5.3细胞呼吸的原理和应用（第一课时）——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练（含解析）

5.3细胞呼吸的原理和应用（第一课时）
——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练
一、单项选择题
1.在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，某兴趣小组连接了如下装置。该装置图中的NaOH的主要作用是（ ）
A.吸收空气中的水分 B.吸收酵母菌产生的CO2
C.吸收空气中的CO2 D.吸收空气中的灰尘
2.下图为某小组研究酵母菌和乳酸菌呼吸方式的实验示意图，培养一段时间后小油滴的移动方向是（ ）
A.不移动 B.向右移动 C.向左移动 D.左右移动
3.为检测是否有酒精产生，下列所用的试剂及发生的颜色变化正确的是（ ）
A.溴麝香草酚蓝溶液，蓝变绿再变黄 B.重铬酸钾溶液，橙色变灰绿色
C.溴麝香草酚蓝溶液，橙色变灰绿色 D.重铬酸钾溶液，蓝变绿再变黄
4.关于探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A.该实验属于对照实验，其中氧气充足为对照组
B.该实验可利用溴麝香草酚蓝水溶液判断是否产生酒精
C.鉴定无氧条件产物的先后顺序一般为先鉴定酒精再鉴定CO2
D.通过鉴定CO2生成情况也能够判断酵母菌呼吸方式
5.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的说法，正确的是（ ）
A.有氧装置和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连上盛有澄清石灰水的锥形瓶
B.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的颜色深浅，来判断CO2产生量的多少
C.用酸性重铬酸钾检测酒精时，发现有氧装置的滤液也出现了灰绿色，则说明该装置中一定同时发生了无氧呼吸
D.该实验中两组装置均为实验组，无空白对照组
6.某实验小组在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，连通橡皮球（或气泵）让少量空气间歇性地依次通过装置中的3个锥形瓶，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A.向a瓶中加入NaOH溶液的目的是避免外界空气中CO2的干扰
B.适当增加橡皮球（或气泵）的通气量，会增加石灰水的浑浊程度
C.实验过程中向a瓶通入的空气越多，则b瓶产生的酒精越多
D.若c瓶加入的是溴磨香草酚蓝溶液，则溶液最终会变成黄色
7.某小组欲探究酵母菌细胞呼吸方式，提供的实验装置如下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 有氧条件下的装置是③①②
B. 无氧条件下的装置是④②
C. 可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断呼吸方式
D. 本实验还可用溴麝香草酚蓝水溶液作为检测试剂
8.下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置，有关叙述正确的是（ ）
甲 乙
A.在相同时间内，B瓶中酵母菌释放的热量比D瓶的多
B.取B、D瓶中溶液加入酸性重铬酸钾，D瓶内溶液会变黄
C.D瓶酵母菌培养液配好后立即连接E瓶，可减少实验误差
D.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊判断酵母菌呼吸方式
9.图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置，下列有关说法正确的是（ ）
装置一 装置二
A.装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸
10.“酵母菌细胞呼吸方式的探究”实验中，相关叙述不正确的是（ ）
A.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型菌
B.检测是否产生CO2可使用溴麝香草酚蓝水溶液，其颜色变化过程为由蓝变绿再变黄
C.检测是否产生酒精可使用橙色的重铬酸钾溶液，它在酸性条件下与酒精发生反应，变为灰绿色
D.实验中所用NaOH溶液是用来检测是否有CO2的产生的
11.酵母菌在不同的氧气浓度条件下，细胞呼吸方式可能为：
①都进行有氧呼吸
②都进行无氧呼吸
③有氧呼吸与无氧呼吸并存。将下图所示装置放在相同环境条件下，一段时间后通过观察有色液滴的移动情况。下列有关分析正确的是（ ）
A.若左右装置内的细胞呼吸方式都是①，则有色液滴不移
B.若左右装置内的细胞呼吸方式都是②，则有色液滴右移
C.若左右装置内的细胞呼吸方式都是③，则有色液滴左移
D.若有色液滴左移，则酵母菌释放的CO2都来自细胞质基质
12.某同学在做“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，通过O2和CO2传感器测定容器中相应气体的变化，结果发现，在产生酒精的情况下，O2的消耗量和CO2的产生量不相同。下列相关叙述错误的是（ ）
A.CO2的变化值一定大于O2的变化值
B.培养液中酒精的含量会影响酵母菌细胞呼吸速率
C.可用酸性重铬酸钾溶液检测是否有酒精生成
D.可利用溴麝香草酚蓝水溶液检测CO2的产生量
13.为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。下列关于该实验的说法，错误的是（ ）
A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B.甲组加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中，颜色变成灰绿色，证明有酒精产生
