Question

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），按如图装置进行实验。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

有无氧气温度、pH、培养液量、培养液浓度等细胞质基质线粒体等量（两侧）液面高度A侧液面上升，B侧液面下降A侧液面下降，B侧液面上升液面高度相同

【解析】（1）甲、乙两组实验的自变量是氧气的有无，温度、pH、培养液量、培养液浓度等都是需要控制的无关变量。

（2）酵母菌可以通过有氧呼吸或无氧呼吸作用产生CO2，相关的场所是线粒体和细胞质基质。

（3）实验步骤：①实验要遵循单一变量原则，所以需要将等量的滤液1和滤液2分别倒入U型管A、B两侧并标记；②一段时间后观察液面的变化。

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，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。

【点睛】根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)：

①不消耗O2，释放CO2—→只进行无氧呼吸。

②无CO2释放—→只进行产生乳酸的无氧呼吸。

③酒精产生量等于CO2释放量—→只进行产生酒精的无氧呼吸。

④CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。

⑤CO2释放量大于O2的吸收量—→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。

⑥酒精产生量小于CO2释放量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。