Question

10．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有的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．设计实验探究其原因：
Ⅰ．供选的实验试剂：
5%葡萄糖溶液、酵母菌培养液、上清液（只含酵母菌细胞质基质）、沉淀物（只含酵母菌细胞器）、ATP溶液、蒸馏水
Ⅱ．实验步骤：
（1）取1、2、3号锥形瓶各三只组装如下装置三套，依次编号为A、B、C．1号锥形瓶中都加入10%的NaOH溶液，2号都加入了10mL的5%葡萄糖溶液，3号都加入澄清的石灰水．

（2）向A装置2号锥形瓶中加入：2mL蒸馏水和10mL的酵母菌培养液．
向B装置2号锥形瓶中加入：2mLATP溶液和10mL的试剂上清液．
向C装置2号锥形瓶中加入：2mL蒸馏水和10mL的试剂上清液．
（3）A、B、C三套装置均先持续通入氮气5min，目的是去除锥形瓶中的氧气，再将三套装置分别处理：A装置持续通入N₂，B装置持续通入N₂，C装置持续通入空气．
（4）将三套装置放在温度适宜的相同条件下培养相同时间．
（5）观察3号瓶（澄清石灰水）是否变浑浊，判断是否进行无氧呼吸．
Ⅲ．分析与结论：
（6）A装置的作用是作为对照．
（7）实验预期结果有4种不同的类型．若实际结果为A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置不浑浊，结论是酵母菌的无氧呼吸不受ATP抑制，受氧气抑制．

Answer 1

分析 分析实验：该实验的目的是验证酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵的原因是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，而不是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌无氧呼吸．实验的单一变量是氧气的有无和ATP的有无，因变量澄清石灰水是否变浑浊．

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，向A装置2号锥形瓶中加入：2mL蒸馏水和10mL的酵母菌培养液，则向B装置2号锥形瓶中加入：2mLATP溶液和10mL的上清液；向C装置2号锥形瓶中加入：2mL蒸馏水和10mL的试剂上清液．
（3）A、B、C三套装置均先持续通入氮气5min，目的是去除锥形瓶中的氧气，再将三套装置分别处理：A装置持续通入N₂，B装置持续通入N₂，C组探究氧气的影响，所以持续通入空气．
（5）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．
（6）本实验是对比实验，其中A装置为对照组．
（7）实验预期结果有4种不同的类型．若实际结果为A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置不变浑浊，结论是酵母菌的无氧呼吸不受ATP抑制，受氧气抑制．
故答案为：
（2）B：ATP溶液     上清液（位置不能对调）　      　C：蒸馏水　 上清液（位置不能对调）
（3）去除锥形瓶中的氧气      N₂
（5）3号瓶（澄清石灰水）是否变浑浊
（6）作为对照
（7）4　　  变浑浊   　不浑浊

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．