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山东省济南市金牌一对一2019年高三生物5月份练习《呼吸作用》测试题
1.早春季节,农民在水稻播种之前要进行催芽,即先用温水将水稻种子浸泡几小时(非恒温,让其自然变凉),再堆放在一起,并用塑料薄膜覆盖好。在种子萌发过程中要常掀开薄膜,并经常进行翻种。请根据上面材料回答问题:
(1)必须用一定温度的水浸泡的目的是__________________________。
(2)经常翻种的目的是为了提供氧气和散热,这是防止____________________________造成烂芽和烂根。
(3)为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,请据所给的材料和用具设计实验:
Ⅰ.实验原理:种子萌发过程中,如只进行有氧呼吸则吸收氧气量和CO2释放量相等;如果进行无氧呼吸则只释放CO2。
Ⅱ.实验材料和用具:萌发的水稻种子、带橡皮管的玻璃罩2只、100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
Ⅲ.实验方法:按照装置甲图将实验材料和用具装好。如想得到预期的实验结论,必须同时设计另一组实验装置即装置乙,请指出应如何设计。(在方框内绘出装置乙的图示并做好相应标注)
Ⅳ.完成如下表格,预测实验可能出现的现象及结论。(请描述装置甲和乙中液滴移动状况)
【答案】(1)提高种子的温度,增强酶的活性 (2)无氧呼吸产生酒精和过多热量 (3)Ⅲ.装置乙与装置甲相同,只是将NaOH溶液换成蒸馏水
Ⅳ.①只进行有氧呼吸 ②甲不移,乙右移 ③甲左移,乙右移
【解析】(1)一定温度的水浸泡可以提高种子萌发时的温度,增强酶的活性。
(2)萌发的种子会进行有氧呼吸消耗大量的氧气释放大量的能量,如果缺乏氧气种子会进行无氧呼吸产生酒精,大量热量和酒精积累会造成烂芽和烂根。
(3)为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,装置乙与装置甲相同,只是将NaOH溶液换成蒸馏水。
只进行有氧呼吸,由于有氧呼吸产生的二氧化碳被吸收甲内液滴左移,乙内气体体积不变不移动;
只进行无氧呼吸,进行无氧呼吸产生的二氧化碳被吸收气体体积不变甲内液滴不移,乙内由于气体体积增加会右移;
甲左移说明气体体积会减少,进行了有氧呼吸,乙右移说明进行了无氧呼吸体积增大,所以既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
2.每年八月份是葡萄成熟的季节,人们发现受到碰撞损伤的葡萄易烂。易烂可能与碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高有关。有人利用下图实验装置设计实验探究碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高。
(1)实验自变量:____________________________。
(2)实验假设:__________________________________。
(3)实验步骤:
第一步,按装置图中所示进行操作,半小时后记录有色液滴移动距离为m;
第二步:______________________________________________,记录相同时间内有色液滴移动距离为n;
第三步:比较m、n的大小。
(4)预期结果及结论:
如果m<n,则说明________________________;
如果m=n,则说明______________________________;
如果m>n,则说明____________________________。
【答案】(1)葡萄是否受到碰撞损伤 (2)碰撞损伤能引起葡萄呼吸速率升高(或碰撞损伤不能引起呼吸速率升高) (3)向容器内加入与对照组等量消毒的受到碰撞损伤后的葡萄,其它处理及装置与对照组完全相同 (4)机械损伤能引起葡萄呼吸速率升高 机械损伤对葡萄呼吸速率没有影响 机械损伤能引起葡萄呼吸速率降低
【解析】(1)实验自变量为葡萄是否受到碰撞损伤。
(2)该实验的目的是探究机械损伤能否引起葡萄呼吸速率升高,据此可假设:机械损伤能引起葡萄呼吸速率升高(或机械损伤不能引起葡萄呼吸速率升高)。
(3)探究实验应遵循对照原则和单一变量原则,该实验的自变量为是否机械损伤,因变量为葡萄的呼吸速率,因此实验步骤:
第一步:按装置图中所示进行操作,30分钟后,记录有色液滴移动距离为m;
第二步:向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的葡萄,其它处理及装置与实验组完全相同,记录相同时间内有色液滴移动距离为n;
第三步:比较m、n数值的大小。
③预期结果及结论:
如果m<n,则说明机械损伤能引起葡萄呼吸速率升高;
如果m=n,则说明机械损伤对葡萄呼吸速率没有影响;
如果m>n,则说明机械损伤能引起葡萄呼吸速率降低。
3.图 1 表示萌发小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E 表示物质,①~④ 表示过程。图 2 的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定: 葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答:
(1)图 1 中物质 C、D、E 依次为________、________、____________。图 1 中,产生物质 B的过程②和④的酶分别存在于______________、________________。
(2)图 1 中代谢过程①、③、④均有能量释放,其中释放能量最多的是________(填序号)。 图 2 实验装置乙中,KOH 溶液中放置筒状滤纸的目的是______________。
(3)写出过程①②的总反应式:_______________________________________。
(4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是________________;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________________。
【答案】(1)[H] O2 C2H5OH 细胞质基质 线粒体基质 (2)③ 增大CO2的吸收面积 (3)C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 (4)有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸
