内容正文:
训练(十) 细胞呼吸的影响因素及
探究细胞呼吸方式的实验拓展
(建议用时:50分钟 满分:50分)
(选择题1~7题每题2分,8~10题每题3分,共23分)
[基础巩固]
1.(2024·安徽适应性测试)下列有关细胞呼吸及其原理应用的叙述,错误的是( )
A.乳酸发酵会产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的物质
B.酵母菌无氧呼吸会产生使酸性的橙色重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质
C.黏土掺沙有利于农作物根细胞有氧呼吸,促进根系生长
D.地窖中甘薯的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度,有利于贮藏
2.(2025·广东佛山联考)生物学的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列有关叙述正确的是( )
A.种子入库前的干燥脱水处理能减小种子中结合水与自由水的比值
B.相对于玉米种子,等质量的花生种子萌发时需要更多氧气,宜浅播
C.在密闭的环境中,O2浓度越低,CO2浓度越高,贮藏粮食的效果越理想
D.制作面包时加入酵母后应始终维持密封状态,以利于酵母菌产生更多的CO2
3.(2025·广东佛山质检)粮食储备在古代中国是基本国策,有关仓窖的法令渊源久远。唐《仓库令》记载,租粮受纳入仓的程序和规定中,“皆令干净”为首要要求;出仓时“每出一屋一窖尽”,意思是必须出尽一窖才能打开动用下一个仓窖的粮食。下列叙述错误的是( )
A.入仓时晒“干”粮食,降低了种子中自由水含量
B.入仓时粮仓和粮食“净”可减少虫害滋生
C.仓库密闭是为了防止种子进行呼吸作用
D.出仓时避免多次开启仓窖可减少粮食变质腐烂
4.(2025·重庆巴蜀检测)如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.如果试剂甲是溴麝香草酚蓝溶液,现象Ⅰ是由蓝变黄再变绿
B.条件Y下,线粒体利用丙酮酸的速率与其周围的O2浓度有关
C.相同的葡萄糖在条件X下生成的ATP较少,原因是大部分能量留存在物质b中
D.该探究实验中运用的科学方法是设置对比实验
5.(2025·广东实验中学检测)如图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。在一次测量种子呼吸强度的实验中,实验开始时U形管X侧与Y侧的液面相平,然后每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度,以下关于该实验的分析,正确的是( )
A.为排除物理因素对实验的影响,需用等量清水代替氢氧化钾溶液作对照
B.此实验的目的是测定种子萌发时有氧呼吸及无氧呼吸的速率
C.一定时间后右侧液面高度不再变化说明种子细胞呼吸完全停止
D.实验所用种子应先进行消毒处理
6.(2025·广东珠海联考)在科学研究中,对生物的呼吸方式和呼吸反应物可通过呼吸熵(RQ)来推测。RQ是指单位时间内生物进行呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗的氧气量的比值。某种微生物以葡萄糖为呼吸反应物,测定其RQ值,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A点时,该微生物只进行无氧呼吸,且产物中有酒精
B.AB段,该微生物的无氧呼吸逐渐减弱
C.BC段,该微生物的无氧呼吸消耗的葡萄糖逐渐减少
D.C点后,该微生物的无氧呼吸速率等于有氧呼吸速率
7.(2025·福建福州模拟)某科研人员利用草莓探究温度对其呼吸作用的影响,实验以密闭容器中草莓果实的CO2生成速率作为检测指标,结果如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.0.5 ℃时与细胞呼吸作用有关的酶的活性低于25 ℃时
B.实验过程中O2含量减少,导致CO2生成速率降低
C.随着时间的推移,草莓果实细胞可能产生酒精
D.12~24 h,0.5 ℃时草莓果实细胞的呼吸速率大于25 ℃时的呼吸速率
[能力提升]
8.(2025·江西上饶联考)乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸,黄瓜品系A耐低氧能力强,而品系B对低氧逆境敏感。低氧胁迫处理的第3天,测定品系A根系中ADH的活性显著高于对照组,LDH活性无显著变化,而品系B根系中LDH活性显著提高,ADH的活性变化不大。下列相关说法正确的是( )
A.黄瓜品系A根系在低氧条件下的呼吸终产物是CO2和酒精
B.以葡萄糖为呼吸反应物,产物分别为乳酸和酒精时,均伴随CO2的产生
C.推测ADH活性增强应有利于低氧条件下黄瓜品系A的生长
D.低氧胁迫条件下,黄瓜品系A和品系B细胞呼吸的途径不同
9.(2025·河北衡水模拟)某生物兴趣小组将足量且等量的苹果果肉分别放在不同O2浓度的密闭黑暗容器中,1 h后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,结果如下表所示。下列分析正确的是( )
O2浓度
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收
量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放
量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
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.O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生的ATP越多
C.O2浓度为3%时,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍
D.贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
