Question

【題目】兩個生物興趣小組分別對酵母菌細胞呼吸方式進行了如下的探究實驗。請分析作答：

（1）甲興趣小組想探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產生CO2。現提供若干套（每套均有數個）實驗裝置如圖Ⅰ（a～d）所示：

請根據實驗目的選擇裝置序號，用字母和箭頭連接（裝置可重復使用）。有氧條件下的裝置連接___________________；無氧條件下的裝置連接_______________________。

（2）乙興趣小組利用圖Ⅱ所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的細胞呼吸類型。

①想得到實驗結論還必須同時設置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設該裝置編號為Ⅲ）如何設計？ ____________________________________________________________。

②請預測與結論相符合的現象，并填寫下表：

序號	裝置中紅色液滴的移動現象		結論
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
1	A____	不動	只進行有氧呼吸
2	B____	C____	只進行無氧呼吸
3	D____	E____	既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸

③若用裝置Ⅱ、Ⅲ同時開展實驗，發現一段時間中，裝置Ⅱ液滴移動3格刻度后停止不動，裝置Ⅲ的液滴移動了6格刻度，則這段時間裝置Ⅱ中酵母菌無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是_________。

Answer 1

【答案】c→a→b（或c→b→a→b） d→b 裝置Ⅲ用等量清水代替NaOH溶液，其他設計與裝置Ⅱ相同 A左移 B不動 C右移 D左移 E右移 6∶1

【解析】

由題文描述和圖示分析可知，本題考查學生對細胞呼吸的過程、探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗等相關知識的識記和理解能力，以及能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂能力并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理能力。

(1)探究酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸產生CO2，可利用CO2使澄清石灰水變渾濁的原理來檢測CO2。為保證b錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產生的CO2所致，通入a瓶的空氣需先經過c瓶中的10%的NaOH溶液以除去空氣中的CO2，可見，有氧條件下的裝置連接為c→a→b（或c→b→a→b）。探究酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸產生CO2，不需要通入空氣，所以其裝置連接為d→b。

(2) ①圖Ⅱ裝置中加入NaOH溶液的作用是吸收酵母菌細胞呼吸產生的CO2，紅色液滴移動的距離是細胞進行有氧呼吸消耗的O2引起裝置內的氣體壓強減小導致，表示的是O2消耗量，只能確定酵母菌是否進行有氧呼吸，而不能測定是否進行無氧呼吸，因此為了能探究酵母菌細胞的呼吸類型，還應設計一套裝置Ⅲ。與裝置Ⅱ相比，裝置Ⅲ需用等量清水代替NaOH溶液，其他設計與裝置Ⅱ相同。

②裝置Ⅲ中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸消耗的O2量與產生的CO2量的差值。若酵母菌只進行有氧呼吸，則O2的吸收量與釋放的CO2量相等，裝置Ⅲ的氣體壓強不變，因此紅色液滴不移動；釋放的CO2被NaOH溶液吸收，導致裝置Ⅱ中的氣體壓強減少，因此裝置Ⅱ中的紅色液滴左移，即A左移。若酵母菌只進行無氧呼吸，則不消耗O2，但釋放CO2，因此裝置Ⅱ的氣體壓強不變，紅色液滴不移動，即B不移動，但裝置Ⅲ的氣體壓強增大，紅色液滴右移，即C右移。若酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則O2的消耗量小于CO2的釋放量；裝置Ⅱ中的氣體壓強因釋放的CO2被NaOH溶液吸收而減少，紅色液滴左移，即D左移；裝置Ⅲ中的氣體壓強因釋放CO2量多于消耗O2的量而增大，因此紅色液滴右移，即E右移。

(3) ③綜上分析，若裝置Ⅱ液滴移動3格刻度、裝置Ⅲ的液滴移動了6格刻度，則這段時間內，酵母菌進行有氧呼吸產生的O2量的相對值為3，消耗的葡萄糖的相對值為1/2；酵母菌進行無氧呼吸釋放的CO2量的相對值為6，消耗的葡萄糖的相對值為3。可見，裝置Ⅱ中酵母菌無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是6∶1。