Question

(22分) Ⅰ．某研究性学习小组利用下图1所示实验装置探究酵母菌能否进行无氧呼吸，操作如下：

配制5% 的葡萄糖溶液20 mL，经煮沸冷却后注入装置中的广口瓶中，向瓶中加入适量的酵母菌培养液，最后以石蜡油封住瓶中液面。连接广口瓶与装有BTB溶液的试管，将装置置于适宜条件下，观察BTB溶液颜色及培养液的温度变化。（注：BTB溶液在CO₂浓度为0.03% 时呈红色，当CO₂浓度大于0.03% 时呈黄色，小于0.03% 时呈紫色）

请回答下列问题：

（1）研究小组首先将干酵母加入20 mL 5%的葡萄糖溶液中进行活化培养，图2是酵母菌活化过程中种群数量变化曲线，实验中最好选择图中___________点时的酵母菌作为材料，主要原因是_________________________________________。

（2）实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目的是___________________和________________。

（3）为了排除环境因素对实验结果的影响，还应该设计对照实验，对照实验与上述实验的主要区别是_________________________________。

（4）经过一段时间后，对照实验中的BTB溶液仍然保持红色，实验组中的BTB溶液颜色变化为_____________，为了进一步确认酵母菌进行了无氧呼吸，还需检测培养液中是否有___________产生。

Ⅱ.某小组同学查阅并学习了植物生长素的有关内容“植物的向重力性是自然界普遍存在的。通常植物幼苗在水平放置时，根向地弯曲生长，表现为正向重力性；茎则背地弯曲生长，表现为负向重力性。植物的向重力性是由于重力引起根、茎器官内生长素分布不均而导致的差异生长。”随后，他们提出了问题：“植物的叶是否也有向重力性呢？”由此，该小组同学设计了如下的实验，请你参与其中，回答有关问题：

【实验假设】植物叶片具有向重力性

【实验材料】葱叶

【实验步骤】（1）选取葱叶并分组：用剪刀在葱叶的基部剪断，选择直的葱叶。

    A组：葱幼叶；    B组：未成熟叶（介于幼叶与成熟叶之间）；   C组：成熟叶

（2）固定：将A、B、C叶横放在同一培养皿中，叶基端放在培养皿中，叶尖端放在培养皿缘外，在叶中部用透明胶将叶固定在培养皿缘上。

（3）加水：加清水于培养皿中，叶基浸入水中培养24小时。

（4）重复实验：重复多次。

【分析思考】

（1）从实验假设和步骤来看，本实验的自变量是什么？                     ；

（2）由于重力的作用，葱叶的生长素是如何分布的？                       ；

（3）上述固定葱叶的培养皿还需做怎样的外部处理，才能保证控制了变量？           ；

【实验结果】A组叶片向上弯曲，弯曲程度最大；B组叶片向上弯曲，弯曲程度较A组小；C组叶片几乎不弯曲；

【结论】①                                                       ；

②                                                               。

 

Answer 1

【答案】

（1）b　此时酵母菌繁殖速度快，代谢旺盛（只答“繁殖速度快”不给分）

（2）去除溶液中的空气　杀灭溶液中的微生物

（3）以加热杀死的等量酵母菌代替活酵母菌或广口瓶中不加酵母菌

（4）红色转为黄色　　酒精

11-2(1)生长素浓度   （2)近地端比远地端多  （3)将培养皿置于黑暗条件下   ①葱叶具

有向重力性  ②葱的幼叶中含有较多的生长素

【解析】(1)图2反映的是酵母菌的生长曲线，作为菌种的活化时间最好是选择代谢旺盛，形态结构稳定，繁殖速度快的个体。 (2)实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目有两个：一为除去溶液中的空气、二为杀菌。 (3)要排除环境因素的影响在设计对照组的时候应该使其不能进行呼吸作用。故应杀死细胞或者不加入生物。 (4)实验组由于呼吸作用释放CO2 其浓度增大，BTB溶液颜色变为黄色。要判断其进行了无氧呼吸就还要检测其中有无酒精产生。

本题考查的是实验分析能力，要求能够根据实验来分析自变量，因变量和无关变量，在拓展实验时，审题一定要明确对“细胞水平”的观测，所以要用到显微镜观测近地端和远地端的细胞长度。从题意可知，生长素浓度是自变量，由于重力作用使生长素由远地侧向近地侧运输，导致远地侧浓度低，近地侧浓度高，防止光照的影响应将植物放置在黑暗环境中。生长素合成旺盛部位是具分生能力的组织或细胞。