實驗4-探究酵母菌細胞呼吸的方式(解析版)

實驗4探究酵母菌細胞呼吸的方式核心知識回顧1、選擇酵母菌為實驗材料的原因：酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于生物。酵母菌進行有氧呼吸能產生CO2和水，進行無氧呼吸能產生酒精和CO2。2、產物的檢測試劑現象(顏色變化)CO2澄清的變水溶液色→色→色酒精在條件下，使用色的溶液橙色→色實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋溶液)。(2)檢測CO2產生的多少的裝置如圖所示。ABCDEA瓶加入的試劑是，其目的是。

C瓶和E瓶加入的試劑是澄清(或水溶液)，其作用是。D瓶應封口放置一段時間后，再連通E瓶，其原因是。再連通E瓶，就可以確保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚藍水溶液)的CO2是酵母菌的無氧呼吸所產生的。上圖左右兩組實驗為實驗，有氧和無氧條件下的實驗都為組。(3)檢測酒精的產生：從A、B中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g的溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。4、實驗現象條件澄清石灰水的變化/出現變化的快慢重鉻酸鉀的濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁程度/快無變化乙組(無氧)變混濁程度/慢出現色5、實驗注意事項由于也能與酸性重鉻酸鉀反應發(fā)生顏色變化，因此，應將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長以耗盡溶液中的。【答案】1、兼性厭氧型2、石灰水渾濁溴麝香草酚藍藍綠黃酸性橙重鉻酸鉀灰綠色3、(1)葡萄糖(2)NaOH吸收空氣中的CO2石灰水溴麝香草酚藍檢測是否有CO2生成耗盡D瓶中的氧氣對比實驗(3)重鉻酸鉀濃硫酸4、高低灰綠5、葡萄糖葡萄糖核心知識辨析1、探究酵母菌細胞呼吸的方式，可用酵母菌培養(yǎng)液的渾濁程度為觀察指標(2021遼寧)(×)辨析：酵母菌有氧呼吸產生CO2和水，無氧呼吸產生CO2和酒精，所以探究酵母菌細胞呼吸的方式，觀察指標是培養(yǎng)液的濾液能否使重鉻酸鉀轉變成灰綠色，2、在厭氧發(fā)酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由藍色變成灰綠色(2020江蘇)(×)辨析：高中生物學中的顏色反應總結1、斐林試劑檢測可溶性還原糖：還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀。2、蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ檢測脂肪：蘇丹Ⅲ+脂肪→橘黃色；蘇丹Ⅳ+脂肪→紅色3、雙縮脲試劑檢測蛋白質：蛋白質+雙縮脲試劑→紫色4、碘液檢測淀粉：淀粉+碘液→藍色5、DNA+二苯胺→藍色6、臺盼藍使死細胞染成藍色7、酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。8、CO2的檢測：CO2可以使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠在變黃。9、染色體(或染色質)的染色：染色體容易被堿性染料(如甲紫溶液或醋酸洋紅溶液)染成深色。3、本實驗中需控制的無關變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等(√)辨析：本實驗的自變量是有無氧氣，溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等都屬于無關變量，無關變量需控制相同且適宜。4、在有氧和無氧條件下的實驗分別是對照組和實驗組(×)辨析：實驗中沒有設置對照組和實驗組，該實驗是對比實驗，有氧和無氧條件下都是實驗組。5、橙色的重鉻酸鉀溶液在堿性條件下遇酒精變?yōu)榛揖G色(×)辨析：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下遇酒精變?yōu)榛揖G色.6、配制酵母菌培養(yǎng)液時，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鮮食用酵母(×)辨析：配制酵母菌培養(yǎng)液時，葡萄糖溶液煮沸后，等葡萄糖溶液冷卻后再加入新鮮食用酵母，否則由于溫度過高殺死酵母菌。高考真題剖析1、(2021遼寧高考真題)下列有關中學生物學實驗中觀察指標的描述，正確的是()選項實驗名稱觀察指標A探究植物細胞的吸水和失水細胞壁的位置變化B綠葉中色素的提取和分離濾紙條上色素帶的顏色、次序和寬窄C探究酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌培養(yǎng)液的渾濁程度D觀察根尖分生組織細胞有絲分裂紡錘絲牽引染色體的運動A、A B、B C、C D、D參考答案：B解析：在植物細胞質壁分離和復原的實驗中，細胞壁伸縮性很小，位置基本不變，主要是以原生質層的位置做觀察指標，A錯誤；綠葉中色素的提取和分離，觀察指標是濾紙條上色素帶的顏色、次序和寬窄，B正確；探究酵母菌細胞呼吸的方式，觀察指標是培養(yǎng)液的濾液能否使重鉻酸鉀轉變成灰綠色，C錯誤；觀察根尖分生組織細胞有絲分裂，細胞在解離的時候已經死亡，看不到紡錘絲牽引染色體的運動，D錯誤。