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考點1 細胞呼吸
1.需氧呼吸與厭氧呼吸的正誤判斷
(1)人體細胞內(nèi)O2/CO2的比值,線粒體內(nèi)比細胞溶膠高( )
提示 線粒體內(nèi)消耗O2產(chǎn)生CO2,因此,人體細胞內(nèi)線粒體內(nèi)O2/CO2的比值比細胞溶膠的低。
(2)有氧和無氧時,酵母菌細胞呼吸產(chǎn)物不同( √ )
(3)厭氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程( )
提示 厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]。
(4)厭氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有[H]的積累( )
提示 厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]將用于第二階段丙酮酸還原為乙醇或乳酸的反應(yīng),最終沒有[H]的積累。
2.細胞呼吸在實踐中的應(yīng)用的正誤判斷
(1)面團“發(fā)起”是酵母菌產(chǎn)生CO2所致(2017浙江11月選考,8A)( √ )
(2)人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供( )
提示 人在劇烈運動時所需的能量由需氧呼吸和厭氧呼吸提供。
(3)干燥和無氧的環(huán)境有利于蔬菜的長期保鮮(2017浙江11月選考,8B)( )
提示 蔬菜的保鮮應(yīng)在一定的濕度和低氧環(huán)境下。
(4)需氧型細菌需氧呼吸的主要場所是線粒體( )
提示 細菌無線粒體,需氧型細菌的需氧呼吸在細胞溶膠中或細胞膜上進行。
(5)黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過程中有機物總量不斷減少(2017浙江11月選考,8D)( √ )
3.綜合應(yīng)用:將玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā),每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子,一半直接烘干稱重,另一半切取胚乳烘干稱重,計算每粒的平均干重,結(jié)果如下圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳,據(jù)圖回答下列問題:
(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成______,再通過______為種子萌發(fā)提供能量。
(2)萌發(fā)過程中在________ h之間種子的呼吸速率最大,在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為________mg。
(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì),其最大轉(zhuǎn)化速率為___mg粒-1d-1。
(4)若保持實驗條件不變,120 h后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是_______,原因是________
___________________________________________________________________________。
答案 (1)葡萄糖 細胞呼吸(或生物氧化) (2)72~96 26.5 (3)22 (4)持續(xù)下降 萌發(fā)種子細胞呼吸消耗有機物,且不能進行光合作用
解析 (1)淀粉被水解成葡萄糖后才能被細胞通過細胞呼吸利用,為種子萌發(fā)提供能量。(2)因為胚乳減少的干重中有一部分轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì),所以衡量種子的呼吸速率應(yīng)以種子的干重減少量為指標。由圖示曲線可以看出,在72~96 h之間,單位時間內(nèi)種子的干重減少量最大,該時間段(24 h)內(nèi)每粒種子細胞呼吸消耗的平均干重為204.2-177.7=26.5(mg)。(3)轉(zhuǎn)化速率=(胚乳的減少量-種子的干重減少量)/單位時間。在72~96 h內(nèi),轉(zhuǎn)化速率為(161.7-118.1)-(204.2-177.7)=17.1(mg粒-1d-1),96~120 h內(nèi),轉(zhuǎn)化速率為(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22(mg粒-1d-1),因此最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg粒-1d-1。(4)黑暗條件下,萌發(fā)種子只能進行細胞呼吸而不能進行光合作用,因而120 h后萌發(fā)種子的干重將持續(xù)下降。
