Question

（11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活性酵母菌混匀后密封(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_____________________。(至少写2个)

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

(3)利用提供的U形管(如图，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两侧液面高度相同，则____________________________。

Answer

（11分，除特别说明外，每空1分）

(1)（有无）氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等（只写1个不给分）

(2)细胞质基质和线粒体（缺一不可）

(3) 实验步骤 ①等量 ②(两侧)液面

实验结果预测和结论：(以下每空2分)

A侧液面上升，B侧液面下降

A侧液面下降，B侧液面上升

③ 有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多

【解析】

试题分析：（1）由图可知甲乙两组的单一变量是否通入无菌氧气，故自变量是是否有氧气。需要控制的无关变量除了氧气外如温度、PH、培养液量、培养液浓度等都是无关变量。

（2）酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质。

（3）实验中应遵循等量原则，故应是将等量的滤液1和滤液2加入，然后观察U型管中液面的高度。因为葡萄糖不能透过半透膜，A侧液面上升，B侧液面下降，说明A的滤液中含的葡萄糖多，即有氧呼吸消耗的葡萄糖少。如果A侧液面下降，B侧液面上升，说明B的滤液中含的葡萄糖多，即有氧呼吸消耗的葡萄糖多。如果A、B两侧液面高度相同，说明滤液中的葡萄糖一样多，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。

考点：本题考查细胞呼吸与实验相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和应用能力。