Question

（8分）某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题，设计如下实验装置，实验中，先向气球中加入10mL含酵母菌的培养液，后向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有30℃温水的烧杯中，用重物拴住，再将整个装置置于30℃的恒温水浴中。试回答：

（1）为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差，应设计一对照实验，对照实验装置与上述装置相比，不同之处是   。
（2）实验开始后，一段时间内烧杯中液面没有发生变化， 最可能的原因是     。如果一段时间后液面发生变化， 则变化情况是      ，原因是        。
（3）若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，应作两处调整，分别是：①   ； ②   。
（4）若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降，下降的原因可能有   和   。

Answer 1

（1）将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的不含酵母菌的培养液
（2）酵母菌只进行了有氧呼吸     上升   酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳，气球膨胀
（3）①气球中不注入氧气    ②取若干相同装置，并分别置于不同温度的恒温水浴锅中
（4）营养物质被大量消耗    乙醇含量过高   培养液的pH下降（任意两个均可）

解析试题分析：(1)环境因素如温度、压强的变化也可能导致实验误差，应设计一对照实验。对照实验装置与上述装置相比，将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液(或不含酵母菌的培养液)，观察烧杯中液面变化量。
(2)实验开始30 min内，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收的氧气与释放的二氧化碳体积相等，烧杯内液面没有发生变化。随着氧气消耗，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，气球膨胀，液面上升。
(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，酵母菌进行无氧呼吸，不能向气球中注入氧气；实验变量(自变量)是不同的温度，在不同的温度无氧呼吸生成的二氧化碳体积不同，因此，反应变量(因变量)通过烧杯中液面上升量表示。
(4)酵母菌进行有氧呼吸，出芽生殖使得酵母菌数量增加，后因葡萄糖大量消耗，酒精含量升高，二氧化碳增加导致培养液PH下降，导致酵母菌种群数量下降。
考点：本题考查酵母菌的呼吸作用、影响酵母菌种群数量变化的因素和实验设计和分析的相关知识，意在提升学生获取图示信息、审题能力以及实验知识，注重学生的重点知识的过关。