2021届-一轮复习-人教版-细胞呼吸--课件(84张).ppt

1、2021届-一轮复习-人教版-细胞呼吸-课件(84张)第第5 5讲讲 细胞呼吸细胞呼吸 真题回访考点一 酶有氧呼吸与无氧呼吸一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.酵母菌细胞代谢的特点酵母菌属于兼性厌氧型生物,其有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。2.产物的检测深挖教材教材必修1P91“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验(1)此实验为对比实验,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。(2)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。(3)空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是清除空气中的CO2。B瓶先密封放置一

2、段时间后,再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气形成无氧环境。二、有氧呼吸二、有氧呼吸1.过程图解2.有氧呼吸的总反应式及各种元素的来源和去路三、无氧呼吸三、无氧呼吸1.无氧呼吸过程2.不同生物无氧呼吸产物深挖教材(1)教材必修1P94“学科交叉”旁:细胞内1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量为2870kJ,其中有1161kJ左右的能量转移至ATP中,其余能量则以热能形式散失。(2)教材必修1P94“相关信息”:1mol葡萄糖分解成乳酸时释放196.65kJ能量。有61.08kJ左右的能量转移至ATP中,热能散失是维持体温所必需的,并非能源浪费。(3)教材必修1P95“旁栏思考题”:用酵母

3、菌酿制的葡萄酒,其酒精度之所以只能维持12%16%,是因为无氧呼吸产生的酒精过多,会对细胞产生毒害,而且随着营养物质的减少以及pH发生变化等因素的影响,它的繁殖速率逐渐下降,死亡率逐渐上升,酒精发酵最终就会停止。四、细胞呼吸方式的判定四、细胞呼吸方式的判定1.判断细胞呼吸方式的三大依据2.“实验法”判断生物呼吸类型(1)装置(2)实验原理(3)结果分析与判定(4)物理误差的校正,为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,设置如图所示的装置丙(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与装置乙相同)。校对组与上述实验组的数据根据“同向相减,反向相加”的原则。思维诊断思维诊断1.农田适时松

4、土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收。()2.与风干前相比,风干种子中有机物的消耗减慢。()3.破伤风杆菌、甲烷杆菌、醋酸菌等适宜生活在有氧环境中。()4.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等。()5.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。()6.人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。()7.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()8.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累。()9.等量的葡萄糖在体内彻底氧化分解与体外燃烧释放的能量相等。()10.人体细胞产生二氧化碳的场所有细胞质基质和线粒体基质。()易错易混易错易混

5、1.用植物的绿色器官测呼吸速率时,整个装置必须遮光处理,否则光合作用会干扰呼吸速率的测定。2.真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不开线粒体,但线粒体不能直接将葡萄糖氧化分解。3.只有在有O2存在的条件下,丙酮酸才能进入线粒体中被进一步彻底氧化分解为CO2和H2O。4.无氧呼吸过程中,只有第一阶段产生ATP,第二阶段不产生。5.细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成不一定是有氧呼吸。6.对动物和人体而言,有CO2生成一定是有氧呼吸,因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。考点二考点二 影响细胞呼吸的因素及应用影响细胞呼吸的因素及应用1.解读植物组织细胞呼吸曲线解读植物组织细胞呼吸曲线(1)图中各

6、点表示的生物学意义Q点:不消耗O2,只产生CO2只进行无氧呼吸P点:耗O2量=产生CO2量只进行有氧呼吸QP段(不包含Q、P点):产生CO2量耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R点:产生CO2量最少组织细胞呼吸作用最弱,有机物消耗最少(2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,同时保持零上低温条件。2.影响细胞呼吸的外部因素分析影响细胞呼吸的外部因素分析思维诊断思维诊断1.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸。()2.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用的产物不同。()3.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清。()4.选用透气性好的“创可贴”,是为了保证人体细胞的有氧呼吸。()5

