Question

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。请据题分析作答：

（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，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号：_________________；无氧条件下的装置序号：_________________。

② 装置中c瓶的作用是：_________________________________________________。

（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（实验过程中环境因素的影响忽略不计），对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）为______________________________________________。

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	①____________	② 不移动	只进行有氧呼吸
2	③ 不移动	④____________	只进行无氧呼吸
3	⑤ 向左移	⑥____________	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

③ 若酵母菌消耗的O₂为3mol，而释放的CO₂为9mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的________倍。

Answer

c→a→b（c→b→a→b） d→b 吸收空气中的二氧化碳，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可） 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 向左移 向右移 向右移 6

【解析】

本题考查酵母菌细胞呼吸方式的探究，考查对酵母菌细胞呼吸方式的理解和探究实验的设计与分析。图中澄清石灰水可用于检测二氧化碳，NaOH溶液可用于吸收二氧化碳。酵母菌在有氧呼吸过程中，消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相等，在无氧呼吸过程中，不消耗氧气，只产生二氧化碳。

（1）空气中含有少量二氧化碳，利用澄清石灰水检测酵母菌细在有氧条件下产生的二氧化碳，需要用NaOH溶液吸收空气中的CO2排除其对实验结果的影响，可在NaOH溶液之后连接澄清石灰水，已检测空气中的二氧化碳是否被完全吸收，因此应选择的装置及连接顺序为c→a→b（c→b→a→b）。探究无氧条件下酵母菌的细胞呼吸，应选择的装置及连接顺序为d→b。

（2）

①利用图Ⅱ所示装置探究酵母菌的细胞呼吸类型，可得到酵母菌细胞呼吸消耗的氧气量，为确定酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳量，需要补充的对照实验装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置II相同，其中液滴的移动表示酵母菌细胞呼吸消耗的氧气与产生CO2的体积差，据此可判断酵母菌细胞呼吸类型。

② 若酵母菌只进行有氧呼吸，则装置II中产生的二氧化碳被吸收，液滴应左移；若只进行无氧呼吸，则不消耗氧气，产生的二氧化碳使装置Ⅲ中液滴右移；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则产生的二氧化碳量大于消耗的氧气，装置II中液滴应左移，装置Ⅲ中液滴右移。③ 若酵母菌有氧呼吸消耗的O2为3mol，根据有氧呼吸反应式，消耗的葡萄糖应为3/6=0.5mol产生的二氧化碳为3mol；释放的CO2共有9mol，则酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳为9—3=6mol，根据无氧呼吸反应式，消耗葡萄糖的量6/2=3mol，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3/0.5=6倍。