Question

（10分）某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO₃沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）实验中需控制的无关变量主要有                   （写四项）。

（2）酵母菌有氧呼吸产生CO₂的场所是                   。

（3）利用提供的U型管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：

       实验步骤：

       ①将                          分别倒入U型管的A、B两侧并标记；

       ②一段时间后观察                。

       实验结果预测和结论：

①                                                            ；

②                                                            ；

③                                                            。

Answer

（1）温度、PH、培养液量和培养液浓度等（1分）；

（2）线粒体基质（1分）；

（3）①等量滤液1和滤液2（1分）；②（两侧）液面的高度变化（1分）；

实验结果预测和结论：

①A侧液面上升，B侧液面下降，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少。（2分）

②A侧液面下降，B侧液面上升，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多。（2分）

③A、B两侧液面高度相同，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。（2分）

【解析】此实验中的自变量是氧的有无，其它的都为无关变量，无关变量应保持相同且适宜，如温度、PH、培养液量和培养液浓度等；有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质（要了解有氧呼吸的过程）。检测滤液1和滤液2中葡萄糖的多少通过渗透装置来完成，所以要取相等的量，水分是从浓度低的到浓度高渗透，所以由液面的高低就可确定滤液1和滤液2浓度的大小，从而确定呼吸消耗的葡萄糖的多少。