Question

【題目】某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后，想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗：將無菌葡萄糖溶液與少許活性酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。請分析回答：

（1）甲、乙兩組的實驗變量是________，實驗中需控制的無關變量主要有____________。（至少寫2個）

（2）利用提供的U形管（如圖，已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗。

（3）實驗步驟：

①將________的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側并標記。

②一段時間后觀察________的變化。

實驗結果預測和結論：

①如果________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少。

②如果________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多。

③如果A、B兩側液面高度相同，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。

Answer 1

【答案】（1）（有無）氧氣 溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等

（2）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

（3）實驗步驟：①等量 ②兩側液面

實驗結果預測和結論：

A側液面上升，B側液面下降

A側液面下降，B側液面上升

【解析】（1）本實驗的目的是探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題，所以甲、乙兩組的實驗變量是有無氧氣。因而實驗中需控制的無關變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。

（2）酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是線粒體，無氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

（3）濾液1和濾液2屬于無關變量，應等量。一段時間后通過觀察兩側液面的變化。由于葡萄糖不能通過半透膜，所以A側和B側液面的變化反映濾液1和濾液2中葡萄糖含量。若A側液面上升，B段液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A側液面下降，B段液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A側液面與B段液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多：（1）本實驗的目的是探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題，所以甲、乙兩組的實驗變量是有無氧氣。因而實驗中需控制的無關變量主要有溫度、PH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。

（2）酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是線粒體，無氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

（3）濾液1和濾液2屬于無關變量，應等量。一段時間后通過觀察兩側液面的變化。由于葡萄糖不能通過半透膜，所以A側和B側液面的變化反映濾液1和濾液2中葡萄糖含量。若A側液面上升，B段液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A側液面下降，B段液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A側液面與B段液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。