2020届高三生物精准培优专练：五 细胞呼吸的实验探究 Word版含答案.pdf

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1、培优点五 细胞呼吸的实验探究培优点五 细胞呼吸的实验探究 一、“密闭容器法”进行细胞呼吸的实验探究一、“密闭容器法”进行细胞呼吸的实验探究 应用应用 1细胞有氧呼吸速率的测定细胞有氧呼吸速率的测定 典例 1如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是( ) A测定植株的呼吸速率时，应在黑暗条件下进行 B测定植株的呼吸速率时，小烧杯的液体应为清水 C直接测定植株总光合速率时，小烧杯的液体应为 NaHCO3溶液 D测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为 NaOH 溶液 应用应用 2生物呼吸类型的判断生物呼吸类型的判断 典例 2如图为探究酵母菌呼吸作用类型的装置图，实验中

2、微生物均有活性。假设环境 因素对本实验无影响，下列表述正确的是（ ） A装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴不移动说明酵母菌只进行了无氧呼吸 B装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴右移，明酵母菌只进行了有氧呼吸 C将酵母菌替换成乳酸菌，装置 1 中液滴不移动，装置 2 中液滴不移动 D将酵母菌替换为乳酸菌，装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴右移 二、对点增分集训二、对点增分集训 1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为保持活性应将提取出的线粒体置于清水中保存 B向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有 C

3、O2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，降低温度可改变其耗氧速率 2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 40 mL 活化酵母菌和 60 mL 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。下列有关分析正确的是（ ） At1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 Bt3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比 t1时慢 C若适当降低温度培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D若将酵母菌改为破伤风杆菌，也可能得到类似的实验结果 3某兴趣小组研究绿竹笋的保鲜方法，将

4、新采摘的绿竹笋做如下图所示处理后，用一 定浓度的壳聚糖涂膜，再将其装箱。每种处理取 3 株竹笋，测其呼吸速率。下列有关叙述不 正确的是（ ） A可以用 O2的释放量或 CO2的吸收量作为呼吸速率的指标 B装箱初期，B 的呼吸速率低于 A 的原因是酶的活性较低 C与 B 相比，C 还可以减少 O2进入细胞，进一步降低有机物消耗 D常温下呼吸消耗大量有机物导致 6 h 后曲线急剧下降，保鲜处理应在此之前 4科研小组探究某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系，实验结果如下图 所示。下列叙述不正确的是（ ） A曲线表示该器官进行无氧呼吸产生的 CO2量，b 点是无氧呼吸消失的点 B曲线表示该器官

5、进行有氧呼吸产生的 CO2量 C当氧气浓度为 a 时，该器官无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的 3 倍 D若该非绿色器官是种子，则在其它条件适宜情况下，储藏种子的氧浓度为 b 最佳 5如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置（酵母 菌利用葡萄糖作为能源物质） ，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是（ ） A通过装置 1 仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸 B用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，通过装置 2 液滴的移动情况可以探究出酵母菌是 否进行无氧呼吸 C用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，如果装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴右移，说 明酵母菌

6、既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 D用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，装置 2 中液滴可能向左移 6某科研小组培养酵母菌并探究其呼吸方式和种群数量的变化，设置两组实验，甲组 通气培养，乙组密封培养。请回答下有关问题： （1）检测两组实验 CO2的产生情况，把甲组和乙组实验的排气管分别通入两瓶石灰水 溶液中，两瓶检测液出现的共同现象是 ，不同之处是_。 （2）检测两组实验酵母菌的数量，培养前期各种条件适宜，甲组培养液中酵母菌细胞 数量呈_型增长，培养中期培养液中酵母菌的数量甲组_乙组。 （3）给甲组实验通入 18O2，酵母菌呼吸作用产生的物质中，含18O 的是_ _。 （4）右图为不同培养阶段

7、酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇 浓度的变化曲线： 曲线 AB 段酵母菌呼吸发生的场所是_； 曲线 BC 段酵母菌呼吸的方式为_。 酵母菌种群数量从 C 点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消 耗外，还有 。 在 T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有_ _。 7蓝莓被誉为“浆果之王”，不仅具有良好的营养保健作用，还具有防止脑神经老化、 强心、增强人机体免疫等功能，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。科研人员探究了 不同温度（25和 0.5）条件下密闭容器内蓝莓果实的 CO2生成速率的变化，结果见图 1 和图 2。 （1）由图可知，25条件下果实的 CO2生成速率 （填“

