Question

某生物兴趣小组的同学对酵母菌在有氧和无氧的条件下产生等量C0₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题进行了探究．实验如下：先将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），然后分别按如图甲、乙装置所示进行实验．当测定甲、乙装置中CaCO₃沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液l和滤液2．请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验自变量是

 

，实验中需控制的无关变量有

 

（至少答出三个）．
（2）酵母菌产生CO₂的场所有

 

．
（3）利用提供的U型管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤掖1和滤液2等，如图丙，继续完成探究实验：
实验步骤：
①将等量的滤液l和滤液2分别倒入U型管的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

 

；
②

 

；
③

 

．

Answer 1

考点：有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的概念与过程

专题：

分析：分析实验装置图：甲图通入无菌空气，说明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙图是密封装置，说明其探究的是酵母菌的无氧呼吸．图中澄清石灰水的作用是检测呼吸作用产生的二氧化碳．明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答．

解答： 解：（1）本实验的目的是探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题，所以甲、乙两组的实验变量是有无氧气．因而实验中需控制的无关变量主要有温度、PH、培养液量、培养液浓度等．
（2）酵母菌有氧呼吸时产生CO₂的场所是线粒体，无氧呼吸时产生CO₂的场所是细胞质基质，所以酵母菌产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体．
（3）实验步骤：①实验要遵循单一变量原则，所以需要将等量的滤液1和滤液2分别倒入U型管A、B两侧并标记；②一段时间后观察液面的变化．
实验结果预测和结论：①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B两侧液面高度相同，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多．
故答案为：
（1）有无氧气   温度、PH、培养液量、培养液浓度等　
（2）细胞质基质和线粒体　
（3）②两侧液面高度
实验结果预测和结论：
①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B两侧液面高度相同，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多．

点评：本题综合考查酵母菌细胞呼吸方式的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．