高中人教版生物必修一課時(shí)分層作業(yè)5-3第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

課時(shí)分層作業(yè)十八探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(15分鐘50分)一、選擇題(共6小題,每小題6分,共36分)1.利用如圖所示裝置探究酵母菌的無氧呼吸,正確的操作方法是 ()A.A瓶先敞口培養(yǎng)一段時(shí)間后,再連通B瓶B.A瓶密封后,應(yīng)該立即連通B瓶C.A瓶密封后,培養(yǎng)一段時(shí)間,再連通B瓶D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在B瓶中加入重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精【解析】選C。探究酵母菌的無氧呼吸時(shí),A瓶應(yīng)先密封培養(yǎng)一段時(shí)間,目的是消耗瓶中的氧氣,然后再連通B瓶,A、B錯(cuò)誤,C正確;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在A瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液檢驗(yàn)酒精,顏色由橙色變成灰綠色,D錯(cuò)誤。2.(2019·廣州高一檢測(cè))下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.通過設(shè)置有氧和無氧兩組實(shí)驗(yàn)互為對(duì)照,易于判斷酵母菌的呼吸方式B.實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等C.實(shí)驗(yàn)的因變量是澄清石灰水是否變混濁和加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化D.實(shí)驗(yàn)中將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查,確保不漏氣【解析】選C。生物實(shí)驗(yàn)的原則之一是對(duì)照原則,所以通過設(shè)置有氧和無氧兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行互相對(duì)照,易于判斷酵母菌的呼吸方式,A正確;生物實(shí)驗(yàn)的原則之一是控制單一變量原則,該實(shí)驗(yàn)的自變量是有無氧氣,溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等屬于無關(guān)變量,所以實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等,B正確;有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳,所以實(shí)驗(yàn)的因變量是加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查,確保不漏氣,D正確。3.買罐頭食品時(shí),發(fā)現(xiàn)罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起,請(qǐng)勿選購(gòu)”字樣,引起蓋子鼓起的原因最可能是 ()A.好氧型細(xì)菌呼吸,產(chǎn)生CO2B.厭氧型細(xì)菌呼吸,產(chǎn)生CO2C.乳酸菌呼吸,產(chǎn)生CO2和乳酸D.酵母菌呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O【解題指南】理解“罐頭食品”意味著密閉體系無氧環(huán)境,即進(jìn)行無氧呼吸,“蓋子鼓起”必然是因?yàn)樯蓺怏w導(dǎo)致罐頭內(nèi)壓強(qiáng)增加所致。【解析】選B。好氧型細(xì)菌只進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O,A錯(cuò)誤;厭氧型細(xì)菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生CO2,B正確;乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不生成CO2,C錯(cuò)誤;酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生CO2和C2H5OH,進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2和H2O,D錯(cuò)誤。4.按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分組后,在相同的適宜條件下培養(yǎng)8～10h,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。下列敘述正確的是 ()A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C.丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D.丁組的氧氣消耗量大于乙組【解析】選D。據(jù)題可知,對(duì)酵母菌的處理是破碎細(xì)胞保持細(xì)胞器完整。它與未處理細(xì)胞的差別是細(xì)胞質(zhì)濃度不同,細(xì)胞質(zhì)中酶的濃度不同。破碎細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中酶濃度低,所以反應(yīng)速率較慢,生成的丙酮酸較未破碎細(xì)胞少,所以丁組的氧氣消耗量大于乙組。5.如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置,以下說法中正確的是 ()A.研究細(xì)胞呼吸,不用考慮光照和溫度等條件B.裝置乙在Ⅱ處可檢測(cè)到有酒精生成C.裝置乙中讓Ⅱ與Ⅲ連接意義不大,因?yàn)闊o氧呼吸沒有CO2生成D.裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ處產(chǎn)生的CO2【解析】選B。測(cè)定細(xì)胞呼吸應(yīng)該在適宜條件下進(jìn)行,A錯(cuò)誤;乙表示無氧呼吸裝置,無氧呼吸產(chǎn)物是CO2和酒精,因此裝置乙在Ⅱ處可檢測(cè)到有酒精生成,B正確;酵母菌無氧呼吸有CO2產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收通入空氣中的CO2,避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾,D錯(cuò)誤。6.(2019·揚(yáng)州高一檢測(cè))為探究酵母菌的呼吸方式,某生物社團(tuán)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置(僅示主要部分)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.圖示裝置中存在兩處錯(cuò)誤B.試管甲為實(shí)驗(yàn)組,試管乙為對(duì)照組C.實(shí)驗(yàn)中需控制葡萄糖溶液的濃度以保證酵母菌正常的活性D.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長(zhǎng)短來檢測(cè)CO2的產(chǎn)生速率【解析】選B。圖示裝置中存在兩處錯(cuò)誤:①水浴加熱時(shí),水的液面應(yīng)高于試管中培養(yǎng)液的液面,②試管乙中通入檢測(cè)試劑的導(dǎo)管管口應(yīng)高于培養(yǎng)液的液面,A正確;試管甲、乙都是實(shí)驗(yàn)組,B錯(cuò)誤;為保證酵母菌正常的活性,需要一定濃度的葡萄糖溶液,C正確;CO2通入溴麝香草酚藍(lán)水溶液中,溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃,時(shí)間越短,說明CO2濃度越高,D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn),說法不正確的是 ()A.酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)材料,其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物B.在有氧呼吸的裝置中,可將空氣直接通入酵母菌培養(yǎng)液中C.酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃D.橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下能與酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精反應(yīng)變成灰綠色【解析】選B。本題考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。選用酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)樗谟醒鹾蜔o氧的條件下均能正常生存。酵母菌不論在有氧還是無氧條件下均能產(chǎn)生CO2,為了防止空氣中原有CO2的干擾,所以將空氣先通入盛有NaOH溶液的錐形瓶中,然后再通入酵母菌培養(yǎng)液中。二、非選擇題(共14分)7.某生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如圖的探究實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分析回答:若想探究的問題是:酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO2,現(xiàn)提供若干套(每套均有數(shù)個(gè))實(shí)驗(yàn)裝置,如圖a～d所示。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào),并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)。有氧條件下的裝置順序:________(用箭頭和圖中序號(hào)表示);無氧條件下的裝置順序:________(用箭頭和圖中序號(hào)表示)。

