Question

14．酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧條件和無氧條件下都能生存，常用于科學(xué)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(xiàn)針管內(nèi)的氣體體積增加．請回答：

（1）在缺氧條件下生長的酵母菌，細(xì)胞中線粒體的數(shù)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(xì)胞中的線粒體染成藍(lán)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(jìn)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(yīng)在實(shí)驗(yàn)時增設(shè)一對照組同步實(shí)驗(yàn)．請描述對照組的設(shè)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(nèi)進(jìn)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(xiàn)利用甲（A₁，A₂）、乙（B₁，B₂）裝置各兩套進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shù)據(jù)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(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀反應(yīng)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(chǎn)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(yīng)該設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)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(jìn)行染色，在顯微鏡下觀察．
（2）酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)應(yīng)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(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若對照組實(shí)驗(yàn)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(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，而蓖麻種子進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生二氧化碳，因此呼吸商1．
故答案為：
（1）健那綠 藍(lán)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(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)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(guān)知識點(diǎn)的記憶是解題的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對照原則和單一變量原則的應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．