2022学年高考生物一轮复习高考必考教材实验六-探究酵母菌的呼吸方式及实验拓展探究案含解析新人教版

高考必考教材实验(六)一探究酵母菌的呼吸方式及实验拓展

-O任务驱动探究突破

任务1酵母菌呼吸方式的探究

(1)实验原理

(2)实验流程

提出问题：酵母菌使葡萄糖发酪产生_____的条件是有氧还是无氧？酵母菌在有氧

和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？

I

作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面

等)作出合理的假设

I

科学思维

1.为什么选择酵母菌作为实验材料？

2.为什么先将空气通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中？

3.用于测定无氧呼吸的装置中，为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连

通盛有澄清石灰水的锥形瓶？

4.实验设计需遵循对照原那么，此实验为何不设置对照组？

5.实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？

任务2实验拓展

(1)运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式

①欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如以下图所示(以发芽种子为

例)。

②实验结果预测和结论(见下表)：

实验现象

结论

装置1液滴装置2液滴

不动不动只进行产生.呼吸或种子已死亡

不动右移只进行产生乙醇的无氧呼吸

左移右移进行______呼吸和产生______呼吸

左移不动只进行______呼吸或进行呼吸和产生______呼吸

(2)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,释放,被NaOH溶液吸收,

使容器内气体压强刻度管内的液滴移。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。

③误差的校正

a.如果实验材料是绿色植物，整个装置应处理，否那么植物的光合作用会干

扰呼吸速率的测定。

b.如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所

测种子进行_____处理。

c.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，将所测的生

物材料（如将种子煮熟），其他条件均不变。

-O考向分类对点落实C——

考向一|酵母细胞呼吸方式的实验探究及拓展

1.[2021•大同市高三学情调研]将酵母菌培养液进行离心处理，得到沉淀的酵母菌

细胞，将沉淀的酵母菌细胞进行如下处理：向甲、乙、丙3个试管中同时滴入等量的葡

萄糖溶液。在有氧条件下，最终产生CO,和HQ的试管是（）

A.甲B.乙

C.丙

2.[2021•湖南长郡中学模拟]以下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，

以下现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是（）

A.装置1中液滴左移，装置2中液滴不移

B.装置1中液滴左移，装置2中液滴右移

C.装置1中液滴不移动，装置2中液滴右移

1）.装置1中液滴右移，装置2中液滴左移

3.[2021•天津卷，5]为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO?和传感器的100mL锥

形瓶中，参加40位活化酵母菌和60矶葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养

液中0?和CO,相对含量变化见以下图。有关分析错误的选项是（）

A.八〜3酵母菌的有氧呼吸速率不断下降

B.友时，培养液中葡萄糖的消耗速率比心时快

C.假设降低10℃培养，0?相对含量到达稳定所需时间会缩短

I）.实验后的培养液滤液参加适量酸性重铝酸钾溶液后变成灰绿色

|考向二|细胞呼吸速率的测定

4.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。以下说法正确的选项是（）

A.为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中

B.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO?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，降低温度不改变线粒体的耗氧速率

考向三|与细胞呼吸相关的实验探究

5.(多项选择)“低氧胁迫”会导致瓜果蔬菜减产。科研人员采用无土栽培的方法，

研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细

胞中丙酮酸和乙醇含量如下表。以下相关表达不正确的选项是()

A.正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的都是有氧呼吸

B."低氧胁迫”下，黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降

C."低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性较低

D.采用无土栽培黄瓜品种A和B,增大通气量不会增产

6.［经典高考］如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装

置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。

材料用具：保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.Ig/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细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。

答复以下问题：

(1)取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置步骤一步骤二步骤三

A参加240mL的葡萄糖溶液参加10g活性干酵母0_____

参加240mL煮沸后冷却的葡

B②________参加石蜡油，铺满液面

萄糖溶液

(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装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对

