Question

14．酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧條件和無氧條件下都能生存，常用于科學研究．某小組在注射器中加入3mL含酵母菌的培養(yǎng)液，吸入9mL空氣后加塞密封（如圖1所示），一段時間后，發(fā)現針管內的氣體體積增加．請回答：

（1）在缺氧條件下生長的酵母菌，細胞中線粒體的數目會逐代減少．若用高倍顯微鏡觀察這種變化，通常用健那綠染液將活細胞中的線粒體染成藍綠色．
（2）吸取少量培養(yǎng)后的培養(yǎng)液，滴加適量的酸性重鉻酸鉀溶液，若溶液顏色變?yōu)榛揖G色，則說明氣體體積增加是由于酵母菌進行了無氧（“有氧”、“無氧”或“有氧和無氧”）呼吸．
（3）為排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起，應在實驗時增設一對照組同步實驗．請描述對照組的設置另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其他都相同．
（4）呼吸商（RQ）指單位時間內進行呼吸作用的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值（RQ=釋放的二氧化碳體積：消耗的氧氣體積）．

甲裝置		乙裝置
A1	A2	B1	B2
有色液滴不動	有色液滴左移5個單位	有色液滴左移5個單位	有色液滴左移10個單位

現利用甲（A₁，A₂）、乙（B₁，B₂）裝置各兩套進行實驗，在氧氣充足的情況下，分別測量等量蓖麻、玉米種子萌發(fā)過程中的氣體變化情況，所測數據如表所示，則屬于測量蓖麻種子的裝置是A₂和B₂，蓖麻和玉米種子的呼吸商分別是0.5和1．

Answer 1

分析 酵母菌是兼性厭氧微生物，在氧氣充足的情況下進行有氧呼吸產生二氧化碳和水，在無氧條件下進行無氧呼吸，產生酒精和二氧化碳，酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀反應生成灰綠色，因此可以用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精；由于酵母菌呼吸過程中產生了二氧化碳因此注射器中氣體體積會增加，為了排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起，應該設置對照實驗排除物理因素對氣體變化的影響．

解答 解：（1）健那綠是線粒體的活體染色劑，觀察線粒體時要用健那綠進行染色，在顯微鏡下觀察．
（2）酵母菌無氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應呈灰綠色，因此可以用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酵母菌是否發(fā)生了無氧呼吸．
（3）分析題干信息可知，實驗的目的是排除氣體體積增加是由外界環(huán)境條件改變引起的，因此對照實驗應該是另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其它都相同；預期結果和結論：若對照組實驗前后氣體體積不變，表明氣體體積增加不是外界環(huán)境條件改變引起的．
（4）玉米種子進行無氧呼吸產生乳酸，而蓖麻種子進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，甲裝置放置了清水，不吸收二氧化碳，測量無氧呼吸，而乙裝置放置了氫氧化鈉，吸收二氧化碳，測量有氧呼吸，有色液滴不動，說明無氧呼吸產生乳酸，A₂為測量玉米種子的裝置．B₂為測量蓖麻種子的裝置，甲裝置中A₂有色液滴左移5個單位，B₁有色液滴左移5個單位，說明總消耗氧氣為5單位，而二氧化碳產生兩為10單位，因此呼吸商為0.5；而玉米種子無氧呼吸不產生二氧化碳，因此呼吸商1．
故答案為：
（1）健那綠 藍綠
（2）灰綠色 無氧
（3）另取一相同裝置，將注射器中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的滅活的培養(yǎng)液，其他都相同
（4）A₂    B₂   0.5   1

點評 本題的知識點是酵母菌的有氧呼吸與無氧呼吸的過程，觀察線粒體，酒精的檢測方法，對于相關知識點的記憶是解題的關鍵，實驗設計的對照原則和單一變量原則的應用是本題考查的重點．