Question

17．小球藻是一种单细胞藻类植物，下图是利用小球藻和酵母菌研究光合作用和呼吸作用的实验装置．K₁、K₂为阀门，实验开始前为关闭状态，请回答下列问题：（不考虑通气管内的气体影响）
（1）试管中小球藻含丰富的叶绿素，色素的提取实验中，在研钵张要加入小球藻，二氧化硅，碳酸钙和
无水乙醇或丙酮，叶绿素的吸收光谱中波峰处主要是红光和蓝紫光光．
（2）打开K₁，关闭K₂给予试管较强的光照，一段时间后发现注射器活塞移动一段距离后停止，停止移动的原因是NaHCO₃供给的CO₂有限，CO₂不足以让小球藻继续进行光合作用．
（3）在（2）的基础上保持条件不变，观察红色液滴的移动情况：
①若液滴不移动，此时酵母菌的呼吸方式为只进行了有氧呼吸．
②一定时间后，液滴开始右移，此时酵母菌的呼吸方式中一定进行了无氧呼吸．如果要进一步确定此结论，可取培养瓶中培养液的滤液，加入酸性重铬酸钾溶液（试剂），观察颜色变化来判断．

Answer 1

分析 分析题图：试管中NaHCO₃为光合作用提供二氧化碳，同时保持试管中的二氧化碳浓度相对稳定．给予试管一定强度的光照，小球藻既进行光合作用又进行呼吸作用．打开K₁，小球藻光合作用所需的CO₂由溶液中NaHCO₃提供，小球藻通过光合作用，不断产生O₂，使注射器活塞移动．由于溶液中NaHCO₃有限，消耗完后，光合作用不能继续，活塞移动一段距离后停止．酵母菌是兼性厌氧型细菌，既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸，进行有氧呼吸时，呼吸作用消耗的O₂和产生的CO₂量相等．

解答 解：（1）绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）．叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，其吸收光谱波峰位于红光和蓝紫光．
（2）打开K₁，小球藻光合作用所需的CO₂由溶液中NaHCO₃提供，小球藻通过光合作用，不断产生O₂，使注射器活塞移动，由于溶液中NaHCO₃有限，消耗完后，光合作用不能继续，活塞移动一段距离后停止．
（3）①打开K₂，推空注射器后关闭K₁，一段时间后，红色液滴由a处移至b处，小球藻光合作用不能继续．酵母菌是兼性厌氧型细菌，既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸：若只进行有氧呼吸，呼吸作用消耗的O₂和产生的CO₂量相等，红色液滴不会移动；
②若有无氧呼吸时，酵母菌不消耗氧气，能产生CO₂和有氧呼吸所没有的产物酒精，装置内气压上升，液滴右移；若想进一步确定此结论，可以取培养瓶中培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，若溶液出现橙色→灰绿色的变换，说明其中有酒精成分，酵母菌有进行无氧呼吸．
故答案为：
（1）无水乙醇或丙酮        红光和蓝紫光   
（2）NaHCO₃供给的CO₂有限，CO₂不足以让小球藻继续进行光合作用
（3）①有氧呼吸   
②无氧呼吸      酸性重铬酸钾溶液

点评 本题结合实验装置图，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．