8、低于”“等于”“高于”） 0.5条件下果实的 CO2生成速率，主要原因是 。 （2）随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的 细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度的变化来计算呼吸速率。 （3）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案： 称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。 将甲、 乙瓶分别置于 25和 0.5条件下储存， 每隔一段时间测定各瓶中的 CO2浓度。 记录实验数据并计算 CO2生成速率。 为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。 a ； b 。 8下图是探究酵母菌细胞呼吸类型的装置示意图（橡

9、皮塞上的弯管为带有红色液滴的 刻度玻璃管） ，请回答： （1） NaOH溶液的作用是_。 实验进行中， 可观察 到红色液滴往_移动，这是由于瓶内_（气体）减少所致。 （2）为确定酵母菌的呼吸类型，还必须同时设置对照组，则对照 组除用_代替 NaOH 溶液外，其他设计与该组（实验组）装置相 同。 （3）以下是设置对照组后预期的结果及结论，请用词语“向右移动”“向左移动”“不移动” 补充完整： 红色液滴移动方向 对照组实验组 结论 不移动_酵母菌只进行有氧呼吸 _向右移动酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 向左移动_酵母菌只进行无氧呼吸 参考答案 一、“密闭容器法”进行细胞呼吸的实验探究一、“密闭

10、容器法”进行细胞呼吸的实验探究 典例 1 【答案】A 【解析】如果要测定植株的呼吸速率，为排除光合作用的影响，实验装置应置于黑暗条 件下，烧杯内的液体应为 NaOH，A 正确，B 错误；如果要测定实际光合速率，则需要分别 测定净光合速率和呼吸速率，测呼吸速率时烧杯内的液体应为 NaOH，测净光合速率时烧杯 内的液体应为 NaHCO3，C、D 错误。 典例 2 【答案】C 【解析】装置 1 中 NaOH 溶液可以吸收装置内的 CO2，则装置内气体变化只是由 O2体 积变化引起；装置 2 中清水对气体没有影响，则装置内气体变化是由 O2 、CO 2变化共同引 起的。酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗 O

11、2，放出等量的 CO2，即装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴不移动；只进行无氧呼吸时，不消耗 O2放出 CO2，则装置 1 中液滴不移动，装置 2 中液滴右移。若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则装置 1 中液滴左移，装置 2 中液 滴右移。将图中酵母菌替换成乳酸菌后，乳酸菌只进行无氧呼吸，且呼吸产物没有 CO2，即 乳酸菌既不消耗氧也不产生 CO2，则装置 1 中和装置 2 中液滴均不移动。综上所述，ABD 错误，C 正确。故选 C。 二、对点增分集训二、对点增分集训 1. 【答案】D 【解析】为保持活性应将提取出的线粒体置于生理盐水中保存，A 错误 ； 向盛有细胞质 基质的试管中注

12、入葡萄糖，可能发生无氧呼吸过程，产生的是乳酸，没有 CO2的产生，B 错误 ； 向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，而葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，线粒体不 能利用葡萄糖，因此没有氧气的消耗，C 错误；向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，丙酮酸 可以在线粒体中进行有氧呼吸的二、 三阶段， 并消耗氧气， 降低温度可以降低有关酶的活性， 因此可改变其耗氧速率，D 正确。 2. 【答案】A 【解析】在 t1t2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 项正确；t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不 再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1 和 t

13、 3产生 CO2的速率相同，所以单位时间内产 生相同量的 CO2，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 3 倍，因此 t3时，溶液中消耗葡萄糖 的速率比 t1时快，B 项错误 ； 图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，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 项错误；破伤风杆菌是 一种厌氧细菌，将酵母菌改为破伤风杆菌，不能得到类似的实验结果，D 项错误。 3. 【答案】A 【解析】有氧呼吸吸收氧气，并且释放二氧化碳，因此可以用 O2的吸收量或 CO2的释 放量作为呼吸速率的指标，A 项错误； 装箱初期，B 的呼吸速率低于 A 的原因是酶的活性 较低，B 项正

14、确；比较两条曲线，两条曲线平行，而 C 的呼吸速率低于 B，这可能是 C 还 可以减少 O2进入细胞，进一步降低有机物消耗，C 项正确；常温下呼吸消耗大量有机物导 致 6h 后曲线急剧下降，保鲜处理应在此之前，D 项正确。 4. 【答案】D 【解析】据图分析，图中曲线表示该器官进行无氧呼吸产生的 CO2量，b 点是无氧呼 吸消失的点。曲线表示进行有氧呼吸产生的 CO2量，曲线表示该器官进行细胞呼吸产 生的 CO2总量， A 项 B 项正确 ； 当氧气浓度为 a 时， 有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2量相等。 根据 C6H12O62CO2（无氧呼吸）和 C6H12O66CO2（有氧呼吸）可知，无

