（3）探究酵母菌细胞呼吸的方式（含解析）-2025年高考一轮复习生物学探究类实验专练

（3）探究酵母菌细胞呼吸的方式——高考一轮复习生物学探究类实验专练1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（）A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等2.为探究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图中a~d所示装置，a、d中酵母菌以葡萄糖为底物。下列相关叙述错误的是（）A.验证酵母菌进行有氧呼吸时，需先将空气通过c再连接a，目的是除去空气中的CO2B.验证酵母菌进行无氧呼吸时，将d放置一会儿再连接b，可防止d中原有的O2干扰实验结果C.连接c→b→a→b，向c通气，第一个b装置的作用是检验通入的空气中CO2是否被除尽D.若将b装置中澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，则溶液颜色变化为由蓝色变为无色3.某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）A.选用酵母菌作为实验材料是因为其为兼性厌氧型生物B.甲装置加入油脂的作用是隔绝空气，属于对照组C.乙装置中NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2D.两装置均可以用溴麝香草酚蓝水溶液替换澄清石灰水4.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的说法，正确的是（）A.有氧装置和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连上盛有澄清石灰水的锥形瓶B.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的颜色深浅，来判断CO2产生量的多少C.用酸性重铬酸钾检测酒精时，发现有氧装置的滤液也出现了灰绿色，则说明该装置中一定同时发生了无氧呼吸D.该实验中两组装置均为实验组，无空白对照组5.如图所示，装置1和装置2用于探究酵母菌细胞呼吸的方式。下列叙述错误的是（）A.装置1中H2O2溶液和猪肝研磨液混合，可以为酵母菌提供氧气B.装置1中溴麝香草酚蓝溶液变色，说明酵母菌未发生无氧呼吸C.装置2应静置一段时间后，再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中D.装置1和装置2之间形成相互对照，因变量是CO2的产生速率6.甲、乙、丙装置可用于研究萌发的小麦种子的呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类），有关分析错误的是（）A.甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量B.乙装置有色液滴右移，说明种子萌发只进行厌氧呼吸C.丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2D.3个装置都要有对照实验，且所用种子和装置均需要进行消毒处理7.某生物学兴趣小组为探究玉米种子萌发时的细胞呼吸方式，设计了如下图所示的两组装置（U型玻璃管的两侧是液面相等的有色液体，A、B装置的烧杯中分别加入等量的NaOH溶液和蒸馏水），一段时间后观察U型管的液面变化（已知：玉米种子的胚无氧呼吸产生乳酸，胚乳无氧呼吸产生酒精和二氧化碳）。下列说法错误的是（）A.若A装置U型管右侧液面上升，则两侧的液面差代表种子有氧呼吸消耗的O2量B.若B装置U型管液面不变，说明该种子只进行有氧呼吸C.若B装置U型管右侧液面下降，种子可能既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D.若B装置中放置的是萌发的花生种子，且其只进行有氧呼吸，U型管右侧液面可能上升8.某兴趣小组拟采用下图所示的装置对酵母菌的呼吸方式进行探究。下列叙述错误的是（）A.本实验为对比实验，甲、乙组均为实验组B.培养液体积、温度等属于无关变量，对实验结果无影响C.一段时间后，甲、乙注射器活塞均会上移，但上移距离不同D.一段时间后，取甲培养液的滤液加入含浓疏酸的重铬酸钾溶液，溶液变成灰绿色9.在探究酵母菌呼吸方式的实验中，某同学用葡萄糖溶液培养酵母菌，在适宜的条件下，用O2和CO2传感器监测培养瓶中的气体含量变化，实验结果如图所示。下列分析错误的是（）A.该组实验的酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸B.t1~t2期间，培养瓶中增加的CO2来源于酵母菌的线粒体基质C.t1与t3时刻取培养液，用酸性重铬酸钾溶液可检测到灰绿色D.当培养瓶中的CO2含量保持稳定时，酵母菌停止发酵10.在探究酵母菌的呼吸类型和强度时，有同学设计了如下的实验装置。下列分析错误的是（）A.右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，进而营造无氧的环境B.为排除物理因素可能的影响，需要另设加入等量死亡酵母菌的对照实验C.