【解析】(1)图1所示过程为细胞的呼吸作用,其中①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,②为无氧呼吸的第二阶段,④为有氧呼吸的第二阶段,③为有氧呼吸的第三阶段。图中的物质C、D、E依次为[H]、O2和C2H5OH。物质B为CO2,产生该物质的过程②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质。
(2)图1中代谢过程①、③、④均有能量释放,其中释放能量最多的是③。图2实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增大CO2的吸收面积。
(3)过程①②为无氧呼吸,其总反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。
(4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是有氧呼吸;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸。
4.呼吸熵(RQ)指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。请分析回答:
(1)物质B可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为__________________________。②和④过程中物质B产生的场所分别是____________________________。
(2)图1中①③④整个过程的总反应式为______________________________________。
(3)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成________________。
(4)在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴右移40 mm,乙装置中墨滴左移200 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是________。
(5)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动:
Ⅰ.若发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
Ⅱ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
Ⅲ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
【答案】(1)由蓝变绿再变黄 细胞质基质、线粒体基质 (2)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 (3)ATP中活跃的化学能和热能 (4)1.2 (5)Ⅰ.①③④ Ⅱ.①② Ⅲ.①②③④
【解析】(1)物质B为二氧化碳,可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;②表示无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,④表示有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中。
(2)有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(3)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能和热能。
(4)甲装置中墨滴右移40 mm,说明氧气消耗量比二氧化碳产生量少40,乙装置中墨滴左移200 mm,说明氧气消耗量为200,则二氧化碳产生量为240,因此呼吸熵RQ=释放的二氧化碳体积÷消耗的氧气体积==1.2。
(5)甲装置中放置的是清水,不吸收二氧化碳,若墨滴不动,说明产生的二氧化碳量正好与消耗的氧气量相等,乙装置中放置的是氢氧化钠,能吸收二氧化碳,若墨滴左移,说明细胞呼吸消耗了氧气,结合甲和乙可知种子只进行有氧呼吸(图1中的①③④)。若甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量,乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,结合甲和乙说明细胞进行的是无氧呼吸(图1中的①②)。若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴左移,说明既有无氧呼吸,也有有氧呼吸,故细胞进行的是无氧呼吸和有氧呼吸(图1中的①②③④)。
5.为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,请据所给的材料和用具设计实验:
(1)实验原理:种子萌发过程中,如果只进行有氧呼吸,则根据反应式___________________可知吸收O2量和CO2释放量相等;如果只进行无氧呼吸,则根据反应式________________________________可知只释放CO2,不吸收O2。(假设以葡萄糖作为细胞呼吸的底物)
(2)实验材料和用具:萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、蒸馏水、凡士林。
(3)实验方法:按照如图将实验材料和用具装好。
(4)实验分析:装置一中,若萌发的种子进行有氧呼吸,消耗的O2使气体体积________(增加、不变、减少),产生的CO2被NaOH吸收导致瓶内的气体体积__________(增加、不变、减少),从而使液滴向________移动。
(5)完成如表,预测实验可能出现的现象及结论。(描述装置一、二中液滴移动状况)
【答案】(1)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 C6H12O62C2H5OH+CO2+能量 (4)减少 减少 左 (5)①只进行有氧呼吸 ②装置一不移动,装置二右移 ③只进行无氧呼吸 ④装置一左移,装置二右移
【解析】(1)种子有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,该过程中吸收的氧气和释放的二氧化碳量比例为6:6;无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH+CO2+能量,该过程中只有二氧化碳的释放,没有氧气的吸收。
