2021届高考生物二轮复习-备考提升指导与精练8-光合作用和呼吸作用实验探究综合.doc
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1、2021届高考生物二轮复习 备考提升指导与精练8 光合作用和呼吸作用实验探究综合2021届高考生物二轮复习 备考提升指导与精练8 光合作用和呼吸作用实验探究综合年级:姓名:- 12 -光合作用和呼吸作用实验探究综合1.应用 密闭实验法 例1某研究性活动小组为了探究光合作用产物的转运路径,设计如下实验;将图甲(a表示叶片,b表示茎,c表示果实,X表示某种气体)放入光合作用最适合的温度和光强度下培养,并随时记录a、b、c三处放射性含量的数值如图乙。下列分析不正确的是( )At1时刻是光合作用的结束点B根据实验要求,气体X应选择14CO2C叶绿体中可发生CO2三碳化合物糖类D若适当提高温度,则图乙中
2、的S1和S2的值都将变小【解析】t1表示叶片中标记的光合产物全部运输到茎或果实内,此时光合作用并没有停止,A错误;据题意可知,气体X参与光合作用,是14C标记的二氧化碳,B正确;叶绿体中在碳反应阶段,可发生CO2三碳化合物糖类,C正确;因为曲线是在最适宜温度条件下测定的,适当提高温度,光合作用减弱,则图乙中的S1和S2的值都将变小,D正确。故选A。【答案】A2.应用 黑白瓶实验法 例2取三个玻璃瓶,两个用黑胶布包上,并包以锡箔,记为A、B瓶,另一个白瓶记为C瓶,其中B、C瓶中放入长势良好的同种植物。从待测的水体深度取水,保留A瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。将B、C瓶沉入取水深度,经过一段
3、时间,将其取出,并进行溶氧量的测定。错误的一项是( )A有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量B有初始值的情况下,白瓶中氧气的增加量为净光合作用量C没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之和即总光合作用量。D没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。【解析】黑瓶B中的植物只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,因此在有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量,A正确;白瓶C中的植物就可以进行光合作用,也可以进行呼吸作用,因此在有初始值的情况下,白瓶中氧气的增加量为净光合作用量,B正确;黑瓶中的氧气变化量为有氧呼
4、吸的消耗量,白瓶中的氧气变化量是光合作用与有氧呼吸的差值,因此在没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差为总光合作用量,C错误、D正确。【答案】C3.应用 其他实验法 例3某科研小组采用“半叶法”对某植物叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2h)。(1)MA表示6小时后:叶片初始质量一呼吸作用有机物的消耗量;MB表示6小时
5、后: + -呼吸作用有机物的消耗量。(2)若M=MB-MA,则M表示 。(3)真正光合速率(单位:mg/dm2h)的计算方法是 。(4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率,写出实验设计思路: 。【解析】(1)A部分遮光处理,植物叶肉细胞只能进行呼吸作用,因此MA表示6小时后:叶片初始质量一呼吸作用有机物的消耗量;B部分为遮光,植物叶肉细胞同时进行呼吸作用和光合作用,因此MB表示6小时后:叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量。(2)根据第(1)题可知,M=MB-MA=(叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量)-(叶片初始质量-呼吸作用有机物的消耗量)=
6、B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。(3)真光合速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。因此真光合速率=M(截取面积时间)。(4)本方法主要是将光合作用和呼吸作用分开进行,最后取差值来计算单位面积、单位时间内的光合速率的方法。因此将在测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开,一部分立即烘干称重,另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重,根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率。【答案】(1)叶片初始质量 光合作用有机物的总产量(2)B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量(3)M值除以时间再除以面积,
7、即M(截取面积时间)(4)将在测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开,一部分立即烘干称重,另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重,根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率提分训练1如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),相关叙述正确的是( )A烧杯中盛放NaHCO3溶液,可用于测定一定光强下植物的净光合速率B在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物无氧呼吸的强度C烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率D在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度【解析】烧杯中盛放NaHCO3溶液,NaHCO
8、3溶液可以为光合作用提供二氧化碳,消耗的氧气量则为植物的净光合速率,故能用于测定一定光强下植物的净光合速率,A正确;种子无氧呼吸不消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,故在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,不可用于测定种子无氧呼吸强度,B错误;一定光照强度下,植物既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,故烧杯中盛放清水,不能用于测定一定光照强度下真光合速率,C错误;在遮光条件下植物能进行有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,故烧杯中盛放清水,不能用于测定种子有氧呼吸的强度,D错误。故选A。【答案】A2如图甲曲线表示在温度为25(该温度是该作物光合作用的最适温度),水
9、分和无机盐均适宜的条件下,温室内光照强度与作物光合速率的关系;图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。下列有关分析错误的是( )A图甲曲线中,当BEC时,限制作物增产的主要因素是CO2浓度B图甲曲线中,当光照强度为B时,叶绿体吸收CO2的量等于abC图乙装置中盛水玻璃柱的作用是吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影响D若该植物呼吸作用的最适温度为30,在其他条件不变的情况下,将温度调节到30,图甲曲线中a点上移、b点下移【解析】图甲曲线是在温度为25条件下获得的。若该植物呼吸作用的最适温度为30,光合作用的最适温度是25,在其他条件不变的情况下,将温度调节到30,则呼吸速率增大
10、,光合速率有所减弱,所以图甲曲线中的a和b点都将向下移动,D项错误。【答案】D3为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是( )A该实验中植物释放的气体是O2 B当距离为C时,该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率 C当距离由C突然变为a时,短时间内叶绿体中C5的含量增加 D当光源与密闭小室的距离小于a时,限制光合作用的主要因素是光照强度【解析】当光源与密闭小室的距离大于c时,呼吸速率大于光合速率,植物释放的气体是CO2,在距
11、离小于c时,光合速率大于呼吸速率,植物释放的气体是O2,A项错误;实验测得是整个植株气体释放速率,但相当一部分细胞不能进行光合作用,但可以进行呼吸作用,所以叶肉细胞的光合速率应大于呼吸速率,B项错误;当距离由c突然变为a时,光照强度增强,短时间内叶绿体中C5的含量增加,C项正确;当光源与密闭小室的距离小于a时,光合速率达到最大,限制光合作用的主要因素不再是光照强度,D项错误。【答案】C4将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影简(其他实验条件都是理想的),实验以单位时间内CO2的吸收量与释放量为为检测指标,实验结果如表。下列对该表数据分析正确的是( )温度()5101
12、520253035光照下吸收CO2速率(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2速率(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50A昼夜不停地进行光照,在5时该植物不能生长B昼夜不停地进行光照,该植物生长的最适温度是30C每天交替进行12h光照、12h黑暗,温度均保持在20的条件下,该植物积累的有机物最多D每天交替进行12h光照、12h黑暗,温度在30时,该植物积累的有机物是温度在10时的2倍【解析】由表可知,在昼夜不停地进行光照的条件下,只要净光合速率大于0,植物就可以生长,所以在5时该植物能生长,A错误;昼夜不停地进行光照,净
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