题目内容
【题目】(18分)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__________。
(2)酵母菌产生CO2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】(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等
(2)细胞质基质 线粒体
(3)① 等量 ② (两侧)液面高度
④A侧液面上升,B侧液面下降
⑤A侧液面下降,B侧液面上升
⑥液面高度相同
【解析】(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CO2,所以其产生的CO2场所有细胞质基质和线粒体。(3)滤液1和滤液2属于无关变量,应等量。一段时间后通过观察两侧液面高度的变化。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。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。
实验现象 | 结论 | |
装置一液滴 | 装置二液滴 | |
不动 | 不动 | 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 |
不动 | 右移 | 只进行产酒精的无氧呼吸 |
左移 | 右移 | 进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸 |
左移 | 不动 | 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 |
【题目】下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期(分裂间期包括G1期、S期和G2期,M期为分裂期)各阶段时间(单位:小时),请回答下列问题:
周期 | G1 | S | G2 | M | 合计 |
时长(h) | 10 | 7 | 305 | 1.5 | 22 |
(1)若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂,处于____期的细胞立刻被抑制,再培养________小时,其余细胞都将被抑制在G1期与S期的交界处。
(2)S期的启动需要某种蛋白质分子作为启动信号,该蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合,则G1期细胞核进入S期的时间将_______(填“提前”“不变”或“延迟”)。
(3)若在培养过程中将适量的3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中,培养一段时间,可观察和测量到G2期________(填“变长”或“变短”)。
(4)处于M期细胞中的纺锤体是由细胞两极的_____发出。在M期,消失后又重新出现的细胞结构是________。若要在光学显微镜下观察M期的各时期特征,需用龙胆紫溶液使细胞中的________着色。
(5)下表为科研人员全部20次实验的数据汇总表。(注:每次计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)根据上表数据可估算出该种细胞一个周期中前期的时长为________。(保留两位小数)