(4)实验分析:装置一中,若萌发的种子需氧呼吸,消耗的O2使气体体积减少,而产生的CO2被NaOH吸收,导致瓶内的气体体积减少,从而使液滴向左移动。
(5)根据题意和图表分析可知:萌发的水稻种子所进行的细胞呼吸类型有三种情况,分别是只进行需氧呼吸、只进行厌氧呼吸和既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸。因此,如果装置一中液滴左移而装置二中液滴不移动,说明种子萌发时只进行需氧呼吸;如果装置一中液滴不移动而装置二中液滴右移,说明种子萌发时只进行厌氧呼吸;如果装置一中液滴左移而装置二中液滴右移,说明种子萌发时既进行需氧呼吸,也进行厌氧呼吸。
6.如图为呼吸作用装置示意图,在A瓶中放一些湿棉花,上面放数粒已萌发的种子;在B瓶中放一些干棉花,上面放数粒干的种子。瓶内各吊一小杯NaOH溶液,塞上带温度计的软木塞。实验时间为48小时。请根据图回答问题:
(1)48小时后,两温度计中,温度相对较高的是__________________,原因是________________________________。
(2)观察导管中的液面,明显上升的是A瓶。这是因为_______________________________。
(3)若预先在两锥形瓶内各放一只小鼠,则生活时间较长的是________瓶内的小鼠。其原因是__________________________________________________。
(4)如预先在两锥形瓶内放入一小杯鲜奶(内混有少量的乳酸菌),则先变酸的应该是________瓶中的,其原因是______________________________________。
(5)呼吸作用释放的CO2和吸收的O2的体积之比(CO2/ O2)称为呼吸熵(简称RQ)。某同学将m克萌发的种子放入氧气充足的某密闭装置中,保持装置内气体的温度和压强不变,经t小时后测定装置中的气体体积,变化了A毫升(规定:增加体积为负值,减少体积为正值)。若在另一相同装置中放入碱液,经t小时后,测定气体体积,与实验开始时相比减少了B毫升。该同学测定的萌发中的种子RQ=______________________。
【答案】(1)A 萌发的种子进行较强的呼吸作用,同时释放出较多的能量 (2)种子进行呼吸作用消耗O2,放出的CO2被瓶内的NaOH溶液吸收,使瓶内气压下降 (3)B B瓶中的干种子呼吸作用较弱,消耗O2较少,小白鼠生活时间较长 (4)A A瓶中O2含量较少,乳酸菌发酵进行得更快,乳酸积累的较多 (5)(B-A)/B
【解析】(1)结合题意分析装置可知,相对于B瓶来说,A瓶中放一些湿棉花,上面放数粒已萌发的种子,因此A瓶中萌发的种子进行较强的呼吸作用,同时释放出较多的能量,所以A瓶中温度计的温度相对较高。
(2)装置的小杯内的NaOH溶液能吸收二氧化碳,所以瓶中气压的变化是由氧气含量变化引起的;相对于B瓶来说,A瓶中种子进行呼吸作用消耗O2,放出的CO2被瓶内的NaOH溶液吸收,使瓶内气压下降,与A瓶相连的导管中液面明显上升。
(3)由于B瓶中的干种子呼吸作用较弱,消耗O2较少,故B瓶内小白鼠生活时间较长。
(4)无氧条件下乳酸菌进行无氧呼吸可产生乳酸,与B瓶相比,A瓶中O2含量较少,乳酸菌发酵进行得更快,乳酸积累的较多,所以A瓶先变酸。
(5)根据题意可知,某同学将m克萌发的种子放入氧气充足的某密闭装置中,保持装置内气体的温度和压强不变,经t小时有氧呼吸后测定装置中的气体体积,变化的A毫升是消耗的氧气量减去释放的二氧化碳量的差值;若在另一相同装置中放入碱液,能吸收二氧化碳,经t小时后,测定气体体积,与实验开始时相比减少了B毫升,则B毫升体积是消耗的氧气量;因此t小时内种子释放的二氧化碳量为B-A,所以该同学测定的萌发中的种子RQ=(B-A)/B。
7.具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的啤酒发酵菌种。有人用下列装置和不同的碳水化合物研究酵母菌呼吸代谢,在20分钟内得到的结果如下表,请回答:
(1)表格中碳水化合物中属于二糖的是____________。酵母菌细胞分解葡萄糖的场所是____________。
(2)根据实验结果推测,在筛选耐高糖酵母菌时培养液中不能加入的糖是__________,从酵母菌的内在因素分析,直接原因最可能是____________________________。
(3)在筛选耐酸酵母菌时除碳水化合物的种类外,实验中还有哪些条件需要保持一致,至少列举2点。在发酵过程中使用耐酸酵母菌效果更好,其原因是____________________________
_______________________________________________________________________________。
【答案】(1)乳糖、蔗糖 细胞质基质 (2)乳糖和淀粉 酵母菌不具有分解乳糖和淀粉的酶 (3)碳水化合物的浓度、温度,培养液的体积,无机盐的种类和含量(合理给分) 发酵过程中产生的CO2等物质导致培养液的pH值降低
【解析】(1)葡萄糖和果糖是单糖,乳糖和蔗糖是二糖,淀粉是多糖,故属于二糖的是乳糖和蔗糖。酵母菌是在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸和[H],并产生少量能量。
(2)由数据分析可知在无糖时置换出来油的体积是0.88 mL,而加入淀粉和乳糖与无糖时置换出来油的体积几乎相同,说明乳糖和淀粉是不能被利用的糖,因此不能加入。从内在原因分析最可能是没有分解乳糖和淀粉的酶。
(3)在实验中除了自变量外的其它实验条件都属于无关变量,如碳水化合物的浓度、培养的温度、培养液的体积、无机盐的种类和含量等。酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化碳,溶入水中会导致pH下降,所以应选用耐酸酵母菌效果会更好,否则酵母菌数量会受到影响。
8.某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后,想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验: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、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。请分析回答:
(1)酵母菌产生CO2的场所是____________________。
(2)利用提供的U形管如图丙所示(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:
实验步骤:
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;
