Question

某实验小组为验证酵母菌的发酵作用及其影响因素，设计了如表中的实验方案：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，一段时间后观察到如下现象。请分析回答：

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，气球胀大
③	水+酵母菌	25℃	没有气泡产生，气球胀大
④	水+葡萄糖+酵母菌	0℃	没有气泡产生，气球胀大

（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）试管①有气泡产生的原因是酵母菌分解葡萄糖产生______气体。

（3）细菌和酵母菌在结构上的主要区别是______。请根据上述实验推断出酵母菌生存需要的条件是______。

（4）为了继续进行“酵母菌在无氧条件下产生酒精”的实验探究，兴趣小组的同学们在下列三套装置中加入等量的干酵母（内有活的酵母菌）和等量水，A、C中加入等量的葡萄糖。能产生酒精的装置是______。

（5）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渐减少。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时，酵母菌的代谢、生长和繁殖加快的原因是______。

Answer

①② ①④ 二氧化碳 无成形的细胞核 适宜的温度，一定的葡萄糖 A 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

【解析】

（1）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）；无氧时，能把葡萄糖被分解为二氧化碳、酒精、少量能量。

（2）对照实验在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。

（3）细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域，没有成形的细胞核，没有叶绿体；真菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，没有叶绿体。

（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。

（1）①和②作为一组对照实验，变量是酵母菌，其它条件都相同，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。①、④唯一不同的变量是温度，①温室适宜25℃，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发酵作用（生长、繁殖）需要适宜的温度。

（2）酵母菌在温度适宜时，能把葡萄糖分解产生二氧化碳，二氧化碳是气体。所以试管①有气泡产生的原因是酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳气体。

（3）细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域，没有成形的细胞核，没有叶绿体；真菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，没有叶绿体。因此细菌和酵母菌在结构上的主要区别是无成形细胞核。根据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）。

（4）A装置既有营养物质葡萄糖又有无氧条件能够产生酒精，B装置无营养物质，C装置不具备无氧条件，因此B装置和C装置不能产生酒精。

（5）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渐减少。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。