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完成下列有關呼吸作用方式和場所的探究實驗。

Ⅰ.下圖所示的是檢測氣壓變化的密閉裝置。課題小組同學利用該裝置探究某種異養型微生物的細胞呼吸方式。反應瓶和中心小杯中放置有關實驗材料和試劑，關閉活栓后，U型管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。

(1)取甲、乙兩套該密閉裝置設計實驗。請補充表格有關內容：

裝置	反應瓶內加入的材料	小杯內加入的材料	液面高度變化的含義
甲	一定濃度葡萄糖溶液微生物懸浮液各1 mL、	適量的NaOH溶液	①____________
乙	②____________	③___________	細胞呼吸時CO2的釋放量與O2消耗量的差值

(2)將甲、乙裝置均置于28 ℃恒溫條件下進行實驗(實驗過程中微生物保持活性),60 min后讀數。請補充下表有關內容。

 

 

 

 

預期實驗結果		微生物的細胞呼吸方式
甲	乙
上升	不變	④____________________
⑤____	下降	只進行產生酒精和CO2的無氧呼吸
上升	下降	⑥____________________
⑦____	不變	只進行產生乳酸的無氧呼吸

Ⅱ.課題小組同學為了確定細胞有氧呼吸第二階段發生的場所，又進行了如下探究：

作出假設：有氧呼吸第二階段只發生在線粒體中，不能在細胞質基質中完成。

實驗過程：

 

實驗結果：1號和2號試管中均檢測到CO₂(與預測結果不相符)。

請分析回答：

(1)分析實驗結果與預期不相符合的原因及改進措施。

原因：________________________________________________________________。

改進措施：_____________________________________________________。

(2)實驗步驟⑥依據的原理是________________________________________________。

(3)經同學們的分析及對實驗個別步驟作出的恰當修改，重新實驗，大家都獲得了與預期相符合的實驗結果。最后，老師又提出一個新問題：“假如該實驗時間過長，空氣中的CO₂溶入樣本中的量足以被檢測劑檢測出，為了提高實驗的科學性，排除干擾因素帶來的實驗誤差，你如何解決？”

 

請寫出解決措施：_____________________________________________________。

 

下面是某同學設計的“探究溫度是否影響酶的活性”的實驗。

(一)實驗假設：溫度會影響酶的活性。

(二)材料用具：小燒杯、試管、淀粉、碘液、水浴鍋、冰箱、蒸餾水、清水。

(三)實驗步驟：

①用淀粉和蒸餾水，在燒杯中制備多于6 mL的可溶性淀粉溶液；

②取唾液若干，并用蒸餾水適當稀釋后備用；

③取3支度管，分別編為1號、2號、3號，各加入2 mL可溶性淀粉溶液；

④將1號、2號、3號試管分別放入37℃的溫水、沸水、冰塊的環境中10 min(水浴鍋內加清水，然后加熱到需要的溫度；冰塊可用清水放于冰箱中制備)；

⑤向3支試管中分別加入________，搖勻后放置5 min；

⑥_______________________________________________________________________。

(1)請在上面的空白處，補全實驗步驟。

(2)此實驗中除自變量和因變量外，還需要考慮__________________等因素。

(3)步驟④與步驟⑤能否調換順序？請說明理由。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(4)1號、2號、3號3支試管加入的淀粉、唾液及保溫時間均相同，這是為了

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

以便得出科學結論。該同學所設計的實驗中，________起對照實驗的作用。

(5)在此實驗中，因變量通常用碘液檢測，碘液檢測的是底物還是產物？____________。該實驗中一般不用斐林試劑檢測，是因為斐林試劑的檢測需要________條件，這將干擾實驗的自變量，對實驗結果造成影響。

(6)實驗小組以3%的過氧化氫溶液和獲得的過氧化氫酶為材料進行溫度對酶催化活性影響的探究實驗，得到如圖所示的結果，根據實驗結果得出“過氧化氫酶能耐受100℃高溫”的結論，請問這一結論是否可靠？為什么？

