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CaC03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将一定量的滤液1倒入U形管的A侧并标记，同时将________________；
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 葡萄糖溶液浓度、温度、pH、培养液量、酵母菌的量等 细胞质基质 线粒体 将等量的滤液2倒入U形管的B侧并标记 （两侧）液面高度 A侧液面上升,B侧液面下降（A侧液面高） A侧液面下降,B侧液面上升（B侧液面高） 两侧液面高度相同
【解析】
分析题图：装置甲和装置乙的单一变量是有无氧气，装置甲中通入氧气，酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中没有通入氧气，酵母菌进行无氧呼吸。此外，装置甲和装置乙中的澄清石灰水用于检测细胞呼吸产生的二氧化碳。
（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）酵母菌有氧呼吸第二阶段产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸第二阶段产生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）本实验的目的是探究产生相同二氧化碳的情况下酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比无氧呼吸多。实验原理：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。
①探究实验应遵循单一变量原则，因此需将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管A、B两侧。即将一定量的滤液1倒入U形管的A侧并标记，同时将等量的滤液2倒入U形管的B侧并标记。
②一段时间后观察两侧液面的高度。
实验结果和结论：
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，①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；②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；③若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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