Question

酵母菌在氧氣充足條件下不能進行酒精發(fā)酵，有同學認為是氧氣自身抑制了酵母菌厭氧呼吸，也有同學認為是需氧呼吸產(chǎn)生的某產(chǎn)物X抑制了酵母菌厭氧呼吸。請設(shè)計實驗探究酵母菌在氧氣充足條件下不能進行厭氧呼吸的原因。

供選的實驗試劑和用品：酵母菌細胞（試劑1）、酵母菌破碎后經(jīng)離心處理得到的只含有酵母菌細胞溶膠的上清液（試劑2）和只含有酵母菌細胞器的沉淀物（試劑3）、X溶液、蒸餾水、橡皮管夾若干、其他常用器材和試劑。

（1）先給本設(shè)計作出假說      。

（2）完成下列實驗步驟：

①取錐形瓶等連接成如上圖所示的裝置四套，依次編號為甲、乙、丙、丁。其中每套裝置的a錐形瓶加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液10mL，c錐形瓶加入質(zhì)量分數(shù)5%的葡萄糖溶液10ml，b與d錐形瓶各加入等量的澄清石灰水。

②首先完成表內(nèi)空格的填空（在C錐形瓶中添加試劑、溶液和氣體的處理），然后按表格完成實驗操作。

實驗操作	甲	乙	丙	丁
添加試劑（供選：試劑1、2、3）	10mL的試劑2	10mL的試劑2		10mL的試劑2
添加溶液（供選：X溶液、蒸餾水）	2mL蒸餾水	2mL X溶液		2mL X溶液
通氣狀況（供選：氧氣、氮氣）	持續(xù)通入足量的氮氣			持續(xù)通入足量的氧氣

(注：甲、乙、丙、丁四套裝置均先持續(xù)通入氮氣5min，去除錐形瓶中的氧氣，后按表格操作)

③將四套裝置放在溫度適宜（25～35℃）的相同條件下培養(yǎng)相同一段時間（8～10h）。

④觀察澄清石灰水是否變渾濁，判斷是否進行厭氧呼吸。

（3）預期實驗結(jié)果并得出相應結(jié)論：

①        ；

②        ；

③        ；

④        ；

⑤甲、乙、丙三套變渾濁，丁套不變渾濁，則酵母菌厭氧呼吸受X與氧氣共同抑制。

Answer 1

（1）酵母菌厭氧呼吸受X抑制，不受氧氣抑制（或酵母菌厭氧呼吸受氧氣抑制，不受X抑制；或酵母菌厭氧呼吸既受X抑制，也受氧氣抑制；或酵母菌厭氧呼吸不受X抑制，也不受氧氣抑制；酵母菌厭氧呼吸受X與氧氣共同抑制）（2分）

（2）②首先完成表內(nèi)空格，并按表格完成實驗操作。(每空2分，共8分)

實驗操作	甲	乙	丙	丁
添加試劑（供選：試劑1、2、3）			10mL的試劑2
添加溶液（供選：X溶液、蒸餾水）			2mL蒸餾水
通氣狀況（供選：氧氣、氮氣）		(持續(xù)）通入足量的氮氣	(持續(xù)）通入足量的氧氣

（3）預期實驗結(jié)果并得出相應結(jié)論：

①若甲、丙兩套變渾濁，乙、丁兩套不變渾濁，則酵母菌厭氧呼吸受X抑制，不受氧氣抑制  (2分)

②若甲、乙兩套變渾濁，丙、丁兩套不變渾濁，則酵母菌厭氧呼吸受氧氣抑制，不受X抑制  （2分）

③若甲套變渾濁、乙、丙、丁三套都不變渾濁，則酵母菌厭氧呼吸既受X抑制，也受氧氣抑制（2分）

④若甲、乙、丙、丁四套均變渾濁，則酵母菌厭氧呼吸不受X抑制，也不受氧氣抑制 （2分）

解析:

本題呼吸作用為載體考察對照性實驗基本知識。酵母菌在有氧是進行有氧呼吸，在無氧時進行無氧呼吸。本題驗證的需氧呼吸產(chǎn)生的某產(chǎn)物X是否抑制了酵母菌厭氧呼吸，因此需要作出假設(shè)是酵母菌厭氧呼吸受X抑制，不受氧氣抑制（或酵母菌厭氧呼吸受氧氣抑制，不受X抑制；或酵母菌厭氧呼吸既受X抑制，也受氧氣抑制；或酵母菌厭氧呼吸不受X抑制，也不受氧氣抑制；酵母菌厭氧呼吸受X與氧氣共同抑制）。