Question

9．酿酒就是让糖类通过发酵形成酒精的过程，糖类是怎样形成酒精的呢？十九世纪中叶，微生物学家巴士德认为，糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果；而化学家李比希则认为，糖类变成酒精是一种化学反应，
与完整酵母菌活动无关，仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即可．为了研究这个问题，请用所提供的实验材料与用具，写出实验假设，并在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测可能的实验结果，得出相应的结论．
实验材料：活酵母菌细胞，葡萄糖溶液，蒸馏水，专用的酒精测试仪，研钵，漏斗，试管，量筒等必要材料．
实验假设：糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果（或糖类变成酒精仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即可）．
实验步骤：
第一步：将部分活酵母细胞进行研磨，过滤得到提取液；
第二步：取两支试管，标号为A、B，分别在各试管中加入等量的葡萄糖溶液；
第三步：在A试管中加入适量活酵母细胞，
在B试管中加入等量的活酵母细胞研磨过滤得到的提取液；
第四步：在无氧的条件下，其他条件适宜且相同，培养一段时间后，用专
用的酒精测试仪检测两试管内是否有酒精生成．
实验结果预测及相应结论：
①A试管中能检测到酒精，B试管中不能检测到酒精，说明糖类变成酒精必需完整的酵母细胞．
②A、B试管中都能检测到酒精，说明糖类变成酒精不一定需要完整的酵母细胞，仅仅需要细胞中的某些物质参与即可．

Answer 1

分析 1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA．
2、变量：实验过程中可以变化的因素称为变量，包括自变量、因变量和无关变量；自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量；因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量； 无关变量是在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．
3、生物实验中的实验组和对照组：实验组是对自然状态的实验对象施加或减除了某一自变量的组，对照组是对自然状态的实验对象未施加或减除了某一自变量的组．
4、实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．

解答 解：实验假设：题干中“微生物学家巴士德认为，糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果，而化学家李比希则认为糖类变成酒精是一种化学反应，与完整酵母菌活动无关，仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即可”，针对这个问题的研究，结合所提供的实验材料与用具，作出该实验的假设是：糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果（或糖类变成酒精仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即可）．
该实验的自变量是活酵母菌细胞和活酵母细胞研磨过滤得到的提取液，因变量是糖类是否发酵变成酒精和二氧化碳，根据对照原则和单一变量原则，设计实验步骤如下：
第一步：将部分活酵母细胞进行研磨，过滤得到提取液；
第二步：取两支试管，标号为A、B，分别在各试管中加入等量的葡萄糖溶液；
第三步：在A试管中加入适量活酵母细胞，在B试管中加入等量的活酵母细胞研磨过滤得到的提取液；
第四步：糖类通过发酵形成酒精需要无氧条件，在其他条件适宜且相同，无氧条件下培养一段时间后，用专用的酒精测试仪检测两试管内是否有酒精生成．
实验结果预测及相应结论：
①若A试管中能检测到酒精，B试管中不能检测到酒精，说明糖类变成酒精必需完整的酵母细胞．
②A、B试管中都能检测到酒精，说明糖类变成酒精不一定需要完整的酵母细胞，仅仅需要细胞中的某些物质参与即可．
故答案为：
实验假设：糖类变成酒精是完整酵母菌细胞代谢活动的结果（或糖类变成酒精仅仅需要酵母菌细胞中的某些物质的参与即可）
实验步骤：
第二步：等量的葡萄糖溶液
第三步：适量活酵母细胞    等量的活酵母细胞研磨过滤得到的提取液
第四步：无氧
结果预期及相应结论：
①糖类变成酒精必需完整的酵母细胞
②糖类变成酒精不一定需要完整的酵母细胞，仅仅需要细胞中的某些物质参与即可

点评 本题考查酶的特性和生物实验设计的知识，考生识记酶的特性，明确生物实验设计的原则和方法是解题的关键．