2022届高考生物一轮复习专题训练21　突破细胞呼吸方式的判断方法及实验探究（解析版）

重点强化练21　突破细胞呼吸方式的判断方法及实验探究

1．(2021·吉林扶余市第一中学高三月考)为测定小麦萌发种子的呼吸速率，某小组进行了如下实验，对于该实验评价正确的是(　　)

A．为排除微生物干扰，萌发种子应做煮熟处理

B．滤纸条的作用是增大NaOH吸收CO2的面积

C．墨水滴向右移动表示种子只进行有氧呼吸

D．将NaOH溶液换为清水，墨水滴左移说明呼吸底物有脂质

答案　B

解析　种子煮熟便无法进行呼吸作用，A错误；墨水滴向右移动表示种子消耗了氧气，但不能表示只进行有氧呼吸，C错误；墨水滴向左移动，说明种子可能发生了无氧呼吸，不能说明呼吸底物有脂质，D错误。

2．(2021·福建省泰宁第一中学高三月考)如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的描述，不正确的是(　　)

A．试管内的试剂可以是NaOH溶液，作用是吸收CO2

B．广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定

C．实验过程中玻璃管内的红墨水会向右移动

D．该装置可直接测得动物呼吸时所释放的CO2量

答案　D

解析　该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化，因此通过在试管内放NaOH等溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影响，以测出动物呼吸时所消耗的氧气量，故A项正确；将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定，防止温度对呼吸作用的影响，B项正确；动物有氧呼吸产生的CO2被NaOH溶液吸收，动物的无氧呼吸产物是乳酸，因此实验过程中由于有氧呼吸消耗氧气，会让瓶内的气压降低，红墨水会向右移动，C项正确；图示装置可直接测得动物呼吸时所消耗的O2量，不能直接测定动物呼吸时所释放的CO2量，D项错误。

3．(2021·湖北襄阳一中高三期中)下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，下列有关分析错误的是(　　)

A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量

B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸

C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2

D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验

答案　B

解析　甲装置中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收萌发的种子呼吸产生的二氧化碳，则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸，B错误；丙装置中澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。

4. 某生物兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是(　　)

A．滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果

B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境

C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降

D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中

答案　D

解析　酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2，研究其过程的实验中，首先要控制无氧的条件，其次其他无关变量要相同且适宜，冒出的气泡表明进行了细胞呼吸，放出的气体是CO2，A项正确；把适宜温度的水换成冷水，影响酶的活性使其活性降低，C项正确；葡萄糖氧化分解释放出来的能量一部分以热能形式散失，一部分可转移至ATP中，未释放出来的能量储存在酒精中，D项错误。

5．(2019·漯河高级中学二模)下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置，打开夹子A，可使水检压计左右水平一致；关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5 mL O2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新相平时所用的时间。下列叙述错误的是(　　)

A．用注射器向广口瓶中注入5 mL O2后要立刻关闭夹子B

B．测定小鼠的呼吸速率需要进行多次重复实验，最后取平均值

C．小鼠在25 ℃时的呼吸速率高于10 ℃时的呼吸速率

D．NaOH溶液的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰

答案　C

解析　小鼠为恒温动物，为保持体温恒定，在10 ℃时，代谢加强，产热增加，呼吸速率大于25 ℃时的呼吸速率，C错误。

6．(2021·河南鹤壁高中高三期中)若要用如图所示实验装置来测定一定温度下生物细胞呼吸或光合作用的强度(不考虑装置中微生物的影响)，下列相关叙述错误的是(　　)

A．若该装置烧杯中盛放清水，可用于测定酵母菌无氧呼吸的强度

B．若该装置烧杯中盛放清水，可用于测定乳酸菌无氧呼吸的强度

C．若该装置烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定酵母菌有氧呼吸的强度

D．若该装置烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率

答案　B

解析　酵母菌无氧呼吸不消耗氧气，但会产生二氧化碳，产生的二氧化碳量则为酵母菌的净呼吸速率，故可以测定酵母菌无氧呼吸的强度，A正确；乳酸菌无氧呼吸不消耗氧气，也不产生二氧化碳，故不能用于测定乳酸菌无氧呼吸的强度，B错误；酵母菌有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，消耗的氧气量则为酵母菌的有氧呼吸的强度，C正确；烧杯中盛放NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳，产生的氧气量则为植物的净光合速率，故能用于测定一定光照强度下植物的净光合速率，D正确。

7．(2021·河北冀州中学高三开学考试)下图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的装置。下列叙述错误的是(　　)

A．将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用

B．实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，红色小液滴将向右移动

C．小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是无氧呼吸

D．为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置

答案　B

解析　将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用，提高其呼吸作用，A正确；实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，由于种子呼吸会消耗氧气，故红色小液滴将向左移动，B错误；小液滴停止移动后，说明其不再消耗氧气，即进行无氧呼吸，C正确；为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置，观察小液滴是否移动，D正确。

8．(2021·甘肃靖远县第四中学高三月考)实验小组将等量的某植物种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1小时后，测出容器中O2和CO2的变化情况如下表：

据表分析下列叙述中，正确的是(　　)

