Question

【題目】某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后，想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量 CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗：將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中 CaCO3沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液 1 和濾液 2。請分析回答：

（1）甲、乙兩組的實驗變量是______，實驗中需控制的無關變量主要有__________________（至少答出兩點）。

（2）酵母菌產生CO2的場所是_____________________。

（3）利用提供的U型管(已知濾液中的葡萄糖不能通過 U 型管底部的半透膜，其余物質能通過)、濾液 1 和濾液 2 等，繼續完成探究實驗：

實驗步驟：

①取等量的濾液 1 和濾液 2 分別倒入 U型管的 A、B 兩側并標記；

②一段時間后觀察___________________的變化。

實驗結果預測和結論：

①如果_______________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；

②如果_______________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多。

Answer 1

【答案】有無氧氣 溫度、PH、培養液量、培養液濃度等 細胞質基質和線粒體 A、B兩側液面 A 側液面上升，B 側液面下降 A 側液面下降，B側液面上升

【解析】

由圖可知，甲圖中有氧氣，酵母菌可以進行有氧呼吸；乙圖中，無氧氣，酵母菌進行無氧呼吸。

滲透裝置中，半透膜兩側葡萄糖的濃度不同，濃度高的一側液面會上升。

（1）由圖可知，甲、乙兩組的自變量是有無氧氣。溫度、培養液的量等均屬于無關變量。

（2）酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸均可以產生CO2，有氧呼吸產生二氧化碳的場所是線粒體基質，無氧呼吸產生二氧化碳的場所是細胞質基質。

（3）由于產生等量的二氧化碳時，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量不相同，故可以取等量的濾液 1 和濾液 2 分別倒入 U型管的 A、B 兩側并標記，觀察A、B側液面的高度變化。若有氧呼吸消耗的葡萄糖少，則A 側濾液含葡萄糖多，液面上升，B 側液面下降；若有氧呼吸消耗的葡萄糖多，則A側濾液含葡萄糖少，A 側液面下降，B側液面上升。