探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和幻灯片.ppt

《探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和幻灯片.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和第1页，共27页，编辑于2022年，星期六探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和迁移应用第2页，共27页，编辑于2022年，星期六例题例题1 1酿酒、做面包都需要酵母菌。某同学想探究酵母菌的呼吸方式酿酒、做面包都需要酵母菌。某同学想探究酵母菌的呼吸方式（是否在有氧和无氧条件下都能生存），于是进行了如下实验。（是否在有氧和无氧条件下都能生存），于是进行了如下实验。（1 1）实验原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧实验原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧微生物。微生物。（2 2）作出假设：）作出假设：。（3 3）材料用具：新鲜的食用酵母

2、菌、酵母菌培养液、澄清石灰水、橡皮球、玻）材料用具：新鲜的食用酵母菌、酵母菌培养液、澄清石灰水、橡皮球、玻璃导管数根、质量分数为璃导管数根、质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液等。溶液等。（4 4）实验步骤：）实验步骤：一、典例分析一、典例分析酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存。酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存。第3页，共27页，编辑于2022年，星期六第一步：第一步：。第二步：选择玻璃导管，将下图中的装置一、二中的锥形瓶分别进行连第二步：选择玻璃导管，将下图中的装置一、二中的锥形瓶分别进行连接。接。第三步：第三步：。第四步第四步：。取锥型瓶五个取锥型瓶五个,其中两个分别装入等量的酵母

3、菌培养液和新鲜的食用酵母其中两个分别装入等量的酵母菌培养液和新鲜的食用酵母,贴上标签贴上标签,称之为称之为A、D。另在。另在B、E锥型瓶中加入等量的澄清的石灰水，锥型瓶中加入等量的澄清的石灰水，C锥型瓶中加入足量的锥型瓶中加入足量的NaOH溶液。溶液。将将A放置一段时间后，再将装置一、二均置于相同适宜环境中，放置一段时间后，再将装置一、二均置于相同适宜环境中，用气泵向用气泵向C中不断通入空气，将二个装置再培养一段时间。中不断通入空气，将二个装置再培养一段时间。观察将观察将B、E中澄清的石灰水是否变浑浊。各取中澄清的石灰水是否变浑浊。各取2mLA、D中的酵母菌培养液，加中的酵母菌培养液，加入入0

4、.5mL的酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化。的酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化。第4页，共27页，编辑于2022年，星期六（5）预测及结论：）预测及结论：。两组装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条件两组装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸下都能进行呼吸 。装置一中石灰水浑浊，装置二中不浑浊，说明酵母菌只装置一中石灰水浑浊，装置二中不浑浊，说明酵母菌只能在无氧条件下进行呼吸。能在无氧条件下进行呼吸。装置一中石灰水不浑浊，装置二中浑浊，说明酵母菌只装置一中石灰水不浑浊，装置二中浑浊，说明酵母菌只能在有氧条件下进行呼吸。能在有氧条件下进行呼吸。第5页，共27页，编

5、辑于2022年，星期六思考实验过程中遇到的几个问题：思考实验过程中遇到的几个问题：连接装置前，考虑对上图中连接装置前，考虑对上图中A A瓶该作了怎样的处理？为什么？瓶该作了怎样的处理？为什么？连接装置时，怎样才能更加安全连接装置时，怎样才能更加安全?怎样提高装置的气密性？怎样提高装置的气密性？若要检测细胞呼吸是否产生了酒精，具体操作是怎样的？你会吗？怎样若要检测细胞呼吸是否产生了酒精，具体操作是怎样的？你会吗？怎样注意实验安全？注意实验安全？第6页，共27页，编辑于2022年，星期六进行实验进行实验第7页，共27页，编辑于2022年，星期六教材参考实验教材参考实验教材参考实验教材参考实验装置装

6、置装置装置澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水酵母菌培养液酵母菌培养液酵母菌培养液酵母菌培养液稀释的稀释的稀释的稀释的KMnOKMnO4 430%H30%H2 2OO2 2NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液第8页，共27页，编辑于2022年，星期六再探究一：再探究一：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？严谨？第9页，共27页，编辑于202