装置C应进行的实验步骤：

装置步骤一步骤二步骤三

C③________④________参加石蜡油，铺满液面

(4)实验预期：在适宜条件下实验，30min后记录实验结果，假设装置A、B、C温度

大小关系是

(用“〈、=、＞"表示)，那么假设成立。

［网络建构提升］

，［长句应答必备］

1.C02可使澄清石灰水变混浊，也可使溟麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

2.在酸性条件下，橙色的重铭酸钾溶液与酒精发生化学反响，变成灰绿色。

3.有氧呼吸三个阶段均能产生ATP,第三阶段产生的ATP最多。

4.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。

5.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。

6.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。

7.Oz抑制细胞无氧呼吸，但可促进细胞有氧呼吸。

［例如］

1.细胞呼吸方式的探究所用的三种试剂

(1)澄清石灰水和：检测CO?。

(2)溶液：检测酒精。

2.两类生物有氧呼吸的场所

(1)原核生物有氧呼吸的场所是________和。

(2)真核生物有氧呼吸的场所是和。

［等级选考研考向］

1.［2021•山东卷，2］癌细胞即使在氧气供给充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产

生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。以下说法错误的选项是()

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP

C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用

I).消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少

2.［2021•浙江7月选考］以下关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的表达，正确的选项

是()

A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多

B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体崎上进行

C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸

D.假设适当提高苹果果实贮藏环境中的02浓度会增加酒精的生成量

3.［2021•浙江4月选考，27］生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原

子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生C02的摩尔数与消耗02的摩

尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。以下表达错误的选项是（）

A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1

B.严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低

C.富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1

D.某动物以草为食，推测上述比值接近1

［国考真题研规律］

1.［2021•全国卷］］种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。假设作物

种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，以下关于种子呼吸作用的表达，

错误的选项是（）

A.假设产生的CO2与乙醉的分子数相等，那么细胞只进行无氧呼吸

B.假设细胞只进行有氧呼吸，那么吸收的分子数与释放CO?的相等

C.假设细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，那么无0?吸收也无C0?释放

D.假设细胞同时进行有氧和无氧呼吸，那么吸收的分子数比释放C02的多

2.［2021•全国卷U,2］马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎

细胞的无氧呼吸有关。以下表达正确的选项是（）

A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖

B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来

C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP

I）.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

3.［2021•全国卷HI,4］假设将〃粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到〃株黄化

苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为

（）

A.有机物总量减少，呼吸强度增强

B.有机物总量增加，呼吸强度增强

C.有机物总量减少，呼吸强度减弱

1）.有机物总量增加，呼吸强度减弱

4.［2021•全国卷HI,5］以下关于生物体中细胞呼吸的表达，错误的选项是（）

A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B.食物链上传递的能量有一局部通过细胞呼吸散失

C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP

高考必考教材实验（六）

【任务驱动探究突破】

任务1（1）变混浊灰绿色（2）酒精C02混浊甲橙色灰绿色不变色酵母

菌COM大量）+HQCMQH+COK少量）

科学思维

1.提示：酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母

菌的细胞呼吸方式。

2.提示：10%的NaOIl溶液用于吸收空气中的C02,以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清

石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO?导致的。

3.提示：酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的

C0?是由无氧呼吸产生的。

4.提示：此实验为比照实验，比照实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个

实验组相互比照得出实验结论。

5.提示：煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。

任务2（1）乳酸的无氧有氧乙醇的无氧有氧有氧乳酸的无氧（2）②&C02

C02减小左③遮光消毒灭活

【考向分类对点落实】

1.解析：酵母菌在有氧条件下利用葡萄糖最终产生二氧化碳和水，需要细胞质基质和线

粒体共同作用完成；细胞质基质只能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，不能产生水；在

线粒体中反响的物质是丙酮酸，不能是葡萄糖。

答案：A

2.解析：装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼

吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行无氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌

