Question

16．某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實(shí)驗(yàn)“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”后，想進(jìn)一步探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問(wèn)題．他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將無(wú)菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無(wú)氧氣），按如圖1裝置實(shí)驗(yàn)．當(dāng)測(cè)定甲、乙裝置中CaCO₃沉淀相等時(shí)，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過(guò)濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2．請(qǐng)分析回答：

（1）甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無(wú)氧氣，實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)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(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）利用提供的U型管（已知濾液中的葡萄糖不能通過(guò)U型管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過(guò)）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)型管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；
②一段時(shí)間后觀察（兩側(cè)）液面的變化．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：
①如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③A、B兩側(cè)液面高度相同，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：裝置甲和裝置乙的單一變量是有無(wú)氧氣，裝置甲中通入氧氣，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，裝置乙中沒(méi)有通入氧氣，酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸．此外，裝置甲和裝置乙中的澄清石灰水用于檢測(cè)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生等量CO₂時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問(wèn)題，所以甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無(wú)氧氣．因而實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等．
（2）酵母菌有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是線粒體，無(wú)氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比無(wú)氧呼吸多．實(shí)驗(yàn)原理：濾液中的葡萄糖不能通過(guò)U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過(guò)．
①探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循單一變量原則，因此需將等量的濾液1和濾液2分別倒入倒入U(xiǎn)形管A、B兩側(cè)．
②一段時(shí)間后觀察兩側(cè)液面的變化．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：
①如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．
故答案為：
（1）有無(wú)氧氣        溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（3）①等量
②（兩側(cè)）液面
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：
①上升       下降
②A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升
③A、B兩側(cè)液面高度相同

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖，考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式及相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，這就要求考生明確實(shí)驗(yàn)的目的，能正確區(qū)分實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量，掌握探究實(shí)驗(yàn)的原理，并能據(jù)此完善實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．