左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致D.可以用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生进而判断呼吸类型11.下图为探究酵母菌细胞呼吸装置图。据图回答下列问题：（1）甲、乙两组装置中，探究需氧呼吸的实验装置是_______（填“甲”或“乙”）。（2）实验结束时，取少量酵母菌培养液A和培养液B，分别加入酸性的5%重铬酸钾溶液，其中B呈现灰绿色，说明该种呼吸方式的产物有_________。（3）装置中的澄清石灰水变_______，则说明有CO2的生成。酵母菌需氧呼吸产生CO2的场所是________厌氧呼吸产生CO2的场所是CO2。若甲、乙装置产生等量的CO2则消耗的葡萄糖质量比是甲：乙=______。12.健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原，成为无色状态，线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。请回答下列问题：（1）某同学设计的探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置如下，图一需改进的地方是_____；图二需改进的地方是_____。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾溶液从_____色变为_____色。（2）用健那绿染液染色发现，图一A内酵母菌的线粒体呈蓝绿色，图二B内酵母菌的线粒体无此现象，推测该染色剂的使用除要求活体外，还需_____条件。（3）观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择绿色植物叶肉细胞的原因是_____。（4）将动物细胞破裂后用_____（填方法）可以分离得到线粒体。有研究发现，线粒体内膜上的脂质与蛋白质的质量比约为0.3:1，外膜中该比例接近1:1，出现这种差异的主要原因是_____。

答案以及解析1.答案：C解析：在探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A项错误；酵母菌可利用的氧气量是该实验的自变量，B项错误；1分子葡萄糖经需氧呼吸可产生6分子CO2，1分子葡萄糖经厌氧呼吸可产生2分子酒精和2分子CO2，故可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C项正确；消耗等量的葡萄糖，需氧呼吸释放的能量比厌氧呼吸释放的能量多，D项错误。2.答案：D解析：验证酵母菌进行有氧呼吸时，可连接c→b→a→b，先将空气通过c的目的是用10%的NaOH溶液除去空气中的CO2，可用澄清石灰水（连接b）检验空气中的CO2是否被除尽，A、C正确；验证酵母菌进行无氧呼吸时需要保证无氧的条件，故将d放置一会儿再连接b，以保证通入石灰水的CO2全是无氧呼吸产生的，可防止d中原有的O2干扰实验结果，B正确；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为黄绿色，D错误。3.答案：B解析：选用酵母菌作为实验材料是因为酵母菌为兼性厌氧型生物，能在有氧和无氧的条件下分别进行有氧呼吸和无氧呼吸；该实验为对比实验，两组实验都是实验组；乙装置中NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌的有氧呼吸产生的；CO2可以使澄清石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此两装置均可以用溴麝香草酚蓝水溶液替换澄清石灰水检测CO2。4.答案：D解析：无氧装置中加入酵母菌培养液后应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶中的O2消耗完，再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，A错误；有氧呼吸产生CO2的速率比无氧呼吸快，因此可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率，B错误；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，故用酸性重铬酸钾检测酒精时，有氧装置的滤液也出现了灰绿色，不能说明该装置中一定同时发生了无氧呼吸，C错误；该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组，相互对照，无空白对照组，D正确。5.答案：B解析：猪肝研磨液含有过氧化氢酶，可催化H2O2分解产生氧气，故装置1中H2O2溶液和猪肝研磨液混合，可以为酵母菌提供氧气，A正确；溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳的有无，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都可产生二氧化碳，装置1中溴麝香草酚蓝溶液变色，不能说明酵母菌未发生无氧呼吸，B错误；装置2用于检测酵母菌的无氧呼吸，由于装置内的空气中含有氧气，故装置2应静置一段时间后（耗尽装置中的氧气，确保检测产物来自无氧呼吸）再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中，避免酵母菌有氧呼吸的产物对检测结果造成干扰，C正确；装置1和装置2之间形成相互对照，属于对比实验，因变量是CO2的产生速率，D正确。