7、2年，星期六再探究二：再探究二：有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液之间的纯化学反应溶液之间的纯化学反应,你如何实验证明？你如何实验证明？葡萄糖的水溶液葡萄糖的水溶液葡萄糖的水溶液葡萄糖的水溶液假如认为实验装置中酒精假如认为实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液与酵母菌细胞之糖水溶液与酵母菌细胞之间某种间某种(些些)成分之间反应成分之间反应的产物，而与其他物质无的产物，而与其他物质无关。又该如何证明？关。又该如何证明？第10页，共27页，编辑于2022年，星期六再探究三：再探究三：为了控制无氧呼吸实

8、验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？由此说明什么问题？第11页，共27页，编辑于2022年，星期六再探究四：再探究四：在某一次对有氧呼吸实验装置的操作中，将酵母菌在某一次对有氧呼吸实验装置的操作中，将酵母菌培养液取样鉴定，鉴定出也含有酒精，这是为什么培养液取样鉴定，鉴定出也含有酒精，这是为什么呢？如何改进实验操作？呢？如何改进实验操作？第12页，共

9、27页，编辑于2022年，星期六二、归纳并建立二、归纳并建立“探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式”的模型的模型 第13页，共27页，编辑于2022年，星期六项目项目装置一装置一装置二装置二实验原理实验原理检测原理检测原理自变量自变量因变量因变量观察指标观察指标无关变量无关变量酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，无氧呼吸产生可以使澄清的石灰水变浑浊，无氧呼吸产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变灰绿色。的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变灰绿色。无氧无氧有氧有氧无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸石灰水是否变浑浊

10、石灰水是否变浑浊,酸性酸性重铬酸钾溶液变灰绿色重铬酸钾溶液变灰绿色石灰水是否变浑浊石灰水是否变浑浊空气中的空气中的CO2是否能完全被吸收，装置气密性等是否能完全被吸收，装置气密性等第14页，共27页，编辑于2022年，星期六明确实验目的明确实验目的探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式理解实验原理理解实验原理生物学原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生生物学原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型微生物。存，属于兼性厌氧型微生物。检测原理：细胞呼吸产生的检测原理：细胞呼吸产生的COCO2 2可以使澄清的石可以使澄清的石灰水变浑浊，无氧呼吸产生的酒精可使酸性重铬灰水变浑浊，无氧呼吸

11、产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变灰绿色。酸钾溶液变灰绿色。作出实验假设作出实验假设酵母菌在有氧、无氧条件下均能进行细胞呼酵母菌在有氧、无氧条件下均能进行细胞呼吸（或其他合理假设）。吸（或其他合理假设）。第15页，共27页，编辑于2022年，星期六设计实验步骤设计实验步骤.选择器材是关键。器材包括仪器、药品和该选择器材是关键。器材包括仪器、药品和该实验最佳的生物学材料。实验最佳的生物学材料。.确定自变量。根据实验原理确定自变量。根据实验原理“酵母菌在有氧和无酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存氧条件下都能生存”，确定实验的自变量是培养液中，确定实验的自变量是培养液中O O2 2的控制（是否无的控制（

12、是否无O2/通入通入O O2 2）。）。.控制好无关变量（同时考虑等量对照、条件控制好无关变量（同时考虑等量对照、条件适宜、重复实验等）。适宜、重复实验等）。.确定观察指标项（由因变量能否直接被观察、测定确定观察指标项（由因变量能否直接被观察、测定来确定）。本实验中观察的是什么？来确定）。本实验中观察的是什么？预测实验结果预测实验结果由于自变量为培养液中由于自变量为培养液中O O2 2的有无，因此可能的结果理论的有无，因此可能的结果理论上有四种，但实际上酵母菌不可能不进行细胞呼吸，因上有四种，但实际上酵母菌不可能不进行细胞呼吸，因此排除其在有氧、无氧条件下都不能进行细胞呼吸的假此排除其在有氧、

