高考生物一轮复习高考必考教材实验六__探究酵母菌的呼吸方式及实验拓展探究案含解析新人教版学案

这是一份高考生物一轮复习高考必考教材实验六__探究酵母菌的呼吸方式及实验拓展探究案含解析新人教版学案，共15页。

(2)实验流程
提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生______的条件是有氧还是无氧？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？
↓
作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
↓
科学思维
1．为什么选择酵母菌作为实验材料？
2．为什么先将空气通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中？
3．用于测定无氧呼吸的装置中，为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
4．实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？
5．实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？
任务2 实验拓展
(1)运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式
①欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)。
②实验结果预测和结论(见下表)：
(2)细胞呼吸速率的测定
①实验装置
②实验原理：组织细胞呼吸作用吸收______，释放______，______被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强______，刻度管内的液滴______移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。
③误差的校正
a．如果实验材料是绿色植物，整个装置应______处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
b．如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行______处理。
c．为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料______(如将种子煮熟)，其他条件均不变。
eq \x(考向一) 酵母细胞呼吸方式的实验探究及拓展
1．[2021·大同市高三学情调研]将酵母菌培养液进行离心处理，得到沉淀的酵母菌细胞，将沉淀的酵母菌细胞进行如下处理：向甲、乙、丙3个试管中同时滴入等量的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终产生CO2和H2O的试管是( )
A．甲B．乙
C．丙D.乙和丙
2．[2021·湖南长郡中学模拟]下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是( )
A．装置1中液滴左移，装置2中液滴不移
B．装置1中液滴左移，装置2中液滴右移
C．装置1中液滴不移动，装置2中液滴右移
D．装置1中液滴右移，装置2中液滴左移
3．[2018·天津卷，5]为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是( )
A．t1～t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
eq \x(考向二) 细胞呼吸速率的测定
4．从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是( )
A．为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中
B．向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2产生
C．向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧的消耗量加大
D．向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度不改变线粒体的耗氧速率
eq \x(考向三) 与细胞呼吸相关的实验探究
5．(多选)“低氧胁迫”会导致瓜果蔬菜减产。科研人员采用无土栽培的方法，研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量如下表。下列相关叙述不正确的是( )
A.正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的都是有氧呼吸
B．“低氧胁迫”下，黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降
C．“低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性较低
D．采用无土栽培黄瓜品种A和B，增大通气量不会增产
6．[经典高考]如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。
回答下列问题：
(1)取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是______________，这是控制实验的____________变量。
(3)要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C应进行的实验步骤：
(4)实验预期：在适宜条件下实验，30min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________________________________________________________________________
(用“”表示)，则假设成立。
[网络建构提升]
,[长句应答必备]
1．CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
2．在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
3．有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，第三阶段产生的ATP最多。
4．有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。
5．有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量。
6．不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。
7．O2抑制细胞无氧呼吸，但可促进细胞有氧呼吸。
[示例]
1．细胞呼吸方式的探究所用的三种试剂
(1)澄清石灰水和____________：检测CO2。
(2)__________溶液：检测酒精。
2．两类生物有氧呼吸的场所
(1)原核生物有氧呼吸的场所是________和________。
(2)真核生物有氧呼吸的场所是________和________。
[等级选考研考向]
1．[2020·山东卷，2]癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是( )
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
2．[2020·浙江7月选考]下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是( )
A．细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B．细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C．细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
3．[2019·浙江4月选考，27]生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是( )
A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1
D．某动物以草为食，推测上述比值接近1
[国考真题研规律]
1．[2020·全国卷Ⅰ]种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
2．[2019·全国卷Ⅱ，2]马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是( )
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
3．[2019·全国卷Ⅲ，4]若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为( )
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
4．[2018·全国卷Ⅲ，5]下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
高考必考教材实验(六)
【任务驱动 探究突破】
任务1 (1)变混浊 灰绿色 (2)酒精 CO2 混浊 甲 橙色 灰绿色 不变色 酵母菌 CO2(大量)＋H2O C2H5OH＋CO2(少量)
