2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5

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www.ks5u.com 第3节　细胞呼吸的原理和应用 必备知识基础练 进阶训练第一层 知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ‎1.酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。以下是某生物兴趣小组以酵母菌为材料开展的相关实验研究装置，下列说法不正确的是(　　)‎ A．选用A、B、C装置探究酵母菌有氧呼吸方式时的装置顺序是C→A→B B．探究酵母菌有氧呼吸方式时，设置10%NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰 C．利用E装置探究酵母菌呼吸类型，若在实验过程中液滴向左移(不考虑环境因素的影响)，则说明此装置中酵母菌发生了有氧呼吸 D．探究酵母菌无氧呼吸方式时，D瓶需放置一段时间后再连接B瓶，目的是让酵母菌充分繁殖 ‎2．酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是(　　)‎ A．3：4 B．4：3‎ C．1：2 D．2：1‎ ‎3．(多选)检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列描述正确的是(　　)‎ A．如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸 B．如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸 C．无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生二氧化碳 D．酵母菌发酵时产生气体，其发酵液能使重铬酸钾变灰绿色 知识点二 细胞呼吸的类型及过程 ‎4.下列关于人体肌肉细胞内有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是(　　)‎ A．二氧化碳只是有氧呼吸的产物 B．无氧呼吸过程中不会生成ATP C．[H]只在有氧呼吸过程中产生 D．葡萄糖只能作为有氧呼吸的底物 ‎5．下列是细胞呼吸的过程，有关叙述正确的是(　　)‎ A．上述生理过程可以发生在同一细胞内 B．在人体内环境中可以发生①②③过程 C．①②③④都产生ATP，为生命活动供能 D．无线粒体的生物可能发生①②过程 ‎6．(多选)下列选项中，属于有氧呼吸与无氧呼吸的共同点的是(　　)‎ A．所产能量大多数都以热能形式散失 B．都伴随有[H]的产生和消耗 C．都伴随有水的生成 D．都需要多种酶的催化 知识点三 细胞呼吸的影响因素及应用 ‎7.下列关于细胞呼吸原理的应用，错误的是(　　)‎ A．蔬菜和水果的保鲜所需要的条件应为低温、干燥、低氧 B．花盆里的土壤板结后应及时松土透气，以促进根系的有氧呼吸 C．选用松软的“创可贴”包扎伤口的目的是防止厌氧菌大量繁殖 D．在控制通气的情况下，利用麦芽、葡萄、粮食、酵母菌和发酵罐等可以生产各种酒 ‎8．下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间的耗氧量，单位：μL·g－1·h－1)，据表分析，下列说法错误的是(　　)‎ 植物器官 呼吸速率 ‎(O2)‎ 植物器官 呼吸速率 ‎(O2)‎ 胡萝卜 根 ‎25‎ 大麦 种子浸泡 ‎(15h)‎ 胚 ‎715‎ 叶 ‎440‎ 胚乳 ‎76‎ 苹果 果肉 ‎30‎ 叶 ‎266‎ 果皮 ‎95‎ 根 ‎960～1480‎ A.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异 B．大麦种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛 C．不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与功能无关 D．测定大麦种子呼吸速率前先要将种子浸泡，是为了提高种子的含水量 ‎9．(多选)松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法合理的是(　　)‎ A．可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收 B．能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解 C．容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素 D．促进土壤微生物的呼吸作用强度，增加二氧化碳排放 关键能力综合练 进阶训练第二层 一、单项选择题 ‎10．把鼠的肝组织磨碎后离心，细胞匀浆分成a、b、c、d四层。往c层加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，但加入丙酮酸后，马上就有CO2和ATP产生，则c层必定含有 (　　)‎ ‎①线粒体　②核糖体　③细胞质基质　④ADP A．①和③　　B．②和④　　C．①和④　　D．②和③‎ ‎11.‎ 某同学在研究马铃薯块茎无氧呼吸产物时，设计了如下实验：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑，向锥形瓶中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向瓶中充入N2，安装成图示装置。下列说法错误的是(　　)‎ A．锥形瓶中充入N2的目的是制造无氧环境 B．若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞进行的是酒精发酵 C．