Question

【題目】(18分)某校生物興趣小組要探究酵母菌通過(guò)呼吸產(chǎn)生等量CO2時(shí),有氧和無(wú)氧條件下消耗葡萄糖量的多少。他們將相同的無(wú)菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無(wú)氧氣),按下圖裝置進(jìn)行實(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、乙兩錐形瓶中的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、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是__________,實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有__________。

(2)酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是__________、__________。

(3)請(qǐng)你利用提供的U形管(已知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))、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__________的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記;

②一段時(shí)間后觀察__________的變化。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:

①如果____________________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖少

②如果____________________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖多;

③如果A、B兩側(cè)____________________,則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。

Answer 1

【答案】（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) 線粒體

（3）① 等量 ② （兩側(cè)）液面高度

④A側(cè)液面上升,B側(cè)液面下降

⑤A側(cè)液面下降,B側(cè)液面上升

⑥液面高度相同

【解析】（1）甲乙兩組實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量，所以自變量是有無(wú)氧氣，無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等，實(shí)驗(yàn)中各組的無(wú)關(guān)變量應(yīng)相同且適宜。（2）酵母菌是真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)含有線粒體，是異養(yǎng)兼性厭氧型生物。其有氧呼吸和無(wú)氧呼吸均能產(chǎn)生CO2，所以其產(chǎn)生的CO2場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（3）濾液1和濾液2屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)等量。一段時(shí)間后通過(guò)觀察兩側(cè)液面高度的變化。由于葡萄糖不能通過(guò)半透膜，所以A側(cè)和B側(cè)液面的變化是反應(yīng)物濾液1和濾液2中葡萄糖含量變化引起的，水分從葡萄糖含量少的一側(cè)向葡萄糖含量多的一側(cè)擴(kuò)散。A側(cè)液體發(fā)生了有氧呼吸，B側(cè)液體發(fā)生了無(wú)氧呼吸，若A側(cè)液面上升，B段液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A側(cè)液面下降，B段液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A側(cè)液面與B段液面高度相同，則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象		結(jié)論
裝置一液滴	裝置二液滴
不動(dòng)	不動(dòng)	只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡
不動(dòng)	右移	只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸
左移	右移	進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸
左移	不動(dòng)	只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