Question

（20分）两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请分析作答：

（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO₂。现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（A～D）所示：

①请根据实验目的选择装置序号，用字母和箭头连接（装置可重复使用）。

有氧条件下的装置连接               ；无氧条件下的装置连接                     。

②B瓶中澄清的石灰水还可用             代替，预测代替后最可能出现的现象是         。

（2）乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。

①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？                   。

②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：

序号	装置中红色液滴的移动现象	结论
装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	A	不动	只进行有氧呼吸
2	不动	B	只进行无氧呼吸
3	C	D	既进行有氧呼吸，有进行无氧呼吸

③若用装置Ⅱ、Ⅲ同时开展实验，发现一段时间中，装置Ⅱ液滴移动3格刻度后停止不动，装置Ⅲ的液滴移动了6格刻度，则这段时间装置Ⅱ中酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是         。

Answer

（1）① C→A→B（或C→B→A→B）； D→B

②溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄

（2）① 装置Ⅲ除用等量清水代替NAOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同

② A左移 B右移 C左移 D右移 ③ 6：1

【解析】（1）①有氧呼吸需要的装置是C→A→B，氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳；无氧呼吸的装置是D→B。

②B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替，预测代替后最可能出现的现象是由蓝变绿再变黄，

（2）①遵循实验单一变量原则，装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同。

②因为氢氧化钠可以吸收产生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移动，Ⅲ不动说明消耗的气体和产生的气体量相等，应只进行有氧呼吸，如果Ⅱ不动说明没有消耗氧气，而Ⅲ右移说明产生了二氧化碳，应是只进行无氧呼吸，如果Ⅱ向左移动，Ⅲ向右移，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。

③酵母菌消耗的O2为3mol，则有氧呼吸产生的CO2为3mol，消耗葡萄糖的量为0．5mol，因此无氧呼吸产生的CO2为9-3=6mol，消耗葡萄糖的量为3mol，故酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是6：1。【考点定位】探究酵母菌的呼吸方式

【名师点睛】明确探究酵母菌细胞呼吸方式的实验过程是解题关键具体如下：

1、实验原理：

①、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

②、CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。

③、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。

2、实验装置图

3、方法步骤：

提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。

①酵母菌培养液的配制

取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中，再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。

②检测CO2的产生

用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（如图），并连通橡皮球（或气泵），让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶（约50min）．然后将实验装置放到25-35℃的环境中培养8-10h。

③检测洒精的产生

各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中．向试管中分别滴加0．5mL溶有0．1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为95%-97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。

4、实验结果

①酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳；

②在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳；

③在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。