Question

(18分)某校生物兴趣小组要探究酵母菌通过呼吸产生等量CO2时,有氧和无氧条件下消耗葡萄糖量的多少。他们将相同的无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气),按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶中的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、乙两组实验的自变量是__________,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)请你利用提供的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如果A、B两侧____________________,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。

Answer

(1)有无O2 温度、pH、培养液量、培养液浓度等 (2)细胞质基质 线粒体

(3)实验步骤:①等量 ②(两侧)液面高度 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液面高度相同

【解析】

试题分析：（1）甲乙两组实验用来探究有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量，所以自变量是有无氧气，无关变量有温度、pH、培养液量、培养液浓度等，实验中各组的无关变量应相同且适宜。

（2）酵母菌是真核细胞结构含有线粒体，是异养兼性厌氧型生物。其有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，所以其产生的CO2场所有细胞质基质和线粒体。

（3）滤液1和滤液2属于无关变量，应等量。一段时间后通过观察两侧液面的变化。由于葡萄糖不能通过半透膜，所以A侧和B侧液面的变化是反应物滤液1和滤液2中葡萄糖含量变化引起的，水分从葡萄糖含量少的一侧向葡萄糖含量多的一侧扩散。A侧液体发生了有氧呼吸，B侧液体发生了无氧呼吸，若A侧液面上升，B段液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B段液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A侧液面与B段液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。

考点：本题考查细胞呼、吸渗透作用及其实验设计的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，设计实验解决相关生物学问题的能力。