Question

酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸，也有同学认为是需氧呼吸产生的某产物X抑制了酵母菌厌氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。

供选的实验试剂和用品：酵母菌细胞（试剂1）、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液（试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、X溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。

（1）先给本设计作出假说      。

（2）完成下列实验步骤：

①取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四套，依次编号为甲、乙、丙、丁。其中每套装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10mL，c锥形瓶加入质量分数5%的葡萄糖溶液10ml，b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。

②首先完成表内空格的填空（在C锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理），然后按表格完成实验操作。

实验操作	甲	乙	丙	丁
添加试剂（供选：试剂1、2、3）	10mL的试剂2	10mL的试剂2		10mL的试剂2
添加溶液（供选：X溶液、蒸馏水）	2mL蒸馏水	2mL X溶液		2mL X溶液
通气状况（供选：氧气、氮气）	持续通入足量的氮气			持续通入足量的氧气

(注：甲、乙、丙、丁四套装置均先持续通入氮气5min，去除锥形瓶中的氧气，后按表格操作)

③将四套装置放在温度适宜（25～35℃）的相同条件下培养相同一段时间（8～10h）。

④观察澄清石灰水是否变浑浊，判断是否进行厌氧呼吸。

（3）预期实验结果并得出相应结论：

①        ；

②        ；

③        ；

④        ；

⑤甲、乙、丙三套变浑浊，丁套不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。

Answer 1

（1）酵母菌厌氧呼吸受X抑制，不受氧气抑制（或酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制，不受X抑制；或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制，也受氧气抑制；或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制，也不受氧气抑制；酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制）（2分）

（2）②首先完成表内空格，并按表格完成实验操作。(每空2分，共8分)

实验操作	甲	乙	丙	丁
添加试剂（供选：试剂1、2、3）			10mL的试剂2
添加溶液（供选：X溶液、蒸馏水）			2mL蒸馏水
通气状况（供选：氧气、氮气）		(持续）通入足量的氮气	(持续）通入足量的氧气

（3）预期实验结果并得出相应结论：

①若甲、丙两套变浑浊，乙、丁两套不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X抑制，不受氧气抑制  (2分)

②若甲、乙两套变浑浊，丙、丁两套不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制，不受X抑制  （2分）

③若甲套变浑浊、乙、丙、丁三套都不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸既受X抑制，也受氧气抑制（2分）

④若甲、乙、丙、丁四套均变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸不受X抑制，也不受氧气抑制 （2分）

解析:

本题呼吸作用为载体考察对照性实验基本知识。酵母菌在有氧是进行有氧呼吸，在无氧时进行无氧呼吸。本题验证的需氧呼吸产生的某产物X是否抑制了酵母菌厌氧呼吸，因此需要作出假设是酵母菌厌氧呼吸受X抑制，不受氧气抑制（或酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制，不受X抑制；或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制，也受氧气抑制；或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制，也不受氧气抑制；酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制）。