科学思维
1．提示：酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌的细胞呼吸方式。
2．提示：10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
3．提示：酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
4．提示：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
5．提示：煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
任务2 (1)乳酸的无氧 有氧 乙醇的无氧 有氧 有氧 乳酸的无氧 (2)②O2 CO2 CO2 减小 左 ③遮光 消毒 灭活
【考向分类 对点落实】
1．解析：酵母菌在有氧条件下利用葡萄糖最终产生二氧化碳和水，需要细胞质基质和线粒体共同作用完成；细胞质基质只能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，不能产生水；在线粒体中反应的物质是丙酮酸，不能是葡萄糖。
答案：A
2．解析：装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行无氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B正确；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气，即没有进行有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2可知酵母菌只进行无氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。
答案：B
3．解析：在t1～t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t1→t3有氧呼吸逐渐减弱，无氧呼吸逐渐增强，酵母菌产生CO2速率基本不变，所以在单位时间内产生等量的CO2，无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，该温度条件下酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。
答案：C
4．解析：线粒体分布在细胞质基质中，细胞质基质呈胶质状态，有一定的渗透压，因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中，A正确；小鼠细胞的细胞质基质既可发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，也可进行无氧呼吸第二阶段，均不产生CO2，B错误；线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段，葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降，从而降低线粒体的耗氧速率，D错误。
答案：A
5．解析：正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的既有有氧呼吸也有无氧呼吸，因为无氧呼吸产生酒精(乙醇)，A错误；“低氧胁迫”下，细胞呼吸产生的ATP更少，故黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降，B正确；“低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性高于黄瓜品种B，C错误；采用无土栽培黄瓜品种A和B，增大通气量利于细胞有氧呼吸，避免植物过度无氧呼吸产生酒精导致烂根，从而影响产量，D错误。
答案：ACD
6．解析：(1)本实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装置内的自变量应为氧气的有无，而其他条件要保持完全相同且适宜。(2)B装置内煮沸葡萄糖溶液是为了完全去除其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。(3)装置C作为装置B的对照，测定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度>进行了无氧呼吸的B装置中的温度>无酵母菌无细胞呼吸的C装置中的温度，则假设成立。
答案：(1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母
(2)去除氧气 自 (3)③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C
课堂总结 网络聚焦大概念
网络建构提升
①有机物 ②细胞质基质、线粒体 ③C6H12O6＋6H2O＋6O2eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量 ④温度 ⑤CO2浓度 ⑥细胞质基质 ⑦乳酸
示例
1．(1)溴麝香草酚蓝水溶液 (2)酸性重铬酸钾
2．(1)细胞质基质 细胞膜 (2)细胞质基质 线粒体
历届真题 分类集训培素养
等级选考研考向
1．解析：由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，而无氧呼吸产生的NADH比有氧呼吸少得多，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
答案：B
2．解析：需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量逐步被全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确；若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。
答案：C
3．解析：将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，则细胞基本进行厌氧呼吸，绝大部分果蔬厌氧呼吸生成的是酒精和CO2，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值大于1，A错误；严重的糖尿病患者，其细胞利用糖类的能力减弱，细胞会以油脂作为能源物质，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值与其正常相比会降低，B正确；油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，细胞以油脂作为呼吸底物时，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值小于1，C正确；草食性动物一般是以糖类作为细胞呼吸底物，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1，D正确。
答案：A
国考真题研规律
1．解析：以葡萄糖为呼吸作用的底物时，有氧呼吸过程会产生CO2，不产生乙醇；只进行产乙醇的无氧呼吸过程中，消耗1分子的葡萄糖会产生2分子的CO2和2分子的乙醇，A正确；若细胞只进行有氧呼吸，消耗1分子葡萄糖的同时会消耗6分子O2，产生6分子CO2，即吸收O2的分子数与释放CO2的相等，B正确；若细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，则消耗1分子葡萄糖只产生2分子的乳酸，此过程中无O2吸收，也无CO2释放，C正确；若细胞同时进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数，D错误。
答案：D
2．解析：马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A错误；在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B正确；在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，C错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D错误。
答案：B
3．解析：与干种子相比，黄化苗中自由水含量增多，细胞呼吸强度增强，有机物总量减少，A正确。
答案：A
4．解析：植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物是CO2和酒精或乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。
答案：C
任务驱动 探究突破
实验现象
结论
装置1液滴
装置2液滴
不动
不动
只进行产生________呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生乙醇的无氧呼吸
左移
右移
进行______呼吸和产生______呼吸
左移
不动
只进行______呼吸或进行______呼吸和产生______呼吸
考向分类 对点落实
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入240mL的葡萄糖溶液
加入10g活性干酵母
①________
B
加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②________
加入石蜡油，铺满液面
装置
步骤一
步骤二
步骤三
C
③________
④________
加入石蜡油，铺满液面