Question

为了探究酵母菌所进行的呼吸作用类型，请根据所给的实验材料和用具设计实验。

实验目的：探究酵母菌的呼吸类型。

实验原理：酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，但产物不同。

实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶两只、烧杯4个、两根弯曲的带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、蒸馏水、凡士林。（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）

实验方法：

(1)将实验材料和用具按图（装置一)安装好，如果想得到实验结论还必须同时设计对照实验，对照实验装置（装置二）应该用_______代替NaOH溶液，其它条件等与装置一完全相同。

(2)结果预测和结论：（请在方框内选填左移、右移、不移动）

①_______②_______③________④__________

(3)进一步探究：如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精，常用________检测，若颜色变为_______________，说明有酒精产生。

(4)酵母菌有氧呼吸的总反应式为______________________________________；酵母菌无氧呼吸的总反应式为_______________________________________。

Answer

等量蒸馏水 左移 右移 左移 右移 重铬酸钾 灰绿色

【解析】试题分析：理清有氧呼吸和无氧呼吸的过程以及探究酵母菌细胞呼吸的方式等相关知识，由题意准确把握实验目的，据此以“装置一”为切入点，找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），围绕实验设计应遵循的原则，补充并完善实验步骤，进而对实验结果进行预测。

(1) 装置中加入NaOH溶液的作用是吸收酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳，红色液滴移动的距离是细胞进行有氧呼吸消耗的氧气引起装置内的气体压强减小导致，只能确定酵母菌是否进行有氧呼吸，而不能测定是否进行无氧呼吸，因此为了准确反映酵母菌细胞的呼吸类型，还应设计一套装置（装置二）；与图示装置相比，该装置的不同点在于烧杯内盛的是等量的蒸馏水。

(2)若酵母菌只进行有氧呼吸，则O2的吸收量与释放的CO2量相等；释放的CO2被NaOH溶液吸收，导致装置一中的气体压强减少，因此装置一中的红色液滴左移。若酵母菌只进行无氧呼吸，则不消耗O2，但释放CO2，导致装置二中的气体压强增大，因此装置二中的红色液滴右移。若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则O2的吸收量小于释放的CO2量；装置一中的气体压强因释放的CO2被NaOH溶液吸收而减少，红色液滴左移；装置二中的气体压强因释放CO2量多于吸收O2的量而增大，因此红色液滴右移。

(3) 橙色的重铬酸甲溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

(4) 酵母菌进行有氧呼吸和进行无氧呼吸的总反应式见答案。

【点睛】装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量。装置二中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。