Question

17．某校興趣小組的同學進行了“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗．請據(jù)題分析作答：
現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個）實驗裝置如圖Ⅰ（a～d）所示：

（1）若要探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO₂．根據(jù)實驗目的選擇裝置序號，有氧條件下的裝置序號為c→b→a→b，則無氧條件下的裝置序號為：d→b（用字母和箭頭表示）．
（2）裝置中c瓶的作用是：吸收空氣中CO₂，排除其對實驗結果的干擾，
b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍水溶液代替，則顏色變化為：由藍變綠再變黃．
（3）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．想得到實驗結論還必須同時設置對照實驗，對照實驗裝置（假設該裝置編號為Ⅲ）除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設計與裝置Ⅱ相同．
請預測與結論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：

序號	裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象		結論
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
1	向左移	不移動	只進行有氧呼吸
2	不移動	向右移	只進行無氧呼吸
3	向左移	向右移	既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
在探究酵母菌進行有氧呼吸產(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(chǎn)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(chǎn)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(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→b→a→b，則無氧呼吸的裝置是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．若b瓶中澄清的石灰水用溴麝香草酚藍水溶液代替，則顏色變化為由藍變綠再變黃．
（3）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(chǎn)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）d→b
（2）吸收空氣中CO₂，排除其對實驗結果的干擾      由藍變綠再變黃
（3）①只進行無氧呼吸       ②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．