2018-2019學年高考生物大一輪復習 熱點題型二 探究光合作用、細胞呼吸的方式及速率的測定方法學案

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1、 熱點題型二 探究光合作用、細胞呼吸的方式及速率的測定方法 一、細胞呼吸的方式探究與速率測定 為了探究酵母菌細胞呼吸的方式，某同學將實驗材料和用具按如圖所示安裝好。以下關(guān)于該實驗的說法，不正確的是(　　) A．甲、乙兩組實驗探究的分別是酵母菌在有氧、無氧條件下的細胞呼吸方式 B．加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2 C．將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入B瓶中變成灰綠色，證明有酒精產(chǎn)生 D．乙組中B瓶先封口放置一段時間的目的是耗盡B瓶中的O2以形成無氧環(huán)境 審題關(guān)鍵 (1)寫出酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的反應式：C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO

2、2＋能量、C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 (2)甲組營造的是有氧環(huán)境，而乙組中B瓶先封口放置一段時間的目的是耗盡B瓶中的O2，以形成無氧環(huán)境，所以二者分別探究酵母菌在有氧和無氧條件下的細胞呼吸方式。 (3)甲組加入NaOH溶液的目的是吸收空氣中的CO2，以排除空氣中的CO2對實驗結(jié)果的干擾。 (4)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。 答案　C 物質(zhì)鑒定法探究酵母菌的細胞呼吸方式 (1)實驗原理 ①酵母菌：酵母菌是一種單細胞真菌，其代謝類型是兼性厭氧型，可用于研究細胞呼吸的不同方式。 ②細胞呼吸產(chǎn)物的檢測 a. CO

3、2的檢測 CO2可使澄清石灰水變混濁 CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃 b．酒精的檢測：在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液會與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。 (2)實驗步驟 ①配制酵母菌培養(yǎng)液。 ②設(shè)計對比實驗 a．甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是消除空氣中的CO2，以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。 b．乙組中B瓶應先封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是耗盡B瓶中的氧氣，以確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。 (3)產(chǎn)物檢測與實驗現(xiàn)象 條件 澄清的石灰水的變 化/出現(xiàn)變化的時間

4、 重鉻酸鉀—濃 硫酸溶液 甲組(有氧) 變混濁/快 無變化 乙組(無氧) 變混濁/慢 出現(xiàn)灰綠色 有O2 CO2(大量)＋H2O (4)實驗結(jié)論 酵母菌 C2H5OH＋CO2(少量) 無O2 葡萄糖 下圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的裝置圖，下列說法正確的是(　　) A．裝置一中液滴左移，裝置二中液滴右移，說明酵母菌只進行無氧呼吸 B．裝置一中液滴不移，裝置二中液滴右移，說明酵母菌只進行有氧呼吸 C．裝置一中液滴左移，裝置二中液滴不移動，說明酵母菌死亡 D．裝置一中液滴左移，裝置二中液滴右移，說明酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸

5、 審題關(guān)鍵 (1)裝置一中NaOH溶液可吸收細胞呼吸釋放出的CO2，因此刻度管內(nèi)的液滴移動情況反映的是氧氣消耗量的變化，因此裝置一可探究酵母菌是否發(fā)生有氧呼吸。 (2)裝置二中因“NaOH溶液”換成“蒸餾水”，若只進行有氧呼吸，因為消耗氧氣量和釋放二氧化碳量相同，則液滴不移動。若只進行無氧呼吸，則會因釋放CO2，導致液滴右移。因此裝置二可探究酵母菌是否發(fā)生無氧呼吸。 答案　D 液滴移動法探究細胞呼吸的方式 (1)探究裝置：欲確認某生物的細胞呼吸方式，應設(shè)置兩套實驗裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)： (2)結(jié)果結(jié)論 實驗結(jié)果 結(jié)論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動

6、不動 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 不動 右移 只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 右移 進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 不動 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 (3)誤差校正：為使實驗結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應設(shè)置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。 某同學用如圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的細胞呼吸速率。實驗所用毛細管橫截面積為1 mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25 ℃水浴中，10 min后關(guān)閉軟管夾，隨后每隔5 min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結(jié)果如下表所示。下

7、列分析正確的是(　　) 實驗時間(min) 10 15 20 25 30 35 液滴移動距離(mm) 0 32.5 65 100 130 162.5 A.圖中X為NaOH溶液，軟管夾關(guān)閉后液滴將向右移動 B．在20～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5 mm3/min C．如將X換為清水，并向試管充入N2即可測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率 D．增設(shè)的對照實驗只需將裝置中的X換成清水，并將該裝置置于相同的環(huán)境中 審題關(guān)鍵 (1)X為NaOH溶液，其可吸收果蠅幼蟲細胞呼吸釋放的CO2，所以液滴移動情況反映的是氧氣消耗量的變化，軟管夾關(guān)閉后液滴將向左

