Question

某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”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)甲、乙两组的实验变量是   ,实验中需控制的无关变量主要有                            。

(2)酵母菌产生CO₂的场所是                                                               。

(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,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   的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;

②一段时间后观察   的变化。

实验结果预测和结论:

①如果                                                                        ,

则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;

②如果                                                                        ,

则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;

③                                                                           。

Answer

(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等

(2)细胞质基质和线粒体

(3)①等量 ②(两侧)液面

实验结果预测和结论:

①A侧液面上升,B侧液面下降

②A侧液面下降,B侧液面上升

③如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多

【解析】(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,故甲、乙两组的实验变量是有无氧气,实验中需控制的无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。(2)有氧呼吸的第二阶段产生CO2的场所是线粒体,无氧呼吸第二阶段产生CO2的场所是细胞质基质,故酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,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根据实验的等量的原则,将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;

②一段时间后观察(两侧)液面的变化。

实验结果预测和结论:

①如果A侧液面上升,B侧液面下降,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;

②如果A侧液面下降,B侧液面上升,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;

③如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。