Question

（12分）某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步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的问题。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后密封（瓶中无氧气），按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO₃沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验变量是         ，实验中需控制的无关变量主要有pH、培养液量、                       （至少再填两个）等。
（2）酵母菌产生CO₂的场所是                       。
（3）利用提供的U型管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：

【实验步骤】
①将等量的滤液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              的变化。
【实验结果预测和结论】
①若A侧液面高度       B侧液面，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②若A侧液面高度       B侧液面，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③…………（后略）

Answer 1

（1）有无O₂      温度、培养液浓度（2）细胞质基质和线粒体 （3）实验步骤：②两侧液面高度  实验结果预测和结论：①高于  ②低于

解析试题分析：
（1）由题图可知：甲、乙两组实验的自变量是有无O₂，实验中需控制的无关变量主要有pH、培养液量、温度、培养液浓度等。
（2）酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO₂，所以其产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体。
（3）本实验的目的是比较上述装置中有氧呼吸消耗葡萄糖的量和无氧呼吸消耗葡萄糖的量。因此该实验的单一变量是葡萄糖的浓度，自变量是两侧液面高度。若有氧呼吸消耗的葡萄糖少，则A侧液面高度高于B侧液面；若有氧呼吸消耗的葡萄糖多，则A侧液面高度低于B侧液面。
考点：本题考查探究酵母菌细胞的呼吸方式及相关探究实验，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；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、分析和处理。