苏教版必修一 细胞呼吸——探究酵母菌的细胞呼吸方式 学案.doc

探究酵母菌的细胞呼吸方式1实验原理(1)酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。(2)产物的检测试剂现象(颜色变化)co2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下，使用橙色的重铬酸钾溶液橙色灰绿色2.实验装置甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。在探究酵母菌无氧呼吸时，要将酵母菌培养液封口后放置一段时间，待酵母菌将瓶内氧气消耗完后，再用导管连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的co2通入澄清石灰水中。3实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色4.实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的co2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量co2。1实验中的变量。(1)自变量是否有氧气。(2)因变量澄清的石灰水变混浊的程度，滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。(3)无关变量酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。2此实验为对比实验，两组实验均为实验组。3进行实验前必须检验装置的气密性，否则会因细胞呼吸产生的co2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败。4乙组b瓶应封口放置一段时间，待瓶内的o2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。视角考查酵母菌细胞呼吸方式的判断及实验设计1(2017吉林一中质检)某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成如下的坐标图。据此，下列说法中正确的是()a在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为85b甲、乙两发酵罐分别在第3 h和第0 h开始进行无氧呼吸c甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌为异养厌氧型生物d该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量a由题图曲线可知，实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的酒精分别是18 mol、15 mol，则无氧呼吸产生的二氧化碳分别是18 mol、15 mol，因此甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为(186)1585，a正确；分析题图可知，甲开始无氧呼吸发生在第2小时，b错误；酵母菌既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，是兼性厌氧型微生物，c错误；如果向发酵罐中通入氧气量过多，酵母菌主要进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，产生的酒精量少，d错误。2某生物兴趣小组对酵母菌细胞的呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图分析回答问题。(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号_；无氧条件下的装置序号_。(2)装置中c瓶的作用是_。(3)d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，其原因是_。(4)如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精，常用试剂是_。若颜色变为_，说明有酒精产生。此方法在实践中的应用是_(举一例)。【解析】解答本题的关键一是弄清各装置的作用，a瓶用于通气条件下的酵母菌培养，b瓶可检验是否有co2产生，c瓶用于去除空气中的co2，d瓶用于不通气条件下的酵母菌培养；二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同，有氧呼吸在有氧条件下进行，产生co2和h2o，无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和co2。若探究有氧呼吸，装置连接的顺序为cab或cbab；若探究无氧呼吸，装置连接的顺序为db。d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，主要目的是使装置内本身存在的o2被彻底消耗，以确保通入澄清石灰水中的co2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的。【答案】(1)cab(或cbab)db(2)吸收空气中的co2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案也可)(3)d瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通b瓶，就可以确保通入澄清石灰水的co2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的(其他合理答案也可)(4)酸性重铬酸钾溶液灰绿色交通警察对司机进行酒后驾驶检测1(2013全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()a肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸b与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码c破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中d有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同c据题干可知，本题重点考查微生物的细胞呼吸，可首先联系细胞呼吸的方式(有氧呼吸和无氧呼吸)，然后分析每个选项提供的信息，逐项解答。肺炎双球菌属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中，故a项正确。细菌的拟核有环状dna，为细菌的遗传物质，其上的基因控制着相关蛋白质的合成，故b项正确。破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸，其适宜的生活环境应为无氧环境，故c项错误。酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是co2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和co2，故d项正确。2(2012全国卷)将玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。【解析】解答本题的突破点正确分析坐标曲线的生物学含义随着时间的延续，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少；两条曲线变化趋势不一致的原因；第(3)小问提到的“胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质”。(1)淀粉被分解成葡萄糖后才能被细胞通过呼吸作用利用，为种子萌发提供能量。(2)因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在7296 h之间，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2177.726.5 mg。(3)转化速率(胚乳的减少量种子的干重减少量)/单位时间。在7296 h内，转化速率为(161.7118.1)(204.2177.7)17.1 mg粒1d1,96120 h内，转化速率为(118.191.1)(177.7172.7)22 mg粒1d1，因此最大转化速率为22 mg粒1d1。(4)黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。【答案】(1)葡萄糖呼吸(或生物氧化)(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用3(2016四川高考)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是()ao2的产生b.h2o的生成ch的消耗datp的合成a叶肉细胞中o2的产生只能发生在叶绿体的类囊体薄膜上，a选项符合题意；叶肉细胞中h2o的产生可以发生在线粒体内膜、核糖体、高尔基体等处，b选项不符合题意；叶肉细胞中h的消耗可以发生在线粒体内膜、叶绿体基质等处，c选项不符合题意；叶肉细胞中atp的合成可以发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上，d选项不符合题意。4(多选)(2016江苏高考)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。右图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是()a突变酵母乙醇代谢途径未变b突变酵母几乎不能产生hc氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体d通入氧气后，突变酵母产生atp的主要部位是线粒体bd据图分析可知，与野生型酵母相比，突变酵母乙醇代谢途径未变，只是线粒体中的呼吸链中断，a选项正确；分析题图可知，突变酵母可以进行无氧呼吸，在第一阶段能够产生h，b选项错误；氧气充足时，野生型酵母可进行有氧呼吸，通过出芽生殖快速繁殖后代，而突变酵母不能进行有氧呼吸，无氧呼吸产生的能量少，繁殖的速度慢，c选项正确；据图可知，突变酵母的呼吸链中断，通入氧气后，突变酵母产生atp的部位只有细胞质基质，d选项错误。5(2015重庆高考)将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的co2和o2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图a黑暗条件下，增大、减小b光强低于光补偿点时，、增大c光强等于光补偿点时，、保持不变d光强等于光饱和点时，减小、增大ba项，图示细胞为水稻叶肉细胞。在黑暗条件下、密闭容器中，该细胞不进行光合作用，只进行细胞呼吸，吸收o2，放出co2，因此增大、减小。b项，光强低于光补偿点时，光合作用和细胞呼吸同时进行，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞吸收o2，放出co2，此时在密闭容器中增大、减小。c项，光强等于光补偿点时，细胞呼吸强度等于光合作用强度，因此细胞吸收o2速度等于放出co2速度，即、保持不变。d项，光强等于光饱和点时，光合作用强度最大，细胞光合作用吸收co2速度大于细胞呼吸吸收o2的速度，因此减小、增大。1co2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。2有氧呼吸三个阶段均能产生atp，第三阶段产生atp最多。3有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。4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，形成atp。5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。6o2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。7光合速率与呼吸速率的关系(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。专项突破细胞呼吸的相关实验1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o2，释放co2，co2被naoh溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。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。2细胞呼吸类型的探究(1)实验装置装置甲中naoh溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的co2，红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的o2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的o2量与产生的co2量的差值。(2)实验分析现象结论甲装置乙装置液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸3.探究细胞呼吸过程场所的实验(一般是探究第二阶段的场所)常见方法是用离心的方法把动物细胞的细胞质基质和线粒体分开，分别加入丙酮酸，检测co2的产生。4注意事项(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。(2)对照组的设置为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。(3)若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置1、2中分别放入等量的发芽种子，装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10 cm，装置2右移12 cm，装置3右移2 cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为()a65b.56c25 d52【思路点拨】【答案】c跟踪练习1(2017山东齐鲁教科研协作体第一次联考)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置，下列说法正确的是()装置一装置二a装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸b装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸c装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡d装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸d装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，a错误，d正确。装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸，b错误；装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸，c错误。2下图是一种可测定呼吸速率的密闭实验装置，把装置放在隔热且适宜的条件下培