10.(2024·辽宁适应性测试)将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48 h(处理组)后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采摘后算起,每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值,得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是( )
A.曲线中比值大于1时,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.第20天对照组蓝莓产生的乙醇量低于CO2处理组
C.第40天对照组蓝莓无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
11.(15分)涝害是制约牡丹生长发育的重要因素,为提高涝害下牡丹的抗逆性,科研人员利用甲、乙两个品种的牡丹进行实验,研究了淹水胁迫下外源钙对这两种牡丹呼吸代谢的影响,其部分结果如下表所示。回答下列问题:
得分
酒精含量/ (μmol·L-1)
处理
处理
时间/天
1
8
16
24
甲
淹水
0.10
0.70
1.62
2.86
淹水+CaCl2
0.09
0.61
1.18
2.35
乙
淹水
0.00
1.30
2.20
3.21
淹水+CaCl2
0.11
1.05
1.73
2.74
(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时,其产生能量的场所主要是________,而遭遇了淹水胁迫后,牡丹根细胞会产生酒精和CO2,可使用澄清石灰水或________________溶液来检测CO2。
(2)据表分析,在淹水胁迫下,甲、乙两个品种的牡丹根细胞的酒精含量与处理时间之间最可能呈现的关系均为_________________________________,其中抗淹水胁迫能力更强的牡丹品种是________。
(3)施加CaCl2能否改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种的毒害?________(填“能”或“不能”),作出此判断的理由是__________________________________________。
(4)现欲进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹淹水胁迫下的呼吸代谢影响,请完善下列实验的设计思路。
组别
1
2
3
4
实验
处理
一定量的蒸
馏水+乙
等量的外
源钙+乙
__a__
__b__
①表中a、b处的实验处理分别是_______________________________、______________________。
②培养一段时间后,检测各组的__________并做记录。
12.(12分)(2025·西安五校联考)如图是检测气压变化的密闭装置,反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂,关闭活栓后,U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。
得分
某同学利用如图装置探究某种微生物的细胞呼吸方式,取甲、乙两套该密闭装置设计实验。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)。
(1)请补充下表有关内容:
装置
反应瓶中加入的材料
小杯中加入的材料
液面高度变化的含义
甲
一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL
适量的NaOH溶液
a.______________________________________________________________________
乙
b.______________________________________________________________________
c.______________________________________________________________________
细胞呼吸时CO2的释放量与O2消耗量的差值
(2)将甲、乙装置均置于28 ℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性),60 min 后读数。请补充下表有关内容:
预期实验结果
微生物的细胞呼吸方式
甲
乙
上升
不变
d.________________________________________________________________________________________________________________________________________________
e.____________________________
下降
只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸
上升
下降
f.____________________________
g.____________________________
不变
只进行产生乳酸的无氧呼吸
答案与精析
训练(十) 细胞呼吸的影响因素及
探究细胞呼吸方式的实验拓展
1.A 二氧化碳会使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,乳酸发酵不会产生二氧化碳,即乳酸发酵不会产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的物质,A错误;酵母菌无氧呼吸会产生酒精,使酸性的橙色重铬酸钾溶液变为灰绿色,B正确;黏土掺沙会增加氧气含量,有利于农作物根细胞有氧呼吸,有利于根系吸收无机盐,从而促进根系生长,C正确;地窖中甘薯的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度,可以抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,有利于贮藏,D正确。