②一段时间后观察两侧液面变化。
(3)实验结果预测和结论:
①如果__________________________________,则需氧呼吸消耗的葡萄糖少;
②如果__________________________________,则需氧呼吸消耗的葡萄糖多;
③如果__________________________________,则需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【答案】(1)细胞溶胶和线粒体 (2)等量 (3)①A侧液面上升,B侧液面下降 ②A侧液面下降,B侧液面上升 ③A侧液面和B侧液面高度相同
【解析】(1)酵母菌有氧呼吸时产生CO2的场所是线粒体,无氧呼吸时产生CO2的场所是细胞质基质,所以酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质(细胞溶胶)和线粒体。
(2)本实验的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比无氧呼吸多。实验原理: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。
①探究实验应遵循单一变量原则,因此需将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管A、B两侧。
②一段时间后观察两侧液面的变化。
(3)实验结果预测和结论:
①如果A侧液面上升,B侧液面下降,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;
②如果A侧液面下降,B侧液面上升,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;
③如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
9.某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图:
(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于__________________________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是________________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有____________的浓硫酸溶液来检测酒精。
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如__________________,请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。__________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
【答案】(1)酵母菌生长和增殖 释放二氧化碳 (2)重铬酸钾 (3)发酵时间(酵母菌的量、通气时间、通气的量、含氧量、氧气浓度、实验时间等)
注:酵母菌加量为5 g,其他条件与图相同
(4)如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素
【解析】(1)图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变,通气阀1是进气口,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于酵母菌进行有氧呼吸进行大量繁殖,便于后期发酵;实验过程中,酵母菌进行酒精发酵,产生CO2,装置内气压升高,通气阀②需要偶尔短时间打开,排出部分CO2保持装置内气压平衡。
(2)重铬酸钾在酸性条件下能与酒精发生颜色反应,因此可以用来鉴定酒精的生成。
(3)影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值外,还有酵母菌数量、发酵时间等因素。可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量,以生成的酒精含量为因变量设置实验进行探究。在表格设计中要注意对照原则,等量原则和单一变量原则,如下表:
(4)根据实验探究过程,其结果应该有两种情况,如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素。
10.甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图回答下列问题:
(1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少。
材料用具:500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤:取A、B两套装置按下表的设计进行实验。则X是__________________;Y是__________________。
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型。想得到实验结论还必须同时设置对照实验,请问对照实验装置(假设该装置编号为Ⅲ)如何设计?____________________________________________________________________。
(3)检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时,除可用澄清的石灰水以外,还可用_______________检测,CO2可使此溶液产生的颜色变化是________________________。
【答案】(1)①X不加入石蜡油 Y加入10 g活性酵母菌 (2)装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同 (3)溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄
【解析】(1)探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少,A、B两套装置中都应加入10 g活性酵母菌,B装置加入石蜡油,防止空气进入,使酵母菌进行无氧呼吸。A装置不加入石蜡油,以使酵母菌进行有氧呼吸。B装置步骤一中煮沸冷却,目的是去除氧气溶液中的氧气,冷却是为了防止高温杀死酵母菌。是控制实验的自变量。
