1、高考生物一轮复习精品案 第9课时 专项突破 酵母菌和植物呼吸问题第9课时 专项突破 酵母菌和植物呼吸问题 突破点一、与酵母菌有关的其它实验1、密闭容器中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸实验考查有氧呼吸和无氧呼吸中气体的的变化量，在有氧呼吸过程中，产生的二氧化碳量和消耗的氧气量相等，而在无氧呼吸过程中，不消耗氧气，但释放出二氧化碳。实验装置中有不同的溶液，水不吸收二氧化碳，NaOH溶液吸收二氧化碳。装置甲：小试管内装清水，装置乙：小试管内装NaOH溶液（1）若酵母菌只进行有氧呼吸，装置甲中小液滴位置不变，因为其中气体量不变；装置乙中小液滴左移，原因是消耗氧气，而产生的二氧化碳又被NaOH吸收，容器内气
2、体体积减小。（2）若酵母菌只进行无氧呼吸，装置甲中小液滴右移，因为其中气体量增加；装置乙中小液滴位置不变，原因是无氧呼吸产生的二氧化碳被NaOH吸收，气体体积仍然不变。（3）若酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，则甲、乙两个装置均有变化，甲装置中液滴右移，乙装置中液滴左移。实际上，甲装置可理解为检测是否进行无氧呼吸，乙装置为检测是否进行有氧呼吸。酵母菌只所以能有不同的呼吸方式，原因是装置内气体中氧气的含量不同，若其中氧气充足，则实验阶段只进行有氧呼吸，若其中氧气含量不足，则实验过程中前期进行有氧呼吸，后期进行有氧呼吸。若氧气含量极低或无氧气，则只进行无氧呼吸。例1、右图是某同学为了研究酵母菌
3、的无氧呼吸所制作的一个实验装置。开始时锥形瓶中装有质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。实验过程中，刻度玻璃管中的有色液滴会向右移动。表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的液滴右移的距离（单位：cm）。请判断下列有关叙述不正确的是（ ） A.实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸处理，以除去氧气和灭菌B.表中数据可以表示酵母菌无氧呼吸所产生的CO2的量C.在一定范围内，随着温度升高，酵母菌的无氧呼吸强度越来越大D.35最有利于酵母菌的无氧呼吸，随着实验的进行，液滴右移的速率越来越大【解析】从实验装置看，容器中除了培养液，空气中充满了氮气，因此，是要研究酵母菌的无氧呼吸，要除去
4、氧气，同时为了避免其它微生物对实验的影响，也要对其进行灭菌，这两个目的都可以通过加热实现，因此A正确。无氧呼吸产生二氧化碳引起气体体积增大，有色液滴右移，B项也正确。在035范围内，液滴右移距离增大，说明无氧呼吸逐渐增强，C项也正确。D项，题中五组实验中，35C是最有利于无氧呼吸的，在整体范围内并不一定，可能会高于35C，也可能在2035C之间，并且对35C的数据分析，5分钟后不一定保持这样的速度，会随着培养液中葡萄糖的浓度下降而降低。【答案】D变式1、一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个保温瓶中，并用带有两个孔的塞子封口，酵母葡萄糖溶液的温度随时间慢慢地升高，指示剂的颜色也开始改变（该指示剂
5、遇酸变红）。下列判断正确的是A保温瓶内的温度将一直保持稳定不变B保温瓶中氧气的含量对酵母菌呼吸作用的类型没有影响C实验可用来测定酵母菌呼吸作用释放热量的变化D指示剂变色的情况与保温瓶中空气的量无关，与葡萄糖的量有关【解析】由于细胞呼吸产热，温度将会升高；含氧量高时，可以进行有氧呼吸，氧含量低或无氧时，只能进行无氧呼吸，指示剂变色情况首先要考虑呼吸类型，即要看空气的含氧量。【答案】C突破点二、有关酵母菌呼吸的计算酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都可以释放出二氧化碳，包括大多数植物器官和细胞也是这样，因此，在研究酵母菌的呼吸问题时，计算是常见的题型。分析时，常用的数据关系有：有氧呼吸 氧气消耗：二氧化碳
6、释放：葡萄糖消耗=6：6：1无氧呼吸 二氧化碳释放：酒精产生：葡萄糖消耗=2：2：1例2、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，假设每一个酵母菌在相同时间里消耗了等量的葡萄糖，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为6：7，这是因为有（）的酵母菌在进行有氧呼吸。A. B. C. D. 【解析】此题的出发点是:每一个酵母菌消耗了等量的葡萄糖,即在相同时间里酵母菌不论进行无氧呼吸还是进行有氧呼吸的消耗的葡萄糖相等。根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学方程式计算。吸进的氧气与释放的二氧化碳之比为6：7，则有氧呼吸产生的二氧化碳为6，消耗的葡萄糖则为1，无氧呼吸产生的二氧化碳为1，消耗的葡萄糖为1/2，则可推断出进行
7、有氧呼吸的酵母菌占2/3。 【答案】D变式2、有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列叙述错误的是 ( )氧浓度（%）abcd产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6molBa值应当为0C氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酒精发酵Dd浓度时只进行有氧呼吸突破点三、酵母菌和植物呼吸作用曲线上图是酵母菌在不同氧浓度条件下细胞呼吸释放的二氧化碳曲线。曲线ABCE是酵母菌细胞呼吸释放的二氧化碳量，而曲线DCE是酵母菌细胞呼吸消耗的氧
8、气量。（1）氧气浓度低于D时，酵母菌只进行无氧呼吸。（2）DC段，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸（3）曲线DCE也可以表示有氧呼吸释放的二氧化碳（4）C点后，只进行有氧呼吸（5）E点后，随氧气浓度增大，有氧呼吸不再增强（6）AC段，无氧呼吸逐渐减弱例3、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，右图为通入不同浓度氧气后，酒精和二氧化碳的生成曲线。（1）d点CO2的来源是_。（2）当0O2%b时，酵母菌的呼吸作用类型是_。（3）根据酵母菌的呼吸状况分析，b点的意义是_。（4）在O2% = a时，瓶内进行无氧呼吸的酵母菌分解的葡萄糖占全部酵母菌分解的葡萄糖的_，瓶内葡萄糖的消耗量为_mol。（5）当O2