8、移動。 (2)由表中信息可知，在20～30 min內(nèi)氧氣變化差值為130－65＝65 mm，因此該時間段內(nèi)的氧氣平均吸收速率為6.5(mm3/min)。 (3)果蠅幼蟲無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，所以將X換為清水，并向試管充入N2，無論是否進行無氧呼吸液滴都不會移動。 (4)因氣壓、溫度等物理因素也會影響液滴移動，為了避免該誤差，則應設(shè)置對照實驗，應將裝置中的果蠅幼蟲換成等質(zhì)量的死幼蟲，并將該裝置置于相同環(huán)境中，重復上述實驗。 答案　B 液滴移動法測定細胞呼吸的速率 (1)實驗裝置 (2)指標：細胞呼吸速率常用單位時間內(nèi)CO2釋放量或O2吸收量來表示。 (3)原理：組

9、織細胞呼吸吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的液滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示細胞呼吸速率。 (4)物理誤差的校正 ①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾細胞呼吸速率的測定。 ②如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應對裝置及所測種子進行消毒處理。 ③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設(shè)置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。 特別提醒　脂肪含氫量高，含氧量低，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時耗氧量高，而產(chǎn)生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸時，產(chǎn)生的C

10、O2量小于消耗的O2量，有色液滴移動明顯。 1．(2018·衡水第二中學聯(lián)考)下圖為探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗設(shè)計裝置。下列敘述正確的是(　　) A．實驗自變量為溫度 B．實驗因變量為CO2的多少 C．空氣泵泵入的氣體應先除去O2 D．乙、丙兩試管加入干酵母后應煮沸冷卻除去CO2 答案　B 解析　該實驗的自變量是氧氣的有無，溫度屬于無關(guān)變量，A項錯誤；該實驗通過Ca(OH)2溶液檢測CO2的產(chǎn)生量，B項正確；空氣泵通入氣體是為有氧呼吸提供O2，應先除去泵入氣體中的CO2，C項錯誤；乙、丙兩試管的培養(yǎng)液需煮沸(除去CO2)冷卻后再加入干酵母，避免酵母菌被高溫殺死，D項錯誤

11、。 2．下面三個裝置可用于研究萌發(fā)種子的細胞呼吸方式及其產(chǎn)物，有關(guān)分析不正確的是(　　) A．裝置甲可用于探究細胞呼吸是否產(chǎn)生熱量 B．裝置乙的有色液滴向左移動，說明種子萌發(fā)只進行有氧呼吸 C．裝置丙可用于探究萌發(fā)種子的細胞呼吸是否產(chǎn)生二氧化碳 D．三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，都需要設(shè)置對照實驗 答案　B 解析　裝置甲中有溫度計，且使用了保溫瓶(可以防止種子細胞呼吸釋放的熱量散失)，因此，該裝置可以用于探究細胞呼吸是否產(chǎn)生熱量，A項正確；裝置乙中NaOH溶液能吸收二氧化碳，裝置乙的有色液滴向左移動是該裝置中氧氣減少所致，說明種子萌發(fā)時一定進行了有氧呼吸，但種子細胞也可

12、能同時進行無氧呼吸，B項錯誤；澄清的石灰水可用于檢測二氧化碳，因此，裝置丙可用于探究萌發(fā)的種子的細胞呼吸是否產(chǎn)生二氧化碳，C項正確；三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，以殺死粘附在種子表面的微生物，避免微生物的細胞呼吸對實驗產(chǎn)生干擾，并且三個裝置都要設(shè)置相應的對照實驗，D項正確。 3．甲、乙兩個生物興趣小組分別利用圖Ⅰ、圖Ⅱ裝置對酵母菌細胞呼吸方式進行了如下的探究實驗?；卮鹣铝袉栴}： (1)甲利用圖Ⅰ裝置探究酵母菌在有氧與無氧的條件下細胞呼吸放出的熱量的多少。 材料用具：500 mL保溫桶、溫度計、活性酵母菌、0.1 mo1/L葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。 實驗步驟： ①取A、B兩

