第二章 探究实践五 探究酵母菌细胞呼吸的方式（配套教参）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（人教版）

⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔 行种植两种高矮不同的作物。 关于这些措施，下列说法合理的是 ) A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开 花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼 吸作用强度 解析：A[①果实、蔬莱低温存放是为了降低呼吸 作用强度；②春化处理可以促进某些植物的开花； ③风干处理后，减少了种子的水分从而减弱细胞呼 吸，降低有机物的消耗，且抑制微生物的生长繁殖， 延长储藏时间；④通过对光周期的处理可以调节植 物的开花时间；⑤合理密植可以充分利用光照，提 高光合作用效率；⑥间作种植可以提高土地利用 率。综上可知，A选项正确。] 3.我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的 生产、生活经验，并在实践中应用。下列对生产和 生活中的一些经验措施涉及的有关原理的分析，不 合理的是 ( 探究实践五 探究酵母菌细 教材夯实 1.实验原理 有氧→H0澄清石灰水 C02 ·变浑浊（现象） 酵母菌 呼吸 →蓝→绿→黄 无氧→CO2一溴麝香草酚蓝溶液 →酒精 橙色重铬酸钾溶液 →灰绿色（现象） (酸性条件下) 2.实验流程 (1)酵母菌培养液的配制：取20g新鲜的食用酵母菌， 分成两等份，分别放入锥形瓶A(500mL)和锥形 瓶B(500mL)中。分别向瓶中注入240mL质量 分数为5%的葡萄糖溶液。 (2)组装实验装置 ①有氧条件装置 接橡皮球 (或气泵) A 品鳞琴骏薯腴 溶液 ②无氧条件装置 酵母菌 培养液 澄清的石灰水 6 第二单元细胞的能量供应和利用 选项 经验措施 原理分析 低温降低酶活性，呼吸作 果实、蔬菜等 用减弱，减少了有机物 低温储存 消耗 种子晒干后 主要减少自由水含量，降 B 储藏 低呼吸作用强度 喜阴喜阳的农：提高农作物的光能利用 C 作物间行种植率，使农作物增产 D 增施农家肥提植物吸收农家肥中的有 高农作物产量机物，提高光合作用速率 解析：D[低温条件下酶的活性低，呼吸作用减 弱，减少了有机物消耗，因此果实、蔬莱等应低温储 存，A正确；自由水与结合水的比值高时，细胞代谢 旺盛，种子晒干后储藏可以减少自由水，从而减弱 细胞呼吸，降低有机物的消耗，B正确；间行种植， 即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高 矮不同（喜阳喜阴）的作物，主要目的是提高光能利 用率，使农作物增产，增加经济效益，C正确；增施 农家肥可以通过微生物的分解作用，将农家肥分解 产生无机盐，增大CO2浓度，提高作物的光合作用 速率，植物不能直接吸收有机物，D错误。] 胞呼吸的方式 对应学生P63 (3)细胞呼吸产物的检测 〔a.使澄清的石灰水变浑浊， 浑浊程度越高，产生的CO2越多 O2的 ① b.使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变 检测 绿再变黄，变化所需时间越短， 产生CO2越多 ②酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶 液会与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 注意事项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)如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用 对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行 消毒处理。 (3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶 液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼 吸作用对实验结果造成干扰。 问题探究当 1.在探究酵母菌的呼吸方式的实验过程中，研究无氧 呼吸的装置在开始时溴麝香草酚蓝溶液不变色的 原因是什么？ 答案：瓶内在进行有氧呼吸，消耗的氧气和产生的 CO2相等，并没有CO2排到溴麝香草酚蓝溶液中。 高考总复习生物学 2.实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置 对照组？ 答案：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而 是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照 得出实验结论。 3.当培养液中CO)2相对含量不变时，不确定培养液 中葡萄糖是否耗尽，请设计一个实验方案，以探究 培养液中葡萄糖是否耗尽，请写出实验的基 本思路。 答案：取适量的培养液，用斐林试剂检测培养液中 是否含有还原糖。 应用训练 1.为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某研究小组利用图 中a、b、c、d装置进行实验。下列有关叙述错误 的是 酵母菌 澄清 10%的 酵母菌 培养液 石灰水 NaOH溶液 培养液 a b c d A.探究无氧呼吸时d装置组装后应立即连接b装 置观察现象 B.可用溴麝香草酚蓝溶液替代b瓶判断酵母菌是 否产生C) C.探究有氧呼吸可以选择的装置及连接顺序为c→ b-→a→b D.取d瓶液体加入酸性重铬酸钾可用于检测是否 有酒精产生 解析：A[探究无氧呼吸时d装置组装后应封口 放置一段时间，消耗完装置中原有的氧气后，再连 通盛有澄清石灰水的锥形瓶b,A错误；CO2可使 澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝 变绿再变黄，因此可用溴麝香草酚蓝溶液替代b瓶 判断酵母菌是否产生CO,,B正确；需氧呼吸需要 消耗氧气，产生二氧化碳，故若探究需氧呼吸可选 择的装置及连接顺序为c(除去空气中的二氧化碳) →b(检测空气中的二氧化碳是否除净)→a→b(检 测二氧化碳)，C正确；装置中酵母菌进行无氧呼 吸可产生酒精，鉴定酒精时，从d瓶中取少许培养 液，加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化来判断 有无酒精产生，D正确。] ·70 2.