9、% = c时，瓶内CO2释放量（mol）与O2吸收量（mol）之比为_。【解析】图中两条曲线，分别表示酒精和二氧化碳的生成，酒精的生成来自无氧呼吸。d点时，氧含量为0，且二氧化碳释放量等于酒精产生量，因此，只进行无氧呼吸。当氧气浓度为b时，酒精生成量为0，这样，当氧气浓度大于0，小于b时，酵母菌概进行无氧呼吸，又进行无氧呼吸。当氧气浓度为a时，酒精产生量为6mol，二氧化碳释放量为18mol，可知无氧呼吸消耗的葡萄糖为6/2=3mol，有氧呼吸消耗的葡萄糖为（18-6）/6=2mol，共消耗葡萄糖5mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖占3/5。氧气浓度为c时，细胞只进行有氧呼吸，氧气消耗量与二氧化碳释
10、放量之比为1：1【答案】（1）无氧呼吸（2）有氧呼吸和无氧呼吸（3）无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸（4）3/5（5）1：1变式3、如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是：A氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等【解析】最适合储藏该器官的条件是二氧化碳释放量最少的，应是图的氧浓度在c左右，氧浓度为b时，二氧化碳释放量为8，氧气消耗量为3，有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5，有氧呼吸释放的二氧化碳为5，葡萄糖消耗量为2
11、.5；无氧呼吸最弱的应是只进行有氧呼吸的状态，即氧浓度为d时。【答案】B课时作业1按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是（ ）实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液50mL破碎细胞(细胞器完整)甲25mL75mL无氧乙25mL75mL通氧50mL未处理丙25mL75mL无氧丁25mL75mL通氧A甲组不产生CO2而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组【解析】首先要注意有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，两者的能量转换率不同，有氧呼吸的能量转换率明显高于无氧呼吸；在表中实
12、验条件下，完整的细胞的破损的细胞的代谢强度是不同的，包括有氧呼吸和无氧呼吸。【答案】D2下图中曲线a表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量的变化，曲线b表示有氧呼吸释放的CO2量的变化，则表示无氧呼吸释放的CO2量的变化是下图中的（ ）【解析】随氧气浓度增大，无氧呼吸减弱【答案】B3有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是（ ）氧浓度(%)abcd产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
13、Bb浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率Cc浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Dd浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸【解析】通过有氧呼吸和无氧呼吸总反应式可知，若CO2等于产生酒精的量，则说明此时酵母菌只进行无氧呼吸，而当CO2量大于酒精的量时，则说明此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，通过计算可知b浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，c中67.7%的酵母菌进行酒精发酵，d中无酒精产生，则说明此时酵母菌只进行有氧呼吸。【答案】D4将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：变化量/O2浓度01%2%3%5%7%
14、10%15%20%25%O2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.80.8CO2释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.80.8下列有关叙述中正确的是（ ）A苹果果肉细胞在O2浓度为0%3%和5%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件CO2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳【解析】苹果果肉细胞在O2浓度为1%3%时，有氧气的吸收，说明也进行着有氧呼吸；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生的应是酒精和CO2；在O2浓度为5%时，有氧呼吸最弱，且
15、不进行无氧呼吸(O2吸收量与CO2释放量相等)，是贮藏苹果的适宜环境条件。【答案】B5.现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和二氧化碳如图所示。则在氧气浓度为a时（ ）A.酵母菌只进行无氧呼吸不进行有氧呼吸B.用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5C.酵母菌有氧呼吸消耗9mol氧气D.有氧呼吸与无氧呼吸释放能量的比例是12【解析】由图数据和细胞呼吸的反应式可计算出酵母菌既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸；用于无氧呼吸的葡萄糖比例为2/3；有氧呼吸消耗的氧气为9mol。【答案】C6.如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：(1)图中
