Question

(8分) 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取         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                                                            ；

②                                                            ；

③                                                            。

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侧液面上升，B侧液面下降 

 ②A侧液面下降，B侧液面上升

③A、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】

试题分析：（1）甲乙两组实验用来探究有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量，所以自变量是有无氧气，无关变量有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。（2）滤液1和滤液2属于无关变量，应等量。一段时间后通过观察两侧液面的变化。由于葡萄糖不能通过半透膜，所以A侧和B侧液面的变化反应滤液1和滤液2中葡萄糖含量，若A侧液面上升，B段液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B段液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；A侧液面与B段液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。

考点：本题考查呼吸作用以及实验设计的相关知识，解答本题的关键是正确分析实验的自变量和因变量，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。