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境
二、非选择题
14.某兴趣小组为探究酵母菌在有氧或无氧条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少，将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置进行实
验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶中的溶液分别用
滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。回答下列问题：
（1）除CO2外，酵母菌无氧呼吸的产物还有_______________。该实验的自变量是_______________。
（2）该实验中，甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，表明_______________相等。实验中需控制的无关变量有（答1点）。
（3）兴趣小组利用U形管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记，一段时间后，观察两侧液面高度的变化。预期实验结果和结论是_______________。
15.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置示意图，回答下列问题。
（1）图甲装置探究酵母菌___呼吸，其中NaOH的作用是___。图乙装置探究酵母菌___呼吸，其中B瓶先密封放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，其目的是___。
（2）图甲、乙两装置石灰水都变浑浊，说明___。图甲装置的浑浊程度比图乙装置的强，且浑浊的速率快，说明___。
（3）取A、B瓶中等量的酵母菌培养液滤液，分别滴加酸性重铬酸钾，发现A瓶滤液不变色，B瓶滤液变成灰绿色，说明___。
（4）做馒头、面包、酿酒等都是利用了酵母菌的细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成___的过程。
答案以及解析
1.答案：C
解析：该装置中的NaOH的作用是吸收空气中的CO2，使通过导气管进入酵母菌培养液的气体中不含CO2，C正确。
2.答案：B
解析：小油滴的移动与瓶中的气体压强有关，石蜡油隔绝空气后酵母菌和乳酸菌都进行无氧呼吸，左侧酵母菌无氧呼吸产生酒精和气体二氧化碳，右侧乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，没有气体产生，因此液滴向右移动。
B正确，A、C、D错误。故选B。
3.答案：B
解析：ABCD、二氧化碳可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，ACD错误，B正确。
4.答案：D
解析：探究酵母菌呼吸方式实验中两组互相对照，两组均为实验组，A错误；酒精用酸性重铬酸钾溶液鉴定，B错误；鉴定无氧条件下产物的先后顺序一般为先鉴定CO2再鉴定酒精，C错误；二氧化碳产生速率快且溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化快的则为有氧呼吸，两者均变化慢的为无氧呼吸，D正确。
5.答案：D
解析：无氧装置中加入酵母菌培养液后应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶中的O2消耗完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水中，A错误；有氧呼吸产生CO2的速率比无氧呼吸快，因此可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率，B错误；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，故用酸性重铬酸钾检测酒精时，有氧装置的滤液也出现了灰绿色，不能说明该装置中一定同时发生了无氧呼吸，C错误；该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组，相互对照，无空白对照组，D正确。
6.答案：C
解析：本题主要考查酵母菌的细胞呼吸方式，考查学生的实验探究能力。氧气会抑制酵母菌无氧呼吸，实验过程中向瓶通入的空气越多，则酵母菌有氧呼吸作用越强，b瓶可能不产生酒精，C项符合题意。
7.答案：C
解析：A、有氧条件下的装置是③①②，通入酵母菌培养液中的空气除去了二氧化碳，A正确；
B、无氧条件下的装置是④②，④密封后一段时间再通入②，以消耗其中的氧气，B正确；
C、酵母菌在有氧条件和无氧条件下均可以产生二氧化碳，不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断呼吸方式，C错误；
D、本实验还可用溴麝香草酚蓝水溶液作为检测试剂，根据溶液变色所需时间长短判断产生二氧化碳的多少，D正确。
故选C。
8.答案：A
解析：A、由于B瓶中酵母菌进行有氧条件，能释放大量能量，而D瓶中酵母菌进行无氧条件，只能释放少量能量，所以在相同时间内，B瓶中酵母菌释放的热量比D瓶的多，A正确；B、若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，由于只有无氧呼吸才会产生酒精，所以D瓶内的溶液会变灰绿色，B错误；C、D瓶酵母菌培养液配好后，应封口放置一段时间后，再连通D瓶，这是为了消耗掉瓶中的氧气，创造无氧环境，C错误；D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2使澄清石灰水变浑浊，故可通过观察澄清石灰水变浑浊的程度来判断酵母菌的呼吸方式，不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊判断酵母菌呼吸方式，D错误。故选A。
