Question

為了確定細(xì)胞有氧呼吸苐二階段發(fā)生的場所，某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究．作出假設(shè)：有氧呼吸第二階段只發(fā)生在線粒體中，不能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行．實(shí)驗(yàn)過程如下：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1號(hào)和2號(hào)試管中均檢測到CO₂ （與預(yù)測結(jié)果不相符）．請(qǐng)回答：
（1）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不相符合的原因及改進(jìn)措施．
原因是：

 

．
改進(jìn)措施是：

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟③必須獲得線粒體而不進(jìn)一步離心獲取線粒體基質(zhì)的原因是，他們認(rèn)為線粒體必須保持

 

才能完成相應(yīng)的功能．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟⑤依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是：

 

．
（4）經(jīng)分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)個(gè)別步驟作恰當(dāng)修改，重新實(shí)驗(yàn)后，獲得了與預(yù)期相符合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．最后，老師又提出了一個(gè)新的問題：“是不是在實(shí)驗(yàn)過程中，空氣中CO₂溶入樣本中的量足夠大，而被檢測劑檢測到C0₂呢？為了排除此干擾因素帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你們?nèi)绾谓鉀Q？”你認(rèn)為改進(jìn)的措施是什么？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有氧呼吸的過程和意義

專題：

分析：閱讀題干可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究真動(dòng)物細(xì)胞有氧呼吸過程中二氧化碳的產(chǎn)生場所，實(shí)驗(yàn)的自變量是反應(yīng)的場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，因變量是二氧化碳的產(chǎn)生情況，可以用澄清的石灰水或溴麝香草粉藍(lán)進(jìn)行檢測，反應(yīng)物質(zhì)、反應(yīng)條件等屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量的原則分析、評(píng)價(jià)完善實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論．

解答： 解：（1）分析題圖可知，步驟②在暫時(shí)保存肝細(xì)胞時(shí)使用葡萄糖溶液，保存肝細(xì)胞過程中，肝細(xì)胞會(huì)利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生二氧化碳擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，使1號(hào)試管也檢測到二氧化碳，與預(yù)期結(jié)果不符；保存肝細(xì)胞時(shí)應(yīng)該用不含有葡萄糖的保存液．
（2）線粒體只有保持結(jié)構(gòu)的完整性，才能完成正正常的生命活動(dòng)，因此不能對(duì)線粒體進(jìn)行進(jìn)一步破碎、離心獲取線粒體基質(zhì)．
（3）步驟⑤是在1號(hào)試管和2號(hào)試管中加入丙酮酸，丙酮酸能在線粒體中進(jìn)行分解產(chǎn)生二氧化碳，而不能在肝細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生二氧化碳．
（4）分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)不能排除空氣中的二氧化碳溶解在1號(hào)試管與2號(hào)試管中，造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)該對(duì)1號(hào)試管和2號(hào)試管設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的感染，設(shè)計(jì)的具體的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是：分別給1號(hào)試管、2號(hào)試管設(shè)置空白對(duì)照A、B試管，A、B試管中加入與1號(hào)試管、2號(hào)試管相同的物質(zhì)，只是⑤步驟不加丙酮酸，而加入等量的生理鹽水．
故答案為：
（1）肝細(xì)胞利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生二氧化碳擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中      用不含有葡萄糖的保存液
（2）完整性
（3）丙酮酸在線粒體中分解產(chǎn)生二氧化碳
（4）分別給1號(hào)試管、2號(hào)試管設(shè)置空白對(duì)照A、B試管，A、B試管中加入與1號(hào)試管、2號(hào)試管相同的物質(zhì)，只是⑤步驟不加丙酮酸，而加入等量的生理鹽水

點(diǎn)評(píng)：本題旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系的能力，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則和對(duì)照原則，分析、評(píng)價(jià)、完善實(shí)驗(yàn)步驟的能力．