15、氧呼吸消耗的葡 萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的 3 倍，C 项正确 ； 储藏种子的外界条件是低温、干燥、低氧， 当氧浓度为 a 时，种子 CO2释放速率最小，消耗有机物最少，所以在其它条件适宜情况下， 储藏种子的氧浓度为 a 最佳，D 项错误。 5. 【答案】D 【解析】烧杯中的 NaOH 溶液能吸收细胞呼吸产生的 CO2，所以液滴移动的距离代表 细胞呼吸消耗 O2的量，因此通过装置 1 仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，由于水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼 吸释放的 CO2量与消耗 O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸

16、，如果液滴 不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸；用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，如果装置 1 中液滴 左移，说明有 O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置 2 中液滴右移，说明细 胞呼吸释放的 CO2量多于 O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，由于葡萄糖作底物不可能出现 O2的消耗量大于 CO2的释放量的情况，所 以装置 2 中液滴不可能向左移。 6. 【答案】 （1）变混浊 甲快乙慢 （2）J 大于 （3）二氧化碳、水 （4）细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸 乙醇含量过高、培养液的 pH 下降 酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少

17、；酵母菌种群数量增多 【解析】 （1）CO2可使澄清石灰水变混浊；与乙组相比，甲组通气培养，酵母菌繁殖更 快，数量也多，细胞呼吸产生的 CO2更快更多，故甲组溶液中混浊变化快于乙组。 （2）培 养前期各种条件适宜，故酵母菌将呈 J 型增长；由于乙组密封培养，酵母菌繁殖慢，因此培 养中期培养液中酵母菌的数量甲组大于乙组。 （3）给甲组实验通入 18O2，该氧气参与有氧呼 吸第三阶段产生水（含有放射性） ；具有放射性的水又会参与有氧呼吸的第二阶段并且产生 二氧化碳，因此二氧化碳中也会含有 18O。 （4）酵母菌为兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸， 又能进行无氧呼吸。AB 段无乙醇产生，故在 AB 段酵

18、母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸的场 所为细胞质基质和线粒体。 随着培养时间的推移， 酵母菌数量减少的原因有营养物质的消 耗、有毒物质(如乙醇)的积累和培养液 pH 的变化。T1T2时段，一方面，酵母菌数量多， 分解掉的葡萄糖量增多 ； 另一方面，酵母菌进行无氧呼吸，因无氧呼吸释放的能量少，故达 到维持酵母菌正常生命活动所需能量时需消耗的葡萄糖的量大大增加。 7. 【答案】（1）高于 低温降低了细胞呼吸相关酶活性 （2）CO2（二氧化碳） O2（氧气） （3）a选取的果实成熟度还应一致 b每个温度条件下至少有 3 个平行重复实验（后两空答案可调换） 【解析】（1）温度是影响酶活性的重要因素之一，低

19、温下呼吸酶活性会降低。 （2）果 实细胞呼吸必然要产生 CO2，同时消耗 O2，所以可以测定密闭容器内这两种气体浓度变化 来计算细胞呼吸速率。 （3）分析实验设计思路，结合实验设计的五大原则，为了使实验结果 更可靠，一方面选取果实成熟度应一致；另一方面是每组最好有平行重复实验。 8. 【答案】 （1）吸收 CO2 右 氧气 （2）等量蒸馏水 （3）向右移动 向左移动 不移动 【解析】 （1）NaOH 溶液的作用是吸收二氧化碳，酵母菌开始时进行有氧呼吸，消耗瓶 中的氧气，故红色液滴往右移动。 （2）设置对照实验遵循单一变量原则和对照原则，所以对 照用等量蒸馏水。 （3）根据有氧呼吸总反应式 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量 酶 能量，氧气与二氧化碳比例为 11，若只进行有氧呼吸，可知对照组红色液滴不移动，消 耗氧气与产生二氧化碳相同（清水不吸收二氧化碳） ；实验组红色液滴向右移动，原因氧气 减少， （NaOH 溶液吸收二氧化碳） ，气压降低。无氧呼吸反应式为 C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+能量，不消耗氧气，但产生二氧化碳；若只进行无氧呼吸，对照组红色液 滴向左移动，实验组红色液滴不移动。