Question

6．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌无氧呼吸．请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因．
供选的实验试剂和用品：
锥形瓶、酵母菌细胞（试剂1）、质量分数5%的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液（试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、ATP溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂．
完成下列实验步骤：
（1）取锥形瓶等连接成如下装置三套，依次编号为A、B、C．1号瓶锥形瓶中都加质量分数为10%的NaOH溶液，3号锥形瓶瓶中都加澄清的石灰水．

（2）A、B、C三套装置均先持续通入氮气5min，去除锥形瓶中的氧气，再将A、B、C三套装置分别作如下处理：A装置的锥形瓶2中加入10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mL蒸馏水，持续通入N₂；B装置的锥形瓶2中加入10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mLATP溶液，持续通入N₂；C装置的锥形瓶2中加入10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mL蒸馏水，持续通入空气；
（3）将三套装置放在温度适宜（25～35℃）的相同条件下培养相同时间（8～10h）；
（4）观察澄清石灰水是否变浑浊，判断是否进行无氧呼吸．预期实验结果并得出相应结论：①若A套变浑浊，B套不变浑浊，C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制；②若A套变浑浊，B套变浑浊，C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，受氧气抑制；；③若A套变浑浊，B套不变浑浊，C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸既受ATP抑制，也受氧气抑制；④若A套变浑浊，B套变浑浊，C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧气抑制．

Answer 1

分析 本实验是对比实验，A、C三组均是实验组，其中氧、ATP是自变量，其它为无关变量，酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，受抑制则不变浑浊；回答该问题可将结论与结果倒置后思考．

解答 解：（2）根据实验设计的对照原则和单一变量原则，结合本实验的目的可知，A装置2号锥形瓶中加入：1OmL的试剂2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸馏水；B装置2号锥形瓶中加入：10mL的试剂2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mLATP溶液；C装置2号锥形瓶中加入：10mL的试剂2、10mL的5%葡萄糖溶液、2mL蒸馏水．
（4）酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，受抑制则不变浑浊预期实验结果并得出相应结论：
①B套不变浑浊，C套变浑浊则，由变量可知，酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制；
②B套变浑浊，C套不变浑浊，由变量可知，酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，受氧气抑制；
③B套不变浑浊，C套不变浑浊由变量可知，酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，也受氧气抑制；
④B套变浑浊，C套变浑浊由变量可知，酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧气抑制．
故答案为：
（2）10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mL蒸馏水，持续通入N₂      10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mLATP溶液，持续通入N₂      
10mL的试剂2.10mL质量分数5%的葡萄糖溶液，2mL蒸馏水，持续通入空气；
（4）澄清石灰水是否变浑浊，
①若A套变浑浊，B套不变浑浊，C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制
②若A套变浑浊，B套变浑浊，C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，受氧气抑制
③若A套变浑浊，B套不变浑浊，C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸既受ATP抑制，也受氧气抑制
④若A套变浑浊，B套变浑浊，C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧气抑制

点评 本题结合实验装置图，考查探究酵母菌细胞呼吸的相关实验，要求考生掌握实验的原理，明确实验的目的，根据实验设计的原则（对照原则和单一变量原则），完善实验步骤，根据实验的目的预测实验的现象和实验结果．