一、需氧呼吸、厭氧呼吸過程
二、比較需氧呼吸與厭氧呼吸中[H]和ATP的來源與去路
項目
來源
去路
需氧呼吸
厭氧呼吸
需氧呼吸
厭氧呼吸
[H]
葡萄糖和水
葡萄糖
與O2結(jié)合生成H2O
還原丙酮酸
ATP
三個階段都產(chǎn)生
只在第一階段產(chǎn)生
用于各項生命活動
三、影響細胞呼吸的“四種”因素
1.甲圖:溫度通過影響與細胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率。
2.乙圖:(1)O2濃度=0時,只進行厭氧呼吸。
(2)0
O2的吸收量,說明此時該植物同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,需氧呼吸消耗O2的相對值為3,需氧呼吸產(chǎn)生CO2的相對值為3,厭氧呼吸產(chǎn)生CO2的相對值為5,則需氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為0.5,厭氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為2.5,所以厭氧呼吸消耗的葡萄糖比需氧呼吸多,B項錯誤;c條件下,CO2的釋放量>O2的吸收量,說明此時該植物同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸,d條件下,CO2的釋放量與O2的吸收量相同,說明此時該植物只進行需氧呼吸不進行厭氧呼吸,此時產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體,C項錯誤,D項正確。
判斷細胞呼吸類型的五大方法(以葡萄糖為呼吸底物)
(1)產(chǎn)生CO2量=消耗O2量→需氧呼吸。
(2)不消耗O2,產(chǎn)生CO2→厭氧呼吸(乙醇發(fā)酵)。
(3)釋放CO2量>吸收O2量→同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸(乙醇發(fā)酵)。
(4)不吸收O2,不釋放CO2→乳酸發(fā)酵或細胞已經(jīng)死亡。
(5)有水生成一定是需氧呼吸,有二氧化碳生成一定不是乳酸發(fā)酵。
6.如圖所示為不同距離的跑步過程中,需氧呼吸和厭氧呼吸供能的百分比。下列說法中正確的是( )
A.跑步距離越長,厭氧呼吸供能所占比例越大
B.1 500米跑時,需氧呼吸與厭氧呼吸消耗的葡萄糖的量相當
C.100米跑時,所需ATP主要由需氧呼吸產(chǎn)生
D.馬拉松跑時,肌肉細胞呼吸釋放的CO2量與吸收的O2量之比為1∶1
答案 D
解析 分析題圖可知,跑步距離越長,厭氧呼吸供能所占比例越小。1 500米跑時,需氧呼吸與厭氧呼吸供能的百分比相同,可推知需氧呼吸比厭氧呼吸消耗的葡萄糖的量少;100米跑時,所需ATP主要由厭氧呼吸產(chǎn)生;馬拉松跑時,主要是進行需氧呼吸,但仍進行部分厭氧呼吸,人體肌肉細胞進行厭氧呼吸時不消耗O2也不產(chǎn)生CO2,故肌肉細胞呼吸釋放的CO2量與吸收的O2量之比為1∶1。
題型四 考查影響細胞呼吸因素及其應(yīng)用
7.如圖表示某高等植物的非綠色器官的細胞呼吸與氧濃度的關(guān)系,下列敘述不正確的是( )
A.氧濃度為a時,是植物種子貯藏的最佳氧氣濃度
B.氧濃度為b時,該器官只進行需氧呼吸
C.如果是人體,則該圖中的曲線Ⅰ、Ⅱ不存在
D.曲線Ⅲ細胞呼吸發(fā)生的場所是線粒體和細胞溶膠
答案 A
解析 分析題圖可知,Ⅰ是厭氧呼吸釋放的二氧化碳量,Ⅱ表示細胞總呼吸量,Ⅲ表示需氧呼吸釋放的二氧化碳量。二氧化碳釋放量最低時,細胞呼吸最弱,消耗的有機物最少,最適于貯藏植物種子,而氧氣濃度為a時,二氧化碳釋放量不是最低,A錯誤;當氧氣濃度為b時,厭氧呼吸完全被抑制,該器官只進行需氧呼吸,B正確;如果是人體,則該圖中的曲線Ⅰ、Ⅱ不存在,C正確;曲線Ⅲ是需氧呼吸,發(fā)生的場所是細胞溶膠和線粒體,D正確。
8.(2018溫州2月模擬)光照、溫度對貯藏的番茄果實呼吸強度的影響如圖所示,下列分析正確的是( )
A.光照對番茄果實呼吸有促進作用
B.番茄果實的呼吸強度僅與溫度有關(guān)
C.光照、2 ℃條件更有利于番茄果實的貯藏
D.番茄果實在黑暗、8 ℃條件下呼吸強度大于光照、15 ℃條件下
答案 C
