15.(2014·江苏苏北四市二模)某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计如下实验装置。实验中,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,后向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有 30℃温水的烧杯中,用重物拴住,再将整个装置置于30℃的恒温水浴锅中。试回答:
(1)为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差,应设计一对照实验,对照实验装置与上述装置相比,不同之处是________________。
(2)实验开始后,实验组一段时间内烧杯中液面没有发生变化,最可能的原因是________,如果一段时间后液面发生变化,则变化情况是________________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,应做两处调整,分别是:①________________;②________________。
(4)若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降,下降的原因可能有________和________________。
解析:(1)设置的对照实验的自变量应是有无酵母菌,因此对照组是将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的不含酵母菌的培养液。(2)实验开始时,实验组液面没有变化是因为酵母菌只进行有氧呼吸,产生的二氧化碳与消耗的氧气体积相等。如果液面发生变化,则说明酵母菌进行了无氧呼吸,产生了二氧化碳,气球膨胀,液面上升。(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,则温度是自变量,其他变量要保持一致且适宜。由此可知上述装置应做的调整一是气球中不注入氧气,二是取若干相同装置,并分别置于不同温度的恒温水浴锅中。(4)酵母菌的数量下降可能是由于培养液中营养物质被大量消耗,代谢产物积累和培养液pH下降等。
答案:(1)将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的不含酵母菌的培养液
(2)酵母菌只进行了有氧呼吸 上升 酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,气球膨胀
(3)①气球中不注入氧气 ②取若干相同装置,并分别置于不同温度的恒温水浴锅中
(4)营养物质被大量消耗 酒精含量过高 培养液的pH下降(任意两个均可)