7、.利用醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌生产食醋或味精时,要处于无氧环境。()6.细胞呼吸产生的H与光反应产生的H本质不同,但作用完全相同。()易错易混易错易混1.蔬菜水果贮存的环境条件为零上低温、低氧和一定湿度。2.种子贮存的环境条件为低温、低氧和干燥。3.教材必修1P96拓展题:人与鸟类和哺乳类细胞呼吸分解葡萄糖等分子释放出的能量,除一部分储存在ATP中外,其余的则转化成热能,可以直接用于提升体温;ATP水解释放出的能量,除了维持各项生命活动外,有一部分也能转化成热能,用于提升体温。题型一题型一 有氧呼吸和无氧呼吸过程的考查有氧呼吸和无氧呼吸过程的考查【典例1】下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关

8、生理过程,ae表示物质,表示过程。下列有关叙述正确的是()。A.催化和过程的酶都存在于细胞质基质中B.图中物质c为H,它只在有氧呼吸过程中产生C.图中过程均产生能量D.过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别表示丙酮酸和O2D【解析】题图为细胞呼吸的全过程,过程为无氧呼吸,过程为有氧呼吸的三个阶段,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精;催化和过程的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中;无氧呼吸的第一阶段也产生H,无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量。1.关于无氧呼吸的3点提醒(1)产物不同的原因:直接原因是参与催化的酶不同。根本原因是控制酶合成的基因不同。(2)只释放少量能量

9、的原因:葡萄糖分子的大部分能量储存在分解不彻底的产物酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是细胞无氧呼吸产生的酒精对根有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是细胞无氧呼吸产生的乳酸对胚有毒害作用。2.需要规避的几个有氧呼吸易错点(1)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜。(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等。3.脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量产生CO2的量等质量的脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗的O2量大于产生的CO2量。【典例2】有一瓶含有酵母

10、菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断,错误的是()。A.当氧浓度为a时,酵母菌不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C.当氧浓度为c时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都能产生H和ATPC【解析】当氧浓度为a时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时酵母菌只进行无氧呼吸,A正确。当氧浓度为b时,产生CO2的量多于酒精的量,说明酵母菌还进行了有氧呼吸;当氧浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,因此氧浓度为b、d时细胞呼吸过程有所不同,B正

11、确。当氧浓度为c时,产生6mol酒精的同时会产生6molCO2,需要消耗3mol葡萄糖,剩余的9molCO2来自有氧呼吸,需消耗1.5mol葡萄糖,因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,C错误。酵母菌无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生H和ATP,D正确。“三看法”判断细胞呼吸的类型(1)一看反应物和产物:消耗O2或产物中有H2O,一定存在有氧呼吸。产物中有酒精或乳酸,一定有无氧呼吸。(2)二看物质的量的关系:无CO2产生只进行无氧呼吸产生乳酸。不消耗O2,但产生CO2只进行产生酒精的无氧呼吸。消耗的O2量等于释放的CO2量只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。1.将刚采摘的成熟度一致的新鲜蓝莓平

12、均分为2等份,其中一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1的冷库内,另一份则始终在1的冷库内贮藏。从采摘后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol),计算二者的比值得到下图所示曲线。下列结论正确的是()。对点练A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B.第10d时,细胞中的ATP完全来自线粒体C.第20d未处理组蓝莓产生的酒精量高于CO2处理组D.第40d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多【解析】根据CO2处理组曲线中10d后CO2与O2的比值大于1,可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸,A错误;第10d,蓝莓产生的CO2

13、量与吸收的O2量的比值等于1,细胞只进行有氧呼吸,此时细胞内的ATP来自线粒体和细胞质基质,B错误;第20d,未处理组蓝莓产生的CO2量与吸收的O2量的比值比CO2处理组的更大,说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的CO2量更多,因此,未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组,C正确;第40d,未处理组蓝莓产生的CO2量与吸收的O2量的比值为2,假设有氧呼吸吸收的氧气量为a,则无氧呼吸释放的CO2量也为a,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式,可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2,D错误。2.不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列对生物细胞呼吸方式(不考虑光合作用)的

