2013高考生物一轮复习 第9课时 专项突破 酵母菌和植物呼吸问题精品学案

用心 爱心 专心1 第第 9 9 课时课时 专项突破专项突破 酵母菌和植物呼吸问题酵母菌和植物呼吸问题 突破点一 与酵母菌有关的其它实验 1 密闭容器中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸 实验考查有氧呼吸和无氧呼吸中气体的的变化量 在有氧呼吸过程中 产生的二氧化碳量 和消耗的氧气量相等 而在无氧呼吸过程中 不消耗氧气 但释放出二氧化碳 实验装置 中有不同的溶液 水不吸收二氧化碳 NaOH 溶液吸收二氧化碳 装置甲 小试管内装清水 装置乙 小试管内装 NaOH 溶液 1 若酵母菌只进行有氧呼吸 装置甲中小液滴位置不变 因为其中气体量不变 装置乙 中小液滴左移 原因是消耗氧气 而产生的二氧化碳又被 NaOH 吸收 容器内气体体积减小 2 若酵母菌只进行无氧呼吸 装置甲中小液滴右移 因为其中气体量增加 装置乙中小 液滴位置不变 原因是无氧呼吸产生的二氧化碳被 NaOH 吸收 气体体积仍然不变 3 若酵母菌既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 则甲 乙两个装置均有变化 甲装置中 液滴右移 乙装置中液滴左移 实际上 甲装置可理解为检测是否进行无氧呼吸 乙装置为检测是否进行有氧呼吸 酵母菌只所以能有不同的呼吸方式 原因是装置内气体中氧气的含量不同 若其中氧气充 足 则实验阶段只进行有氧呼吸 若其中氧气含量不足 则实验过程中前期进行有氧呼吸 后期进行有氧呼吸 若氧气含量极低或无氧气 则只进行无氧呼吸 例 1 右图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置 开始时锥形瓶中 装有质量分数为 2 的葡萄糖溶液 并在其中加入适量的酵母菌 实验过程中 刻度玻璃管 中的有色液滴会向右移动 表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的液滴右 移的距离 单位 cm 请判断下列有关叙述不正确的是 用心 爱心 专心2 A 实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸处理 以除去氧气和灭菌 B 表中数据可以表示酵母菌无氧呼吸所产生的 CO2 的量 C 在一定范围内 随着温度升高 酵母菌的无氧呼吸强度越来越大 D 35 最有利于酵母菌的无氧呼吸 随着实验的进行 液滴右移的速率越来越大 解析 从实验装置看 容器中除了培养液 空气中充满了氮气 因此 是要研究酵母菌 的无氧呼吸 要除去氧气 同时为了避免其它微生物对实验的影响 也要对其进行灭菌 这两个目的都可以通过加热实现 因此 A 正确 无氧呼吸产生二氧化碳引起气体体积增大 有色液滴右移 B 项也正确 在 0 35 范围内 液滴右移距离增大 说明无氧呼吸逐渐增 强 C 项也正确 D 项 题中五组实验中 35C 是最有利于无氧呼吸的 在整体范围内并不 一定 可能会高于 35C 也可能在 20 35C 之间 并且对 35C 的数据分析 5 分钟后不一定 保持这样的速度 会随着培养液中葡萄糖的浓度下降而降低 答案 D 变式 1 一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个保温瓶中 并用带有两个孔的塞子封口 酵母 葡萄糖溶液的温度随时间慢慢地升高 指示剂的颜色也开始改变 该指示剂遇酸变 红 下列判断正确的是 A 保温瓶内的温度将一直保持稳定不变 B 保温瓶中氧气的含量对酵母菌呼吸作用的类型没有影响 C 实验可用来测定酵母菌呼吸作用释放热量的变化 D 指示剂变色的情况与保温瓶中空气的量无关 与葡萄糖的量有关 解析 由于细胞呼吸产热 温度将会升高 含氧量高时 可以进行有氧呼吸 氧含量低 或无氧时 只能进行无氧呼吸 指示剂变色情况首先要考虑呼吸类型 即要看空气的含氧 量 用心 爱心 专心3 答案 C 突破点二 有关酵母菌呼吸的计算 酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都可以释放出二氧化碳 包括大多数植物器官和细胞也是这 样 因此 在研究酵母菌的呼吸问题时 计算是常见的题型 分析时 常用的数据关系有 有氧呼吸 氧气消耗 二氧化碳释放 葡萄糖消耗 6 6 1 无氧呼吸 二氧化碳释放 酒精产生 葡萄糖消耗 2 2 1 