13、无氧条件下都不能进行细胞呼吸的假设，预测结果设，预测结果3 3种。种。反思实验本身反思实验本身反思是对探究过程的再思考，既是对原有过程的总结，反思是对探究过程的再思考，既是对原有过程的总结，修正原有实验设计过程和设计思想，并进一步探究新修正原有实验设计过程和设计思想，并进一步探究新的问题。的问题。完成实验分析数据完成实验分析数据第16页，共27页，编辑于2022年，星期六酒精是酵母菌在什么条件产生的？酵母菌不同条件下呼吸产生的酒精是酵母菌在什么条件产生的？酵母菌不同条件下呼吸产生的CO2CO2是否一样多？是否一样多？作出假设作出假设提出问题，分析原理提出问题，分析原理选择实验器材选择实验器材变

14、量控制变量控制设计实验步骤设计实验步骤对照组设置对照组设置完成实验，分析数据完成实验，分析数据预测实验结果预测实验结果探究酵母菌细胞呼吸的方式？探究酵母菌细胞呼吸的方式？无氧无氧COCO2 2和酒精和酒精产生产生COCO2 2有氧有氧产生产生反思实验，再探究反思实验，再探究第17页，共27页，编辑于2022年，星期六1.验证性实验与探究性实验验证性实验与探究性实验三、建立探究的一般模型并迁移运用三、建立探究的一般模型并迁移运用 (一一)探究性实验的一般模型探究性实验的一般模型第18页，共27页，编辑于2022年，星期六分析实验原理分析实验原理分析实验原理分析实验原理设计实验步骤设计实验步骤设计

15、实验步骤设计实验步骤预期实验结果预期实验结果预期实验结果预期实验结果进行实验分析数据进行实验分析数据进行实验分析数据进行实验分析数据实验变量实验变量无关变量无关变量反应变量反应变量随机分组随机分组施加干扰施加干扰设置对照设置对照条件适宜条件适宜重复实验重复实验观察现象观察现象测量数值测量数值操纵操纵控制控制捕获捕获2.2.实验设计的基本步骤实验设计的基本步骤 明确实验目的明确实验目的明确实验目的明确实验目的反思实验本身反思实验本身反思实验本身反思实验本身第19页，共27页，编辑于2022年，星期六 操纵实验变量的方法：操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成设法给研究对象施加干扰，造成

16、实验对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某实验对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。种现象和属性。检测反应变量的方法：检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察根据实验原理和实验条件确定观察和测量的指标和方法。和测量的指标和方法。控制无关变量的方法：控制无关变量的方法：排除因实验对象的个体差异带来排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的维持不变的相同条件进行对照，以抵的影响；设法创造稳定的维持不变的相同条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件

17、对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减少实验误差。素的干扰，减少实验误差。3.实验变量的控制方法实验变量的控制方法第20页，共27页，编辑于2022年，星期六（二）随堂反馈（二）随堂反馈:探究影响细胞呼吸方式的因素探究影响细胞呼吸方式的因素例例2：酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了：酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的过量酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的过量ATP抑制了酵母菌无氧抑制了酵母菌无氧呼吸。请设计实验探究酵母菌

18、在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因。呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因。（1）供选的实验试剂和用品：）供选的实验试剂和用品：锥形瓶、酵母菌细胞（试剂锥形瓶、酵母菌细胞（试剂1）、质量分数）、质量分数5%的葡萄糖溶液、酵母菌的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液（试剂破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液（试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、）、ATP饱和溶液、蒸馏水、饱和溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。（2）完成下列实

19、验步骤：）完成下列实验步骤：第21页，共27页，编辑于2022年，星期六项目项目装置装置A装置装置B装置装置C实验原理实验原理检测原理检测原理自变量自变量因变量因变量观察指标观察指标无关变量无关变量对照组对照组ATPO2抑制抑制澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊澄清石灰水是否变浑浊澄清石灰水是否变浑浊澄清石灰水是否变澄清石灰水是否变浑浊浑浊试剂试剂2、葡萄糖溶液等量，温度等条件适宜等、葡萄糖溶液等量，温度等条件适宜等进行无氧呼吸进行无氧呼吸是否进行无氧呼吸是否进行无氧呼吸是否进行无氧呼吸是否进行无氧呼吸无氧呼吸受到抑制时无氧呼吸受到抑制时,不能产生将葡萄糖分解不能产生将葡萄糖分解,产生产生CO2