14、判断,错误的是()。A.若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸B.若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C.若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞进行乳酸发酵或已经死亡C【解析】当以葡萄糖为呼吸底物进行有氧呼吸时,细胞吸收O2的量等于产生CO2的量;若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则产生CO2的量吸收O2的量;当细胞无氧呼吸的产物是乳酸时,细胞既不吸收O2,也不释放CO2。题型二题型二 与影响细胞呼吸的因素有关的曲线题和实验设计题与影响细胞呼吸的因素有关的曲线题和实验设计题【典例1】提倡有氧

15、运动的原因之一是可避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸。下图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系曲线图。结合所学知识分析,下列说法正确的是()。A.ab段只进行有氧呼吸,bc段有氧呼吸和无氧呼吸共存,cd段只进行无氧呼吸B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C.无氧呼吸只产生少量ATP,是因为有机物中的能量大部分以热能的形式散失D.在缺氧条件下,细胞可利用无氧呼吸快速地分解有机物产生ATP【解析】ab段乳酸含量没有增加,说明此时细胞进行的是有氧呼吸;bc段和cd段中既有O2的消耗,也有乳酸的产生,说明这两个阶段既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A错误。运动强度大于c后,

16、肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸产生的CO2量等于消耗的O2量,而无氧呼吸既不消耗O2也不产生CO2,因此运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将等于O2消耗量,B错误。无氧呼吸过程是有机物分解不彻底的氧化分解过程,大部分能量储存在乳酸中,未被释放出来,所以只能产生少量ATP,C错误。在缺氧条件下,细胞可利用无氧呼吸快速地分解有机物产生少量ATP,供生命活动的需要,D正确。进行慢跑等有氧运动时细胞进行有氧呼吸,可避免肌细胞产生大量乳酸。【典例2】下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子A,使水检压计左右平齐,关闭夹子A,用注射器向广口瓶

17、中注入5mLO2,水检压计左侧液面升高,记录左右液面重新平齐时所用的时间。下列说法错误的是()。A.用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子BB.测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行,最后取平均值C.小鼠在25时的呼吸速率高于10时的呼吸速率D.NaOH溶液的作用是排除呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰【解析】用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子B,以确保广口瓶中O2的量,A正确;测定小鼠的呼吸速率时需多次重复进行,最后取平均值,以减小误差,B正确;小鼠是恒温动物(3739),为保持体温,在10时,代谢加强,故25时的呼吸速率低于10时的呼吸速率,C错误;NaOH溶液可吸收

18、CO2,排除小鼠呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰,D正确。1.下列有关细胞呼吸曲线的说法,错误的是()。A.分析曲线图可知,O2浓度低时,无氧呼吸占优势B.随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强C.当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强D.冰箱因能减少环境中O2含量,减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间D对点练【解析】随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸逐渐加强,直到受呼吸酶数量等因素的影响而不再增强,A、B、C正确;冰箱保鲜果蔬的原理是降低环境温度,减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间,D错误。2.下图为某小组研究酵母菌呼吸方式的实验示意图,

19、在环境条件稳定的情况下(O2和CO2在溶液中的溶解度忽略不计),下列分析正确的是()。A.若小油滴不移动,说明酵母菌死亡B.若小油滴向左移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸C.若小油滴向右移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸D.若小油滴向右移动,说明酵母菌可能进行无氧呼吸D【解析】酵母菌只进行有氧呼吸时,消耗的O2量和释放的CO2量相等,故瓶内气压不变,液滴不移动,A、B、C错误。若小油滴向右移动,说明酵母菌产生的CO2量大于消耗的O2量,则酵母菌可能进行无氧呼吸,D正确。基础题 自查基础1.(2019全国卷)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()。A.

20、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生B【解析】马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,A错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸,B正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量的ATP,C错误;马铃薯块茎储藏时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,D错误。2.(2019全国卷)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,

21、与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()。A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱【解析】种子萌发过程中,细胞代谢增强,呼吸强度增强,消耗的有机物增加,所以有机物总量减少。3.(2018全国卷)有些作物的种子入库前需要经过风干处理,与风干前相比,下列说法错误的是()。A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大C【解析】风干种子中自由水含量极少,细胞呼吸作用的强度非常弱,因此有机物消耗减慢,

