探究酵母菌细胞呼吸的方式医学心理学重症医学_高等教育-大学课件.pdf

素养要求 尝试探究酵母菌细胞的呼吸方式（c 级）通过“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的实验，掌握实验的原理、方法和步骤等。实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式【自主先学】先学指导 学生阅读教材 83 页，说出“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验原理、方法步骤。概念梳理 1实验原理 （1）在有氧条件下，酵母菌进行 ，可以将葡萄糖氧化分解形成 ，并释放能量。在无氧条件下，酵母菌进行 ，能将葡萄糖分解成 。（2）检验酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2的量的多少 将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入澄清的 ，根据石灰水混浊程度判断两种方式产生的 CO2量的多少，辨别酵母菌的呼吸类型。将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液，根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，判断两种方式产生的 CO2的量的多少。（3）检验酵母菌无氧呼吸产生酒精 酵母菌无氧呼吸产生的酒精，在 （酸/碱）性条件下很容易与重铬酸钾反应生成 色的硫酸铬。2实验装置 3方法步骤：（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，再分别向瓶中注入 240mL质量分数为 5%的葡萄糖溶液。（2）检测 CO2的产生 装置甲（如上图），连通橡皮球（或气泵），让空气间断而持续地依次通过 3 个锥形瓶(约50min)。装置乙（如上图），封口静置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。（3）检测洒精的产生 各取 2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入 2 支干净的试管中。向试管中分别滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为 95%-97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。4实验现象 组别 项目 甲组 乙组 澄清石灰水混浊度 出现变化的时间 重铬酸钾浓硫酸溶液 5结果分析：酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生 ；酵母菌有氧比无氧时释放出的 CO2 ；酵母菌无氧时分解葡萄糖还产生 。6实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行 ，在有氧条件下，酵母菌进行 ，产生大量的 ；在无氧条件下，酵母菌进行 ，产生 。【合作探究】1如何控制实验中的有氧条件和无氧条件？2怎样鉴定细胞呼吸的产物，如何检测二氧化碳和酒精的生成，如何比较两种呼吸产物的多少？【精讲点拨】1将装置甲连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过 3 个锥形瓶，既保证 O2的充分供应，又使进入 A瓶的空气先经过含 NaOH 溶液的锥形瓶，洗除空气中的 CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生 CO2所致。2装置乙中，B瓶应封门放置一段时间后，待酵母菌将 B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是由于酵母菌无氧呼吸产生 CO2通入澄清石灰水。实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置3有条件的话，本实验应进行无菌操作，对所有用具及材料进行灭菌处理。如果条件不允 许，可将葡萄糖溶液加热冷却后备用；也可以利用酵母菌喜欢酸性环境（其生活最适 pH 为）的特点，用酸性液体培养基获得酵母菌的培养液，这样做的好处是酸性培养条件下可抑制碱性细菌的生长。4连通管在连接时，注意“进气管”末端要伸进到装置内的液面以下，而“出气管”末端 要在液面以上，切不可颠倒。5装置在连接时注意密闭，连接好后应检测一下装置的气密性。【检测反馈】指导学生完成“巩固练习”巩固练习 1.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，描述不正确的是 A.二氧化碳使澄清的石灰水变混浊 B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C.酒精在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D.酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 2.检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列描述正确的是 A如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸 B如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸 C无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生 CO2 D酵母菌无氧呼吸不产生气体，但其中的产物能使重铬酸钾溶液变成灰绿色 3.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，以下说法中正确的是()A两个装置均需要在黑暗条件下进行 B装置乙在处可检测到有酒精生成 C装置甲中 NaOH 溶液的作用是吸收处的 CO2 D装置乙中应让先静置一会再与连接 4.如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，请据图分析，下列选项错误的是（）实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置 A该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌 B实验中的甲、乙装置需要相同且适宜的温度 C在相同时间内 C、E瓶中浑浊程度相同 DA瓶中加入 NaOH 是为了吸收空气中 CO2 5.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液,如图所示.下列有关坐标图中不正确的是（）6.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据题分析作答：(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号：_；无氧条件下的装置序号：_。(2)装置中 c 瓶的作用是：_。(3)乙兴趣小组利用图所示装置(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)如何设计？_。