20、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊第22页，共27页，编辑于2022年，星期六取锥形瓶等连接成如下装置三套，依次编号为取锥形瓶等连接成如下装置三套，依次编号为A A、B B、C C。1 1号瓶锥形瓶号瓶锥形瓶中都加质量分数为中都加质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液，溶液，3 3号锥形瓶瓶中都加澄清的石灰水。号锥形瓶瓶中都加澄清的石灰水。AA装置的锥形瓶装置的锥形瓶2 2中加入中加入 ；B B装置的锥形瓶装置的锥形瓶2 2中加入中加入 ；C C装置的锥形瓶装置的锥形瓶2 2中加入中加入 。10mL10mL的试剂的试剂2 2、10mL10mL质量分数质量分数5

21、%5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、2mL2mL蒸馏蒸馏水水 10mL10mL的试剂的试剂2 2、10mL10mL质量分数质量分数5%5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、2mL2mL蒸馏水蒸馏水10mL10mL的试剂的试剂2 2、10mL10mL质量分数质量分数5%5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、2mLATP2mLATP溶液溶液第23页，共27页，编辑于2022年，星期六AA、B B、C C三套装置均先持续通入氮气三套装置均先持续通入氮气5min5min，去除锥形瓶中的氧气，再将，去除锥形瓶中的氧气，再将A A、B B、C C三套装置分别作如下处理：三套装置分别作如下处理：A A套套_ _ _，B

22、B套套_ _，C C套套_ _。持续通入持续通入N N2 2 持续通入持续通入N N2 2 持续通入空气持续通入空气第24页，共27页，编辑于2022年，星期六将三套装置放在温度适宜（将三套装置放在温度适宜（25253535）的相同条件下培养相同时间）的相同条件下培养相同时间（8 810h10h）。）。观察观察_，判断是否进行无氧呼吸。，判断是否进行无氧呼吸。（3 3）预期实验结果并得出相应结论：）预期实验结果并得出相应结论：；。澄清石灰水是否变浑浊澄清石灰水是否变浑浊若若A A套变浑浊，套变浑浊，B B套不变浑浊，套不变浑浊，C C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸受套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸受AT

23、PATP抑抑制，不受氧气抑制制，不受氧气抑制若若A A套变浑浊，套变浑浊，B B套变浑浊，套变浑浊，C C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATPATP抑制，受氧气抑制抑制，受氧气抑制若若A A套变浑浊，套变浑浊，B B套不变浑浊，套不变浑浊，C C套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸既受套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸既受ATPATP抑制，也受氧气抑制抑制，也受氧气抑制若若A A套变浑浊，套变浑浊，B B套变浑浊，套变浑浊，C C套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受ATPATP抑制，也不受氧气抑制抑制，也不受氧气抑制第25页，共27页，编辑于2022

24、年，星期六“探究酵母菌的细胞呼吸方式”的模型构建与迁移运用构建探究细胞呼吸方式的典型模型构建探究细胞呼吸方式的典型模型模型的迁移运用模型的迁移运用 控制自变量，观察因变量，重复实验控制自变量，观察因变量，重复实验采集数据，分析得出结论采集数据，分析得出结论明明确确实实验验目目的的理理解解实实验验原原理理作作出出实实验验假假设设设设计计实实验验步步骤骤完完成成实实验验反反思思再再探探究究一一定定O2浓浓度度条条件件下下的的细细胞胞呼呼吸吸方方式式探探究究被被固固定定化化酵酵母母细细胞胞的的代代谢谢效效率率探探究究环环境境因因素素对对细细胞胞呼呼吸吸速速率率的的影影响响探探究究影影响响细细胞胞呼呼吸吸方方式式的的可可能能因因素素第26页，共27页，编辑于2022年，星期六第27页，共27页，编辑于2022年，星期六