22、A正确、C错误;风干种子中含水量少,不利于微生物的生长繁殖,B正确;风干种子中自由水含量极少,所以结合水与自由水的比值大,D正确。4.(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100mL锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是()。A.t1t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色C【解析】t1t2,单位时间内O2的减少速率

23、越来越慢,说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;t3时,培养液中O2的含量基本不变,说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸,此时主要进行无氧呼吸,t1和t3产生CO2的速率相同,即单位时间内产生相同量的CO2,所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,因此t3时,溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快,B正确;图中所给温度是最适温度,此时酶的活性最高,反应速率最快,因此若降低温度,O2相对含量达到稳定时所需要的时间会变长,C错误;据图可知,酵母菌进行了无氧呼吸,无氧呼吸会产生酒精,酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色,D正确。5.(2017海南卷)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是()

24、。A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同C【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率大,A错误;某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程中,既不吸收O2也不放出CO2,B错误;降低O2浓度,有氧呼吸减弱,有机物消耗减慢,C正确;机体利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D错误。易错点击若细胞既不吸收O2也不放出CO2,要考虑两种情况:一是细胞已停止呼

25、吸变成死细胞;二是细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。6.(2015上海卷)以下4支试管置于适合的温度下,经过一定时间后,能产生ATP的是()。D【解析】葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,A错误;二碳化合物可被叶绿体利用,不能被内质网利用,B错误;丙酮酸的氧化分解可发生在细胞质基质和线粒体中,不能发生在内质网中,C错误;真核细胞的细胞膜破裂,但线粒体完好,丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段,有氧呼吸的第二、三阶段有ATP生成,D正确。易错点击葡萄糖不能被线粒体直接利用,线粒体只能直接利用丙酮酸,原因是线粒体中不存在分解葡萄糖的酶,但存在分解丙酮酸的酶。7.(2018浙江卷)

26、以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”,装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述,错误的是()。综合题 挑战综合A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B.在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C.乙试管中澄清的石灰水变混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味【解析】将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀,以便使酵母菌在混合液中均匀分布,A正确;酵母菌在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乙醇,因此应在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境,B错误;CO2可使澄清石

27、灰水变混浊,乙试管中澄清的石灰水变混浊,说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2,C正确;甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和CO2,因此拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味,D正确。8.(2017海南卷)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。下列叙述错误的是()。A.甲组的胚发生了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果C【解析】由题表可推出甲组种子中的染料被

28、还原(发生了氧化还原反应),还原剂为NADH,A、B正确;乙组细胞已被杀死,细胞膜失去了选择透过性,C错误;胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生,进而影响染色效果,D正确。9.(2016全国卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。*遮光是指用黑纸将试管包

29、裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据是。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草。黄色不可靠的光合作用与呼吸作用水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号试管的光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等【解析】(1)依题意并结合表中信息可

30、知:距日光灯的距离表示光照的强弱。2号试管遮光,其内的水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用;37号试管内的水草在有光的条件下,溶液颜色的变化是光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的综合反映;1号试管为对照组,其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定,27号试管为实验组。综上所述,若50min后,1号试管的溶液是浅绿色,则说明27号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用引起的;若1号试管的溶液是蓝色,说明27号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管因遮光,其内的水草不能进行光合作用消耗CO2,但能通过呼吸作用释放CO2,所以试管内CO2浓度最高,X代表的颜色应为黄色。(3)5号试

31、管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同,均为浅绿色,说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。实验方案的评价与完善和实验方案的设计在近几年高考试题中出现的频率较高,既是复习的重点,又是难点,学生失分率极高,是学生之间成绩拉开距离的主要方面。实验设计的题型主要包括以下几种类型:1.开放型:只给出课题,自选材料、试剂、用具等,设计实验方案。2.限制型:给出课题、原理、材料、试剂、用具等,设计实验方案。3.改进型:分析所提供的实验方案,对其中的不完善之处提出改进方案。4.补充型:要求学生对实验过程中的个别方面进行科学的补充。一、实验方案的评价与完善一、实验方案的评价与完善实验方案的评价,实质就