解析 在圖示3種溫度下,黑暗條件下的呼吸強度均比有光條件下的呼吸強度大,說明光照對呼吸有抑制作用,A錯誤;根據(jù)柱形圖分析,番茄果實的呼吸強度與溫度、光照有關(guān),B錯誤;分析題圖可知,光照、2 ℃條件下番茄果實的呼吸強度最低,所以光照、2 ℃條件更有利于番茄果實的貯藏,C正確;分析題圖可知,番茄果實在黑暗、8 ℃條件下的呼吸強度小于光照、15 ℃條件下,D錯誤。
一、選擇題
1.(2018浙江臺州2月模擬)細胞呼吸中葡萄糖被分解為丙酮酸的過程只發(fā)生在( )
A.細胞有氧時 B.細胞缺氧時
C.線粒體內(nèi) D.細胞溶膠中
答案 D
解析 細胞呼吸中葡萄糖被分解為丙酮酸的過程只發(fā)生在細胞溶膠中,而不發(fā)生在線粒體內(nèi),既可以在有氧條件下發(fā)生,也可以在無氧條件下發(fā)生,故D項正確。
2.下列關(guān)于人體細胞厭氧呼吸的敘述,錯誤的是( )
A.厭氧呼吸全過程在細胞溶膠中進行
B.產(chǎn)生的乳酸被運至肝臟后可再生成葡萄糖
C.產(chǎn)生的CO2會刺激神經(jīng)末梢使人產(chǎn)生酸痛感
D.細胞進行厭氧呼吸是一種克服暫時缺氧的應(yīng)急措施
答案 C
解析 厭氧呼吸的兩個階段均在細胞溶膠中進行,A正確;厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸被運至肝臟后可再生成葡萄糖,B正確;產(chǎn)生的乳酸會刺激神經(jīng)末梢使人產(chǎn)生酸痛感,C錯誤;厭氧呼吸只能利用葡萄糖中的一小部分能量,而乳酸再轉(zhuǎn)變成葡萄糖又要消耗能量,因此,人體進行厭氧呼吸是一種克服暫時缺氧的應(yīng)急措施,D正確。
3.如圖所示的圖解表示真核細胞呼吸的部分過程,可以在細胞溶膠中發(fā)生的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
答案 B
解析 ①是需氧呼吸第二、三階段,發(fā)生在線粒體中;②和③表示兩種類型的厭氧呼吸,均發(fā)生在細胞溶膠中;④表示ATP的合成,可發(fā)生在細胞溶膠中。
4.(2018溫州中學(xué)3月模擬)研究發(fā)現(xiàn),某些植物在受低溫襲擊時,呼吸速率先升高后降低,細胞內(nèi)可溶性糖的含量有明顯提高,下列推理或分析不合理的是( )
A.可溶性糖增多的過程可不斷產(chǎn)生水
B.冷害初期呼吸增強,有利于植物抵御寒冷
C.低溫不會使酶變性,但會暫時抑制酶活性
D.持續(xù)低溫使根細胞呼吸減弱,抑制根細胞吸收無機鹽
答案 A
解析 淀粉水解產(chǎn)生可溶性糖的過程不斷消耗水,A錯誤;冷害初期細胞呼吸增強,可以釋放更多的熱量,有利于植物抵御寒冷,B正確;低溫會抑制酶的活性,但不會使酶變性,C正確;低溫會使酶活性下降,從而使細胞呼吸減弱,細胞呼吸提供的能量減少,使主動轉(zhuǎn)運受影響而抑制根細胞吸收無機鹽,D正確。
5.(2018浙江吳越聯(lián)盟二模)真核細胞需氧呼吸的基本過程示意圖如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.過程Ⅰ是糖酵解,該過程的產(chǎn)物X為3-磷酸甘油酸
B.過程Ⅱ是檸檬酸循環(huán),有關(guān)的酶只存在于線粒體基質(zhì)中
C.過程Ⅲ是電子傳遞鏈,該過程產(chǎn)生大量的ATP
D.過程Ⅰ和Ⅱ為過程Ⅲ提供[H]和ATP
答案 C
解析 過程Ⅰ是糖酵解,該過程的產(chǎn)物X為丙酮酸,A錯誤;檸檬酸循環(huán)發(fā)生在需氧呼吸的第二階段,在線粒體基質(zhì)中存在著與檸檬酸循環(huán)有關(guān)的酶,同時也有少量與檸檬酸循環(huán)有關(guān)的酶分布在嵴上,B錯誤;電子傳遞鏈發(fā)生在需氧呼吸的第三階段,此階段釋放大量能量,因而產(chǎn)生大量的ATP,C正確;過程Ⅰ和Ⅱ為過程Ⅲ提供[H],但不提供ATP,D錯誤。
6.(2018溫州中學(xué)3月模擬)為研究細胞呼吸方式,取下圖裝置2組,甲組為A處放一定質(zhì)量的某種種子、B處放一定量NaOH溶液,乙組為A處放等量同種種子、B處放等量蒸餾水。相同時間后,觀察液滴移動情況,下列敘述正確的是( )
A.乙組液滴一定是右移或不移動
B.甲組液滴移動的量可代表種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量
C.設(shè)計乙組裝置是為了測定種子消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值
D.為了提高實驗精確度,可再設(shè)置一個A中為等量煮熟的種子,B中為等量NaOH溶液的丙裝置
答案 C
