Question

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       。

（2）酵母菌产生CO₂的场所是       。

（3）利用提供的U型管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，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型管的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                                         。

Answer

（1）有无氧气 温度、PH、培养液量、培养液浓度等 （2）细胞质基质和线粒体

（3）①等量 ②（两侧）液面

实验结果预测和结论：a.A侧液面上升，B侧液面下降 b.A侧液面下降，B侧液面上升 c.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

【解析】

（1）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，自变量是有无氧气，因变量是葡萄糖的量、无关变量是温度、PH、培养液量、培养液浓度等。（2）酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体。（3）为了遵循单一变量原则，实验开始时应将等量的滤液1和滤液2倒入U型管的A、B两侧，一段时间后观察（两侧）液面的变化。据水由低浓度溶液流向高浓度溶液，推知：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。