13、套裝置按下表的設(shè)計進行實驗。 裝置 步驟一 步驟二 步驟三 A 加入200 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性酵母菌 X B 加入200 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 Y 加入石蠟油鋪滿液面 則X是________________；Y是________________。 ②B裝置中步驟一的主要目的是____________，這是控制實驗的________變量。 實驗結(jié)果：略。 (2)乙利用圖Ⅱ裝置(橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的細胞呼吸類型。 ①想得到實驗結(jié)論還必須同時設(shè)置對照實驗，假設(shè)該裝置編號為Ⅲ，則裝置Ⅲ除用_________

14、___代替NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同。 ②檢測酵母菌細胞呼吸是否產(chǎn)生CO2時，可用澄清的石灰水或溴麝香草酚藍水溶液。CO2可使溴麝香草酚藍水溶液發(fā)生的顏色變化是________________。 ③寫出乙組改進后所得的實驗結(jié)果及相應的結(jié)論： 若裝置Ⅲ中紅色液滴向右移，裝置Ⅱ中紅色液滴不移動，說明酵母菌只進行無氧呼吸； 若____________________________________________，說明酵母菌只進行有氧呼吸； 若____________________________________________，說明酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。 答案　

15、(1)①不加入石蠟油　加入10 g活性酵母菌 ②去除氧氣　自　(2)①等量清水?、谟伤{變綠再變黃 ③裝置Ⅲ中紅色液滴不移動，裝置Ⅱ中紅色液滴向左移　裝置Ⅲ中紅色液滴向右移，裝置Ⅱ中紅色液滴向左移 解析　(1)①分析表中相關(guān)內(nèi)容，考慮到實驗要遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則這幾個原則，本實驗的自變量為是否含有氧氣，其他都是無關(guān)變量，要求一致。因此X處應填：不加入石蠟油，目的是給酵母菌創(chuàng)造有氧環(huán)境。Y處應填：加入10 g活性干酵母，排除無關(guān)變量的影響。 ②B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，氧氣有無屬于自變量。 (2)①圖Ⅱ裝置中氫氧化鈉吸收二氧化碳，紅色液滴向左移動是酵母

16、菌有氧呼吸消耗氧氣引起的；探究呼吸方式，同時設(shè)置對照實驗，裝置Ⅲ除用等量清水代替氫氧化鈉外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同。 ②CO2可使澄清的石灰水變混濁；CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。 ③裝置Ⅱ燒杯內(nèi)是氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的作用是吸收細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，所以裝置測量的是細胞呼吸消耗的氧氣的量。 裝置Ⅲ燒杯內(nèi)是清水，清水不能吸收氣體，也不釋放氣體，該裝置測量的是細胞呼吸釋放的二氧化碳的量和消耗氧氣的量的差值，如果氣體體積增加，說明酵母菌進行無氧呼吸。 所以：若裝置Ⅱ中紅色液滴不移動，裝置Ⅲ中紅色液滴向右移動，說明酵母菌只進行無氧呼吸； 若裝置Ⅲ中紅色液滴不移動，裝置Ⅱ

17、中紅色液滴向左移動，說明酵母菌不進行無氧呼吸只進行有氧呼吸； 若裝置Ⅲ中紅色液滴向右移動，裝置Ⅱ中紅色液滴向左移動，說明酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。 4．某同學在研究馬鈴薯塊莖細胞呼吸方式時，設(shè)計了如下實驗： 實驗一：取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑。向錐形瓶中分別加入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，安裝成圖甲裝置。每隔一段時間，從分液漏斗向錐形瓶A中注入適量過氧化氫溶液。觀察裝置中溴麝香草酚藍水溶液的顏色變化。 實驗二：取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑。向錐形瓶C中加入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，并向C瓶充入N2替代瓶中空氣，安裝成圖乙裝置，一段時間后，觀察裝置中溴麝香草酚藍水溶液的顏色變化。

18、 請回答下列問題： (1)當實驗一中溴麝香草酚藍水溶液的顏色由綠變黃時，是否可以說明馬鈴薯的細胞呼吸在逐漸增強？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知植物細胞無氧呼吸有兩種類型，一種是能夠產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，另一種是能夠產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，并且馬鈴薯塊莖在只有N2的條件下可以進行無氧呼吸。則實驗二的目的是__

19、____________________________；若實驗二中溴麝香草酚藍水溶液________，則說明馬鈴薯塊莖細胞進行的是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，其反應式為____________________。 (3)實驗一和實驗二在設(shè)計上均有不夠嚴謹之處，可能會干擾對馬鈴薯塊莖細胞呼吸類型的判斷，請給予修正： _______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 修正的理由是：______