解析 乙組中,若種子僅以葡萄糖為底物進行需氧呼吸,則消耗的O2量和釋放的CO2量相等,液滴不移動;若種子進行厭氧呼吸,則不消耗O2,但釋放的CO2使得裝置內(nèi)氣壓增大,液滴右移;若種子以脂肪為底物進行需氧呼吸,則消耗的O2量大于釋放的CO2量,液滴左移,A錯誤;甲組B處放一定量NaOH溶液,其能吸收CO2,所以甲組裝置內(nèi)的氣壓變化僅由O2量變化引起,B錯誤;乙組B處放等量蒸餾水,其對裝置內(nèi)氣體變化無影響,液滴移動是由細胞呼吸消耗的O2量與釋放的CO2量的差值決定的,C正確;本實驗是為了探究細胞呼吸的方式,不需要再設(shè)置一個A中為等量煮熟的種子,B中為等量NaOH溶液的丙裝置,D錯誤。
7.下列各曲線所代表的生物學(xué)含義及描述,正確的是( )
A.甲圖可表示人的成熟紅細胞中ATP的生成速率與氧氣濃度的關(guān)系
B.乙圖所示物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率不受呼吸酶抑制劑的影響
C.丙圖表示酵母菌呼吸時氧氣濃度與CO2生成速率的關(guān)系,a點時產(chǎn)生的CO2全都來自需氧呼吸
D.丁圖表示小鼠體內(nèi)酶活性與環(huán)境溫度的關(guān)系
答案 A
解析 人的成熟紅細胞進行厭氧呼吸,因此ATP的生成速率與氧氣濃度無關(guān),A正確;由物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率受氧氣濃度影響可知,該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運方式是主動轉(zhuǎn)運,呼吸酶抑制劑可使物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率減慢,B錯誤;丙圖中a點時酵母菌進行需氧呼吸和厭氧呼吸,CO2由兩種呼吸方式共同產(chǎn)生,C錯誤;小鼠是恒溫動物,體內(nèi)酶的活性不受環(huán)境溫度的影響,D錯誤。
8.測定下列哪一項,可簡便且準確判斷貯存的小麥種子的細胞呼吸方式( )
A.有無乙醇生成
B.有無水生成
C.有無有機物消耗
D.O2消耗量與CO2生成量的比值
答案 D
解析 O2消耗量與CO2生成量可以簡便、準確地測定,若二者比值等于1,則小麥種子進行的是需氧呼吸;若比值為0,則進行的是厭氧呼吸;若比值在0~1之間,則同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸。
9.用含18O的葡萄糖跟蹤需氧呼吸過程中的氧原子,18O轉(zhuǎn)移的途徑是( )
A.葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C.葡萄糖→氧→水 D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
答案 D
解析 需氧呼吸中產(chǎn)生的水中的氧來自氧氣,A錯誤;需氧呼吸第二階段丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],不產(chǎn)生氧,B錯誤;需氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],不產(chǎn)生氧氣,C錯誤;根據(jù)需氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],含18O的葡萄糖中的18O到了丙酮酸中;再根據(jù)第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],含18O的丙酮酸中的18O到了二氧化碳中。即18O轉(zhuǎn)移的途徑是:葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳,D正確。
10.如圖表示的是細胞呼吸的相關(guān)過程,下列敘述正確的是( )
A.在人體內(nèi)環(huán)境中可以發(fā)生①②③過程
B.缺氧條件下馬鈴薯塊莖發(fā)生①③過程
C.乳酸菌無線粒體,但具有與②有關(guān)的酶
D.①②③④都產(chǎn)生ATP,為生命活動供能
答案 B
解析 由圖分析可知,①是細胞呼吸第一階段,在細胞溶膠中進行;②是在線粒體中產(chǎn)生二氧化碳和水,是需氧呼吸的第二階段和第三階段;③、④是在細胞溶膠中進行的厭氧呼吸。細胞溶膠不屬于人體內(nèi)環(huán)境,故A錯誤;缺氧條件下,馬鈴薯塊莖進行產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸,故B正確;乳酸菌為異養(yǎng)厭氧型生物,具有與③有關(guān)的酶,進行產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸,故C錯誤;這4個過程中只有①和②能產(chǎn)生ATP,故D錯誤。
11.某同學(xué)畫了一個人體內(nèi)的部分代謝過程示意圖,圖中產(chǎn)生ATP的途徑及一處錯誤是( )
C3H6O3
③↑
