【生物】2020届一轮复习人教版第三单元素能提升课2　细胞呼吸的相关实验作业

【生物】2020届一轮复习人教版第三单元素能提升课2　细胞呼吸的相关实验作业

素能提升课2　细胞呼吸的相关实验 ‎1．细胞呼吸速率的测定 ‎(1)实验装置。‎ 装置甲　　　　 装置乙　‎ ‎(2)实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。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)注意事项。‎ ‎①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。‎ ‎②对照组的设置：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，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。‎ ‎③若选用绿色植物做实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。‎ ‎2．根据液滴移动情况探究细胞呼吸方式 ‎(1)实验装置。‎ 装置甲　　　　装置乙 装置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸作用所产生的CO2‎ ‎，红色液滴移动的距离代表种子细胞呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表种子细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。‎ ‎(2)实验分析。‎ 现象 结论 甲装置 乙装置 液滴左移 液滴不动 只进行有氧呼吸 液滴不动 液滴右移 只进行无氧呼吸 液滴左移 液滴右移 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 ‎3.探究细胞呼吸过程场所的实验(一般是探究第二阶段的场所)：常见方法是用离心的方法把动物细胞的细胞质基质和线粒体分开，分别加入丙酮酸，检测CO2的产生。‎ ‎[例1]　(2019·长沙模拟)某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用的毛细管横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25 ℃水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是(　　)‎ 实验时间/min ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ 液滴移动距离 ‎0‎ ‎32.5‎ ‎65‎ ‎100‎ ‎130‎ ‎162.5‎ ‎/mm A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动 B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3·min－1‎ C．如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D．增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中 解析：题图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动，A项错误；在20～30 min内氧气的平均吸收速率为(130－65)×1÷10＝6.5(mm3·min－1)，B项正确；果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动，C项错误：对照实验中应将装置中的果蝇幼虫换成等数量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D项错误。‎ 答案：B ‎[例2]　(2019·襄阳调研)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入①～⑥试管中，加入不同的物质，进行了如下表所示的实验。‎ 类别 细胞质基质 线粒体 酵母菌 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ 葡萄糖 ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 丙酮酸 ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ 氧气 ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。‎ 下列有关叙述中，不正确的是(　　)‎ A．会产生酒精的试管有②⑥‎ B．会产生CO2和H2O的试管有③⑤‎ C．试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所 D．试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所 解析：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸，有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生在细胞质基质中。由表格可知，①试管在细胞质基质中，提供丙酮酸和氧气，不能进行呼吸作用，②试管在细胞质基质中，提供葡萄糖，进行了无氧呼吸，能够产生酒精和CO2，③试管在线粒体中，提供丙酮酸和氧气，能够进行呼吸作用的第二、三阶段，能产生水和CO2，④试管在线粒体中，提供葡萄糖，不能进行呼吸作用，⑤试管中有酵母菌、葡萄糖和氧气能进行有氧呼吸，⑥试管中有酵母菌、葡萄糖能进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。酒精是在无氧情况下，在细胞质基质中产生，会产生酒精的是②⑥，A正确；有氧情况下丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段产生CO2和H2O，会产生CO2和H2O的试管只有③⑤，B正确；根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。‎ 答案：C ‎1．(2019·重庆模拟)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置，下列说法正确的是(　　)‎ A．装置甲中液滴左移，装置乙中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B．装置甲中液滴不移动，装置乙中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸 C．装置甲中液滴左移，装置乙中液滴不移动，说明酵母菌死亡 D．装置甲中液滴左移，装置乙中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸 解析：装置甲中液滴左移，装置乙中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误，D正确。装置甲中液滴不移动，装置乙中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；装置甲中液滴左移，装置乙中液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸，C错误。‎ 答案：D ‎2．(2019·宁德模拟)下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子A，使水检压计左右平齐，关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5 mL O2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新齐平时所用的时间。下列说法错误的是(　　)‎ A．用注射器向广口瓶中注入5 mL O2后要立刻关闭夹子B B．测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值 C．小鼠在25 ℃时的呼吸速率高于10 ℃时的呼吸速率 D．NaOH溶液的作用是排除小鼠呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰 解析：用注射器向广口瓶中注入5 mL O2后要立刻关闭夹子B，以确保广口瓶中O2的准确数量；测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值，以减小误差；小鼠是恒温动物，25 ℃时的呼吸速率低于10℃时的呼吸速率；NaOH溶液可吸收小鼠呼吸作用产生的CO2，以排除对实验结果的干扰。‎ 答案：C ‎3．(2019·贵阳检测)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。下列说法正确的是(　　)‎ 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CO2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 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发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，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 ‎4.(2019·大连模拟)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验，取200 mL不同温度的无菌水倒入培养瓶，然后加入15 g葡萄糖及5 g干酵母，混匀后放在相应温度下水浴保温，实验进行20 min，观察现象如下表；回答下列问题：‎ 组别 处理方法 实验现象 ‎1‎ 冰水(0 ℃)‎ 没有气泡产生 ‎2‎ 凉水(10 ℃)‎ 只能看到少量气泡 ‎3‎ 温水(30 ℃)‎ 产生气泡，由慢到快，由少到多 ‎4‎ 热水(55 ℃)‎ 始终没有气泡产生 ‎(1)分析表格中实验现象，其根本原因是温度影响了____________，从数据中分析________(填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。‎ ‎(2)实验3的装置中最初液滴未移动，在15 min后液滴缓慢向____________(填“左”或“右”)移动，整个过程细胞中产生该气体的场所有________。‎ ‎(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同，但原理不同，老师建议他进行实验验证，请简要写出实验思路：__________________________。若________________________，则证明他的观点是正确的。‎ 解析：(1)温度影响酵母细胞内酶的活性，进而影响无氧呼吸强度。从表中数据判断，该实验中30 ℃时气体产生量最快、最多，但不能确定酵母菌发酵的最适温度。(2)实验3‎ 的装置中最初液滴未移动，说明进行有氧呼吸，氧气消耗量等于二氧化碳产生量；在15 min后液滴缓慢向右移动，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1中酶致使活性较低，空间结构不变，实验组4中酶在高温下变性失活，验证该假设，可将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生，则证明假设正确。‎ 答案：(1)酵母细胞内酶的活性　不能　(2)右　线粒体基质和细胞质基质　(3)将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况　实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生