20、______________________________________________________。 答案　(1)不可以，溴麝香草酚藍水溶液的顏色由綠變黃可能是實驗時間較長，馬鈴薯塊莖產(chǎn)生的CO2總量較多引起的 (2)探究馬鈴薯塊莖無氧呼吸的類型　不變色　C6H12O62C3H6O3＋少量能量 (3)實驗前應對馬鈴薯塊莖進行消毒；B瓶和C瓶組裝之前均需做滅菌處理　不同的微生物具有不同的呼吸類型，它們的存在會干擾實驗結(jié)果 解析　(1)實驗一中溴麝香草酚藍水溶液的顏色由綠變黃可能是實驗時間較長，馬鈴薯塊莖產(chǎn)生的CO2總量較多引起的，因此當實驗一中溴麝香草酚藍水溶液的顏色由綠變黃時

21、，不能說明馬鈴薯的細胞呼吸在逐漸增強。 (2)據(jù)題干分析可知，實驗二的目的是探究馬鈴薯無氧呼吸的類型。若實驗二中溴麝香草酚藍水溶液不變色，則說明馬鈴薯塊莖細胞進行的是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，其反應式為：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。 (3)實驗一和實驗二在設(shè)計上均有不夠嚴謹之處，不同的微生物具有不同的細胞呼吸類型，它們的存在會干擾實驗結(jié)果，故實驗前應對馬鈴薯塊莖進行消毒；B瓶和C瓶組裝之前均需做滅菌處理。 5．某研究小組想測量萌發(fā)的小麥種子、蚯蚓呼吸速率的差異，設(shè)計了以下的實驗裝置。實驗中分別以20粒萌發(fā)的種子和4條蚯蚓為材料，每隔5 min記錄一次有色液滴在刻度玻璃管上的讀數(shù)，結(jié)

22、果如下表所示。請分析回答下列問題： 有色液滴移動的距離(mm) 生物 時間(min) 0 5 10 15 20 25 萌發(fā)的種子 0 8 16 23 9 34 蚯蚓 0 4.5 9 11.5 13.5 15.5 (1)裝置圖中的Y溶液是________，其作用是________________________________________。設(shè)置乙裝置的目的是______________________________________________________。 (2)實驗開始后保持注射器的活塞不移動，有色液滴將向________

23、移動(填“左”或“右”)，以蚯蚓為材料時有色液滴移動的最大速率是________。 (3)另一組該實驗裝置每隔5min測量時，將注射器活塞往________移動(填“上”或“下”)，待有色液滴回到實驗開始時的位置停止，根據(jù)活塞移動距離可測出氣體的變化量，其中以小麥為材料的結(jié)果如下表所示： 時間(min) 0 5 10 15 20 25 注射器量取的氣 體變化體積(mL) 0 1.5 3.0 4.2 5.0 5.5 分析數(shù)據(jù)可知該段時間小麥種子的有氧呼吸速率為________，在此過程中，有氧呼吸的強度越來越________。 答案　(1)NaOH溶液　吸

24、收實驗過程中細胞呼吸產(chǎn)生的CO2　排除微生物及環(huán)境因素對實驗的干擾(或?qū)φ兆饔?　(2)左　0.9 mm/min　(3)下　0.22 mL/min　弱 解析　(1)裝置圖中的Y溶液是NaOH溶液，其作用是吸收實驗過程中細胞呼吸產(chǎn)生的CO2。設(shè)置乙裝置的目的是排除微生物及環(huán)境因素對實驗的干擾，使實驗結(jié)果更科學、合理。 (2)有氧呼吸過程消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳又被氫氧化鈉吸收，甲中是活的小麥種子，呼吸旺盛，所以實驗開始后保持注射器的活塞不移動，連接甲、乙裝置玻璃管中有色液滴慢慢往左移動。以蚯蚓為材料時有色液滴移動的最大速率是9÷10＝0.9 mm/min。 (3)另一組該實驗裝置每

25、隔5 min測量時，將注射器活塞往下移動，待有色液滴回到實驗開始時的位置停止，根據(jù)活塞移動距離可測出氣體的變化量，分析表格中數(shù)據(jù)可知，該段時間小麥種子的有氧呼吸速率為5.5÷25＝0.22 mL/min，在此過程中，有氧呼吸的強度越來越弱。 二、測定光合作用的速率 某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室，如圖甲所示。請據(jù)圖回答下列問題： (1)將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜(零點開始)小室內(nèi)植物O2釋放速率的變化，得到如圖乙所示曲線，影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是________________(寫兩點)；觀察裝置中液滴的位