例 2 现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液 假设每一个酵母菌在相同时间里消耗了等量的葡 萄糖 吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为 6 7 这是因为有 的酵母菌 在进行有氧呼吸 A B C D 解析 此题的出发点是 每一个酵母菌消耗了等量的葡萄糖 即在相同时间里酵母菌不论 进行无氧呼吸还是进行有氧呼吸的消耗的葡萄糖相等 根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学方 程式计算 吸进的氧气与释放的二氧化碳之比为 6 7 则有氧呼吸产生的二氧化碳为 6 消耗的葡萄糖则为 1 无氧呼吸产生的二氧化碳为 1 消耗的葡萄糖为 1 2 则可推断出进 行有氧呼吸的酵母菌占 2 3 答案 D 变式 2 有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液 当通入不同浓度的氧气时 其产生的 C2H5OH 和 CO2 的量如下表所示 下列叙述错误的是 氧浓度 abcd 产生 CO2 的量 9mol12 5mol15mol30mol 产生酒精的量 9mol6 5mol6mol0mol A 氧浓度为 b 时 经有氧呼吸产生的 CO2 为 6mol B a 值应当为 0 C 氧浓度为 c 时 有 50 的葡萄糖用于酒精发酵 D d 浓度时只进行有氧呼吸 突破点三 酵母菌和植物呼吸作用曲线 用心 爱心 专心4 上图是酵母菌在不同氧浓度条件下细胞呼吸释放的二氧化碳曲线 曲线 ABCE 是酵母菌细胞 呼吸释放的二氧化碳量 而曲线 DCE 是酵母菌细胞呼吸消耗的氧气量 1 氧气浓度低于 D 时 酵母菌只进行无氧呼吸 2 DC 段 酵母菌既进行有氧呼吸 也进行无氧呼吸 3 曲线 DCE 也可以表示有氧呼吸释放的二氧化碳 4 C 点后 只进行有氧呼吸 5 E 点后 随氧气浓度增大 有氧呼吸不再增强 6 AC 段 无氧呼吸逐渐减弱 例 3 现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液 右图为通入不同浓度氧气后 酒精和二氧化碳的 生成曲线 1 d 点 CO2 的来源是 2 当 0 O2 b 时 酵母菌的呼吸作用类型是 3 根据酵母菌的呼吸状况分析 b 点的意义是 4 在 O2 a 时 瓶内进行无氧呼吸的酵母菌分解的葡萄糖占全部酵母菌分解的葡萄糖 的 瓶内葡萄糖的消耗量为 mol 5 当 O2 c 时 瓶内 CO2 释放量 mol 与 O2 吸收量 mol 之比为 解析 图中两条曲线 分别表示酒精和二氧化碳的生成 酒精的生成来自无氧呼吸 d 点时 氧含量为 0 且二氧化碳释放量等于酒精产生量 因此 只进行无氧呼吸 当氧气 浓度为 b 时 酒精生成量为 0 这样 当氧气浓度大于 0 小于 b 时 酵母菌概进行无氧呼 吸 又进行无氧呼吸 当氧气浓度为 a 时 酒精产生量为 6 mol 二氧化碳释放量为 18 mol 可知无氧呼吸消耗的葡萄糖为 6 2 3 mol 有氧呼吸消耗的葡萄糖为 18 6 6 2 mol 共消耗葡萄糖 5 mol 无氧呼吸消耗的葡萄糖占 3 5 氧气浓度为 c 时 细胞 只进行有氧呼吸 氧气消耗量与二氧化碳释放量之比为 1 1 答案 1 无氧呼吸 用心 爱心 专心5 2 有氧呼吸和无氧呼吸 3 无氧呼吸停止 只进行有氧呼吸 4 3 5 5 1 1 变式 3 如图表示某植物的非绿色器官 在氧浓度为 a b c d 时 CO2 释放量和 O2 吸收量的变化 下列相关叙述正确的是 A 氧浓度为 a 时最适于贮藏该植物器官 B 氧浓度为 b 时 无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 5 倍 C 氧浓度为 c 时 无氧呼吸最弱 D 氧浓度为 d 时 有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 解析 最适合储藏该器官的条件是二氧化碳释放量最少的 应是图的氧浓度在 c 左右 氧浓度为 b 时 二氧化碳释放量为 8 氧气消耗量为 3 有氧呼吸消耗的葡萄糖为 0 5 有 氧呼吸释放的二氧化碳为 5 葡萄糖消耗量为 2 5 无氧呼吸最弱的应是只进行有氧呼吸的 状态 即氧浓度为 d 时 答案 B 课时作业 1 按下表设计进行实验 分组后 