(2)图Ⅱ装置中加入氢氧化钠,能吸收二氧化碳,可检测有氧呼吸过程中氧气的消耗量。应设置对照实验装置Ⅲ,对照实验除用等量清水代替NaOH溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同。
(3)可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液,可检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2。 CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄。
绝密★启用前
山东省济南市金牌一对一2019年高三生物5月份练习《呼吸作用》测试题
1.早春季节,农民在水稻播种之前要进行催芽,即先用温水将水稻种子浸泡几小时(非恒温,让其自然变凉),再堆放在一起,并用塑料薄膜覆盖好。在种子萌发过程中要常掀开薄膜,并经常进行翻种。请根据上面材料回答问题:
(1)必须用一定温度的水浸泡的目的是__________________________。
(2)经常翻种的目的是为了提供氧气和散热,这是防止____________________________造成烂芽和烂根。
(3)为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,请据所给的材料和用具设计实验:
Ⅰ.实验原理:种子萌发过程中,如只进行有氧呼吸则吸收氧气量和CO2释放量相等;如果进行无氧呼吸则只释放CO2。
Ⅱ.实验材料和用具:萌发的水稻种子、带橡皮管的玻璃罩2只、100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
Ⅲ.实验方法:按照装置甲图将实验材料和用具装好。如想得到预期的实验结论,必须同时设计另一组实验装置即装置乙,请指出应如何设计。(在方框内绘出装置乙的图示并做好相应标注)
Ⅳ.完成如下表格,预测实验可能出现的现象及结论。(请描述装置甲和乙中液滴移动状况)
2.每年八月份是葡萄成熟的季节,人们发现受到碰撞损伤的葡萄易烂。易烂可能与碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高有关。有人利用下图实验装置设计实验探究碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高。
(1)实验自变量:____________________________。
(2)实验假设:__________________________________。
(3)实验步骤:
第一步,按装置图中所示进行操作,半小时后记录有色液滴移动距离为m;
第二步:______________________________________________,记录相同时间内有色液滴移动距离为n;
第三步:比较m、n的大小。
(4)预期结果及结论:
如果m<n,则说明________________________;
如果m=n,则说明______________________________;
如果m>n,则说明____________________________。
3.图 1 表示萌发小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E 表示物质,①~④ 表示过程。图 2 的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定: 葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答:
(1)图 1 中物质 C、D、E 依次为________、________、____________。图 1 中,产生物质 B的过程②和④的酶分别存在于______________、________________。
(2)图 1 中代谢过程①、③、④均有能量释放,其中释放能量最多的是________(填序号)。 图 2 实验装置乙中,KOH 溶液中放置筒状滤纸的目的是______________。
(3)写出过程①②的总反应式:_______________________________________。
(4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是________________;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________________。
4.呼吸熵(RQ)指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。请分析回答:
(1)物质B可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为__________________________。②和④过程中物质B产生的场所分别是____________________________。
(2)图1中①③④整个过程的总反应式为______________________________________。
(3)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成________________。
(4)在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴右移40 mm,乙装置中墨滴左移200 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是________。
(5)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动:
Ⅰ.若发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
Ⅱ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
Ⅲ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
5.为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,请据所给的材料和用具设计实验:
(1)实验原理:种子萌发过程中,如果只进行有氧呼吸,则根据反应式___________________可知吸收O2量和CO2释放量相等;如果只进行无氧呼吸,则根据反应式________________________________可知只释放CO2,不吸收O2。(假设以葡萄糖作为细胞呼吸的底物)
(2)实验材料和用具:萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、蒸馏水、凡士林。