26、置，c點時刻的液滴位于起始位置的________側(cè)，裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的________點。 (2)在實驗過程中的某段光照時間內(nèi)，記錄液滴的移動情況，獲得以下數(shù)據(jù)： 每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù) … 24 29 32 34 … 該組實驗數(shù)據(jù)是在乙圖曲線的____________段獲得的。 (3)該組同學為測定該植物某時間段的O2產(chǎn)生速率。如何設(shè)置對照實驗？如何處理實驗數(shù)據(jù)？ ①簡要寫出對照實驗設(shè)計思路： ____________________________________________ ____________________________

27、____________________________________________。 ②數(shù)據(jù)處理：若在單位時間內(nèi)，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物的真正光合速率為________。 審題關(guān)鍵 (1)密閉裝置甲內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此影響其內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強度和溫度。 (2)密閉裝置甲中液滴移動反映密閉裝置內(nèi)氧氣濃度的變化情況，只要有氧氣釋放，液滴就會右移，由圖乙曲線可知，c點之前的代謝特點是光合作用強度小于細胞呼吸強度，小室內(nèi)氧氣濃度降低，液滴左移。8點至18點的時間段內(nèi)氧氣濃度一直增加，到18點時達到最大值

28、，則甲裝置中的液滴移動到了最右點。 (3)題中表格中所記錄的數(shù)據(jù)為每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)，則表格中連續(xù)3個20分鐘之間的氧氣變化量相對值分別為5、3、2，由此可看出氧氣的釋放速率在逐漸減小。 (4)密閉裝置甲中液滴移動測得的是裝置內(nèi)植物釋放氧氣量(凈光合量)的變化量，若要測定該植物某時間段的O2產(chǎn)生速率，還需要測定相應時間段內(nèi)的細胞呼吸消耗氧氣的速率，則需要增設(shè)對照實驗為設(shè)置與甲一樣的裝置丙，將裝置丙置于黑暗條件下，其他條件與甲相同，測單位時間(或相同時間)內(nèi)甲與丙的讀數(shù)。 答案　(1)光照強度、溫度　左　18(或g)　(2)de或fg　(3)①設(shè)置與甲一樣的裝置丙，將裝置丙置于黑

29、暗條件下，其他條件與甲相同，測單位時間(或相同時間)內(nèi)甲與丙的讀數(shù)　②M－N “液滴移動法”測定光合速率 (1)測定裝置 (2)測定方法及解讀 ①測定呼吸速率 a．裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。 c．置于適宜溫度環(huán)境中 d．紅色液滴向左移動(單位時間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。 ②測定凈光合速率 a．裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。 b．必須給予較強光照處理，且溫度適宜。 c．紅色液滴向右移動(單位時間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。 高一生物

30、科研興趣小組從校博雅湖的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對密封黑白瓶中(白瓶為透明瓶，黑瓶為不透光瓶)，剩余的水樣測得初始溶氧量為10 mg/L。將六對密封黑白瓶分別置于六種不同的光照條件下(由a→e逐漸加強)，其他條件相同，24小時后，實測獲得六對黑白瓶中溶氧量，記錄數(shù)據(jù)如下。下列分析錯誤的是(　　) 光照強度(klx) 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 E E A.瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h內(nèi)為7 mg/L B．光照強度為d、e時，黑

31、瓶中溶氧量應為3 mg/L C．光照強度為c時，在24 h內(nèi)白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為28 mg/L D．光照強度為d時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加 審題關(guān)鍵 (1)黑瓶不透光，不能進行光合作用，因此黑瓶中氧氣的減少是由于細胞呼吸消耗，單位時間氧氣變化代表細胞呼吸強度。 (2)白瓶透光，能進行光合作用，溶液中氧氣的變化是光合作用和細胞呼吸的綜合結(jié)果，單位時間內(nèi)氧氣的變化可以代表凈光合作用強度；實際光合作用強度＝凈光合作用強度＋細胞呼吸強度。 答案　C 解析　分析黑瓶可知，24 h氧氣的消耗量是10－3＝7 mg/L，即瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h內(nèi)為7

32、mg/L，A項正確；由光照強度0、a、b、c時測得數(shù)據(jù)可知，光照強度變化，消耗的氧氣不變，因此光照強度為d、e時，黑瓶中溶氧量應為3 mg/L，B項正確；光照強度為c時，24 h氧氣的增加量是24－10＝14 mg/L，呼吸消耗量是7，因此在24 h內(nèi)白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為14＋7＝21 mg/L，C項錯誤；由表格數(shù)據(jù)可知，d對應的光照強度是光的飽和點，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加，D項正確。 “黑白瓶法”測定光合速率與呼吸速率 黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有細胞呼吸，而白瓶既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以用黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度值，用白瓶(有光照