9.答案：D
解析：装置一中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO2。当酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗O2的量与生成CO2的量的比例为1:1，此时装置一中，生成的CO2被NaOH溶液吸收，气体总量减少，红色液滴左移，装置二中，红色液滴不移动。当酵母菌只进行无氧呼吸时不消耗O2但释放CO2，此时装置一中，C、CO2被NaOH溶液吸收，气体总量不变，红色液滴不移动，装置二中，红色液体右移。当酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，产生的CO2多于消耗的氧气，装置一中气体总量减少，红色液滴左移；装置二中气体总量增加，红色液滴右移。综上所述，只有D项正确。
10.答案：D
解析：本题考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，难度中等。酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型菌，A正确；溴麝香草酚蓝水溶液呈蓝色，在弱酸性环境中呈绿色，在酸性环境中呈黄色。当酵母菌呼吸产生二氧化碳时，溶液呈弱酸性，加入溴麝香草酚蓝水溶液的培养基会变为绿色；酵母菌继续进行细胞呼吸，产生二氧化碳的量增多，溶液pH值进一步降低，培养基变为黄色，B正确；在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液能与酒精发生反应，变为灰绿色，据此现象可以检测酵母菌无氧呼吸过程是否产生酒精，C正确；实验中所用NaOH溶液是用来吸收通入的空气中的二氧化碳的，D错误。
11.答案：C
解析：不论左右装置内的酵母菌以哪种方式呼吸，一段时间后，有色液滴都向左移动；若酵母菌进行有氧呼吸，则其释放的CO2来自线粒体。
12.答案：D
解析：产生酒精的情况有两种，一是只进行无氧呼吸，二是有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，两种情况下CO2的变化值均大于O2的变化值，A正确；酒精含量过高会抑制细胞呼吸，B正确；酸性重铬酸钾溶液遇酒精会变成灰绿色，可用其检测是否有酒精生成，C正确；利用溴麝香草酚蓝水溶液不能检测CO2的产生量，D错误。
13.答案：C
解析：A项，分析曲线图可知：在40°C组，反应到达化学平衡所需要的时间最短，酶的活性最高，故三个温度条件下，该酶活性最高的是40°C组，但不能说明40'C是酶的最适温度，故A项错误；B项，在60°C组，最终产物浓度低于20°C组和40°C组，说明60°C会导致酶完全失活，还有一部分淀粉未被水解，因此，滴加碘液会出现蓝色，故B项错误；C项，在20°C组，酶有活性，增加底物的量，会导致最终产物的浓度增大，故C项正确；D项，在tg时刻，60°C组中酶已经完全失活，置于40°C环境中曲线不会变，故D项错误。综上所述，本题正确答案为C。
14.答案：（1）酒精和ATP；氧气（O2）的有无
（2）酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量；温度
（3）若A侧液面上升，B侧液面下降，则产生等量CO2时有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B侧液面上升，则产生等量CO2时无氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A，B两侧液面高度相同，则产生等量CO2时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多
解析：（1）除CO2外，酵母菌无氧呼吸的产物还有酒精和ATP。该实验的自变量是O2的有无。
（2）该实验中，甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，表明酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量相等。实验中需控制的无关变量有温度等。
（3）由于滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，而其余物质能通过，所以预期实验结果和结论是：若A侧液面上升，B侧液面下降，则产生等量CO2时有氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A侧液面下降，B侧液面上升，则产生等量CO2时无氧呼吸消耗的葡萄糖少；若A、B两侧液面高度相同，则产生等量CO2时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
15.答案：（1）有氧；吸收空气中的CO2；无氧；消耗瓶中的氧气
（2）有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2；有氧呼吸产生的CO2多
（3）无氧呼吸产生了酒精
（4）ATP
解析：（1）图甲装置通入气体，则探究酵母菌的有氧呼吸，其中NaOH是吸收空气中的CO2的作用，排除空气中CO2的影响。图乙装置是密闭容器，探究酵母菌的无氧呼吸，其中B瓶先密封放置一段时间，消耗瓶中的氧气，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
（2）CO2会导致石灰水变浑浊，图甲、乙两装置石灰水都变浑浊，说明有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。图甲装置的浑浊程度比图乙装置的强，且浑浊的速率快，说明有氧呼吸产生的CO2多。
（3）酒精与酸性重铬酸钾形成灰绿色，A瓶滤液不变色，B瓶滤液变成灰绿色，说明无氧呼吸产生了酒精。
（4）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。