实验前应对马铃薯块茎碎屑消毒 D．溴麝香草酚蓝水溶液也可以换成澄清的石灰水 ‎12．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：‎ 氧浓度(%)‎ a b c d 产生CO2的量 ‎9 mol ‎12.5 mol ‎15 mol ‎30 mol 产生酒精的量 ‎9 mol ‎6.5 mol ‎6 mol ‎0 mol 分析表中数据可得出的结论是(　　)‎ A．氧浓度为a时，酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B．氧浓度为b时，相同时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的多 C．氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D．氧浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸 二、不定项选择题(每题有一个或多个正确答案)‎ ‎13．如图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，有关叙述正确的是(　　)‎ A．酶2发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体 B．消耗等量的葡萄糖释放的能量中，能量2最多 C．消耗等量的葡萄糖经酶3途径产生的CO2较多 D．酒精是酵母菌的代谢产物，可经自由扩散的方式运出细胞 ‎14．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)‎ A．水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境 B．荔枝在无O2、干燥、零下低温的环境中，可延长保鲜时间 C．马拉松运动时，运动员主要是从无氧呼吸中获得能量 D．高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应 ‎15．(易错题)在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可以判断此过程(　　)‎ A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生乳酸的无氧呼吸 C．一定不是产生酒精的无氧呼吸 D．一定是无氧呼吸 学科素养提升练 进阶训练第三层 ‎16．(学科素养——科学探究)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，将它们与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。‎ 试管编号加入的物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 A B C D E F 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。‎ ‎(1)会产生CO2和H2O的试管有____________，会产生酒精的试管有__________，根据试管__________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号) ‎ ‎(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在____________上的酶无法催化ATP的合成。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。 ‎ ‎17．如图表示某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，请据图回答下面的问题：‎ ‎(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_____________________________________________________。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)O点时，该器官的呼吸作用类型是_____________________________________________________。‎ ‎(4)在O2浓度为10%以下时(不包括O点)，该器官的呼吸类型是________，原因是_____________________________________________________。‎ ‎(5)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，该器官在该点的呼吸类型是________，原因是_____________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(6)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”“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________倍。‎ ‎(7)图中区域OPQ所围成的面积表示的意义是_____________________________________________________。‎ ‎(8)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，更有利于蔬菜的运输。‎ 第3节　细胞呼吸的原理和应用 ‎1．解析： 探究酵母菌的有氧呼吸方式，需连接装置C→A→B,10% NaOH溶液可吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰；澄清石灰水可检测有氧呼吸产物CO2，故A、B正确。