33、的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。 現(xiàn)采用如圖所示方法測定植物葉片光合作用強度，將對稱葉片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚笰、B間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照和溫度下照射一段時間，在A、B中截取對應部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作m1和m2，單位mg/(dm2·h)。下列說法正確的是(　　) A．該方法在未測出細胞呼吸強度的條件下，能測出實際光合作用的強度 B．(m2－m1)表示B葉片被截取的部分在光照時間內(nèi)有機物的積累量 C．m2表示被截取的部分在光照時間內(nèi)凈光合作用的大小 D．m1表示被截取的部分

34、在光照時間內(nèi)細胞呼吸的大小 審題關(guān)鍵 (1)光照下光合作用和細胞呼吸生理過程均發(fā)生，則有機物的增加量代表凈光合作用強度；而黑暗中只進行細胞呼吸不進行光合作用，則在黑暗中有機物的減少量代表細胞呼吸強度。 (2)假設(shè)原來半片葉重為m0，m1和m2分別表示在適宜光照和溫度下照射一段時間后的被截取的部分(A部分)干重和被截取的部分(B部分)干重，而在該時間段內(nèi)，前者只進行細胞呼吸，而后者同時進行光合作用和細胞呼吸，則m0－m1＝細胞呼吸速率，m2－m0為光照下的凈光合作用速率，實際光合作用速率＝凈光合作用速率＋細胞呼吸速率＝m2－m0＋m0－m1＝m2－m1，即為B葉片被截取的部分在光照時間

35、內(nèi)有機物的合成量。 答案　A “半葉法”測光合作用有機物的生產(chǎn)量 將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者可計算出真正光合作用強度值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。 圖1是某高等綠色植物成熟綠葉組織在某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO2濃度變化的情況。圖2為從生長狀況相同的植物葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至

36、液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線圖。下列分析錯誤的是(　　) A．圖1中在d點時光合速率達到最大，此時限制光合速率的主要環(huán)境因素可能是光照強度 B．圖1中c點與b點相比，葉綠體中[H]的合成速率不變 C．從圖2分析，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強度，而c點以后曲線上行，其原因最可能是NaHCO3濃度過大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝 D．適當增加光照強度重復圖2實驗，b點將向下移動 審題關(guān)鍵 (1)圖1中縱坐標是指光合作用強度增長率，從a點至d點光合作用強度一直在增加，在d點時增長率為0，則該點光合作用強度達到最大值，此時CO2足夠高，已不再是限制因素，由題干“適宜溫度

37、下”可知，此時限制光合作用速率的主要環(huán)境因素可能是光照強度。 (2)圖1中c點比b點的光合作用強度大，葉綠體中[H]的合成速率增加。 (3)圖2中bc段曲線平緩說明CO2不再是限制因素，限制因素可能是光照強度，c點以后曲線上行說明上浮所需時間越來越長，其原因最可能是NaHCO3濃度過大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝。 (4)適當增加光照強度重復圖2實驗，光合作用強度會增加，產(chǎn)生的O2更多，葉片上浮的時間更短，b點將向下移動。 答案　B “葉片上浮法”探究影響光合作用的因素 利用“真空滲入法”排除葉肉細胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出

38、O2，由于O2在水中溶解度很小而在細胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時間的長短)，即能比較光合作用的強弱。 6．為探究光照強度對光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，在25 ℃條件下進行了一系列實驗。下列說法正確的是(　　) A．在無光條件下，液滴向左移動 B．在有光條件下，液滴向右移動 C．在有光條件下，液滴向右移動的距離代表光合速率 D．隨光照強度的增強，液滴向右移動的距離逐漸增大 答案　A 解析　由于CO2緩沖液維持裝置中的CO2含量不變，所以引起裝置中氣壓變化的原因是O2的變化。無光條件下綠

39、色植物只進行細胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A項正確；有光條件下，綠色植物既進行細胞呼吸消耗O2，又進行光合作用產(chǎn)生O2，若光合作用＞細胞呼吸，液滴右移；若光合作用＝細胞呼吸，液滴不移動；若光合作用＜細胞呼吸，液滴左移，B項錯誤；在有光條件下，液滴向右移動的距離代表凈光合速率，C項錯誤；在達到光飽和點之前隨光照強度的增強，液滴向右移動的距離逐漸增大，D項錯誤。 7．用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深0.5 m 處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。下列有關(guān)分析合理的

40、是(　　) 透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙 4.9 mg 5.6 mg 3.8 mg A.丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生[H]的場所是線粒體內(nèi)膜 B．在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1 mg C．在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低 D．在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為1.1 mg 答案　B 解析　丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)，A項錯誤；本實驗中氧氣含量甲瓶－丙瓶＝4.9 mg－3.8 mg＝1.1 mg，可表示一晝夜丙瓶中生物細胞呼吸消耗的氧氣量，乙瓶－甲瓶＝5.6 mg－4.9 mg＝0.