A．在O2浓度为0～3%时只进行无氧呼吸

B．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强

C．在O2浓度为5%时，种子只进行有氧呼吸

D．无氧呼吸的产物是乳酸和CO2

答案　C

解析　O2浓度为0时，只进行无氧呼吸；O2浓度为1%～3%时，CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸，A错误；氧气浓度大于15%后，随着氧气浓度的上升，细胞呼吸强度不变，B错误；据表格数据分析可知，在O2浓度为5%时，CO2的释放量和O2的吸收量相等，种子只进行有氧呼吸，C正确； 植物种子无氧呼吸的产物是酒精与二氧化碳，D错误。

9．(2020·柳州模拟)实验小组的同学将活性良好的小麦种子在水中浸透，然后按如图装置进行实验，实验开始时X液面位置与Y液面位置调至同一水平，下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题：

(1)该实验的实验目的是探究______________________________________，装置中X液面变化值表示_______________________________________________________。

(2)根据现象可以判断，实验7个小时后小麦种子进行的细胞呼吸方式为________________，液面不再发生变化的原因是______________________________________________________

_______________________________________________________________________。

(3)为确保实验结果只是由实验装置中小麦种子的生理活动引起的，需设置另一个相同的装置，该装置除试管内金属网上需要放置______________的同种种子外，其他条件与上图装置相同。

答案　(1)萌发的小麦种子的细胞呼吸方式　小麦种子有氧呼吸消耗的氧气量　(2)无氧呼吸　种子进行无氧呼吸释放的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，管内气压没有明显变化　(3)等量煮熟(或等量死亡)

解析　(1)根据实验装置的原理和作用(测定萌发小麦种子的细胞呼吸产生的气体变化)可知，该实验的目的是探究萌发的小麦种子的细胞呼吸方式。由于有氧呼吸吸收的氧气体积与放出的二氧化碳体积相等，二氧化碳被NaOH溶液吸收，故装置内气体减少，压强降低，X液面升高，且升高值表示小麦种子有氧呼吸消耗的氧气量。(2)根据实验结果，实验7个小时后X液面不再变化，说明小麦种子进行的只有无氧呼吸。因为无氧呼吸释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，所以管内气压没有明显变化。(3)为确保实验结果只是由实验装置中小麦种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，也就是设置对照组，所以与实验组不同的应是金属网上需要放等量煮熟(或等量死亡)的同种种子。

10．(2021·黑龙江哈尔滨三中高三月考)利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：

(1)实验前，应________(填“打开”或“关闭”)活塞，记录有色液滴的位置。

(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置________(填具体装置)来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行______________处理，若_______________________________

________________________________________________________________________，则该植物则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行无氧呼吸，请写出无氧呼吸方程式：______________；该植物呼吸作用产生CO2场所有两处的环境条件是____________________。

(3)探究呼吸作用要使测量结果更准确，需要增加对照组，具体做法是____________________。

(4)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置____________(填具体装置)来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO2需要转化成________才能被[H]还原。

答案　(1)关闭　(2)甲和乙　完全(黑暗)遮光　装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　氧气供应不足

(3)对照组中放置已死亡的植物　　(4)甲和丙　　C3

解析　(1)实验前，应关闭活塞，记录有色液滴的初始位置。(2)甲和乙装置一起比较可以来探究该植物的呼吸作用类型，为了排除光合作用产生的气体对呼吸作用产生气体的影响，因此装置应该完全遮光，装置甲烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳，装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，若装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移，则说明该植物在进行有氧呼吸的同时也进行无氧呼吸。(4)验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，自变量是二氧化碳，装置甲中氢氧化钠吸收掉了二氧化碳，装置丙中的二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供二氧化碳，因此可以选择甲和丙装置来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO2需要与C5结合转化成C3才能被[H]还原。

11．(2021·吉林洮南市第一中学高三月考)图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况，为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图2实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验开始时，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。回答下列问题：

(1)图1显示：曲线AB段、BC段，小肠细胞吸收葡萄糖方式依次属于____________________。有同学认为CD段变化的原因可能是载体失活而不是载体饱和，该同学的理由是当载体饱和时，________________________________________________________________________，这与事实矛盾。

(2)图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内________含量的变化。

(3)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对比实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：①实验开始5 min时，液滴移动情况是实验甲突然加快，实验乙__________；②葡萄糖溶液浓度的变化情况是实验甲________，实验乙____________。

(4)若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴的移动情况是________。

答案　(1)协助扩散、主动运输　细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内葡萄糖浓度继续上升　(2)氧气　(3)停止移动　下降　不变　(4)不移动

解析　(2)锥形瓶内加入KOH溶液，可吸收容器中的CO2，小肠上皮细胞在葡萄糖溶液中进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳，二氧化碳被KOH溶液吸收，锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内氧气含量的变化。

(3)甲组和乙组的变量：是否存在呼吸作用。甲组有呼吸作用，乙组没有呼吸作用，故液滴移动情况是甲组加快，乙组不移动；葡萄糖溶液浓度变化情况是甲组下降，乙组不变。

(4)人成熟红细胞不能进行有氧呼吸，故红色液滴不移动，因为红色液滴测定的是氧气浓度的变化。