C6H12O6CO2+H2O
②↓
C2H5OH+CO2
A.①②③④、人體內(nèi)無③過程
B.①②③④、人體內(nèi)無②過程
C.①③④、人體內(nèi)無③過程
D.①④、人體內(nèi)無②過程
答案 D
解析 需氧呼吸三個階段都能產(chǎn)生ATP,厭氧呼吸第一階段能產(chǎn)生ATP;圖中①指細胞呼吸第一階段,②是乙醇發(fā)酵的第二階段,③是乳酸發(fā)酵的第二階段,④是需氧呼吸的第二、三階段,故能合成ATP的途徑,圖中有①④過程。人體細胞可進行需氧呼吸,有時進行產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸,但人體細胞不能進行產(chǎn)生乙醇的厭氧呼吸,故一處錯誤是②過程。
12.(2018浙江4月選考,12)以酵母菌和葡萄糖為材料進行“乙醇發(fā)酵實驗”,裝置圖如圖所示。下列關(guān)于該實驗過程與結(jié)果的敘述,錯誤的是( )
A.將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻
B.在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境
C.乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2
D.拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到乙醇的氣味
答案 B
解析 將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻,目的是使酵母菌與底物充分接觸,利于發(fā)生反應(yīng),A正確;在甲試管內(nèi)的混合液表面滴加一薄層石蠟以制造無氧環(huán)境,利于乙醇發(fā)酵,B錯誤;根據(jù)乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知,酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2,C正確;酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2,乙醇具有揮發(fā)性,拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到乙醇的氣味,D正確。
13.如圖表示細胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的部分過程,以下有關(guān)敘述不正確的是( )
A.圖中的[H]主要在線粒體內(nèi)產(chǎn)生
B.圖中物質(zhì)①是O2
C.用18O標記葡萄糖,產(chǎn)物水中檢測不到放射性
D.圖示過程會釋放熱能
答案 B
解析 需氧呼吸中[H]主要是在第二階段線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生;圖中物質(zhì)①是H2O,參與需氧呼吸第二階段;產(chǎn)物H2O中的氧來自氧氣,葡萄糖中的18O最終進入CO2中;圖示過程會釋放熱能。
二、非選擇題
14.(2018寧波高二檢測)如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化,請據(jù)圖回答:
(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是___________________________
_________________________________________________________________________。
(2)________點的生物學(xué)含義是厭氧呼吸消失點,由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學(xué)含義是_________________________________________________
_________________________________________________________________________。
(3)在原圖中繪出厭氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。
(4)若圖中的AB段與BC段的距離等長,說明此時需氧呼吸釋放的CO2與厭氧呼吸釋放的CO2相比________(填“一樣多”“更多”或“更少”),需氧呼吸消耗的葡萄糖量是厭氧呼吸的________倍。
(5)在長途運輸新鮮蔬菜時,常常向塑料袋中充入氮氣,目的是___________________。
