Question

如图1是某同学为了研究酵母菌的细胞呼吸所设计的一个实验装置．开始时锥形瓶中装满了质量分数为5%的蔗糖溶液，并在其中加入了适量的酵母菌，将装置密封并静置一段时间后记录下初始液面的数据，实验过程中液体会进入玻璃管，从玻璃管的刻度上可以读出进入玻璃管的液体量．表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据与初始液面数据的差值．（单位：mL）
（1）假设实验的过程中产生的气体在溶液中的溶解度很低，则表中数据可以反映酵母菌呼吸作用产生的

 

的量．
（2）从表中数据分析得知最有利于酵母菌发酵的温度是

 

，实验过程中应该用水浴加热控制温度，

时间（min）	4℃	10℃	20℃	35℃	55℃	90℃
5	0	0.2	0.4	0.7	0	0
10	0	1.0	1.3	1.2	0.1	0
15	0.1	1.9	2.2	2.8	0.2	0
20	0.2	3.1	3.3	4.4	0.3	0
25	0.3	4.0	4.5	5.0	0.4	0

不可直接加热．对于在90℃条件下的实验数据，你认为得到的原因是

 

．
（3）实验开始前，实验装置必须密封并静置一段时间，以便

 

．
（4）请写出该实验条件下酵母菌细胞呼吸的反应式：

 

（5）某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计的如图2实验装置．实验中，先向气球中加入10mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20℃温水的烧杯中．再将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记录实验开始30min后烧杯中液面变化量．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30min后烧杯内液面没有发生变化，原因是

 

．如果要确认气球内酵母菌有没有进行无氧呼吸，可以检测发酵液中是否含有

 

．

Answer 1

考点：探究酵母菌的呼吸方式

专题：

分析：分析表格：表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据与初始液面数据的差值，该差值越大，说明酵母菌无氧呼吸速率越快．温度在4～35℃时，随着温度的升高，酵母菌无氧呼吸速率逐渐加快；温度为35℃时，酵母菌无氧呼吸的速率最快；温度高于35℃时，随着温度的升高，酵母菌无氧呼吸速率逐渐减慢；90℃时，酵母菌不进行细胞呼吸．

解答： 解：（1）由于二氧化碳气体在溶液中的溶解度很低，又酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以表中数据可以反映酵母菌呼吸作用产生的二氧化碳的量．
（2）由表中数据可知，35℃是最有利于酵母菌发酵的温度．该实验可以通过水浴加热的方法控制温度．90℃时，温度过高，酶的空间结构遭到破坏，失去活性，所以不会产生气体，液面不会升高．
（3）酵母菌的无氧呼吸需要在无氧的环境中进行，所以实验开始前，实验装置必须密封并静置一段时间，以便消耗装置中的氧气．
（4）该实验条件下酵母菌细胞进行无氧呼吸，其反应式：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量．
（5）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．
②实验开始30min后烧杯内液面没有发生变化，原因是酵母菌只进行有氧呼吸．如果要确认气球内酵母菌有没有进行无氧呼吸，可以检测发酵液中是否含有酒精．
故答案为：
（1）二氧化碳  
（2）35℃温度过高，酶的空间结构遭到破坏，失去活性
（3）消耗装置中的氧气  
（4）C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量
（5）①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）
②酵母菌只进行有氧呼吸  酒精

点评：本题结合图表，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，要求考生认真分析实验装置图和表中数据，明确该实验中酵母菌进行的是无氧呼吸，能正确区分该实验的自变量和因变量，能分析表中数据得出正确的结论，属于考纲识记和理解层次的考查．