Question

17．在科学研究中常用呼吸商（RQ）是表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同和氧气供应状态的一种指标．呼吸商（RQ）=释放CO₂体积或摩尔数/吸收O₂体积或摩尔数．现利用如图所示装置，测定一定量的酵母菌在不同O₂浓度下的O₂吸收量和CO₂释放量．锥形瓶内为酵母菌培养液．锥形瓶中央放入一小烧杯，内盛有试剂X，杯中插入一根滤纸折叠条．
（1）小烧杯内插入一根滤纸折叠条的作用是试剂X扩散到滤纸上，增加其与空气接触面积．
（2）为确保结果的准确，需设置对照校正，则对照装置设计为培养液中不含酵母菌（培养液中含死亡的酵母菌）．如果对照组着色液发生移动，则说明外界大气压等物理因素发生了变化．
（3）若要读取消耗O₂的体积，试剂X最好选用NaOH（NaOH、NaHCO₃、蒸馏水）；若要直接读取消耗O₂和释放CO₂的体积之差，试剂X应选用蒸馏水（NaOH、NaHCO₃、蒸馏水）．
（4）若读取的O₂吸收量为D，吸收O₂与释放CO₂量之差为E，则呼吸商为$\frac{D-E}{D}$．

Answer 1

分析 该实验装置为测定呼吸作用强度，在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，试剂便会扩散到滤纸上，可增加其与空气接触面积．对照实验装置锥形瓶内加入与实验组等量的死酵母菌，对瓶中的气体变化几乎没有影响，如果对照组着色液发生移动，则说明是由实验装置本身的误差引起的．若要读取消耗O₂的体积，试剂X最好选用NaOH，这样酵母菌呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO₂被NaOH溶液所吸收．使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量．测定CO₂气体变化的装置的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的蒸馏水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减小代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出酵母菌消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO₂量，进而计算出呼吸商．

解答 解：（1）滤纸的吸水性很强，这样可以使试剂X扩散到滤纸条上，增加与空气的接触面积．
（2）为排除装置的影响应放置等量的经过煮沸的酵母菌，其余条件相同，如果对照组发生了液滴移动说明外界气压或气温的物理因素发生了变化．
（3）酵母菌呼吸会产生二氧化碳吸收氧气，要测定消耗氧气的量最好放置氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，此时装置内气压变化的氧气消耗量，要直接读取消耗O₂和释放CO₂的体积之差，试剂X应选用蒸馏水，对气体没有影响，得出的就是消耗O₂和释放CO₂的体积之差．
（4）呼吸商（RQ）=释放CO₂体积或摩尔数/吸收O₂体积或摩尔数，如果读取的O₂吸收量为D，吸收O₂与释放CO₂量之差为E，则呼吸商为$\frac{D-E}{D}$．
故答案为：
（1）试剂X扩散到滤纸上，增加其与空气接触面积
（2）培养液中不含酵母菌（培养液中含死亡的酵母菌）    外界大气压等物理因素发生了变化
（3）NaOH   蒸馏水
（4）$\frac{D-E}{D}$

点评 本题知识点为光合作用和呼吸作用及其实验设计，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断．