Question

20．研究性学习小组用适量的新鲜食用酵母菌放入5%的葡萄糖溶液中，配制成酵母菌培养液，探究酵母菌的细咆呼吸类型．如图为实验袋置（瓶内初始空气完全相同，橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管，调整液滴在相同刻度位置），放置在相同的适宜环境中．
（1）此试验是根据瓶内气压变化引起液滴移动的原理而设计．
（2）对照组B瓶的两种液体名称是：a：酵母菌培养液b：清水．
（3）预测与分析：
①实验开始一段时间内，B的液滴不移动，为什么？因为酵母菌只进行氧呼吸，消耗O₂的摩尔数与放出CO₂的摩尔数相同，瓶内气压不变
②实验开始一段时间后，若A的液滴不移动，B的液滴向右移，则结论酵母菌只进行无氧呼吸
③醇母菌的有氧呼吸与无氧呼吸并存时，液滴的移动现象分别是：A：向左移；B向右移．

Answer 1

分析 酵母菌是真菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型．酵母菌呼吸作用的类型：
（1）在有氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；
（2）在无氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．
分析实验装置图：装置A中释放的二氧化碳被NaOH吸收，若酵母菌进行有氧呼吸，消耗的氧气使压强下降，故液滴向左移；若酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，压强不变，故液滴不移动．装置B为对照组，a为酵母菌培养液；b为清水．若酵母菌进行有氧呼吸，消耗的氧气量等于释放的二氧化碳量，压强不变，故液滴不移动；若酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，释放的二氧化碳量使压强变大，故液滴向右移．

解答 解：（1）此试验是根据瓶内气压变化引起液滴移动的原理而设计．
（2）根据实验的对照原则和单一变量原则．对照组B瓶的两种液体名称是：a：酵母菌培养液；b：清水．
（3）①因为酵母菌只进行氧呼吸，消耗O₂的摩尔数与放出CO₂的摩尔数相同，瓶内气压不变，所以实验开始一段时间内，B的液滴不移动．
②实验开始一段时间后，若A的液滴不移动，说明酵母菌不消耗氧气，B的液滴向右移，说明酵母菌产生二氧化碳，因此结论酵母菌只进行无氧呼吸．
③酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸并存时，酵母菌消耗氧气，说明A的液滴向左移，酵母菌产生二氧化碳，说明B的液滴向右移．
故答案为：
（1）瓶内气压变化
（2）酵母菌培养液　　　 清水
（3）①因为酵母菌只进行氧呼吸，消耗O₂的摩尔数与放出CO₂的摩尔数相同，瓶内气压不变
②酵母菌只进行无氧呼吸
③向左移　      向右移

点评 本题考查细胞呼吸的相关实验设计，意在考查学生能独立完成“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的能力．