你認為氧濃度調(diào)節(jié)到________點的對應(yīng)濃度時,更有利于蔬菜的運輸,試說明理由:__________________________________________________________________________。
答案 (1)氧氣濃度增加,厭氧呼吸受抑制
(2)P 氧濃度逐漸增大的過程中,厭氧呼吸生成的CO2總量
(3)所繪曲線應(yīng)能表現(xiàn)下降趨勢,并經(jīng)過Q、B以及P點在橫軸上的投影點。如圖(虛線)所示:
(4)一樣多 1/3
(5)降低細胞呼吸強度,減少有機物的消耗 R 此時需氧呼吸強度較低,同時又抑制了厭氧呼吸,蔬菜中的有機物消耗最少
解析 本題的關(guān)鍵是搞懂幾個點的含義:Q點只進行厭氧呼吸,P點之后(含P點)只進行需氧呼吸,R點釋放的CO2總量最少,有利于種子、果蔬的貯藏。
15.金魚是常見的觀賞性馴養(yǎng)動物,取材容易,觀察現(xiàn)象明顯,常用做實驗材料。實驗小組觀察發(fā)現(xiàn)在飼養(yǎng)金魚時,魚缸窄小或魚飼養(yǎng)量過多都會使魚浮上水面直接呼吸,即發(fā)生浮頭現(xiàn)象。為確定魚缸內(nèi)金魚適宜飼養(yǎng)量,小組確定了以下實驗方案。
(1)據(jù)題意可知,金魚出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象是由于水中缺少溶解氧,因此,將探究課題確定為__________________________________________________________________________。
[實驗試劑與器材]
隔夜自來水、保鮮膜、漏網(wǎng)、計時器、若干塑料方盒、家用增氧泵等。
[實驗過程]
(2)制作冷卻沸水
將部分隔夜自來水煮沸后冷卻,密封備用,其目的是____________________________。
(3)篩選適用金魚
為了獲得客觀、準確的結(jié)果,選擇實驗的金魚應(yīng)保證____________________________。
(4)測定不同溶解氧濃度下金魚每分鐘的呼吸次數(shù)(呼吸頻率),如下表所示:
實驗
組號
溶氧量
培養(yǎng)
環(huán)境
呼吸頻率
第1次測量
第2次測量
第3次測量
…
第n次測量
Y1 (次/min)
A
0.2 mg/L
X1
160
152
156
161
B
6.2 mg/L
X2
78
80
80
83
C
8.0 mg/L
X3
57
61
60
63
表中,如果X1代表冷卻沸水,根據(jù)上述實驗試劑與器材創(chuàng)建的條件X2應(yīng)為____________,X3應(yīng)為____________________________________________________________________。
[結(jié)果分析]
(5)用3種不同溶解氧濃度的前3次測量所得呼吸頻率數(shù)據(jù),制作溶氧量和呼吸頻率的相關(guān)性柱形圖(在柱形圖上標注有關(guān)數(shù)據(jù))。
(6)簡要分析實驗結(jié)果并得到結(jié)論:____________________________________________。
答案 (1)探究不同溶解氧濃度對金魚呼吸的影響
(2)殺死水中微生物,減少其細胞呼吸對水中溶解氧的影響(或減少可溶性氣體或便于控制溶解氧濃度等)
(3)大小相近,健康狀況相似等
(4)等量隔夜自來水 等量隔夜自來水,并用增氧泵補充溶氧
(5)如圖
(6)溶氧對金魚的呼吸頻率影響明顯,在一定的溶解氧濃度范圍內(nèi),溶氧量升高,金魚的呼吸頻率減慢(或在一定的溶解氧濃度范圍內(nèi),溶氧量升高,金魚的呼吸頻率減慢)
解析 (1)金魚出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象是由于水中缺少溶解氧,因此,將探究課題確定為探究不同溶解氧濃度對金魚呼吸的影響。(2)制作冷卻沸水是為了殺死水中微生物,減少其細胞呼吸對水中溶解氧的影響,將部分隔夜自來水煮沸后冷卻,密封備用。(3)為了獲得客觀、準確的結(jié)果,應(yīng)選擇大小相近、健康狀況相似的金魚投入塑料方盒。(4)根據(jù)題意和表格分析可知,如果X1代表冷卻沸水,X2應(yīng)為等量隔夜自來水,X3應(yīng)為等量隔夜自來水,并用增氧泵補充溶解氧。(5)利用3種不同溶解氧濃度的前3次呼吸頻率數(shù)據(jù),求出其平均值,制作成溶氧量和呼吸頻率的相關(guān)性柱形圖,柱形圖見答案。(6)實驗結(jié)果和結(jié)論:溶解氧對金魚的呼吸頻率影響明顯,在一定的溶解氧濃度范圍內(nèi),溶解氧升高,金魚的呼吸頻率減慢。
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