2、(2021江蘇卷)生物學實驗常呈現“五顏六色”的變化。下列實驗中溶液顏色變化的敘述正確的是()A、在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由無色變成磚紅色B、在厭氧發(fā)酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由藍色變成灰綠色C、在DNA溶液中加入二苯胺試到，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色D、在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后逐漸變成紫色參考答案：C解析：斐林試劑為藍色而非無色，A錯誤；重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，由橙色變成灰綠色，B錯誤；DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴條件下變?yōu)樗{色，C正確；雙縮脲試劑檢測蛋白質，不能檢測氨基酸，D錯誤。限時訓練A組(選擇題為單選)1、為探究酵母菌細胞呼吸的方式，某同學用有關材料設計如圖所示的裝置，A瓶注入煮沸的質量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液1L；B、C瓶注入未經煮沸的質量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液1L；向A、B瓶中加入等量的酵母菌培養(yǎng)液，C瓶中不加入酵母菌培養(yǎng)液；向A瓶中注入液體石蠟；3個瓶中放入溫度計，并用棉團塞住瓶口，以固定溫度計并保證保溫瓶通氣。下列有關說法錯誤的是()A、A瓶中的溶液煮沸并注入液體石蠟油的主要目的是殺死雜菌B、24h后溫度計的讀數B＞A＞C，說明了酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸C、倒掉石蠟油，聞一聞A瓶內有酒味，說明酵母菌無氧呼吸時能產生酒精D、C瓶是對照組，A、B瓶是實驗組參考答案：A精析：A瓶中的溶液煮沸并注入液體石蠟油的主要目的是保證無氧條件，故A錯誤。2、甲、乙兩組同學擬用下面裝置探究細胞在有氧和無氧條件下CO2的產生量，為此展開了如下討論。你認為其中最不合理的觀點是()A、圖中A用以除去充入的CO2，以所充氣體中是否含氧作為自變量而不是是否充氣B、若圖中B是酵母菌培養(yǎng)液，因其在不同條件下繁殖速度不同影響實驗，可換成蘋果小塊C、圖中C若是溴麝香草酚藍溶液，可用變色所用的時間比較CO2的產生量D、若在有氧、無氧條件下產生等量的CO2，說明在兩種條件下底物的消耗量相等參考答案：D精析：在有氧呼吸的過程中，每消耗1mol的葡萄糖就會消耗6molO2，同時產生6molCO2，在無氧呼吸過程中，每消耗1mol的葡萄糖，會產生2molCO2，若在有氧、無氧條件下產生等量的CO2，說明無氧條件下底物的消耗量多于有氧條件下底物的消耗量，D錯誤。3、在下圖3個密閉裝置中，分別放入質量相等的三份種子：消毒且剛萌發(fā)的小麥種子、未消毒剛萌發(fā)的小麥種子及未消毒剛萌發(fā)的花生種子。把三套裝置放在隔熱且適宜條件下培養(yǎng)，下列有關敘述中錯誤的是()A．當a和b玻璃管中的水珠開始移動時，分別記錄其移動速率va和vb，則va＜vbB．如果b和c中都消耗了等質量的有機物，記錄溫度計讀數為Tb和Tc，則Tc＞TbC．如果b和c中都消耗了等質量的有機物，記錄水珠移動距離Lb和Lc，則Lb＜LcD．如果a和c中都消耗了等質量的有機物，記錄溫度計讀數為Ta和Tc，則Ta＞Tc參考答案：D精析：裝置a和裝置b形成對照實驗，裝置b中含有微生物，消耗更多的氧氣，所以裝置b中消耗的氧氣多，產生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以裝置b向左移動的速率快，分別記錄其移動速率Va和Vb，則Va＜Vb，A正確；裝置b和裝置c形成對照，裝置b中分解的有機物是淀粉，裝置c中分解的有機物是脂肪，小麥種子中主要是淀粉，花生種子中主要含脂肪，脂肪分子中含氧元素比糖類(淀粉)少，其氧化分解時，需要的氧氣比糖類(淀粉)氧化分解時多，產生的熱量比糖類(淀粉)氧化分解時多，如果b和c中都消耗了等質量的有機物，則c中消耗的氧氣多，產生的熱量多，記錄溫度計讀數為Tb和Tc，則Tc＞Tb，B正確；小麥種子中主要是淀粉，花生種子主要含脂肪，脂肪分子中含氧元素比糖類(淀粉)少，其氧化分解時，需要的氧氣比糖類(淀粉)氧化分解時多，產生的熱量比糖類(淀粉)氧化分解時多，如果b和c中都消耗了等質量的有機物，則c中消耗的氧氣多，氣體體積減少的多，記錄水珠移動距離Lb和LC，則Lb＜LC，C正確；a和c相比較，由于小麥種子中主要是淀粉，花生種子中主要含脂肪，脂肪中含氧元素比糖類(淀粉)少，其氧化分解時，需要的氧氣比糖類(淀粉)氧化分解時多，產生的熱量比糖類(淀粉)氧化分解時多，如果b和c中都消耗了等質量的有機物，則c中消耗的氧氣多，產生的熱量多，記錄溫度計讀數為Ta和Tc，則Tc＞Ta，D錯誤。4、如圖所示，將等質量的正在萌發(fā)的小麥種子，分別放在內有一杯等體積的NaOH溶液或蒸餾水并用塞子塞緊的兩個瓶中，各瓶分別與一個水銀流體壓力計相連接，由壓力計水銀柱升高的高度可以測量出某種氣體的變化量。開始時兩個水銀流體壓力計的水銀柱a、b高度一致。