32、是对实验设计的科学性、合理性及可行性进行研判;实验方案的完善不同于实验设计,实验设计一般要体现“四部曲”,而实验方案的改进或完善不能书写成“重新设计”,否则将判为零分。实验方案的改进或完善要求在原有的基础上进行评判和改进,从而达成实验目的。实验方案的评价与完善只要抓住以下4个环节进行分析一般就不会遗漏得分点,解题时可以按照以下步骤进行:1.选择的实验材料是否合理。实验材料是实验成功的关键,因此选择适宜的实验材料是实验成功的前提和基础。如在检测生物组织中还原糖的实验中,要求材料本身最好不能有较深的颜色;观察质壁分离与复原实验的实验材料最好有颜色,便于观察实验现象;探究温度对酶活性的影响实验,一般

33、不能用过氧化氢作为底物;探究pH对酶活性的影响实验,一般不能用淀粉为底物。药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素,在进行实验分析时要逐一检查,不能忽视。2.实验原理及方法是否正确。3.实验步骤是否科学。步骤及操作是否漏做,某个实验步骤、操作步骤是否颠倒,操作方法是否正确。4.实验变量的控制是否合理,是否遵循了单一变量原则、对照原则和平行重复原则。【典例1】为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,

34、才能达到本实验的目的。请说明理论依据。【答案】(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。理论依据:生长素促进枝条生根的浓度范围是一定的,浓度过高或过低都不能促进生根。【解题方法】审题时特别要注意,这种试题属于实验方案的评价与完善类试题,切不可对实验进行重新设计,只要答案为对实验的重新设计,一律判为零分(这是当年高考评分细则中的要求)。所谓完善方案,就是在原有的基础之上进行改正,前提是在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,再进一

35、步设置浓度梯度,最终的目的是找出最适浓度。故分别在低于低浓度(原有的低浓度)的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度(原有的高浓度)的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度,三种浓度范围肯定包含了最适浓度。要突出的关键点是在原有浓度的基础之上进行改进和完善,这样才能得分。【解析】根据生长素的作用特点,结合题干信息可知,该同学用的两种浓度与对照组的生根效果没有差异,可能存在以下几种情况:两种浓度均位于最适浓度的左边,而且浓度很低(如图中的a、b),导致其促进生根的效果与对照组没有差异;两种浓度均位于最适浓度的右边,而且接近高浓度(如图中的c、d),

36、导致其促进生根的效果与对照组没有差异;两种浓度一个位于最适浓度的左边,而且浓度很低(如图中的a或b),另一个位于最适浓度的右边,而且接近高浓度(如图中的c或d),导致其促进生根的效果与对照组没有差异。由于该实验的目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,这就要求我们设置的浓度梯度范围要包含最适浓度在内;改进方法为在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。某校生物兴趣小组为探究影响酶活性的因素而设计了以下实验方案。请分析后回答下列问题:对点练

37、(1)实验一的自变量为 ,因变量为 ,观察指标为。(2)对实验一的实验方案的合理性进行评价并说明理由,若存在不合理性,则进行完善。(3)实验二中,pH属于变量,所以3支试管的pH应 。(4)对实验二的实验方案的合理性进行评价并说明理由,若存在不合理性,则进行完善。H2O2的分解速率(O2的产生速率)产生气泡的快慢该方案不合理。该实验缺少无机催化剂的对照组;该实验只能说明酶具有催化功能,不能验证其具有高效性。增加“H2O2+无机催化剂”的对照组。检测方法有误。H2O2在水中的量不便于测定。将检测方法改为“观察气泡的产生速率”无关适宜且相同该方案不合理。检测方法错误,因为蛋白质在蛋白酶的作用下,主

38、要是产生多肽,蛋白质及多肽均能与双缩脲试剂产生紫色反应,而且蛋白酶本身属于蛋白质,将检测方法改为“观察相同时间内蛋白块体积的变化”。是否有过氧化氢酶【解析】本题的解题关键主要有以下几点:首先要对方案的合理性做出判断,这是一个得分点;其次就是表述原因;最后就是对不足之处进行完善。二、设计实验方案二、设计实验方案这类试题是与研究性学习相配套的,题目有一定的开放性,便于考生发挥。书写实验方案不同于实验步骤,实验步骤要体现实验的详细过程,而实验方案则只需要体现实验的大致思路和核心操作。一般的得分点有三个方面:选择适当的实验材料在遵循三大实验原则(对照、单一变量及平行重复原则)的条件下进行实验观察是否出