在相同的适宜条件下培养 8 10 小时 并对实验结果进 行分析 下列叙述正确的是 实验材料取样处理分组培养液供氧情况 甲 25mL75mL 无氧 50mL 破碎细胞 细胞器完整 乙 25mL75mL 通氧 适宜浓度 酵母菌液 50mL 未处理丙 25mL75mL 无氧 用心 爱心 专心6 丁 25mL75mL 通氧 A 甲组不产生 CO2 而乙组产生 B 甲组的酒精产量与丙组相同 C 丁组能量转换率与丙组相同 D 丁组的氧气消耗量大于乙组 解析 首先要注意有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳 两者的能量转换率不同 有 氧呼吸的能量转换率明显高于无氧呼吸 在表中实验条件下 完整的细胞的破损的细胞的 代谢强度是不同的 包括有氧呼吸和无氧呼吸 答案 D 2 下图中曲线 a 表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的 CO2 总量的变化 曲线 b 表示有 氧呼吸释放的 CO2 量的变化 则表示无氧呼吸释放的 CO2 量的变化是下图中的 解析 随氧气浓度增大 无氧呼吸减弱 答案 B 3 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液 当通入不同浓度的氧气时 其产生的 C2H5OH 和 CO2 的量如下表所示 通过对表中数据分析可得出的结论是 氧浓度 abcd 产生 CO2 的量 9mol12 5mol15mol30mol 产生酒精的量 9mol6 5mol6mol0mol A a 浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B b 浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率 C c 浓度时有 50 的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D d 浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸 解析 通过有氧呼吸和无氧呼吸总反应式可知 若 CO2 等于产生酒精的量 则说明此时 酵母菌只进行无氧呼吸 而当 CO2 量大于酒精的量时 则说明此时酵母菌既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 通过计算可知 b 浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率 c 中 67 7 的酵 母菌进行酒精发酵 d 中无酒精产生 则说明此时酵母菌只进行有氧呼吸 答案 D 用心 爱心 专心7 4 将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2 浓度不同的密闭容器中 1 小时后测定 O2 的吸收 量和 CO2 的释放量 如下表 变化量 O2 浓度 01 2 3 5 7 10 15 20 25 O2 吸收 量 mol 00 10 20 30 40 50 60 70 80 8 CO2 释放 量 mol 10 80 60 50 40 50 60 70 80 8 下列有关叙述中正确的是 A 苹果果肉细胞在 O2 浓度为 0 3 和 5 25 时 分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B 贮藏苹果时 应选择 O2 浓度为 5 的适宜环境条件 C O2 浓度越高 苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛 产生 ATP 越多 D 苹果果肉细胞进行无氧呼吸时 产生乳酸和二氧化碳 解析 苹果果肉细胞在 O2 浓度为 1 3 时 有氧气的吸收 说明也进行着有氧呼吸 苹果果肉细胞进行无氧呼吸时 产生的应是酒精和 CO2 在 O2 浓度为 5 时 有氧呼吸最弱 且不进行无氧呼吸 O2 吸收量与 CO2 释放量相等 是贮藏苹果的适宜环境条件 答案 B 5 现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液 通入不同浓度的氧气 产生的酒精和二氧化碳如图 所示 则在氧气浓度为 a 时 A 酵母菌只进行无氧呼吸不进行有氧呼吸 B 