5-3-细胞呼吸的原理和应用(第1课时)(分层练)(解析版)

第五章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用（第1课时）基础篇基础篇1.在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的是（

）A.加入葡萄糖和水

B.加入葡萄糖

C.加入水

D.加入葡萄糖和水，并不断搅拌【答案】A【解析】

酵母菌是异养兼性厌氧型生物，在无氧条件下可以产生酒精。判断能否产产生酒精主要看是否有氧气，是否有水，温度、pH是否合适等。

A、该图中反应液中含有酵母菌、葡萄糖和水、且是无氧环境，酵母菌会通过无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精，A正确；

B、该装置中是加入葡萄糖、没有加入水，不适合酵母菌发酵产生酒精，B错误；

C、该装置中含有水，存在无氧条件，但是没有葡萄糖作为反应底物，不适合酵母菌发酵产生酒精，C错误；

D、加入葡萄糖和水，不断搅拌，且广口瓶敞开，氧气进入发酵液中，酵母菌的无氧呼吸受抑制，不适合酵母菌发酵产生酒精，D错误。

故选A。2.检测酵母菌细胞呼吸作用的产物，下列描述正确的是（）A.如果产生的气体使澄清石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸

B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸

C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2

D.酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾变成灰绿色【答案】C【解析】

探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。

AC、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，都能使澄清的石灰水变混浊，因此如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误；C正确；

B、溴麝香草酚蓝溶液是用于检测二氧化碳的，由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；

D、酵母菌发酵时能产生气体，即二氧化碳，D错误。

故选C。3.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的反应，下列叙述错误的是（

）A.二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊

B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

C.乙醇在酸性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色

D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色【答案】C【解析】

酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗氧气产生二氧化碳，无氧呼吸过程中消耗葡萄糖产生二氧化碳和乙醇。二氧化碳可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检验。乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。

A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊，A正确；

B、二氧化碳可用溴麝香草酚蓝水溶液检测，该溶液会由蓝变绿再变黄，B正确；

C、乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误；

D、乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，D正确。

故选C。4.如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置。对该图的分析不合理的是（）

A.该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌

B.甲、乙两装置应置于相同且适宜的温度下

C.在相同时间内，C、E瓶中混浊程度相同

D.A瓶中加入NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2【答案】C【解析】

探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：

（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；

（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；

（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色．

根据题意和图示分析可知：装置甲中酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中酵母菌进行无氧呼吸．酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸产CO2和H2O；在无氧条件下，进行无氧呼吸产生CO2和酒精。瓶中加入NaOH溶液，可吸收空气中的CO2，避免对实验结果的干扰。

A、甲装置酵母菌进行有氧呼吸，乙装置酵母菌进行无氧呼吸，因此该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌，A正确；

B、实验中的甲、乙装置中的自变量是氧气的有无，而有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化，所以甲、乙装置需要相同且适宜的温度，B正确；

C、在相同时间内C、E瓶中浑浊程度不同，C瓶进行有氧呼吸产生的二气化碳多，因而更浑浊，C错误；

D、装置甲的A瓶中NaOH的作用是吸收空气中的CO2，避免对实验的干扰，D正确。

故选C。5.下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是()

A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组

B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄

C.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率

D.若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式【答案】C【解析】

该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，装置甲和装置乙组互为对照，A错误；若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，由于酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，所以D瓶内的溶液会变灰绿色，B错误；由于CO2能使溴麝香草酚蓝水溶液变黄，所以可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间的长短，来检测CO2的产生速率，C正确；若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊，可以根据浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式，D错误。6.为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了下图中c-f所示装置，判断不合理的是（）

A.连接e→d→c→d，从e侧通气，第二个d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸

B.将f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸

C.连接e→d→c→d，从e侧通气第一个d的作用是吸收空气中的CO2使石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸

D.结果表明，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了CO2【答案】C【解析】

分析实验装置图可知酵母菌进行有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳；进行无氧呼吸不消耗氧气，但仍产生二氧化碳。e中的氢氧化钠可以吸收二氧化碳，e、c和d装置连接起来可探究酵母菌的有氧呼吸；f和d装置可连接起来探究酵母菌的无氧呼吸。