某研究小组通过检测密闭装置的气压变化来探究 酵母菌的细胞呼吸类型，实验设计如图所示。关闭 活栓后，U形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体 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气体体积变化）。下列相 关叙述错误的是 活栓 参考点 一活栓 参考点 葡萄糖溶液 葡萄糖溶液 活酵母菌 活酵母菌 调节螺旋 一物质X (d星 调节螺旋 -NaOH溶液5mL 甲组 乙组 A.甲组中物质X为5mL蒸馏水，为校正误差需增 设丙组：将甲组酵母菌换成死酵母菌 B.若甲组右侧液面下降，乙组右侧液面上升，说明 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C.若甲组右侧液面下降，乙组右侧液面不变，说明 酵母菌进行产酒精的无氧呼吸 D.若甲组右侧液面不变、乙组右侧液面升高，c瓶 中加入酸性重铬酸钾后溶液呈灰绿色 解析：D[甲组中物质X为5mL蒸馏水，该装置 中若只进行有氧呼吸，则右侧液面高度不会发生变 化，若只进行无氧呼吸，则会引起右侧液面下降，而 乙组中由于二氧化碳被NaOH吸收，因而气压下 降，若进行有氧呼吸会使右侧液面上升，若进行无 氧呼吸，则右侧液面不会发生改变，结合两图中的 液面变化可确定酵母菌呼吸类型，实验中为校正误 差需增设丙组：将甲组酵母菌换成死酵母菌，其他 条件同甲组，A正确；结合A项分析可知，若甲组 右侧液面下降，则说明此时酵母菌进行无氧呼吸， 同时乙组右侧液面上升，说明此时酵母菌进行了有 氧呼吸，综合分析可知酵母菌同时进行有氧呼吸和 无氧呼吸，B正确；若甲组右侧液面下降，则说明此 时酵母菌进行无氧呼吸，同时乙组右侧液面不变， 说明酵母菌进行产酒精的无氧呼吸，C正确；若甲 组右侧液面不变，说明进行的是有氧呼吸，同时乙 组右侧液面升高，说明酵母菌进行有氧呼吸，综合 分析可知，此时酵母菌只进行有氧呼吸，因此，℃瓶 中加入酸性重铬酸钾后溶液不会出现灰绿色， D错误。] 真题考法~素养演练 对应学车 [真题研析门一浸润素养 [例](2024·山东高考)种皮会限制O2进入种子。 豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢 酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知 无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时 NADH被氧化。下列说法正确的是 () HOVN 子叶耗氧量 乙醇脱氢酶活性 0IⅢV时间 A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O,浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 [关键信息点] 种子萌发实验中子叶耗氧量代表有氧呼吸 的强度 ②乙醇脱氢酶活性代表无氧呼吸的强度 解析：ABD[由题图可知，p点乙醇脱氢酶活性开 始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸 减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点， A正确；Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼 吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供 应，乙醇脱氢酶活性继续升高，为加强无氧呼吸提 供能量，B正确；Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧 呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低， C错误；q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的 NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式 可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多， D正确。] [真题品悟]一厚积素养 [考向1]细胞呼吸的影响因素 1.(2025·河南卷)甜菜是我国重要的经济作物之一， 根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响 甜菜块根的生长，其中酶I在有氧呼吸的第二阶段 发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下 列叙述正确的是 () A.酶I主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需 要消耗氧气 B.低温抑制酶I的活性，进而影响二氧化碳和 NADH的生成速率 C.酶I参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生 成ATP最多的阶段 D.呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶I抑制 剂会增加甜菜产量 ·71 第二单元细胞的能量供应和利用 生P64 感悟高考素养提升 解析：B[酶I在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功 能，故酶I主要分布在线粒体基质中，催化的反应 不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误；有 氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化 碳和NADH,故低温抑制酶I的活性，有氧呼吸的 第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生 成速率，B正确；酶I参与的有氧呼吸第二阶段生 成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多的是第三 阶段，C错误；酶I活性与甜莱根重呈正相关，在生 长期喷施酶I抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP 减少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量， D错误。] [考向2]探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.