39、现预期结果、统计分析实验结果。答题模板为:选取适当的材料 进行适当的处理 观察、测定、记录、分析或比较因变量。【典例2】(2019全国卷)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力。(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会,出现这种变化的主要原因是。增强降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为

40、材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果。取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。【解题技巧】本题的难点在第(2)小题的第二个空及第(3)小题。第(2)小题的第二个空考查考生的表述能力,这种设问的答题技巧,就是抓住“因”与“果”的内在联系组织答案,“因”为干旱,“果”为光合速率下降,联系教材,找出干旱与光合速率的内

41、在联系:干旱气孔关闭使供应给光合作用所需 CO2减少光合速率下降。解答第(3)小题实验思路:1.首先要明确实验目的验证引起气孔开度的因素(不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的),实质包括两个探究课题:课题(1)验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的”,课题(2)验证“干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的”。2.然后确定实验原则单一变量(确定自变量)与对照原则。课题(1)采用自身对照(实验材料在第一次施加变量处理后,材料的生理特性基本上不会受到影响,不会影响实验的进一步进行时,可以设置自身对照,如质壁分离与复原实验),自变量为是否缺水,所以要用“干旱”与“正常含水量”进行对照,因

42、变量为气孔开度;课题(2)的自变量为“是否使用ABA”,采用相互对照,即“使用ABA”与“不使用ABA”对照;因变量为气孔开度;无关变量有植株的类型(ABA缺失突变体)、环境条件(干旱处理)。3.自身对照类型试题的答题模板:选取适当的材料(取ABA缺失突变体植株)进行适当的处理(先后进行正常含水量和干旱处理)观察、测定、记录、分析或比较因变量(测定气孔开度)。答案书写格式:取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。相互对照类型的答题模板:选取适当的材料分组编号(取ABA缺失突变体植株分为两组)合理处理实验材料(其中一组使用ABA处理,另一组不使用ABA)观察

43、、测定、记录、分析或比较因变量(测定气孔开度)。答案书写格式:将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。由于是验证性实验,预期结果按照既定方向书写,该方向在题干信息中能体现出来。超氧化物歧化酶(SOD)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质,具有抗衰老的特殊效果,其含有的金属离子对增强酶的热稳定性有重要影响。资料报道,当反应温度为88,时间为1530 min时对SOD的活性影响不大。下面是通过光催化反应装置分别在四种条件下检测紫外光对DNA损伤的相关曲线(TiO2表示二氧化钛,是一种光催化剂;UV表

44、示紫外光)。组:黑暗处理曲线a(TiO2/DNA体系)、组:紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)、组:光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)、组:光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)。据图回答下列问题:对点练(1)根据SOD的化学性质,我们可以利用 的方法来除去一部分其他杂质蛋白。实验中设计黑暗处理作为对照组的目的是。曲线b说明 。(2)分析曲线c、d可以得出的实验结论是。高温变性(或88 环境下处理1530 min)证明TiO2不会损伤DNA对DNA损伤很小SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤程度无TiO2(催化剂)的条件下,紫外光(3)有研究表明:干旱条件下气孔

45、开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果。取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。【解题技巧】(1)本小题属于新信息类试题,此类试题的答案就在关键信息中,同学们在回答此类问题时,如果没有用到关键信息基本上不得分。题干中与“根据SOD的化学性质来除去一部分其他杂质蛋白”有关的信息就是“反应温度为88,时间为1530 min时对SOD的活性影响不大”,所以可以利用“88 环境下处理1530 min”的方法来除去一部分其他杂质蛋白。第(2)小题“实验结论”的答题模式就是对自变量和因变量的关系做出规律性总结,即自变量(即SOD)对因变量(DNA的损伤)的关系做出规律性总结(有抑制作用)。第(3)小题写实验设计思路,不同于实验步骤,本题实验思路是按照题干条件,设置同样的、四组实验,测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量。谢 谢 观 赏