(3)实验方法:按照如图将实验材料和用具装好。
(4)实验分析:装置一中,若萌发的种子进行有氧呼吸,消耗的O2使气体体积________(增加、不变、减少),产生的CO2被NaOH吸收导致瓶内的气体体积__________(增加、不变、减少),从而使液滴向________移动。
(5)完成如表,预测实验可能出现的现象及结论。(描述装置一、二中液滴移动状况)
6.如图为呼吸作用装置示意图,在A瓶中放一些湿棉花,上面放数粒已萌发的种子;在B瓶中放一些干棉花,上面放数粒干的种子。瓶内各吊一小杯NaOH溶液,塞上带温度计的软木塞。实验时间为48小时。请根据图回答问题:
(1)48小时后,两温度计中,温度相对较高的是__________________,原因是________________________________。
(2)观察导管中的液面,明显上升的是A瓶。这是因为_______________________________。
(3)若预先在两锥形瓶内各放一只小鼠,则生活时间较长的是________瓶内的小鼠。其原因是__________________________________________________。
(4)如预先在两锥形瓶内放入一小杯鲜奶(内混有少量的乳酸菌),则先变酸的应该是________瓶中的,其原因是______________________________________。
(5)呼吸作用释放的CO2和吸收的O2的体积之比(CO2/ O2)称为呼吸熵(简称RQ)。某同学将m克萌发的种子放入氧气充足的某密闭装置中,保持装置内气体的温度和压强不变,经t小时后测定装置中的气体体积,变化了A毫升(规定:增加体积为负值,减少体积为正值)。若在另一相同装置中放入碱液,经t小时后,测定气体体积,与实验开始时相比减少了B毫升。该同学测定的萌发中的种子RQ=______________________。
7.具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的啤酒发酵菌种。有人用下列装置和不同的碳水化合物研究酵母菌呼吸代谢,在20分钟内得到的结果如下表,请回答:
(1)表格中碳水化合物中属于二糖的是____________。酵母菌细胞分解葡萄糖的场所是____________。
(2)根据实验结果推测,在筛选耐高糖酵母菌时培养液中不能加入的糖是__________,从酵母菌的内在因素分析,直接原因最可能是____________________________。
(3)在筛选耐酸酵母菌时除碳水化合物的种类外,实验中还有哪些条件需要保持一致,至少列举2点。在发酵过程中使用耐酸酵母菌效果更好,其原因是____________________________
_______________________________________________________________________________。
8.某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后,想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验: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、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。请分析回答:
(1)酵母菌产生CO2的场所是____________________。
(2)利用提供的U形管如图丙所示(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:
实验步骤:
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;
②一段时间后观察两侧液面变化。
(3)实验结果预测和结论:
①如果__________________________________,则需氧呼吸消耗的葡萄糖少;
②如果__________________________________,则需氧呼吸消耗的葡萄糖多;
③如果__________________________________,则需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
9.某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图:
(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于__________________________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是________________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有____________的浓硫酸溶液来检测酒精。
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如__________________,请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。__________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
10.甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图回答下列问题:
(1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少。
材料用具:500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤:取A、B两套装置按下表的设计进行实验。则X是__________________;Y是__________________。
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型。想得到实验结论还必须同时设置对照实验,请问对照实验装置(假设该装置编号为Ⅲ)如何设计?____________________________________________________________________。
(3)检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时,除可用澄清的石灰水以外,还可用_______________检测,CO2可使此溶液产生的颜色变化是________________________。