(2)裝置中c瓶的作用是__________________________,

b瓶中澄清的石灰水還可用____________代替。

(3)在溫度和pH都相同的情況下,影響酵母菌細(xì)胞呼吸方式的外界因素主要是______________。

【解析】(1)探究酵母菌有氧呼吸需要的裝置是c→a→b,NaOH溶液的作用是吸收空氣中的CO2。探究酵母菌無氧呼吸的裝置是d→b。(2)NaOH溶液的作用是吸收空氣中的CO2,排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾;b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替。(3)在溫度和pH都相同的情況下,影響酵母菌細(xì)胞呼吸方式的外界因素主要是氧氣。答案:(1)c→a→b(或c→b→a→b)d→b(2)吸收空氣中的CO2,排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾溴麝香草酚藍(lán)水溶液(3)氧氣(20分鐘50分)一、選擇題(共5小題,每小題6分,共30分)1.下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn),說法錯(cuò)誤的是 ()A.測(cè)定酵母菌的呼吸速率時(shí),應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作B.測(cè)定酵母菌的呼吸速率時(shí),應(yīng)該在黑暗環(huán)境中進(jìn)行C.在無氧呼吸的裝置中,需將酵母菌培養(yǎng)液反應(yīng)一段時(shí)間后再將導(dǎo)管通入澄清石灰水中D.酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)材料,其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物【解析】選B。測(cè)定酵母菌的呼吸速率時(shí),應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作,以保證釋放的二氧化碳全部來自酵母菌,A正確;光照強(qiáng)度不會(huì)影響呼吸速率,因此該實(shí)驗(yàn)不需要在黑暗條件下進(jìn)行,B錯(cuò)誤;無氧呼吸的裝置中,應(yīng)封口將酵母菌培養(yǎng)液反應(yīng)一段時(shí)間后再將導(dǎo)管通入澄清石灰水中,這是為了消耗掉瓶中的氧氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境,C正確;酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)材料,其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物,D正確。2.下列有關(guān)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是 ()A.可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液替代澄清的石灰水來檢測(cè)酒精的生成B.通入的空氣需先經(jīng)NaOH溶液處理的目的是吸收空氣中的CO2C.酵母菌培養(yǎng)液的濾液中加入酸性重鉻酸鉀后都將變?yōu)榛揖G色D.實(shí)驗(yàn)證明了酵母菌在有氧和無氧條件下都能生成CO2和酒精【解析】選B?？捎娩鬻晗悴莘铀{(lán)水溶液替代澄清的石灰水來檢測(cè)CO2的生成,用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)酒精的生成,A錯(cuò)誤;通入的空氣需先經(jīng)NaOH溶液處理的目的是吸收空氣中的CO2,B正確;酵母菌培養(yǎng)液的濾液中加入酸性重鉻酸鉀后若有酒精生成才會(huì)變?yōu)榛揖G色,否則不變色,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)證明了酵母菌在有氧和無氧條件下都能生成CO2,只有在無氧條件下才生成酒精,D錯(cuò)誤。3.請(qǐng)據(jù)圖回答:經(jīng)數(shù)小時(shí)后,U形管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況。(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的正常生命活動(dòng),瓶口密封,忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響) ()A.A處上升,B處下降 B.A、B兩處都下降C.A處下降,B處上升 D.A、B兩處都不變【解析】選C。由于小白鼠進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗O2,產(chǎn)生CO2,產(chǎn)生的CO2被氫氧化鈉吸收,則導(dǎo)致容器內(nèi)的氣體體積減小,所以A處下降、B處上升。4.圖示為乙醇發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)裝置圖,滴管下部裝有酵母菌與蘋果汁的混合液,試管中裝滿水。下列敘述中錯(cuò)誤的是 ()A.試管中裝滿水有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察B.試管中裝滿水為實(shí)驗(yàn)裝置提供無氧環(huán)境C.若向混合液中通入空氣,則乙醇發(fā)酵會(huì)受抑制D.實(shí)驗(yàn)過程中丙酮酸被氧化分解產(chǎn)生乳酸和CO2【解析】選D。乙醇發(fā)酵的產(chǎn)物是乙醇和CO2,試管中裝滿水有利于觀察CO2的產(chǎn)生,A正確。試管中裝滿水可以隔絕空氣,為實(shí)驗(yàn)裝置提供無氧環(huán)境,B正確。氧氣會(huì)抑制無氧呼吸的過程,因此若向混合液中通入空氣,則乙醇發(fā)酵會(huì)受抑制,C正確。實(shí)驗(yàn)過程中葡萄糖被氧化分解產(chǎn)生乙醇和CO2,D錯(cuò)誤。5.如圖是酵母菌無氧呼吸實(shí)驗(yàn)示意圖。其中X、Y、Z分別代表(BTB是溴麝香草酚藍(lán)的英文縮寫) ()A.石蠟油、CO2、藍(lán)色 B.蒸餾水、CO2、黃色C.蒸餾水、CO2、藍(lán)色 D.菜油、CO2、黃色【解題指南】解答本題時(shí)注意以下兩點(diǎn):(1)注意題干中“無氧呼吸實(shí)驗(yàn)”。(2)明確溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測(cè)的對(duì)象是CO2?！窘馕觥窟xD。酵母菌無氧呼吸實(shí)驗(yàn)過程中,可在發(fā)酵液表面滴加油滴形成油膜來制造無氧環(huán)境;CO2通入溴麝香草酚藍(lán)水溶液后,顏色由藍(lán)變綠再變黃,故D項(xiàng)正確。二、非選擇題(共20分)6.(能力挑戰(zhàn)題)(2019·南通高一檢測(cè))某生物研究小組為了驗(yàn)證酵母菌在無氧或缺氧條件下才能產(chǎn)生酒精,他們依據(jù)“酒精具有還原性,可使酸性重鉻酸鉀變?yōu)榛揖G色”的原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖。分析回答:(1)A裝置中滴加石蠟油的目的是________________。