2.B 种子入库前干燥脱水处理,使自由水含量减少,种子中结合水与自由水的比值增大,A错误;玉米种子营养物质中淀粉含量比较高,花生种子中脂肪含量比较高,由于相同质量的糖类和脂肪有氧呼吸时脂肪耗氧量大,所以花生种子耗氧更多,宜浅播,B正确;在密闭环境中,O2浓度应该保持较低水平,但浓度过低,会使无氧呼吸增强,所以不是O2浓度越低,贮藏效果越好,C错误;酵母菌是兼性厌氧微生物,有氧呼吸也会产生CO2,因此做面包时加入酵母菌后不需要维持密封状态,D错误。
3.C 入仓时晒“干”粮食,降低了种子中自由水含量,此时细胞代谢减弱,种子抗逆能力会增强,以便于更好的储存粮食,A正确;入仓时粮仓和粮食“净”不利于害虫的生存,可减少虫害滋生,B正确;仓库密闭是为了降低种子的有氧呼吸作用,C错误;出仓时避免多次开启仓窖可减少种子的呼吸作用,防止粮食变质腐烂,D正确。
4.A 产生水的呼吸方式为有氧呼吸,所以条件Y为有氧条件,物质a为CO2,可用溴麝香草酚蓝溶液检测,条件X应为无氧条件,物质b为酒精。如果试剂甲是溴麝香草酚蓝溶液,现象Ⅰ是由蓝变绿再变黄,A错误。
5.D 需用等量的浸泡过的死亡的种子代替装置中的活种子设置对照组,A错误;种子有氧呼吸吸收氧气,释放CO2,CO2被氢氧化钾吸收,所以右侧液面升高,所以可以测定有氧呼吸速率,无氧呼吸不吸收氧气,CO2被氢氧化钾吸收,所以液面不会变化,所以不能测定无氧呼吸速率,B错误;一段时间后右侧液面高度不再变化,说明种子有氧呼吸完全停止,但是无氧呼吸仍在进行,无氧呼吸释放CO2被氢氧化钾吸收,不会导致液面变化,C错误;为排除微生物呼吸作用对实验结果的影响,需要先进行消毒处理,D正确。
6.C A点时,该微生物能进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误;AB段RQ逐渐增大,说明无氧呼吸逐渐增强,B错误;C点后,该微生物只进行有氧呼吸,D错误。
7.D 分析纵坐标的数值可知,12~24 h,0.5 ℃时草莓果实细胞的呼吸速率小于25 ℃时,D错误。
8.C 据题干信息分析,黄瓜品系A根细胞中含有乳酸脱氢酶(ADH),也含有乙醇脱氢酶(LDH),因此在氧气不充足的条件下,进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精,低氧条件下也能进行有氧呼吸,则也应有CO2和H2O生成,A错误;产生乳酸的无氧呼吸,没有CO2生成,B错误;据题干信息可知,在低氧胁迫条件下,黄瓜品系A中ADH的活性显著提高,LDH活性无显著变化,说明ADH活性增强有利于低氧条件下黄瓜品系A的生长,C正确;据题干信息分析,黄瓜品系A和品系B都存在两种酶,因此细胞呼吸的途径相同,D错误。
9.D 分析表格数据可知,苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%时,CO2的释放量大于O2的吸收量,故此时苹果果肉可进行有氧呼吸和无氧呼吸;苹果果肉细胞在O2浓度为5%~25%时,CO2的释放量和O2的吸收量相等,只进行有氧呼吸,A错误。据表可知,当O2浓度达到20%时,再增加O2浓度,有氧呼吸强度不再增加,故并非O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多,B错误。O2浓度为3%时,依据有氧呼吸反应式可知,有氧呼吸消耗0.3 mol O2,产生0.3 mol CO2,需要葡萄糖0.05 mol,剩余的CO2=0.5-0.3=0.2(mol)由无氧呼吸产生,依据无氧呼吸反应式可知,产生0.2 mol CO2需要葡萄糖0.1 mol,因此可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的2倍,C错误。据表分析,贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件,此时CO2的释放量最少,有机物的消耗最少,D正确。
10.B 蓝莓有氧呼吸O2的吸收量与CO2的释放量相等,无氧呼吸不吸收氧只释放CO2,CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,A不符合题意。第20天,处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,只进行有氧呼吸;对照组比值大于1,存在无氧呼吸,因此对照组产生的乙醇量高于CO2处理组,B符合题意。第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,无氧呼吸消耗的葡萄糖多,C不符合题意。储藏10天后,处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组,说明贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理48 h,能一定程度上抑制其在贮藏时的无氧呼吸,D不符合题意。
11.解析:(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时,其能量主要来源于有氧呼吸,主要场所是线粒体(内膜);检测CO2除用澄清石灰水外,还可以用溴麝香草酚蓝溶液。(2)分析表格可知,无论是哪个品种的牡丹,在淹水后随着时间的延长,牡丹根细胞的酒精含量都逐渐增加。对比而言,甲品种的酒精积累量较少,不容易导致根细胞死亡,抗淹水胁迫能力更强。(3)分析表格可知,与未施用CaCl2相比,施用CaCl2后,甲、乙两个品种牡丹细胞内的酒精含量均有不同程度下降,因此施加CaCl2能改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种牡丹的毒害。(4)实验分析:
答案:(1)线粒体(内膜) 溴麝香草酚蓝 (2)随着处理时间的延长,牡丹根细胞的酒精含量逐渐增加 甲 (3)能 与未施用CaCl2相比,施用CaCl2后,甲、乙两个品种牡丹细胞内的酒精含量均有不同程度下降
(4)①等量的外源物质X+乙(与后一空顺序可调换) 等量的外源钙和外源物质X+乙 ②酒精含量
12.(1)a.细胞呼吸氧气的消耗量 b.一定浓度葡萄糖溶液,微生物悬浮液各1 mL c.等量蒸馏水 (2)d.只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 e.不变 f.既进行有氧呼吸,又进行产生酒精和CO2的无氧呼吸 g.不变
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