第三单元 第8讲　细胞呼吸的原理和应用-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考生物新编大一轮总复习，单选（人教A版）

第8讲　细胞呼吸的原理和应用 [课标要求]　1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。,2.活动：探究酵母菌的呼吸方式。 考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 2．实验过程 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。 (2)设计对比实验 ①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是除去空气中的CO2。 ②乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽瓶中原有的氧气。 ③CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。 ④酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%～97%)，并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 3．实验现象 条件 澄清石灰水的变化/ 出现变化的快慢 重铬酸钾— 浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊程度高/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊程度低/慢 出现灰绿色 4.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。 【易错辨析】 (1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。(×) (2)在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。(×) (3)检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液检测。(√) (4)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水的混浊程度判断细胞呼吸的方式。(√) (5)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。(√) (6)对比实验一般是两个或两个以上的实验组与对照组相对比。(×) 【长句应答】 1．(必修1P90问题探讨)利用酵母菌生产葡萄酒时，酒精含量不会一直增加，当达到12%～16%时，发酵就停止了，其原因最可能是酵母菌在无氧及其他条件合适的情况下，随着发酵产物(如酒精)增多，营养物质减少及酸碱度发生变化等，其繁殖速度逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终会停止。 2．(必修1P90探究·实践)重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理在日常生活中可以有什么用处，请举一例。 提示：这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是让司机呼出的气体直接接触到经硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色。 1．细胞呼吸材料的选择和处理 (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)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液在使用前需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成的干扰。 2．实验注意事项 (1)实验装置 甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验，设置的是有氧、无氧条件。 (2)无关变量控制 ①有氧装置中空气先通过NaOH溶液的目的是消除空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。 ②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。 考向　探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理、过程和结果分析 1．(2021·广东卷)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　　) A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2 C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布 D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 解析：选D　检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入到试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。 2．(2018·天津卷)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O