——酵母菌呼吸类型，酵母菌呼吸产物的鉴定，酵母菌呼吸装置
前情提要：
关键词：呼吸方式、溴麝香草酚蓝水、重铬酸钾溶液、颜色变化 难度系数：★★★★ 重要程度：★★★★
基础回顾：
考点内容 要求 考纲解读 1、理解酵母菌呼吸方式的判断 探究酵母菌的呼吸方式 Ⅱ 2、知道酵母菌呼吸产物的鉴定 3、理解实验流程 考点一览：
考点一、 实验原理
（1）酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。
（2）CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
（3）橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
考点二、 实验流程
技能方法：
1、实验装置分析：
（1）甲图中氢氧化钠溶液的作用
吸收空气中的二氧化碳，保证通入石灰水的气体中的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中CO2对实验结果的干扰。
（2）保证乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的无氧呼吸方法
实验开始时，应将D瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的CO2全部是由酵母菌无氧呼吸产生的。
（3）在实验过程中发现甲组石灰水变浑浊，很快又变澄清的原因
后续通入的CO2会和刚产生的碳酸钙沉淀反应，形成了碳酸氢钙，因而石灰水变混浊后，很快又变澄清。如用溴麝香草酚蓝水溶液检测，就可避免这种现象。
3、实验的鉴定试剂及现象 试剂 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾溶液 鉴定对象 CO2 CO2 实验现象 变混浊（据变混浊程度可确定CO2多少） 蓝→绿→黄（据变色的时间快慢确定CO2的多少） 橙色→灰绿色（酸性条件） 酒精 【技巧点拨】细胞呼吸速率的测定
（1）实验装置
（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，刻度管内的液滴左移。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）误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③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，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。
【课堂巩固】
1． 下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是（ ）
A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2 B．在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除CO2 C．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等 D．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式 【答案】D
【解析】由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，但有氧呼吸产生CO2速率快，可通过观察澄清石灰水变混浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，而不是通过观察石灰水是否变混浊。所以D项错误。
2．将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是（ ）
A．甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸 B．乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 C．丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少 D．丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体 【答案】D
3． 有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，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 产生CO2的量 30 mol
b 9 mol c d 12．5 mol 15 mol 产生酒精的量 0 mol 下列叙述错误的是（ ） A．氧浓度为a时只进行有氧呼吸 B．b值对应的氧浓度为零
9 mol 6．5 mol 6 mol C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵 【答案】D
【解析】根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，b时只进行无氧呼吸，c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9（mol），消耗葡萄糖1．5 mol，无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。
4．关于探究细胞呼吸方式的实验，以下说法不正确的是（ ） A．如果实验对象为酵母菌，装置密闭，则检测用的澄清的石灰水变混浊 B．如果实验对象为乳酸菌，装置密闭，则检测用的澄清的石灰水不变混浊
C．酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸时消耗等量葡萄糖时，溴麝香草酚蓝溶液变蓝的时间不同
D．如果实验对象为乳酸菌，装置密闭，可以使橙色的重铬酸钾溶液变成灰绿色 【答案】D
5．检测酵母菌细胞呼吸作用的产物，下列描述正确的是（ ）
A．如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，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溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸 C．酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾变灰绿色 D．无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2 【答案】D
【解析】澄清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浑浊，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸；溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸；酵母菌发酵时能产生二氧化碳；酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸均能产生二氧化碳。
6．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 葡萄糖 丙酮酸 氧气 细胞质基质 A － ＋ ＋ B ＋ － － 线粒体 C － ＋ ＋ D ＋ － － 酵母菌 E ＋ － ＋ F ＋ － － 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 下列说法正确的是（ ） A．会产生酒精的是B
B．会产生CO2和H2O的试管只有C C．A试管中会有CO2产生
D．根据试管B、D、F的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 【答案】D
CO2，D试管中加入葡萄糖，不能被线粒体利用，不能进行呼吸作用。E、F试管中加入酵母菌，酵母菌属于兼性厌氧菌，E试管中有葡萄糖和氧气，酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和水，F试管中加入葡萄糖但没有氧气，酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和CO2。综合上述分析，能产生酒精的是B、F试管；能产生CO2和水的是C、E试管；根据试管B、D、F的实验结果判断出酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质。
【课后提升】
1．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。下列分析中，正确的是（ ）
实验时间/min 10 15 20 25
30 35 液滴移动距离/mm 0 32.5 65 100 130 162.5 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6．5mm3/min
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
2．在下图3个密闭装置中，分别放入质量相等的三份种子：消毒且刚萌发的小麦种子、未消毒刚萌发的小麦种子及未消毒刚萌发的花生种子。把三套装置放在隔热且适宜条件下培养，下列有关叙述中错误的是（ ）
A．当a和b玻璃管中的水珠开始移动时，分别记录其移动速率va和vb，则va＜vb
B．如果b和c中都消耗了等质量的有机物，记录温度计读数为Tb和Tc，则Tc＞Tb
C．如果b和c中都消耗了等质量的有机物，记录水珠移动距离Lb和Lc，则Lb＜Lc
D．如果a和c中都消耗了等质量的有机物，记录温度计读数为Ta和Tc，则Ta＞Tc
3．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如下。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始
时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化。（忽略其他原因引起的容积变化）下列有关说法不正确的是（ ）
A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量
B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸 D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵
4．某同学在研究马铃薯块茎无氧呼吸的产物时，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，装置示意图如图。下列说法不正确的是（ ）
A．向锥形瓶中充入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
5．下图是探究酵母菌呼吸方式的装置，下列相关叙述错误的是（ ）
A．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸 B．假设装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 C．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置一和装置二的液滴均不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
6．甲、乙两个活动小组利用下图所示装置探究酵母菌细胞呼吸作用，下列叙述不正确的是（ ）
A．B装置用来检测CO2，还可以用溴麝香草酚蓝水溶液代替
B．甲组利用图Ⅰ装置探究酵母菌的有氧呼吸情况，则装置序号为C—A—B C．若乙组实验中发现装置Ⅱ的液滴不移动，则酵母菌只进行有氧呼吸
D．乙组利用图Ⅱ装置探究酵母菌的呼吸作用类型，必须设置对照实验装置Ⅲ，用等量清水代替NaOH溶液，其他条件不变
7．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 葡萄糖 丙酮酸 氧气 细胞质基质 A － ＋ ＋ B ＋ － － 线粒体 C － ＋ ＋ D ＋ － － 酵母菌 E ＋ － ＋ F ＋ － － 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的形式耗散，表明DNP使分布在________________的酶无法合成ATP。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。
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