6.答案：B解析：甲装置中设置了温度计，可通过温度计示数的变化探究细胞呼吸是否产生热量，A正确；乙装置中放置清水，有色液滴的移动表示容器内气体体积的变化，由于萌发的小麦种子有氧呼吸吸收的氧气和产生的二氧化碳体积相等，有色液滴右移，说明种子萌发进行了无氧呼吸，但不能说明只有无氧呼吸，也可能同时存在有氧呼吸，B错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；3个装置都应设置对照实验，且装置和种子都必须进行消毒处理，避免微生物等对实验结果的影响，D正确。7.答案：B解析：A装置的烧杯中加入的NaOH溶液，可以吸收锥形瓶中的CO2，种子有氧呼吸消耗O2，锥形瓶内的压强下降，使U型管右侧液面上升，A正确；B装置的烧杯中加入了蒸馏水，若种子进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，锥形瓶内压强不变，U型管液面也可能不变，B错误；若B装置的U型管右侧液面下降，说明锥形瓶内压强升高，种子进行无氧呼吸释放了CO2，但无法确认是否进行有氧呼吸，C正确；若B装置中放置的是花生种子，花生种子富含脂肪，在有氧呼吸分解脂肪时，吸收的O2量大于释放的CO2量，锥形瓶内压强下降，U型管右侧液面可能上升，D正确。8.答案：B解析：由题图可知，甲注射器内没有氧气，而乙注射器内有少许溶解氧，该实验为对比实验，甲组和乙组都是实验组，分别探究的是酵母菌的厌氧呼吸和需氧呼吸，A正确；本实验自变量为有无氧气参与，培养液体积、温度等属于无关变量，对实验结果有影响，需保持相同且适宜，B错误；酵母菌在有氧和无氧条件下均能产生CO2，但是产生速率不同，需氧呼吸产生CO2速率快，甲注射器内酵母菌进行的是厌氧呼吸，而乙注射器内酵母菌先进行的是需氧呼吸，因此一段时间后甲、乙注射器活塞均会上移，但上移距离不同，甲的上移距离小于乙的，C正确；甲培养液中，酵母菌会在无氧条件下产生CO2和酒精，酒精能与含浓硫酸的重铬酸钾溶液反应，使溶液由橙色变成灰绿色，D正确。9.答案：B解析：分析题图可知，实验初期O2含量快速下降，当O2含量低至几乎不再明显变化时，CO2含量仍在不断增多，说明该组实验的酵母菌前期主要进行有氧呼吸，后期主要进行无氧呼吸，A分析正确；t1~t2期间，酵母菌主要进行有氧呼吸，但由于O2含量不断下降，部分酵母菌细胞也会进行无氧呼吸，故培养瓶中增加的CO2来源于酵母菌线粒体基质和细胞质基质，B分析错误；t1时培养液中几乎不含酒精，但是含有大量葡萄糖，t3时培养液中已积累了大量酒精，葡萄糖与酒精均可与酸性重铬酸钾溶液发生反应，检测到灰绿色，C分析正确；当培养瓶中的CO2含量保持稳定时，说明酵母菌停止发酵（细胞呼吸）不再释放CO2，D分析正确。10.答案：D解析：本题考查探究酵母菌呼吸类型和强度的实验。无氧环境的控制可以通过在培养液上层加上一层石蜡油，反应一段时间后再连导管，或者如本实验一样将烧瓶内充满CO2等非O2气体，A正确；红色液面的移动受烧瓶中气体变化的影响，若因物理因素（如温度）的变化导致气体发生改变，实验结果不准确，所以应设对照组进行排除，B正确；题左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致，C正确；检测是否有酒精产生应用酸性重铬酸钾进行检测，D错误。11.答案：（1）甲（2）乙醇（3）浑浊；线粒体；细胞溶胶；1:3解析：（1）甲装置中的第一个锥形瓶连接橡皮球或气泵，是探究酵母菌需氧呼吸的实验装置。乙装置中的第一个锥形瓶是密闭的，是探究酵母菌厌氧呼吸的实验装置。（2）酒精在酸性的5%重铬酸钾溶液中会由橙色变成灰绿色。实验结束时，取少量酵母菌培养液A和培养液B，分别加入酸性的5%重铬酸钾溶液，其中B呈现灰绿色，说明该种呼吸方式的产物有乙醇。（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊，酵母菌需氧呼吸产生CO2发生在第二阶段，场所是线粒体，厌氧呼吸产生CO2的场所是细胞溶胶。需氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6molCO2，厌氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2molCO2假设需氧呼吸产生6molCO2，则需消耗1mol葡萄糖，厌氧呼吸产生6molCO2，则需消耗3mol葡萄糖，即甲、乙装置产生等量的CO2则消耗的葡萄糖质量比是甲：乙=1:3。12.答案：（1）将每个锥形瓶中左侧玻璃管插入液体中，右侧玻璃管远离液面；使左侧锥形瓶的玻璃管远离液面；橙；灰绿（2）有氧（3）绿色植物叶肉细胞中的叶绿体会影响实验观察（4）差速离心法；内膜含较多的与有氧呼吸有关的酶解析：（1）图示探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置中，图一需改进的地方是将每个锥形瓶中左侧玻璃管插入液体中，右侧玻