探究酵母菌细胞呼吸的方式实验 [关于“酵母菌细胞呼吸”的一道试题赏析]
时间：2019-01-03 03:38:42 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要: 本文介绍了一道有关“酵母菌细胞呼吸”的一道高考模拟题,从解答、命题的角度进行了分析。 关键词: 酵母菌细胞呼吸 实验考查 命题 江苏课改已经顺利实施,新课程的理念深入人心,高中生物评价的侧重也随之变化,特别是加强了对实验相关的考查。《江苏省普通高中学业水平测试2010考试说明》把人教版教材必修一中的探究实验――“探究酵母菌细胞呼吸方式”确定为C级最高的能级考查要求[1]。我在实践过程中关注到一道实验考查题,它先后出现在《南通、扬州、泰州三市2008届高三第二次调研测试》和《盐城市2010届高三第一次调研测试》中,的确是一道紧贴新课程和2010年考试说明的好题。
1.试题呈现
酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵,有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸,也有同学认为是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌无氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因。供选的实验试剂和用品:锥形瓶、酵母菌细胞(试剂1)、质量分数5%的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、ATP溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。完成下列实验步骤:
(1)取锥形瓶等连接成如下装置三套,依次编号为A、B、C。1号瓶锥形瓶中都加质量分数为10%的NaOH溶液,3号锥形瓶瓶中都加澄清的石灰水。
(2)A装置的锥形瓶2中加入______;B装置的锥形瓶2中加入?摇?摇?摇;C装置的锥形瓶2中加入______。
(3)A、B、C三套装置均先持续通入氮气5min,去除锥形瓶中的氧气,再将A、B、C三套装置分别作如下处理:A套:______;B套:______;C套:______。
(4)将三套装置放在温度适宜(25―35℃)的相同条件下培养相同时间(8―10h)。
(5)观察______,判断是否进行无氧呼吸。预期实验结果并得出相应结论:①______;②______;③______;④______。
2.试题解析与答案
2.1对照组和实验组的设置
由题干第一句话可知本实验包括2个部分,第一是确定是否是氧气抑制了酵母菌的无氧呼吸,第二是确定是否是ATP抑制了酵母菌的无氧呼吸。两部分实验必须有两组对照来分别说明,两组对照实验中的对照组其实是相同的,实际上只要设计三组即可,分别控制的条件是:A组无氧气,不添加ATP溶液;B组有氧气,不添加ATP溶液;C组无氧气,添加ATP溶液。这样A和B对照可以验证ATP是否抑制了酵母菌的无氧呼吸,A和C对照可以验证氧气是否抑制了酵母菌的无氧呼吸。
2.2实验材料的选择
本实验需要验证的是无氧呼吸是否受其他因素的影响,判断是否存在无氧呼吸的方法是利用澄清石灰水检测二氧化碳的产生,所以不能存在有氧呼吸产生的二氧化碳的干扰,必须排除有氧呼吸。但是B组实验必须有氧气的通入,所以排除有氧呼吸只能从选材上进行,必须选择只含有酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)进行实验,试剂1和试剂3不能使用。
2.3实验设计的其他注意事项
ABC三组中各种材料试剂条件应该遵循单一变量的原则,无关变量应该保证相同。C组添加ATP溶液,A组、B组不添加ATP溶液,只能添加等量的蒸馏水。B组通入氧气,A组、C组不通入氧气,受第(3)小题题干提示可以通入等量的氮气来保证无氧环境。
2.4试题答案
(2)10mL试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液、2mL蒸馏水;10mL试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液、2mL蒸馏水;10mL试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液、2mLATP溶液。
(3)持续通入氮气;持续通入氧气;持续通入氮气。
(5)澄清石灰水是否变混浊;①A变混浊、B不变混浊、C变混浊,则酵母菌无氧呼吸受氧气抑制,不受ATP抑制;②A变混浊、B变混浊、C不变混浊,则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制,不受氧气抑制;③A变混浊、B不变混浊、C不变混浊,则酵母菌无氧呼吸既受ATP抑制,又受氧气抑制;④A变混浊、B变混浊、C变混浊,则酵母菌无氧呼吸既不受ATP抑制,又不受氧气抑制。
3.对试题思考
高考对《探究酵母菌细胞呼吸方式》的考查要求较高,要求达到“在理解所列知识的基础上,能在较复杂的情境中综合用其进行分析、判断、推理和评价”[1]的层次,但是关于这部分考查点的题目很难设计,不容易达到《考试说明》提出的要求。这道题目的设计新颖,难度偏高,巧妙地把探究性的实验“拆分”为两个部分,各个击破;增加了材料选择的考查,从材料选择的角度去排除无关变量的影响,也是本题的独到之处。
参考文献:
[1]江苏省教育考试院.2010年江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)说明物理化学生物.江苏教育出版社,2009.
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