(2025·浙江6月卷)某同学欲研究酵母菌的细胞 呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。 己知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化 分解。下列叙述正确的是 () C02 传感器 酵母-葡萄糖 溶液 A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均 为细胞质基质 C.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到 酒精 D,若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的 CO2比值大于3：1 解析：C[本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有 氧气或无氧气是实验的自变量，而不是无关变量， A错误；有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分 解，所以既进行有氧呼吸（产生CO2的场所是线粒 体基质)，又进行无氧呼吸（产生C。。的场所是细 胞质基质)；无氧组只进行无氧呼吸，产生CO2的 场所是细胞质基质。所以有氧组产生CO2的场所 是线粒体基质和细胞质基质，无氧组是细胞质基 质，B错误；有氧组虽然进行有氧呼吸，但也进行无 氧呼吸（因为氧气不足），无氧呼吸会产生酒精；无 氧组进行无氧呼吸，也产生酒精。所以有氧组和无 氧组均能检测到酒精，C正确；有氧呼吸时，1分子 葡萄糖产生6分子C)2;无氧呼吸时，1分子葡萄 糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧和 无氧呼吸，所以有氧组产生的CO)2量比仅进行有 氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组产生CO2的比 值会小于6：2=3：1，D错误。] 高考总复习生物学 [考向3]细胞呼吸在生产和生活中的应用 4.(2025·江西卷)体重水平与人体健康状况密切相 3.(2025·北京卷)2025年，国家持续推进“体重管理 关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾 年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的 病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。 国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理 正确认识是 年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述 A.饮食中元素种类越多所含能量越高 错误的是 B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 A.有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒 C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 体分解 D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动 B.高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生 解析：D[饮食中的能量主要取决于有机物（糖 肥胖 C.低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量 类、脂肪、蛋白质)的含量，而非元素种类。例如，脂 消耗 肪仅含C、H、O三种元素，但单位质量供能最高。 D.有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大 元素种类多与能量无关，A错误；糖类和脂肪均可 量乳酸 供能，但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量 解析：A[脂肪需先分解为甘油和脂肪酸，脂肪酸 未减少，反而可能因糖分解快导致饥饿感增强，且 进入线粒体氧化分解，而非直接以脂肪形式进入线 过量糖会转化为脂肪储存，B错误；无氧运动（如短 粒体，A错误；高脂饮食提供过量能量，若摄入>消 跑)主要消耗糖原，而有氧运动（如慢跑）能持续分 耗，多余能量以脂肪形式储存，导致肥胖，B正确； 低脂饮食减少能量摄入，有氧运动增加能量消耗， 解脂肪供能，更利于减脂和控制体重，C错误；均衡 符合能量平衡原理，C正确；有氧运动中氧气充足， 饮食保证营养全面，适量运动促进能量消耗，二者 肌细胞主要进行有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量 结合是科学控制体重的关键，D正确。] 乳酸，D正确。] 第13讲 捕获光能的色素和结构 构建体系>素养建模 对应学生P65 网络构建素养呈现 知识体系 一定内容 核心素养一定能力 叶绿体中 种类和颜色 运用结构与功能观，分析叶绿体结构适于进行光 生命 合作用的特点；通过分析恩格尔曼实验，归纳总结 的色素 吸收光谱 观念 捕获光能 叶绿体的功能 的色素和 叶绿体的结 结构 构和功能 科学 通过“绿叶中色素的提取和分离”实验，培养学生 探究 的实验探究能力 实验：绿叶 中色素的 社会 通过分析叶绿体色素吸收光谱在农业生产中的应 提取和分离 责任 用，养成关心生产生活实际的责任意识 研析考点>层级突破 对应学生P65 透析考点素养培育 考点 捕获光能的色素和结构 [必备知识·复盘] (2)叶绿体中色素的吸收光谱 教材夯实 ①吸收光谱实验 1.捕获光能的色素 在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光 (1)叶绿体中色素的种类和颜色 是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱 叶绿素 一叶绿素a(蓝绿色) (含量约占314) 叶绿素b(黄绿色) 镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光 绿叶中的色素 带，称为光谱。分别让不同颜色的光照射色素溶 类胡萝卜素 厂胡萝卜素（橙黄色） (含量约占1/4) 叶黄素（黄色） 液，就可以得到色素溶液的吸收光谱。 ·72·