Question

（10分）某小组想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。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀，取等量加入两个相同的锥形瓶中，去除瓶中剩余空气后按下图装置实验。当甲、乙装置中沉淀相等时，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）该小组实验的自变量是        ，因变量是        。
（2）乙装置中酵母菌产生CO₂的场所是          。
（3）利用提供的U型管(U型管底部有人工合成的无蛋白质的脂双层)、滤液1和滤液2等，继续完成实验：
实验步骤：
①取等量的滤液1和滤液2，分别倒入U型管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察并记录         的变化。
（4）如果酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少，则观察的结果是           。

Answer 1

(1)有无氧气  消耗的葡萄糖量  (2)细胞质基质  (3) ②两侧液面
(4)A侧液面上升，B侧液面下降

解析试题分析：(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，故甲、乙两组的实验变量是有无氧气，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)有氧呼吸的第二阶段产生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，故酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。 (3)从继续探究的实验过程来看，是进一步探究产生等量CO2时有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的多少，利用渗透作用原理进行。滤液1和滤液2都是葡萄糖溶液，将等量的两种滤液放入中间有半透膜的U形管中，就构成一个渗透装置。一段时间后，根据两侧液面的高低即可推测滤液1和滤液2的浓度高低，以此判断其中葡萄糖相对含量的多少，从而判断酵母菌在单位时间内有氧呼吸和无氧呼吸分解葡萄糖的多少。实验中要注意单一变量和无关变量，如溶液中的葡萄糖多少是单一变量，滤液1和滤液2的量相等，这是无关变量，水渗透是因变量，但要通过观察液面高度变化来推测渗透的方向。
考点：考查细胞呼吸相关的实验设计。意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。