Question

【題目】兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析作答：

（1）甲興趣小組想探究的具體問(wèn)題是：酵母菌是否在有氧、無(wú)氧條件下均能產(chǎn)生CO2。現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個(gè)）實(shí)驗(yàn)裝置如圖Ⅰ（a～d）所示：

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，用字母和箭頭連接（裝置可重復(fù)使用）。有氧條件下的裝置連接___________________；無(wú)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(xì)胞呼吸類型。

①想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)該裝置編號(hào)為Ⅲ）如何設(shè)計(jì)？ ____________________________________________________________。

②請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫(xiě)下表：

序號(hào)	裝置中紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象		結(jié)論
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
1	A____	不動(dòng)	只進(jìn)行有氧呼吸
2	B____	C____	只進(jìn)行無(wú)氧呼吸
3	D____	E____	既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸

③若用裝置Ⅱ、Ⅲ同時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間中，裝置Ⅱ液滴移動(dòng)3格刻度后停止不動(dòng)，裝置Ⅲ的液滴移動(dòng)了6格刻度，則這段時(shí)間裝置Ⅱ中酵母菌無(wú)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(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同 A左移 B不動(dòng) 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(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸的過(guò)程、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式的實(shí)驗(yàn)等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂能力并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理能力。

(1)探究酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2，可利用CO2使澄清石灰水變渾濁的原理來(lái)檢測(cè)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(chǎn)生的CO2所致，通入a瓶的空氣需先經(jīng)過(guò)c瓶中的10%的NaOH溶液以除去空氣中的CO2，可見(jiàn)，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(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)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(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，紅色液滴移動(dòng)的距離是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸消耗的O2引起裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小導(dǎo)致，表示的是O2消耗量，只能確定酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸，而不能測(cè)定是否進(jìn)行無(wú)氧呼吸，因此為了能探究酵母菌細(xì)胞的呼吸類型，還應(yīng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同。

②裝置Ⅲ中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。若酵母菌只進(jìn)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(qiáng)不變，因此紅色液滴不移動(dòng)；釋放的CO2被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ中的氣體壓強(qiáng)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(jìn)行無(wú)氧呼吸，則不消耗O2，但釋放CO2，因此裝置Ⅱ的氣體壓強(qiáng)不變，紅色液滴不移動(dòng)，即B不移動(dòng)，但裝置Ⅲ的氣體壓強(qiáng)增大，紅色液滴右移，即C右移。若酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)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(qiáng)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(qiáng)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(dòng)3格刻度、裝置Ⅲ的液滴移動(dòng)了6格刻度，則這段時(shí)間內(nèi)，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生的O2量的相對(duì)值為3，消耗的葡萄糖的相對(duì)值為1/2；酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放的CO2量的相對(duì)值為6，消耗的葡萄糖的相對(duì)值為3�？梢�(jiàn)，裝置Ⅱ中酵母菌無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是6∶1。