Question

如图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑实验过程中生物代谢产热的影响)，装置一、二中分别放入等量的发芽种子，装置三中为等量的煮熟种子。其中装置一、二分别处于有氧和无氧条件下。请据图回答下列问题；

（1）装置一刻度管中的着色液滴应向_________________方向移动。

（2）装置二刻度管中的着色液滴应向_________________方向移动。

（3）装置三设置的目的是_____________________________________。

（4）若装置一着色液滴移动距离为10 cm，装置二着色液滴移动距离为12 cm，装置三右移2 cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为______________。

（5）若将种子换成植物叶片进行实验，则三组装置还需进行________________处理。

（6）若将三个装置中的种子换成一定量的乳酸菌培养液，则三个装置中着色液滴的移动方向将_____（相同/不相同）。

Answer

左 右 进行对照，排除环境因素的影响 2∶5 遮光 相同

【解析】

植物的种子既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。

有氧呼吸总反应式：；

无氧呼吸的反应式：；

分析实验装置：装置1中发芽种子呼吸产生的CO2被氢氧化钠吸收，细胞呼吸消耗O2使装置中气压下降，有色液滴左移，左移的距离代表O2的吸收量；装置2没有氢氧化钠溶液，由于细胞有氧呼吸产生CO2与吸收的O2相等，不会引起气体量的变化，但是无氧呼吸不消耗O2，只释放CO2，因此装置2中气体量的变化可表示无氧呼吸释放的CO2，因此液滴移动的距离是无氧呼吸产生的CO2量；装置3内加入煮熟的种子，用于矫正物理因素对实验结果的影响。

（1）装置1处于有氧条件下，种子只进行有氧呼吸，在有氧呼吸过程中，消耗的O2：产生的CO2=6：6，即气体总量不变，由于装置1中氢氧化钠溶液能够吸收装置中的CO2，故装置1中气体总量减少，液滴左移。

（2）根据题意，装置2处于无氧条件下，种子只进行无氧呼吸，但是无氧呼吸不消耗O2，只释放CO2，因此装置2中气体量的变化可表示无氧呼吸释放的CO2量，由于装置2中的蒸馏水不吸收CO2，故装置2中气体总量增加，液滴右移。

（3）装置3中是煮熟的种子，煮熟的种子不能进行呼吸，因此设置的目的是进行对照，排除环境因素的影响。

（4）由题意知，装置1左移10cm，装置2右移12cm，装置3右移2cm，因此装置1中O2的消耗量实质是12cm，装置2无氧呼吸产生CO2为12-2=10cm，由于有氧呼吸过程中消耗1mol葡萄糖吸收6mol O2，释放6mol CO2，无氧呼吸过程消耗1mol葡萄糖产生2mol CO2，因此有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值（12÷6）：（10÷2）=2：5。

（5）若将种子换成植物叶片进行实验，为了矫正物理因素对呼吸实验的影响，需要排除叶片本身光合作用的影响，则三组装置还需进行遮光处理。

（6）由于乳酸菌是厌氧菌，只能无氧呼吸，产生乳酸和能量，故装置中的氢氧化钠和蒸馏水都不会产生影响，考虑到物理因素对装置的影响，三个装置中着色液滴的移动方向将相同。