Question

【題目】某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實(shí)驗(yàn)“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”后，想進(jìn)一步探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題．他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按下圖裝置實(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(qǐng)分析回答：

（1）甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是___________，實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有___________（至少答兩點(diǎn)）。

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

（3）利用提供的U型管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜，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___________的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)型管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；

②一段時(shí)間后觀察兩側(cè)液面的變化。最可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少。

Answer 1

【答案】有無氧氣 溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 等量 A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：裝置甲和裝置乙的單一變量是有無氧氣，裝置甲中通入氧氣，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，裝置乙中沒有通入氧氣，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。此外，裝置甲和裝置乙中的澄清石灰水用于檢測(cè)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳。

（1）本實(shí)驗(yàn)是探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，因此甲、乙兩組的實(shí)驗(yàn)變量是有無氧氣，實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。

（2）有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體，無氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，因此酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

（3）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比無氧呼吸多，實(shí)驗(yàn)原理：濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過。

①探究實(shí)驗(yàn)遵循單一變量原則，因此需將等量的濾液1和濾液2分別倒入U型管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；

②一段時(shí)間后觀察（兩側(cè)）液面變化；

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

a.如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；

b.如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；

c.如果A、B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。