E装置中，NaOH溶液会吸收锥形瓶中的CO2，若红色液滴左移，说明有O2消耗，酵母菌进行了有氧呼吸，C正确。探究酵母菌无氧呼吸方式时，D瓶需放置一段时间后再连接B瓶，目的是消耗瓶中的氧气，以保证实验时酵母菌进行无氧呼吸，D错误。‎ 答案：D ‎2．解析：酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分别如下：‎ C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 C6H12O62CO2＋‎2C2H5OH＋能量 有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，都消耗1mol葡萄糖时，共吸收O26mol，产生CO28mol，所以吸入的氧气和产生的CO2的分子数之比为68＝34。‎ 答案：A ‎3．解析：澄清的石灰水用于检测二氧化碳，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此产生的气体使澄清的石灰水变混浊，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误，C正确；溴麝香草酚蓝水溶液也用于检测二氧化碳，因此产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；酵母菌发酵产生CO2，发酵液中含有酒精，能使重铬酸钾变灰绿色，D正确。‎ 答案：CD ‎4．解析：人体肌肉细胞内有氧呼吸的产物是水和二氧化碳，无氧呼吸的产物是乳酸，因此二氧化碳只是有氧呼吸的产物；无氧呼吸的第一阶段会释放少量能量，会生成少量ATP；有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段均产生[H]；有氧呼吸和无氧呼吸的底物均为葡萄糖。‎ 答案：A ‎5．解析：过程③和④分别为产乳酸与产酒精的无氧呼吸过程，不可能发生在同一细胞内；图中①②③过程都发生在细胞内，内环境是细胞的生存环境；呼吸作用第一阶段(过程①)可产生少量能量，过程②可产生大量能量，过程③和④不产生能量；有些好氧菌无线粒体，但是可以进行有氧呼吸，发生①和②过程。‎ 答案：D ‎6．解析：有氧呼吸与无氧呼吸所产能量大多数都以热能形式散失，A正确；细胞内产生[H]的过程为有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段，消耗[H]的过程为有氧呼吸的第三阶段和无氧呼吸的第二阶段，B正确；有氧呼吸第三阶段会有水生成，而无氧呼吸过程中不产生水，C不正确；有氧呼吸与无氧呼吸过程都是一系列的酶促反应，都需要多种酶参与，D正确。‎ 答案：ABD ‎7．解析：蔬菜和水果的保鲜所需要的条件是低温、适当的湿度、低氧，A项错误；花盆里的土壤板结后应及时松土透气，以促进根系的有氧呼吸，抑制根系的无氧呼吸，B项正确；选用松软的“创可贴”包扎伤口的目的是保持有氧的环境，防止厌氧菌大量繁殖，C项正确；在控制通气的情况下，利用麦芽、葡萄、粮食、酵母菌和发酵罐等可以生产各种酒，这是细胞呼吸的应用之一，D项正确。‎ 答案：A ‎8．解析：由表格数据可看出：同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异，A正确；由胚与胚乳的呼吸速率可知：胚的能量代谢较旺盛，B正确；呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱，不同植物的同类器官的呼吸速率不同，与其结构和功能有关，C错误；呼吸作用需要水的参与，而且生化反应也必须在水溶液中进行，所以测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子的含量，D正确。‎ 答案：C ‎9．解析：松土可增加土壤缝隙中空气的含量，使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而促进植物根系对无机盐的吸收，A正确；松土透气有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，B正确；松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素，C正确；松土可增加土壤透气性，促进土壤中好氧微生物的呼吸作用，增加二氧化碳排放，D正确。‎ 答案：ABCD ‎10．解析：分析题干，细胞匀浆经离心后形成4层，这4层分布有不同的细胞器。c层加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，但加入丙酮酸后，马上就有CO2和ATP产生，可以判断出c层含有线粒体，它能利用丙酮酸但不能利用葡萄糖；另外要产生ATP还一定需要ADP作原料。‎ 答案：C ‎11．解析：CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物中不含CO2，即马铃薯块茎细胞不进行酒精发酵。实验前应对马铃薯块茎碎屑消毒，以避免微生物的呼吸作用对实验的干扰。‎ 答案：B ‎12．解析：根据酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分析，有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2，且二者的摩尔数相等。据此判断，当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸；氧浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸；氧浓度为b时，相同时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的少；氧浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵。‎ 答案：D ‎13．解析：题图表示酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的两个过程，酶2催化的是有氧呼吸的第二、三过程，这两个过程发生在酵母菌的线粒体中；消耗等量的葡萄糖释放的能量中，有氧呼吸释放的能量多；有氧呼吸中，一分子葡萄糖产生6分子CO2，而无氧呼吸中，一分子葡萄糖产生2分子CO2；酒精以自由扩散方式运出细胞。‎ 答案：BD ‎14．解析：水稻根细胞主要进行有氧呼吸，若长期进行无氧呼吸，则产生的酒精对根细胞有毒害作用，所以A不正确；荔枝在低氧、湿度适中、零上低温的环境中，可延长保鲜时间，所以B不正确；马拉松运动时，运动员主要是从有氧呼吸中获得能量，无氧呼吸产生的能量很少，所以C不正确；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应，所以D正确。‎ 答案：D ‎15．解析：无氧呼吸产生酒精和CO2或乳酸，有氧呼吸的产物是CO2和H2O，只有产乳酸的无氧呼吸不产生CO2，因此可判定只有B项正确。‎ 答案：B ‎16．解析：(1)有氧呼吸分三个阶段，第一阶段发生于细胞质基质，反应产物为丙酮酸、[H]，并产生少量的能量。第二阶段发生于线粒体基质，反应底物为丙酮酸和水，产物有CO2、[H]，并产生少量的能量。第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与O2发生反应生成H2O，并产生大量能量。无氧呼吸的场所为细胞质基质。酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2，并产生少量能量。试管C中加入了丙酮酸和线粒体，满足有氧呼吸第二和第三阶段的条件，可产生CO2、H2O。试管E中是完整的酵母菌，存在细胞质基质和线粒体，在含有葡萄糖和O2的条件下，可发生有氧呼吸全过程，可产生CO2、H2O。故会产生CO2和H2O的试管是C、E。试管B中有葡萄糖和细胞质基质，无O2，可发生无氧呼吸产生酒精。试管F中是完整的酵母菌，加入葡萄糖后在无O2条件下可进行无氧呼吸产生酒精。故会产生酒精的试管有B、F。B、D、F三支试管可作为一组对照实验来验证酵母菌无氧呼吸的场所，F作为对照组，B、D作为实验组。(2)DNP(2,4二硝基苯酚)对有氧呼吸第三阶段过程无影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散。而有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，所以DNP使分布于线粒体内膜上的酶无法催化ATP的合成。将DNP加入试管E中，只是使酵母菌有氧呼吸第三阶段释放的能量以热能的形式耗散，即阻碍ATP的形成，并不影响葡萄糖的氧化分解。‎ 答案：(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)线粒体内膜　能 ‎17．解析：(1)Q点氧气浓度是0，该点表示无氧呼吸释放的二氧化碳，曲线QR表示CO2总的生成量。随着氧气浓度的增加，无氧呼吸受抑制的作用越来越强，此时由于氧气浓度较低，有氧呼吸过程也很弱，因此细胞呼吸作用产生的二氧化碳急剧下降，从而曲线QR区段CO2‎ 生成量急剧减少。(2)无氧呼吸产生的二氧化碳量＝细胞呼吸产生的二氧化碳量－有氧呼吸释放二氧化碳的量(有氧呼吸产生氧气的量)，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸产生的二氧化碳增加，无氧呼吸受抑制，产生的二氧化碳逐渐减少，P点无氧呼吸完全被抑制，此时无氧呼吸产生的二氧化碳为0。(3)在无氧的条件下(O点)，该器官只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和CO2。(4)根据CO2释放量与O2吸收量的关系可以判断细胞呼吸的方式，当O2浓度小于10%时，CO2的释放量大于O2的吸收量，所以既存在有氧呼吸也存在无氧呼吸。(5)P点时，CO2的释放量等于O2的吸收量，此时无氧呼吸过程完全被抑制，细胞只进行有氧呼吸。(6)BC为有氧呼吸过程氧气的吸收量，等于有氧呼吸过程二氧化碳的释放量，AB表示无氧呼吸产生的二氧化碳的量，AB＝BC说明无氧呼吸产生的二氧化碳与有氧呼吸产生的二氧化碳量相等；由于消耗等量葡萄糖有氧呼吸产生的二氧化碳与无氧呼吸产生的二氧化碳之比是31，那么产生等量的二氧化碳，有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是13。(7)有氧呼吸过程氧气的吸收与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸产生的二氧化碳量＝二氧化碳的生成量－有氧呼吸释放二氧化碳的量(有氧呼吸吸收氧气的量)，因此图中由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的区域OPQ所围成的面积，代表氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量。(8)长途运输新鲜蔬菜时，向塑料袋中充入氮气的目的是降低呼吸强度，减少有机物的消耗；分析题图可知，R点细胞呼吸的强度最低，蔬菜中的有机物消耗最少，此点对应的氧气浓度有利于蔬菜的运输。‎ 答案：(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，而有氧呼吸很弱 ‎(2)如图(点线)所示 ‎(3)无氧呼吸 ‎(4)无氧呼吸与有氧呼吸　CO2的释放量大于O2的吸收量 ‎(5)有氧呼吸　O2的吸收量与CO2的释放量相等 ‎(6)一样多　 ‎(7)无氧呼吸释放的CO2总量 ‎(8)降低呼吸强度，减少有机物的消耗　R