去除錐形瓶中的氧氣，再將A、B、C三套裝置分別作如下處理：A裝置的錐形瓶2中加入10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mL蒸餾水，持續(xù)通入N₂；B裝置的錐形瓶2中加入10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mLATP溶液，持續(xù)通入N₂；C裝置的錐形瓶2中加入10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mL蒸餾水，持續(xù)通入空氣；
（3）將三套裝置放在溫度適宜（25～35℃）的相同條件下培養(yǎng)相同時間（8～10h）；
（4）觀察澄清石灰水是否變渾濁，判斷是否進行無氧呼吸．預(yù)期實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：①若A套變渾濁，B套不變渾濁，C套變渾濁，則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制；②若A套變渾濁，B套變渾濁，C套不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，受氧氣抑制；；③若A套變渾濁，B套不變渾濁，C套不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸既受ATP抑制，也受氧氣抑制；④若A套變渾濁，B套變渾濁，C套變渾濁，則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧氣抑制．

Answer 1

分析 本實驗是對比實驗，A、C三組均是實驗組，其中氧、ATP是自變量，其它為無關(guān)變量，酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，受抑制則不變渾濁；回答該問題可將結(jié)論與結(jié)果倒置后思考．

解答 解：（2）根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則，結(jié)合本實驗的目的可知，A裝置2號錐形瓶中加入：1OmL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水；B裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mLATP溶液；C裝置2號錐形瓶中加入：10mL的試劑2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸餾水．
（4）酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，受抑制則不變渾濁預(yù)期實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：
①B套不變渾濁，C套變渾濁則，由變量可知，酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制；
②B套變渾濁，C套不變渾濁，由變量可知，酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，受氧氣抑制；
③B套不變渾濁，C套不變渾濁由變量可知，酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，也受氧氣抑制；
④B套變渾濁，C套變渾濁由變量可知，酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧氣抑制．
故答案為：
（2）10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mL蒸餾水，持續(xù)通入N₂      10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mLATP溶液，持續(xù)通入N₂      
10mL的試劑2.10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液，2mL蒸餾水，持續(xù)通入空氣；
（4）澄清石灰水是否變渾濁，
①若A套變渾濁，B套不變渾濁，C套變渾濁，則酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制
②若A套變渾濁，B套變渾濁，C套不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，受氧氣抑制
③若A套變渾濁，B套不變渾濁，C套不變渾濁，則酵母菌無氧呼吸既受ATP抑制，也受氧氣抑制
④若A套變渾濁，B套變渾濁，C套變渾濁，則酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧氣抑制

點評 本題結(jié)合實驗裝置圖，考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗，要求考生掌握實驗的原理，明確實驗的目的，根據(jù)實驗設(shè)計的原則（對照原則和單一變量原則），完善實驗步驟，根據(jù)實驗的目的預(yù)測實驗的現(xiàn)象和實驗結(jié)果．