將裝置放在適宜的條件下使種子萌發(fā)，過一段時間后，會發(fā)現a、b高度是()A．a>bB．a=bC．a≥bD．a<b參考答案：D精析：由有氧呼吸的反應式可知，有氧呼吸吸收的氧氣與釋放的二氧化碳的量相等，與a相連的瓶內裝有蒸餾水，對二氧化碳沒有吸收作用，所以瓶內氣壓不變，所以a不動；與b相連瓶中裝有NaOH，能吸收吸收有氧呼吸釋放的二氧化碳，因此瓶內氣壓下降，b升高，故D選項是正確的.B組(選擇題為不定項)1、如圖是探究有活性的水稻種子呼吸作用的實驗裝置。下列敘述正確的是()A、將種子浸透是為了增加種子細胞中結合水的含量，從而增強種子的代謝作用B、實驗開始時，紅色小液滴位于0刻度處，在其他條件適宜的情況下，一段時間后，紅色小液滴將向左移動C、小液滴停止移動后，種子的呼吸作用方式是有氧呼吸D、為驗證紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起，需另設放置煮熟冷卻的種子的對照實驗裝置參考答案：BD精析：將種子浸透的作用是增加種子細胞中自由水的含量，從而增強種子的代謝作用，提高其呼吸作用，A錯誤；小液滴停止移動后，說明其不再消耗氧氣，即進行無氧呼吸，C錯誤。2、為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中O2和CO2相對含量變化見下圖。下列有關分析錯誤的是()A、t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B、t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時慢C、若降低10℃培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短D、實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色參考答案：BC精析：在t1→t2時刻，單位時間內氧氣的減少速率越來越慢，說明酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A正確；t3時刻，培養(yǎng)液中氧氣的含量不再發(fā)生變化，說明酵母菌基本不再進行有氧呼吸，此時主要進行無氧呼吸，t1和t3產生CO2的速率基本相同，因此t3時，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1時快，B錯誤；圖示所給溫度是最適溫度，此時酶的活性最高，反應速率最快，因此若降低溫度，氧氣相對含量達到穩(wěn)定時所需要的時間會變長，C錯誤；據圖可知，酵母菌進行了無氧呼吸，無氧呼吸過程會產生酒精，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應后變成灰綠色，D正確。3、某生物興趣小組對萌發(fā)的種子的細胞呼吸方式進行了探究，實驗裝置如下圖所示。實驗開始后觀察著色液滴的變化。回答下列問題：(1)質量分數為20%的NaOH溶液的作用為________。在裝置中分別放置100粒萌發(fā)的小麥種子，若裝置1中的著色液滴向________(填“左”或“右”)移動，裝置2中的著色液滴不移動，則說明此時萌發(fā)的小麥種子的細胞呼吸方式為______________。(2)若裝置1中的著色液滴不移動，裝置2中的著色液滴移動，則此時萌發(fā)的小麥種子的細胞呼吸方式為________________。裝置2開始后一段時間內移動速度逐漸加快，則說明小麥種子______________________________。(3)若在裝置中分別放置100粒萌發(fā)的玉米種子，實驗進行一段時間后，裝置1、2的著色液滴都不再移動，且玉米種子仍然保持生物活性，則可推測此時的細胞呼吸產物是______。(4)為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的實驗誤差，應如何設置對照組？__________。參考答案：(1)吸收CO2左有氧呼吸(2)無氧呼吸無氧呼吸強度增強(3)乳酸(4)其他條件不變，將種子滅活解析：(1)20%的NaOH溶液的作用為吸收CO2；在裝置中分別放置100粒萌發(fā)的小麥種子，若此時萌發(fā)的小麥種子的細胞呼吸方式為有氧呼吸，消耗氧氣，則裝置1中的著色液滴向左移動，裝置2著色液滴不移動，說明細胞呼吸釋放CO2的體積等于消耗O2的體積。(2)如果裝置1中的著色液滴不移動，說明不消耗氧氣；裝置2中著色液滴移動，說明細胞呼吸釋放CO2的體積大于細胞呼吸消耗O2的體積，因此小麥種子只進行無氧呼吸。裝置2中的著色液滴開始一段時間內移動速度逐漸加快，則說明小麥種子無氧呼吸強度增強。(3)若在裝置中分別放置100粒萌發(fā)的玉米種子，實驗進行一段時間后，裝置1、2的著色液滴都不再移動，且玉米種子仍保持生物活性，說明細胞呼吸既不消耗氧氣，也不釋放二氧化碳，因此可推測此時的細胞呼吸產物是乳酸。(4)為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的實驗誤差，應設置對照組：其他條件不變，將種子滅活。4、右圖表示的是測定保溫桶內溫度變化的實驗裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具：保溫桶(500mL)、溫度計、活性干酵母、質量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。實驗假設：酵母菌在有氧條件下呼