41、7 mg，可表示一晝夜乙瓶中生物產(chǎn)生的凈氧氣量，因此乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量＝1.1 mg＋0.7 mg＝1.8 mg，B項正確，D項錯誤；一晝夜后，乙瓶水樣中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只進行細胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水樣的pH比丙瓶的高，C項錯誤。 8．下表是采用黑白瓶(不透光瓶－可透光瓶)測定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并比較計算后的數(shù)據(jù)。 水深(m) 1 2 3 4 白瓶中O2濃度(g/m3) ＋3 ＋1.5 0 －1 黑瓶中O2濃度(g/m3) －1.5 －1.5 －1.5 －1

42、.5 下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣為3 g/m3 B．水深2 m處白瓶中水生植物不能進行水的光解但能進行C3的還原 C．水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體 D．水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用 答案　C 解析　在水深1 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生的氧氣為3＋1.5＝4.5 g/m3，A項錯誤； 在水深2 m處白瓶中水生植物光合作用的光反應與暗反應都能夠正常進行，B項錯誤；水深3 m處白瓶中水生植物光合作用等于細胞呼吸，因此產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，C項正確； 在水深4 m處白瓶

43、中植物光合速率為：－1＋1.5＝0.5 g/m3，可進行光合作用，D項錯誤。 9．(2017·樂清市校級月考)在同天時間里，從經(jīng)過暗處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積相同的葉圓片，稱取其質(zhì)量，實驗情況如圖所示，在不考慮葉片內(nèi)有機物向其他部位轉(zhuǎn)移的情況下進行分析，其中錯誤的是(　　) A．葉圓片y比葉圓片x重 B．(y－x)g可代表從上午10時到下午4時有機物的凈增加量 C．在下午4時至晚上10時這段時間內(nèi)，細胞呼吸消耗有機物的量可表示為(y－z)g D．假設(shè)全天溫度保持不變，則從上午10時到下午4時，一個葉圓片制造的有機物為(y－x)g 答案　D 解析　y經(jīng)過了光合作用，比在

44、饑餓處理下的葉片多積累了一些有機物，因此y比x重，A項正確；(y－x)g可代表從上午10時到下午4時有機物的凈增加量，B項正確；下午4時到晚上10時整個裝置都在黑暗中，植物葉片只進行細胞呼吸，(y－z)g表示這6個小時細胞呼吸消耗的有機物的量，C項正確；(y－x)g可代表從上午10時到下午4時光合作用中有機物的凈增加量，(y－z)g表示這6個小時細胞呼吸消耗的有機物的量，所以從上午10時到下午4時，一個葉圓片制造的有機物＝6個小時細胞內(nèi)有機物的凈增加量＋6個小時細胞呼吸消耗的有機物的量＝(y－x)＋(y－z)＝2y－x－z，D項錯誤。 10．(2017·安徽月考)如圖所示的玻璃容器中，甲中注

45、入蒸餾水并投入少量的新鮮綠葉碎片，乙中注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減少液面上方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后甲黑暗處理，乙用相當強度光照射容器，兩裝置葉片都重新浮出液面，下列關(guān)于葉片重新浮出液面原因的分析正確的是(　　) A．葉片吸水膨脹，密度減小 B．葉片消耗養(yǎng)料重量減輕 C．乙裝置葉片上浮是NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 D．甲裝置葉片上浮是因為CO2充滿葉肉細胞間隙，乙裝置是因為O2充滿葉肉細胞間隙 答案　D 解析　葉片浮出水面的原因是葉片進行細胞呼吸和光合作用，產(chǎn)生的氣體浮在葉面上，A項錯誤；葉片進行光合作用會使養(yǎng)料

46、重量增加，B項錯誤；NaHCO3溶液的作用是保持容器內(nèi)二氧化碳的濃度穩(wěn)定，C項錯誤；甲裝置葉片上浮是因為進行細胞呼吸產(chǎn)生的CO2充滿葉肉細胞間隙，乙裝置是因為葉片進行光合作用產(chǎn)生的O2充滿葉肉細胞間隙，D項正確。 11．圖甲為研究光合作用的實驗裝置，用打孔器在某植物的葉片上打出多個圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同溫度的NaHCO3(等濃度)溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用的平均時間(圖乙)，下列相關(guān)分析正確的是(　　) A．在ab段，隨著水溫的增加，光合速率逐漸減小 B．上浮至液面的時間可反映表觀光合速率的相對大小 C．通過圖乙

