Question

13．对酵母菌呼吸作用的探究是同学们感兴趣的实验，现有两个生物兴趣小组分别进行了如下实验．请根据题设要求作答．
（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO₂．现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（a～d）所示：

请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（如实验需要，序号可重复使用）．有氧条件下：c（→b）→a→b；无氧条件下：d→b．
（2）乙兴趣小组利用酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林等实验材料和用具，按图Ⅱ所示安装好，探究酵母菌所进行的呼吸作用类型．想得到实验结论还必须同时设计另一实验，请指出另一实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？
装置Ⅲ同装置Ⅱ，用等量的清水代替NaOH溶液，其他相同．
请预测与结论相符合的现象，并填写在下表空格中：

序号	装置中红色液滴的移动现象		结论
	装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	①	②不移动	只进行有氧呼吸
2	③不移动	④	只进行无氧呼吸
3	⑤	⑥	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：
Ⅰ．（1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO₂时，检验产生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO₂，所以实验装置的顺序为c→a→b（或c→b→a→b）．在无氧条件下，不需要通入不含CO₂的空气，所以装置只需要d→b即可．
Ⅱ．（2）在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型．在设计对照实验时，可以将10%的NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置若酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的CO₂被NaOH溶液吸收，导致装置Ⅱ内气压下降，a液滴左移；若酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO₂被NaOH溶液吸收，不会引起装置Ⅱ内气压的改变，液滴不动，而装置Ⅲ液滴b右移；若既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则装置Ⅱ释放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧气使压强下降，故装置Ⅱa左移，而装置Ⅲ由于无氧呼吸和有氧呼吸都产生二氧化碳，故吸收的氧气量小于释放的二氧化碳，则装置Ⅲd右移．

解答 解：（1）有氧呼吸需要的装置是c→a→b，氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳．无氧呼吸的装置是d→b．
（2）遵循实验单一变量原则，装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同．
因为氢氧化钠可以吸收产生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移动，Ⅲ不动说明消耗的气体和产生的气体量相等，应只进行有氧呼吸．如果Ⅱ不动说明没有消耗氧气，而Ⅲ右移说明产生了二氧化碳，应是只进行无氧呼吸．如果Ⅱ向左移动，Ⅲ向右移，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸．
故答案为：
（1）c（→b）→a→b   d→b
（2）装置Ⅲ同装置Ⅱ，用等量的清水代替NaOH溶液，其他相同
结果预测和结论：①左移④右移⑤左移⑥右移

点评 本题结合图表，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、实验装置图的分析、实验采用的试剂及试剂的作用等，这就要求考生在平时的学习过程中注意积累．