Question

19．生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验，回答：

Ⅰ．（1）请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）．
有氧条件下的装置序号：C→A→B（或C→B→A→B）；无氧条件下的装置序号：D→B．
（2）装置中C瓶的作用是：吸收空气中CO₂，排除其对实验结果的干扰，B瓶中澄清的石灰水是用来检测CO₂的存在．
Ⅱ．兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型．
（1）想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同．
（2）请预测与结论相符合的现象，并填写表格：

序号	装置中红色液滴的移动现象		结论
	装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	①左移	②不移动	只进行有氧呼吸
2	③不移动	④右移	只进行无氧呼吸
3	⑤左移	⑥右移	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

（3）若酵母菌消耗的O₂为3mol/L，而释放的CO₂为6mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍．

Answer 1

分析 1、探究酵母菌呼吸方式的装置如下：

2、在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型．在设计对照实验时，可以将10%的NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置．

解答 解：Ⅰ．（1）据分析可知，有氧呼吸需要的装置是C→A→B（或C→B→A→B），则无氧呼吸的装置是D→B．
（2）氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳，排除对实验结果的干扰．澄清石灰水用于检测二氧化碳的存在．
Ⅱ．（1）想得到实验结论还必须同时设置对照实验，遵循实验单一变量原则，对照实验装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同．
（2）①若只进行有氧呼吸，吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相同，且水不会影响气体的体积，因此Ⅲ中液滴不移动；②若只进行无氧呼吸，不吸收氧气释放二氧化碳，但释放的二氧化碳被NaOH吸收，即气体总量不变，因此Ⅱ中液滴不移动；③若只进行无氧呼吸，不吸收氧气释放二氧化碳，且水不影响气体的体积，即气体总量增加，因此Ⅲ中液滴右移；④若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相同，无氧呼吸不吸收氧气但释放二氧化碳，水对气体总量没有影响，因此Ⅲ中液滴右移．
（3）若酵母菌消耗的O₂为3mol/L，而释放的CO₂为6mol/L，根据有氧呼吸1葡萄糖～6氧气～6二氧化碳，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.5mol/L，释放的CO₂为3mol/L；无氧呼吸释放的CO₂为6-3=3mol/L，根据无氧呼吸1葡萄糖～2二氧化碳，无氧呼吸消耗葡萄糖为3÷2=1.5mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍．
故答案为：
Ⅰ．（1）C→A→B（或C→B→A→B）  D→B
（2）吸收空气中CO₂，排除其对实验结果的干扰        检测CO₂的存在
Ⅱ．（1）装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同
（2）②不移动   ③不移动   ④右移    ⑥右移
（3）3

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．