Question

8．某校生物興趣小組要探究酵母菌通過呼吸產(chǎn)生等量CO₂時，有氧和無氧條件下消耗葡萄糖量的多少．他們將相同的無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)測定甲、乙裝置中CaCO₃沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶中的溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2．請分析回答：

（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是有無氧氣，實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有葡萄糖溶液濃度、溫度、pH、培養(yǎng)液量、酵母菌的量等．
（2）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（3）請你利用提供的U形管（已知濾液中葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過）、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將一定量的濾液1倒入U形管的A側(cè)并標(biāo)記，同時將將等量的濾液2倒入U形管的B側(cè)并標(biāo)記；
②一段時間后觀察（兩側(cè)）液面高度的變化．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：
①如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降（A側(cè)液面高），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（B側(cè)液面高），則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B兩側(cè)兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)裝置圖：甲圖通入無菌空氣，說明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙圖是密封裝置，說明其探究的是酵母菌的無氧呼吸．圖中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是除去空氣中的CO₂，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；澄清石灰水的作用是檢測呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳．明確知識點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的有無，葡萄糖溶液濃度、溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等都是需要控制的無關(guān)變量．
（2）酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO₂，其中有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體，無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，所以需要將等量的濾液1和濾液2分別倒入U型管A、B兩側(cè)并標(biāo)記；②一段時間后觀察液面高度的變化．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：
①如果有氧呼吸消耗的葡萄糖少，則A側(cè)溶液濃度高，A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降；
②如果有氧呼吸消耗的葡萄糖多，則B側(cè)溶液濃度高，A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升；
③如果有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多，則A、B兩側(cè)液面高度相同．
故答案為：
（1）有無氧氣     葡萄糖溶液濃度、溫度、pH、培養(yǎng)液量、酵母菌的量等
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)      線粒體
（3）①將等量的濾液2倒入U形管的B側(cè)并標(biāo)記         ②（兩側(cè)）液面高度
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：
①A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降（A側(cè)液面高）
②A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升（B側(cè)液面高）
③兩側(cè)液面高度相同

點(diǎn)評 本題考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，對于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累．