2012合肥二模生物試題T2的商榷

一  試題

T2．為研究酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物，某研究小組設(shè)計(jì)了如下圖甲所示的裝置，并將有關(guān)檢測(cè)結(jié)果繪制成圖乙。①號(hào)、②號(hào)試管中均加入3mL蒸餾水和一定量的檢驗(yàn)試劑。據(jù)圖分析下列說(shuō)法正確的是

   A．檢驗(yàn)發(fā)酵產(chǎn)物酒精需向①號(hào)試管中滴加含重鉻酸鉀的濃硫酸

   B．設(shè)②號(hào)試管對(duì)照組是為了排除無(wú)關(guān)變量溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾

   C．圖乙曲線(xiàn)b表示①號(hào)試管內(nèi)玻璃管口氣泡釋放速率變化

   D．圖乙曲線(xiàn)a表示酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量變化規(guī)律

二  商榷

我的網(wǎng)友們和我一樣，都對(duì)本題坐標(biāo)曲線(xiàn)產(chǎn)生了諸多疑惑，現(xiàn)就本題開(kāi)展一些分析，不妥在所難免，但求拋磚引玉。

首先題干說(shuō)明為了研究“發(fā)酵”產(chǎn)物，何為發(fā)酵？專(zhuān)指酵母菌無(wú)氧呼吸也。那本體的題圖實(shí)驗(yàn)裝置中導(dǎo)氣管與試管之間的的連接，就應(yīng)該和教材無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)有相同的預(yù)處理——即先封口放置一段時(shí)間，其目的是消耗掉瓶中氧氣，同時(shí)包括溶解葡萄糖的水應(yīng)該用煮沸后的冷卻水。

其次，發(fā)酵產(chǎn)物只有兩種，即酒精和二氧化碳，但題圖中的坐標(biāo)圖卻繪出四條曲線(xiàn)，  且檢測(cè)實(shí)驗(yàn)在試管中，不在錐形瓶中，所以選項(xiàng)D設(shè)置“曲線(xiàn)a表示酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量變化規(guī)律”，真的匪夷所思。

第三，題圖橫坐標(biāo)時(shí)間沒(méi)帶單位，這就相當(dāng)麻煩了，這個(gè)4是4小時(shí)，還是4天、4個(gè)單位時(shí)間等？這與題支D是否正確就有關(guān)系了。

百度了一下，其實(shí)本題題干是一個(gè)很古老的試題，而題支是命題人對(duì)此進(jìn)行了改編的，包括D項(xiàng)。但各原題都沒(méi)有對(duì)四條坐標(biāo)曲線(xiàn)一一考查過(guò)，所以如何分析四條曲線(xiàn)倒是值得我們老師去考慮的，我也不例外，我和學(xué)生作了一定的討論。

三  曲線(xiàn)分析

1.  先緊扣題干“發(fā)酵”——無(wú)氧呼吸來(lái)分析曲線(xiàn)。

因?yàn)榭紤]“產(chǎn)物”說(shuō)法，其中有呈增加過(guò)程的只能是二氧化碳和酒精，先較快的原因可解釋為原料充沛，酵母菌發(fā)酵速度較快，但隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少，發(fā)酵速度不可避免要減慢，但其變化的幅度顯然與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量、起始菌種量、代謝產(chǎn)物酒精的濃度變化有關(guān)，因此橫坐標(biāo)對(duì)曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)的準(zhǔn)確繪制是一道不可逾越的坎。但可以說(shuō)在密閉狀態(tài)下，用a、b分別表示酒精和二氧化碳釋放速度的大致趨勢(shì)是可以的。

而這時(shí)問(wèn)題出現(xiàn)了——什么下降了？若只考慮題干提到的“產(chǎn)物”說(shuō)，則c、d曲線(xiàn)可視為干擾曲線(xiàn)，子虛烏有。但可能最初命題人也沒(méi)認(rèn)為只考慮產(chǎn)物，這樣，何來(lái)兩條呈下降趨勢(shì)的曲線(xiàn)？葡萄糖必然有，另一曲線(xiàn)是什么呢？所以對(duì)選項(xiàng)改編時(shí)可能命題人也沒(méi)有仔細(xì)考慮曲線(xiàn)和題干說(shuō)明，竟然提出表示酵母菌數(shù)量一說(shuō)，其實(shí)酵母菌根本不能以“物質(zhì)”來(lái)稱(chēng)呼了。

上課討論時(shí)，有的同學(xué)提出pH，但它也不是物質(zhì)呀，可否定。

2.  不得不考慮開(kāi)始進(jìn)行了有氧呼吸

接上述分析，這么簡(jiǎn)單的裝置中如果不僅考慮“產(chǎn)物”的話(huà)，才可能有“物質(zhì)”呈下降趨勢(shì)，那就是氧氣和葡萄糖。但這顯然和題干“發(fā)酵產(chǎn)物”以及其如何開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、題圖曲線(xiàn)會(huì)自相矛盾。

最大的一個(gè)問(wèn)題是，如果認(rèn)為開(kāi)始有氧氣，如同選修一果酒制作實(shí)驗(yàn)一樣，瓶?jī)?nèi)空間中的氧氣就可滿(mǎn)足酵母菌的大量繁殖，而一般這時(shí)候不認(rèn)為有酒精的產(chǎn)生，則圖中此時(shí)快速產(chǎn)生酒精無(wú)法解釋了。

其實(shí)，最大的問(wèn)題是題干檢測(cè)試劑在試管中，它只可能檢測(cè)產(chǎn)物和因產(chǎn)物引發(fā)的溶液pH變化，不可能檢測(cè)錐形瓶?jī)?nèi)葡萄糖和氧氣的變化，因此，前面的推理是毫無(wú)意義的。

這樣，無(wú)論如何，只著眼于“物質(zhì)”和檢測(cè)對(duì)象為試管中某種變量的變化，則兩支下降曲線(xiàn)來(lái)歷不明。

但若難得糊涂，既不考慮只有產(chǎn)物，又不考慮在試管中（純粹錯(cuò)誤的假設(shè)），考慮題干的說(shuō)法“有關(guān)檢測(cè)結(jié)果繪制成圖乙”，兩條曲線(xiàn)是不是可表示葡萄糖和pH的變化，還希望大家討論。