16、曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)P点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由_。【解析】解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，A点有
17、氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。【答案】(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制(2)氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量(3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图所示(4)一样多1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗R此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少7某研究性小组利用酵母菌做了如下实验，请就他们的实验步骤、现象和结果，回答相应问题：注：a.本实验所用的酵母液是由5%的葡萄糖溶液+10克酶母干粉搅拌而成。bBTB试剂在不同pH的溶液中呈现不同的颜色，当pH7时为蓝色。(1)
18、利用该实验装置研究的问题是_，酵母菌是本实验恰当的实验材料，因为_。(2)观察1、2试管的颜色变化，一段时间后两个试管的实验现象是_。本实验中选用BTB试剂检测的代谢产物是_，此外甲、乙试管中还分别有_(物质)生成。(3)在制作葡萄酒的实验中，将葡萄浆加入发酵瓶的装量不要超过2/3，此操作是依据上述实验_。【答案】(1)探究酵母菌的呼吸方式酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存(是兼性厌氧型)(2)均变黄，2号试管较1号试管黄色深CO2酒精(C2H5OH)、水(H2O)(酒精和水顺序颠倒不得分)(3)酵母菌在有氧时代谢旺盛，增殖快，在无氧时发酵产生酒精8.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进
19、行了如下的探究实验。请分析作答：(1)甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置，如图(AD)所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号：_；无氧条件下的装置序号：_。装置中C瓶的作用是_，B瓶中澄清的石灰水还可用_代替。(2)乙兴趣小组利用图所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置(假设该装置编号为)如何设计？_。请预测与结论相符合的现象，并填写下表：序号装置中红色液滴的
20、移动现象装置装置结论1A_b不移动只进行有氧呼吸2c不移动D_只进行无氧呼吸3E_F_既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸若酵母菌消耗的O2为3mol，而释放的CO2为9mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_倍。【解析】(1)在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO2时，检验产生的CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO2，所以实验装置的顺序为CAB(或CBAB)。在无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要DB即可。(2)在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型。在设计对
21、照实验时，可以将10%NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置。若酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的CO2被NaOH溶液吸收，导致装置内气压下降，液滴左移；若酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO2被NaOH溶液呼吸，不会引起装置内气压的改变，液滴不动。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗1mol氧气产生1molCO2，消耗1/6mol葡萄糖；根据无氧呼吸的反应式可知，每产生1molCO2需消耗1/2mol葡萄糖。根据题目信息，消耗3molO2，释放CO29mol，可知有氧呼吸产生CO2为3mol，无氧呼吸产生CO2为6mol。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/2mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为3mol。故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。【答案】(1)CAB(或CBAB)DB吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案亦可)溴麝香草酚蓝水溶液(不可有错别字)(2)装置除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置相同a向左移d向右移e向左移f向右移6