(2)A、D裝置中“注射器”的作用是________________。

(3)實(shí)驗(yàn)10min后,從A、D兩裝置中各抽取2mL溶液,加入酸性重鉻酸鉀溶液后搖勻,均出現(xiàn)了灰綠色。甲、乙兩同學(xué)對(duì)于D裝置出現(xiàn)灰綠色提出了不同的解釋:甲同學(xué)認(rèn)為D裝置也產(chǎn)生了酒精;乙同學(xué)認(rèn)為是D裝置中的葡萄糖未消耗完導(dǎo)致的。①甲同學(xué)解釋的依據(jù)是______________________________________________________________。

②乙同學(xué)解釋的依據(jù)是______________________________________________________________,若設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷此依據(jù)是否正確,其基本思路是_________________________________________________。

③若實(shí)驗(yàn)結(jié)果是乙同學(xué)分析的原因?qū)е碌?則實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)如何改進(jìn)?__________________________________________________________________________。

【解析】(1)據(jù)圖分析,本實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證酵母菌在無氧或缺氧條件下才能產(chǎn)生酒精,圖中A為無氧呼吸裝置,D為有氧呼吸裝置,A裝置中滴加石蠟油的目的是隔絕空氣,營(yíng)造無氧環(huán)境。(2)裝置中如有酒精產(chǎn)生,則應(yīng)儲(chǔ)存在A、D裝置中,因此A、D裝置中“注射器”的作用是便于取等量樣液用于檢測(cè)是否產(chǎn)生酒精。(3)裝置D為有氧呼吸裝置,正常情況下,無酒精的產(chǎn)生。①甲同學(xué)認(rèn)為D裝置也產(chǎn)生了酒精,原因可能是供氧不足或局部缺氧導(dǎo)致酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。②而乙同學(xué)認(rèn)為是由于D裝置中的葡萄糖未消耗完導(dǎo)致的,原因是未消耗完的葡萄糖具有還原性,也可能使重鉻酸鉀溶液變灰綠色。若設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷此依據(jù)是否正確,直接向2mL葡萄糖溶液中加入酸性重鉻酸鉀溶液,觀察顏色變化,如會(huì)