Question

某学习小组在完成课本实验“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．
他们将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中有少量氧气），正确连接甲、乙两装置后同时进行实验（忽略乙装置在实验前所导致的葡萄糖溶液浓度的变化等问题）．当测定甲、乙装置中Ca（OH）₂溶液发生同等强度变化时，撤去装置，再将甲、乙两锥形瓶中的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）为保证实验的成功进行，乙装置的锥形瓶在连接Ca（OH）₂溶液之前，必须如何操作才能保证乙装置的实验条件？

 

．
（2）正确连接甲、乙两装置后，二者的液滴都将向右移动直至流入烧杯中，若二者移动的距离相等，

 

（能/不能） 判定两装置中酵母菌呼吸作用产生等量CO₂？故具体的判定指标应该为：

 

．
（3）甲组中的酵母菌产生CO₂的具体场所是

 

．
（4）请你利用提供的U型管如图丙（已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验．
◆实验步骤：
①向U型管的A、B两侧分别加入

 

，并作好液面高度标记；
②一段时间后观察两侧液面的高度变化．
◆预期结果及结论：
①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则无氧呼吸消耗的葡萄糖较少；
②如果

 

，则有氧呼吸消耗的葡萄糖较少；
③如果

 

．

Answer 1

考点：探究酵母菌的呼吸方式

专题：

分析：酵母菌既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸，属于碱性厌氧型生物．
有氧呼吸总反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

酶

6CO₂+12H₂O+能量
无氧呼吸的反应式：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量
在探究有氧呼吸的实验中，可以用澄清的石灰水检验二氧化碳的产生，因此实验之前必须用NaOH溶液吸收空气中原有的二氧化碳；
在探究无氧呼吸的实验中，产生的酒精可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液进行鉴定，而二氧化碳也可以用澄清的石灰水检验，与有氧呼吸的区别是观察两者的浑浊程度．

解答： 解：（1）实验前，应封口放置一段时间，以耗去瓶内的氧气，创设无氧环境．
（2）正确连接甲、乙两装置后，二者的液滴都将向右移动直至流入烧杯中，若二者移动的距离相等，不能判定两装置中酵母菌呼吸作用产生等量CO₂．原因是第一个装置气体增加应该是氧气，因为酵母菌进行有氧呼吸不会导致气体体积增加，所以判断二氧化碳的量相等的指标是Ca（OH）₂溶液发生同等强度变化；具体的判定指标应该为滤液中葡萄糖浓度的变化．
（3）甲组中的酵母菌进行有氧呼吸，所以产生CO₂的具体场所是线粒体．
（4）本实验的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比无氧呼吸多．实验原理：滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过．
实验步骤：①探究实验应遵循单一变量原则，因此需将等量的滤液1和滤液2分别倒入倒入U形管A、B两侧，并作好液面高度标记．
②一段时间后观察两侧液面的变化．
实验结果预测和结论：
①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多．
故答案为：
（1）实验前，应封口放置一段时间
（2）不能    滤液中葡萄糖浓度的变化
（3）线粒体
（4）实验步骤：①等量的滤液1和滤液2
预测结果和结论：
①A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多．

点评：本题结合实验装置图，考查探究酵母菌细胞呼吸方式及相关的探究实验，要求考生明确实验的目的，能正确区分实验的自变量和因变量，掌握探究实验的原理，并能据此完善实验步骤和预测实验现象和得出实验结论．