题目内容
【题目】某校生物兴趣小组要探究酵母菌通过呼吸产生等量CO2时，有氧和无氧条件下消耗葡萄糖量的多少。他们将相同的无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气）,按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶中的溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。请分析回答：
（1）甲、乙两组实验的自变量是__________,实验中需控制的无关变量主要有__________（写出一个即可）。
（2）酵母菌细胞中能产生ATP的场所是_____________、_______________。
（3）请你利用提供的U形管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,其余物质能通过）、滤液1和滤液2等,继续完成探究实验。
实验步骤:
①将__________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;
②一段时间后观察__________的变化。
实验结果预测和结论:
①如果____________________,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少
②如果____________________,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;
③如果A、B两侧____________________,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【答案】 有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等 细胞质基质 线粒体 等量 （两侧）液面高度 A侧液面上升,B侧液面下降 A侧液面下降,B侧液面上升 液面高度相同
【解析】试题分析：分析甲乙两套探究酵母菌呼吸方式的装置可知，通入氧的甲装置是探究酵母菌的有氧呼吸，不通入氧的乙装置是探究酵母菌的无氧呼吸，二者都是用澄清的石灰水进行检测两种呼吸方式是否产生了CO2。将甲、乙两锥形瓶中的溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2放在右边的渗透装置中，由于葡萄糖不能通过半透膜，所以A侧和B侧液面的变化是反应物滤液1和滤液2中葡萄糖含量变化引起的，水分从葡萄糖含量少的一侧向葡萄糖含量多的一侧扩散。由于A侧液体发生了有氧呼吸，B侧液体发生了无氧呼吸，若A侧液面上升，B段液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B段液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A侧液面与B段液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
（1）甲乙两组实验用来探究有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量，所以自变量是有无氧气，无关变量有温度、pH、培养液量、培养液浓度等，实验中各组的无关变量应相同且适宜。
（2）酵母菌是真核细胞结构含有线粒体，是异养兼性厌氧型生物。其有氧呼吸和无氧呼吸均能产生ATP，所以其产生的ATP场所有细胞质基质和线粒体。
（3）根据前面的分析可知，滤液1和滤液2属于无关变量，应等量。由于A侧液体发生了有氧呼吸，B侧液体发生了无氧呼吸，若A侧液面上升，B段液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B段液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A侧液面与B段液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
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