47、分析可以找到真正光合作用的最適溫度 D．因為抽氣后不含氧氣，實驗過程中葉片不能進行有氧呼吸 答案　B 解析　ab段，隨著水溫的增加，葉圓片上浮至液面所需要的時間縮短，說明氧氣產(chǎn)生速率加快，光合速率逐漸增大，A項錯誤；根據(jù)題意可知，上浮至液面的時間可反映表觀光合速率的相對大小，B項正確；通過圖乙分析可以找到凈光合作用的最適溫度，C項錯誤；雖然抽氣后不含氧氣，但實驗過程中的光照可以引起光合作用產(chǎn)生氧氣，故實驗過程中葉片能進行有氧呼吸，D項錯誤。 12．圖甲為某校生物興趣小組探究光照強度對茉莉花光合作用強度影響的實驗裝置示意圖，圖乙為所測得的結(jié)果。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲中

48、NaHCO3溶液作用是________________________________。 (2)請寫出控制本實驗自變量的一種方法________________________________________。 (3)為了防止無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，本實驗還應設(shè)置對照實驗，請問對照裝置如何設(shè)置？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

49、 (4)實驗測得，當用40 W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，這是因為此時_________。 (5)圖甲所示裝置無法測得A點數(shù)據(jù)，除非將其中的NaHCO3溶液換為____________溶液，且將裝置放在____________環(huán)境中。 答案　(1)維持密封瓶內(nèi)CO2量的穩(wěn)定　(2)用不同瓦數(shù)燈泡或改變燈與廣口瓶的距離　(3)將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣　(4)光合速率等于呼吸速率　(5)NaOH　黑暗(或遮光) 解析　由題意可知，甲是研究光照強度對茉莉花光合作用強度影響的實驗裝置，甲中NaHCO3溶液的作用是維持密封瓶內(nèi)CO2量的穩(wěn)定。實驗的自變量是光照強度，

50、可以用不同功率的電燈泡或相同功率的電燈泡與實驗裝置之間的距離控制光照強度的變化。該實驗通過液滴移動的距離表示光合作用強度，由于氣壓變化等物理因素也可以導致液滴移動，因此為了消除物理因素對實驗結(jié)果的干擾，可以將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣，糾正無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。用40 W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動說明光合作用產(chǎn)生的氧氣與有氧呼吸吸收的氧氣相等，即光合作用強度與細胞呼吸強度相等；光照條件下既進行光合作用，也進行細胞呼吸，測得的數(shù)值是凈光合作用量，為了測得實際光合作用強度，需要將其中的NaHCO3溶液換為NaOH溶液，且將裝置放在黑暗條件下測出細胞呼吸強度，用測得的

51、光合作用強度＋細胞呼吸強度才是植物實際光合作用強度。 13．如圖表示在不同溫度下，測定某植物葉片質(zhì)量變化情況(均考慮為有機物的質(zhì)量變化)的操作流程及結(jié)果，據(jù)圖分析回答問題： (1)由圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為______，總光合速率可表示為________。在13～16 ℃之間，隨著溫度的升高，細胞呼吸強度將________(填“增強”“減弱”或“不變”)，實際光合作用的強度將________(填“增強”“減弱”或“不變”)。 (2)恒定在上述________ ℃溫度下，維持10小時光照，10小時黑暗，該植物葉片增重最多，增重了________ mg。 答案　(1)X　Y＋2X　增強　增強　(2)14　30 解析　(1)呼吸速率可用單位時間內(nèi)有機物的減少量來表示，所以是X。凈光合速率可用單位時間內(nèi)有機物的積累量來表示，而總光合速率還要加上細胞呼吸消耗有機物的量，所以是Y＋2X。在13～16 ℃之間，隨著溫度的升高，細胞呼吸強度很明顯在逐漸增強，光合作用強度也在逐漸增強。(2)單位時間的凈光合作用的積累量是Y＋X,10小時的積累量是10(Y＋X)，再黑暗10小時，只有細胞呼吸，消耗的有機物的量是10X，經(jīng)過10小時光照，10小時黑暗，剩余的有機物的量是10Y，據(jù)題圖可知，在14 ℃時增重最多，增加的量是30 mg。 19