只进行有氧呼吸，A错误；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进

行了有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2

说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B正确；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用

没有消耗氧气，即没有进行有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，

结合装置1和装置2可知酵母菌只进行无氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。

答案：B

3.解析：在白〜&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正确；心一益有氧呼吸逐渐减弱，无氧呼吸逐渐增强，酵母菌产生CO2速率

根本不变，所以在单位时间内产生等量的C02,无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，因此劣时，溶液

中消耗葡萄糖的速率比小时快，B正确；图示所给温度是最适温度，该温度条件下酶的活性最

高，反响速率最快，因此假设降低温度，氧气相对含量到达稳定时所需要的时间会变长，C错

误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铭酸钾溶

液反响后变成灰绿色，D正确。

答案：C

4.解析：线粒体分布在细胞质基质中，细胞质基质呈胶质状态，有一定的渗透压，因此

为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中，A正确；小鼠细胞的细胞质基质既可发生

无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，也可进行无氧呼吸第二阶段，均不产生CO2,B错误；线粒

体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段，葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒

体，C错误；降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降，从而降低线粒体的耗氧速率，D

错误。

答案：A

5.解析：正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的既有有氧呼吸也有无氧呼

吸，因为无氧呼吸产生酒精（乙醇），A错误；"低氧胁迫”下，细胞呼吸产生的ATP更少，故

黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降，B正确；“低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙

酮酸转变为乙醇的酶活性高于黄瓜品种B,C错误；采用无土栽培黄瓜品种A和B,增大通气

量利于细胞有氧呼吸，防止植物过度无氧呼吸产生酒精导致烂根，从而影响产量，D错误。

答案：ACD

6.解析：（1）本实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装

置内的自变量应为氧气的有无，而其他条件要保持完全相同且适宜。（2）B装置内煮沸葡萄糖

溶液是为了完全去除其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。（3）装置C作为装置B的对照，测

定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。（4）一段

时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度》进行了无氧呼吸的B装置中的温度〉无酵母

菌无细胞呼吸的C装置中的温度，那么假设成立。

答案：（1）①不参加石蜡油②参加10g活性干酵母

（2）去除氧气自（3）③参加240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液④不参加活性干酵母

（4）A>B>C

课堂总结网络聚焦大概念

网络建构提升

①有机物②细胞质基质、线粒体③6H6co2+12HQ+能量④温

度⑤CO?浓度⑥细胞质基质⑦乳酸

例如

1.(1)澳麝香草酚蓝水溶液(2)酸性重铝酸钾

2.(1)细胞质基质细胞膜(2)细胞质基质线粒体

历届真题分类集训培素养

等级选考研考向

1.解析：由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故"瓦堡效应”导致癌细胞需要

吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,癌细胞

中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP,B错误；由题干信息

和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；癌细

胞主要进行无氧呼吸，而无氧呼吸产生的NADH比有氧呼吸少得多，因此消耗等量的葡萄糖，

癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。

答案：B

2.解析：需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量逐步被全部释

放出来，产生大量ATP,而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，

A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段

都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确；假设适当提高苹果果实

贮藏环境中的G浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。

答案：C

3.解析：将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，那么细胞根本进行厌氧呼吸，绝大局部

果蔬厌氧呼吸生成的是酒精和CO”所以产生CO?的摩尔数与消耗a的摩尔数的比值大于1,A

错误；严重的糖尿病患者，其细胞利用糖类的能力减弱，细胞会以油脂作为能源物质，所以

产生CO?的摩尔数与消耗Q的摩尔数的比值与其正常相比会降低，B正确；油脂的氧原子含量

较糖类中的少而氢的含量多，细胞以油脂作为呼吸底物时，产生CO2的摩尔数与消耗色的摩尔

数的比值小于1,C正确；草食性动物一般是以糖类作为细胞呼吸底物，所以产生C02的摩尔

数与消耗的摩尔数的比值接近1