用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是 2 5 C 酵母菌有氧呼吸消耗 9mol 氧气 D 有氧呼吸与无氧呼吸释放能量的比例是 1 2 解析 由图数据和细胞呼吸的反应式可计算出酵母菌既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸 用于无氧呼吸的葡萄糖比例为 2 3 有氧呼吸消耗的氧气为 9mol 答案 C 6 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 O2 吸收量和 CO2 生成量的变化 请据 图回答 用心 爱心 专心8 1 图中曲线 QR 区段 CO2 生成量急剧减少的主要原因是 2 P 点的生物学含义是无氧呼吸消失点 由纵轴 CO2 生成量和 O2 吸收量共同围成的面积 所代表的生物学含义是 3 在原图中绘出无氧呼吸产生的 CO2 随氧气浓度变化而变化的曲线 4 若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长 说明此时有氧呼吸释放的 CO2 与无氧呼吸释放的 CO2 相比 填 一样多 或 更多 或 更少 有氧呼吸消耗的葡萄糖量是 无氧呼吸的 倍 5 在长途运输新鲜蔬菜时 常常向塑料袋中充入氮气 目的是 你认 为氧浓度应调节到 点的对应浓度时 更有利于蔬菜的运输 试说明理由 解析 解题时应注意 Q 点只进行无氧呼吸 P 点只进行有氧呼吸 A 点有氧呼吸 无氧 呼吸释放的 CO2 量相等 R 点释放的 CO2 量最少 此时有利于蔬菜运输 答案 1 氧气浓度增加 无氧呼吸受抑制 2 氧浓度逐渐增大的过程中 无氧呼吸生成的 CO2 总量 3 所绘曲线应能表现下降趋势 并经过 Q B 以及 P 点在 X 轴上的投影点 如图所示 4 一样多 1 3 5 降低氧浓度 减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低 同时又抑制了无氧呼吸 蔬 菜中的有机物消耗较少 7 某研究性小组利用酵母菌做了如下实验 请就他们的实验步骤 现象和结果 回答相应 问题 用心 爱心 专心9 注 a 本实验所用的酵母液是由 5 的葡萄糖溶液 10 克酶母干粉搅拌而成 b BTB 试剂在不同 pH 的溶液中呈现不同的颜色 当 pH7 时为蓝色 1 利用该实验装置研究的问题是 酵母菌是本实验恰当的实 验材料 因为 2 观察 1 2 试管的颜色变化 一段时间后两个试管的实验现象是 本实验中选用 BTB 试剂检测的代谢产物是 此外甲 乙试管中还分别有 物质 生成 3 在制作葡萄酒的实验中 将葡萄浆加入发酵瓶的装量不要超过 2 3 此操作是依据上述 实验 答案 1 探究酵母菌的呼吸方式酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存 是兼性厌氧型 2 均变黄 2 号试管较 1 号试管黄色深 CO2 酒精 C2H5OH 水 H2O 酒精和水顺序颠倒不 得分 3 酵母菌在有氧时代谢旺盛 增殖快 在无氧时发酵产生酒精 8 两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验 请分析作答 1 甲兴趣小组想探究的具体问题是 酵母菌是否在有氧 无氧条件下均能产生 CO2 现提 供若干套 每套均有数个 实验装置 如图 A D 所示 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 装置中 C 瓶的作用是 B 瓶中澄清的石灰水还可用 代替 2 乙兴趣小组利用图 所示装置 橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管 探究酵 母菌的细胞呼吸类型 如果想得到实验结论 还必须同时设置对照实验 请问对照实验装置 假设该装置编号为 如何设计 用心 爱心 专心10 请预测与结论相符合的现象 并填写下表 装置中红色液滴的移动现象 序号 装置 装置 结论 1A b 不移动只进行有氧呼吸 2 c 不移动 D 只进行无氧呼吸 3E F 既进行有氧呼吸 又 进行无氧呼吸 若酵母菌消耗的 O2 为 3mol 而释放的 CO2 为 9mol 则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量 是有氧呼吸的 倍 解析 1 在探究酵母菌进行有氧呼吸产生 CO2 时 检验产