________________________________________________________________________。

為了驗證高等動物細胞有氧呼吸第二階段發生的場所，有人進行了如下實驗。

請分析回答：

（1）該實驗的自變量是____________。

（2）根據所學知識可預測____________號試管能檢測到CO₂。但此人的實驗結果是：1號和2號試管中均檢測到CO₂，分析其實驗結果與預測不相符合的原因（不考慮空氣中CO₂的影響），請在空白處寫出如何進行改進________________。

（3）若校正了上述（2）中的操作問題后，發現1號、2號試管中均有空氣中的CO₂，為了排除其帶來的實驗誤差，還應該對實驗設計做如下改進：

①分別為1號和2號試管設置對照組1′號和2′號試管；

②1′號和2′號試管應依次加入等量的______________，但均不能加入____________。

課題小組同學為了確定細胞有氧呼吸第二階段發生的場所，進行了如下實驗研究過程，請分析回答：

（1）該實驗假設是：                                                  。

（2）實驗結果與預測結果不相符（1號和2號試管中均檢測到CO₂），原因是                                              。

（3）檢測CO₂除了用澄清的石灰水外，還可以用            ，顏色變化是_________。

（4）在細胞有氧呼吸的三個階段中,產生能量最多的階段發生的場所是______ (填細胞器的確切位置)。有氧呼吸總反應式為_______________________________。 

 

研究人員為了制備煙草（四倍體,4n=48）的葉片細胞與紫羅蘭（二倍體，2n=14）的紫色花瓣細胞的原生質體，并誘導其融合形成紫羅蘭煙草植株，進行了如下實驗：
一、原生質體的制備
酶解法制備原生質體的原理是利用酶溶液對細胞壁成分的降解作用。蝸牛酶液從蝸牛（以植物為食）消化腺中提取；果膠酶、纖維素酶從微生物中提取。為了研究不同酶液的酶解效果，某實驗小組取無菌煙草幼葉，切成相同大小的小片，等量放入6支試管中，試劑用量和實驗結果列于下表。請回答有關問題。

試管編號 項目	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	V	Ⅵ
蒸餾水（mL）	2	0	1	1	1	1
緩沖液（mL）	0	2	1	0.5	0.5	0.5
果膠酶液（mL）	0	0	0	0.5	0	0
蝸牛酶液（mL）	0	0	0	0	0.5	0
纖維素酶液（mL）	0	0	0	0	0	0.5
實驗結果（綠色深淺程度）	—	—	—	+ + +	+ + + +	+ +

（注：“+”越多表示綠色越深，“—”表示顏色無顯著變化）
（1）實驗過程中，需要輕搖試管，其目的是                            ，使原生質體從葉小片中游離出來，以便觀察懸浮液綠色的深淺。
（2）從綠色的深淺可推測：蝸牛酶液酶解效果最好，原因是蝸牛酶液含有         
等多種酶。該實驗中           是空白對照組，其設置意義是      　　     。
（3）如果對制取的煙草葉肉細胞原生質體是否還有活性進行檢驗，其檢驗的方法可以是                       。
二、用同樣方法制取紫羅蘭花瓣細胞原生質體懸浮液
三、原生質體融合

將等量的紫羅蘭花瓣細胞原生質體懸浮液與煙草葉肉細胞原生質體懸浮液加入到裝有20%的PEG溶液的離心管中混合后，離心10min，將分離得到的融合成團的原生質體懸浮液與含有瓊脂的液體培養基混合均勻后，凝固形成很薄的平板。再利用有關顯微鏡觀察、鑒定融合的原生質體。請分析：
（4）步驟三中，若所有的原生質體均兩兩融合，則所得到的某一個融合的原生質體中含有的染色體數可能是                。
（5）只利用顯微鏡觀察，不借助其他手段       
   （能，不能）鑒別出雜種融合的原生質體，你所依據的觀察現象是                         。
四、制取紫羅蘭煙草的人工種子
（6）如右圖2中，包埋形成人工種子過程中，先適當加熱使海藻酸鈉溶化，然后將溶化的海藻酸鈉溶液                      ，再加入                  充分攪拌混合均勻。
若將得到的人工種子播種后成長為成紫羅蘭煙草植株，雜種植株為      倍體。