Question

某实验小组为验证酵母菌的发酵作用及其影响因素，设计了下表中的实验方案，在四个相同的瓶子中分别装入等量的相应物质，搅拌均匀，在四个瓶口处套上相同的气球并密封，置于相应的温度下，一段时间后现察到如下现象。请分析后回答下列问题：

装置	物质	温度	现象
①	水+葡萄糖+酵母菌	25℃	有气泡产生，气球胀大
②	水+葡萄糖	25℃	没有气泡产生，气球不胀大
③	水+酵母菌	25℃	没有气泡产生，气球不胀大
④	水十葡萄糖十酵母菌	0℃	没有气泡产生，气球不胀大

（1）表中可作为验证酵母菌发酵作用的一组对照实验是          （填装置序号）；可作为探究影响酵母菌发酵因素的一组对照实验是          （填装置序号）。

（2）请根据上述实验推断出酵母菌生存需要的条件是                   。

（3）酵母菌可以把葡萄糖转化为          ，所以常用来酿酒或制作馒头。

（4）研究发现，酵母菌在缺氧的条件下繁殖和生长时，细胞内线粒体数量逐代减少。当重新获得充足的氧气和养分供应时，线粒体数量迅速增加，酵母菌的代谢和生长旺盛，繁殖速度加快。请分析线粒体数量增加，使酵母菌的代谢、生长和繁殖加快的原因是                    。

Answer

（1）①② ①④

（2）适宜的温度，一定的葡萄糖（或营养物质）；

（3）酒精和二氧化碳

（4）线粒体数目迅速增多，酵母菌呼吸作用加强，能为各种生命活动提供能量，促进了合项生命活动

【解析】

（1）①和②作为一组对照实验，变量是酵母菌，其他条件都相同，因此探究的是酵母菌的作用。酵母菌能将葡萄糖分解，产生二氧化碳气体，以此作出假设。因此表中可作为验证酵母菌发酵作用的一组对照实验是①②，你作出的假设是酵母菌分解葡萄糖，产生二氧化碳气体。①、④唯一不同的变量是温度，①温室适宜（22～30℃），④温度过低（0℃）因此可选①和④两支试管为一组探究酵母菌的生活（生长、繁殖）需要适宜的温度。

（2）通过上述实验推断出酵母菌发酵需要的条件是需要适宜的温度和一定的葡萄糖（或营养物质）。

（3）酵母菌在温度适宜、有氧时，能把葡萄糖被彻底分解为二氧化碳、水，同时释放大量热量；在无氧环境下，把葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。

（4）线粒体是细胞的能量转换器。它是呼吸作用的场所，将储存在有机物中的化学能释放出来，为细胞的生命活动提供能量。呼吸作用是生物的共同的特征，任何活细胞都在不停地进行呼吸作用。研究发现，酵母菌在缺氧的条件下繁殖和生长时，细胞内线粒体数量逐代减少。当重新获得充足的氧气和养分供应时，线粒体数量迅速增加，酵母菌的代谢和生长旺盛，繁殖速度加快。原因是线粒体数目迅速增多，使有氧呼吸加强，能为各种生命活动提供能量，促进生命活动过程。

【学科网考点定位】科学探究的基本环节，呼吸作用的概念，细菌和真菌的分布，发酵技术在食品制作中的作用。

【名师点睛】此题可以从发酵现象、酵母菌的作用，确定实验变量，设置对照实验等方面来分析解答。酵母菌在温度适宜、有氧时，能把葡萄糖被彻底分解为二氧化碳、水、大量能量（蒸馒头、面包的原理）。所以有气泡产生。