连接e→d→c→d，并从e左侧通气，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸，A正确。

连接f→d，d中石灰水变浑浊，由于没有通气装置，所以可验证酵母菌进行了无氧呼吸，B正确。

连接e→d→c→d，第一个d的作用是检验控制的二氧化碳是否被除净，且d中石灰水变浑浊只能说明有二氧化碳产生，这不能验证酵母菌进行了无氧呼吸，C错误。

酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能使石灰水变浑浊，这说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了CO2，D正确。7.一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是（）

氧浓度（%）

a

b

c

d

产生CO2的量（mol）

0.9

1.3

1.5

3.0

产生C2H5OH的量（mol）

0.9

0.7

0.6

0

A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸

B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6mol

C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵

D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸。【答案】C【解析】

A.氧气浓度为a时，产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等，只进行无氧呼吸，A正确；

B.氧气浓度为b时，无氧呼吸产生酒精的量为0.7mol，产生的二氧化碳应为0.7mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为：1.3-0.7=0.6mol，B正确；

C.氧气浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量为0.6mol，产生的二氧化碳量应为0.6mol，消耗的葡萄糖为0.3mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳为1.5-0.6=0.9mol，消耗的葡萄糖量为0.15mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵，C错误；

D.氧气浓度为d时，无酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确；

因此，本题【答案】选C。8.图是探究酵母菌呼吸方式的装置，下列相关叙述错误的是（

）

A.假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行需氧呼吸

B.假设装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行厌氧呼吸

C.假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸

D.假设装置一和装置二的液滴均不移动，说明酵母菌只进行需氧呼吸或只进行厌氧呼吸【答案】D【解析】

分析实验装置图：装置一中，氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，所以装置一测量的是呼吸作用消耗的氧气的量。装置二中，清水不能吸收气体，也不释放气体，所以装置二测量的是呼吸作用释放的二氧化碳量和消耗氧气量的差值。

A、装置一中的液滴左移，有氧气的消耗，装置二中的液滴不动，说明呼吸作用释放的二氧化碳量和消耗氧气量相等，可知酵母菌只进行需氧呼吸，A正确；

B、装置一中的液滴不动，说明没有氧气的消耗，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行厌氧呼吸，B正确；

C、装置一中的液滴左移，有氧气的消耗，装置二中的液滴右移，说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于消耗氧气量，可知酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸，C正确；

D、装置一和装置二的液滴均不移动，即没有氧气的消耗，也没有二氧化碳的产生，说明酵母菌既不进行需氧呼吸也不进行厌氧呼吸，D错误。

故选D。提升篇提升篇1.下图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度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呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。

（1）取A、B两装置设计实验如下，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装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：

（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：__________________（用“<、=、>”表示），则假设成立。装置

方法步骤一

方法步骤二

方法步骤三

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

方法步骤一

方法步骤二

方法步骤三

C

③___________

④________

加入石蜡油，铺满液面

【答案】

①.不加入石蜡油

②.加入10g活性干酵母

③.去除氧气

④.自

⑤.加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液

⑥.不加入活性干酵母

⑦.A>B>C【解析】

本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况。分析表中相关内容，考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个原则，因此①处应填：不加入石蜡油，②处应填：加入10g活性干酵母。B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，这样来控制实验的自变量。要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C，因此应设计成空白对照，即：③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液，④不加入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多，因此，装置A、B、C温度大小关系是A>B>C。2.某校生物兴趣小组在学习了“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按图示装置进行实验。当测得甲、乙装置中沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两装置中的锥形瓶中的溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答下列问题。

（1）该实验的自变量是_______________。

（2）酵母菌产生的场所是_______________。

（3）利用提供的U形管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。

实验步骤：①将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；②一段时间后观察两侧液面的变化。

预测实验结果和结论：

①如果_______________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；

②如果_______________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；

③____________________________________________________________。【答案】

有无氧气

细胞质基质和线粒体

A侧液面上升，B侧液面下降

A侧液面下降，B侧液面上升

如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多【解析】根据题意和图示分析可知：装置甲和装置乙的单一变量是有无氧气，装置甲中通入氧气，酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中没有通入氧气，酵母菌进行无氧呼吸。此外，装置甲和装置