请预测与结论相符合的现象，并填写下表：序号 装置中红色液滴移动现象 结论 装置 装置 1 a b 不移动 只进行有氧呼吸 2 c 不移动 d 只进行无氧呼吸 3 e f 向右移 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 教后反思 实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置 教学参考 1实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式flv 2如何检测酒后驾驶（1）呼气酒精含量检测方法。采用呼出的气体酒精含量探测器予以检验，对有嫌疑饮酒后驾车的人员，可采用该检测方法检验其呼气酒精的含量。原理为重铬酸钾能被乙醇还原而变色。交警用经硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)硅胶检查司机呼出的气体，根据硅胶颜色的变化(硅胶中的+6 价铬能被酒精蒸气还原为+3价铬，颜色发生变化，喝的越多颜色越深，橙黄变灰绿)，可以判断司机是否酒后驾车。（2）血液酒精含量的检测方法。由专业人员按照要求及时对饮酒后驾车的嫌疑人员抽取血液样本进行酒精含量的检测。【参考答案】实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式【自主先学】1（1）有氧呼吸 CO2和H2O 无氧呼吸 酒精和少量的CO2 （2）石灰水 （3）酸 灰绿 2NaOH 4 组别 项目 甲组 乙组 澄清石灰水混浊度 高 低 出现变化的时间 快 慢 重铬酸钾浓硫酸溶液 无颜色变化 灰绿色 5CO2 多且快 酒精 6细胞呼吸 有氧呼吸 CO2和 H2O 无氧呼吸 酒精和少量的 CO2 【合作探究】1有氧条件：空气通入装有 NaOH 溶液的锥形瓶,然后再通入酵母菌培养液；无氧条件：装有酵母菌培养液的密闭锥形瓶连通装有澄清石灰水的锥形瓶.瓶口密封静置一段时间,可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气,造成无氧环境.实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置2C02使澄清石灰水变浑浊，有氧呼吸产生的 CO2多且快，澄清石灰水出现浑浊的时间短且浑浊度高；无氧呼吸产生的 CO2少且慢，澄清石灰水出现浑浊的时间长且浑浊度低；乙醇遇硫酸处理的重铬酸钾溶液呈灰绿色【精讲点拨】【检测反馈】指导学生完成“巩固练习”巩固练习 1C解析：酵母菌既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸，产物有 CO2、H2O、和酒精。CO2可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检测；酒精可在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。2C 解析：A、澄清石灰水用于检测二氧化碳，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误；B、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；C、酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸均能产生二氧化碳，C正确；D、酵母菌发酵时能产生二氧化碳，D错误 3C 解析：酵母菌不能进行光合作用，因此光照条件不会影响该实验，所以两个装置都不需要在黑暗条件下进行，故 A错误；装置乙在处可检测到有酒精生成，在处可检测到有 CO2生成，故 B错误；装置甲中 NaOH 的作用是吸收除去空气中的 CO2，故 D错误；装置乙是探究酵母菌无氧呼吸的，实验开始时应让先静置一会以消耗其中的空气，然后再与连接，故 C正确；4C 解析：A、该实验说明酵母菌既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，A正确；B、本实验为对比实验，甲、乙装置需要相同且适宜的温度，B正确；C、在相同时间内，酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳量多于无氧呼吸，因此 C瓶比 E瓶更浑浊，C错误；D、本实验中 NaOH 溶液的作用是吸收空气中的 CO2，排除其干扰，D正确 5B解析：根据装置可知是酵母菌刚开始进行有氧呼吸，之后进行无氧呼吸。随着瓶中的营养物质减少，酒精的生产量逐渐减少，酒精的浓度不能一直增加，A错误；刚开始，酵母菌数量增加；随着时间推迟，瓶中的营养物质减少、代谢废物增加和 PH降低等原因，酵母菌数量将不变后逐渐减少，B错误；酵母菌消耗葡萄糖进行有氧呼吸或无氧呼吸，葡萄糖的量逐渐减少，C正确；如果是密封锥形瓶的话进行无氧呼吸，应该生成酒精和二氧化碳，不是密封的会进行有氧呼吸，生成二氧化碳、水，然后生成的二氧化碳和溶液里的水结合成碳酸 PH 就变小了，D正确。6(1)cab(或cbab)db (2)吸收空气中 CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案亦可)(3)装置除用等量清水代替 NaOH 溶液外，其他设计与装置相同。a：向左移 d：向右移 e：向左移 解析：在探究酵母菌进行有氧呼吸产生 CO2时，检验产生的 CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置通入空气时，为排除空气中 CO2对实验结果的干扰，需要先通过 10%的 NaOH 溶液除去 CO2，所以实验装置的顺序为 cab（或 cbab）在无氧条件下，不需要通入不含 CO2的空气，所以装置只需要 db 即可 装置如下：装置中 c 瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，排除对实验结果的干扰；而在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型。在设计对照实验时，可以将 10%的 NaOH 溶液换成蒸馏水，其他设计同装置。若酵母菌只进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的 CO2被 NaOH溶液吸收，导致装置内气压下降，a 液滴左移；装置消耗氧气和产生的 CO2量完全相等液滴 b 不移动；若酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的 CO2被NaOH溶液吸收，不会引起装置内气压的改变，液滴 c 不移动，而装置产生的 CO2不被吸收，液滴 d 右移；若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则装置释放的二氧化碳被 NaOH 吸收，因吸收氧气使压强下降，故装置液滴 e 左移，而装置由于无氧呼吸和有氧呼吸都产生二氧化碳，且吸收的氧气量小于释放的二氧化碳，则装置液滴 f 右移。实验探究酵母菌细胞呼吸的方式自主先学先学指导学生阅读教材页说出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理方法步骤概念梳理实验原理在有氧条件下酵母菌进行放能量在无氧条件下酵母菌进行可以将葡萄糖氧化分解形成能将葡萄的两种方式产生的量的多少辨别酵母菌的呼吸类型根据石灰水混浊程度判断将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短判断两种方式产生的的量的多少检验酵母菌无氧酵母菌培养液的配制取新鲜的食用酵母菌分成两等份分别放入锥形瓶和锥形瓶中再分别向瓶中注入质量分数为的葡萄糖溶液检测的产生装置甲如上图连通橡皮球或气泵让空气间断而持续地依次通过个锥形瓶约装置乙如上图封口静置