高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略 熱點(diǎn)題型建模 模型4 光合速率的測(cè)定與實(shí)驗(yàn)探究課件.ppt

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模型4 光合速率的測(cè)定與 實(shí)驗(yàn)探究,第一篇 熱點(diǎn)題型建模,光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的常用方法 (1)裝置圖法測(cè)定光合與呼吸 ①呼吸速率和凈光合速率的測(cè)定方法(如下圖),②真正光合速率的計(jì)算 真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 (2)“黑白瓶法”測(cè)定光合與呼吸 用黑瓶(無光照的一組)測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。 (3)“半葉法”測(cè)定光合與呼吸 本方法又叫半葉稱重法，即檢測(cè)單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。 (4)“梯度法”探究光合與呼吸 用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度裝置，可探究光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。,,,特別提醒,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的相關(guān)注意事項(xiàng) (1)變量的控制手段，如光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進(jìn)行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié)。 (2)對(duì)照原則的應(yīng)用，不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該用一系列裝置進(jìn)行相互對(duì)照。 (3)無論哪種裝置，在光下測(cè)得的數(shù)值均為“表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值”。,1.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān) 的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是( ) A.試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的 氧氣量 B.在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可以說明光合作用 產(chǎn)生氧氣 C.為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的NaHCO3 溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) D.為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察 氣泡產(chǎn)生的速率的變化,,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 收集到的氣體量為氧氣的釋放量，即光合作用產(chǎn)生的氧氣量減去呼吸作用消耗的氧氣量；如果光照很弱，光合作用小于呼吸作用時(shí)，釋放的氣體為二氧化碳；探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響需要設(shè)置多組裝置。,2.下圖是在一定溫度下測(cè)定某植物呼吸作用和光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置(呼吸底物為葡萄糖，不考慮裝置中微生物的影響)，相關(guān)敘述正確的是( ) A.燒杯中盛放NaHCO3溶液，可用于測(cè)定一定光照強(qiáng)度下 植物的凈光合速率 B.在遮光條件下，燒杯中盛放NaOH溶液，可用于測(cè)定 植物無氧呼吸的強(qiáng)度 C.燒杯中盛放清水，可用于測(cè)定一定光照強(qiáng)度下真光合速率 D.在遮光條件下，燒杯中盛放清水，可用于測(cè)定植物有氧呼吸的強(qiáng)度,,解析,√,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 NaHCO3溶液可以維持裝置內(nèi)CO2濃度的恒定，U形管中液面高度的變化是裝置中O2量的變化造成的，可以代表凈光合速率； NaOH可以吸收CO2，無氧呼吸不消耗O2，不能用來測(cè)定無氧呼吸的強(qiáng)度； 燒杯中盛放清水，一定光照強(qiáng)度下，光合作用吸收CO2量與釋放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量與產(chǎn)生CO2量相等，不能測(cè)定真光合速率； 在單位時(shí)間內(nèi)，有氧呼吸消耗的O2量等于產(chǎn)生的CO2量，無論有氧呼吸強(qiáng)度多大，U形管中液面都不會(huì)發(fā)生變化。,3.甲圖中，A、B分別為培植于無色透明氣球內(nèi)、質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮；其中B已死亡。氣球內(nèi)的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)；初始時(shí)指針指向正中零的位置。乙圖為相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的燈泡到水面的距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線，每次實(shí)驗(yàn)后指針復(fù)零。下列相關(guān)描述不正確的是( ),1,2,3,4,5,A.在適宜光照條件下，指針將向右偏轉(zhuǎn) B.該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，c點(diǎn)的含義為O2釋放量最大 C.ce段說明隨燈光距離的增大，O2釋放量減少 D.f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)的指針的偏轉(zhuǎn)方向相同，但數(shù)值較小,1,2,3,4,5,√,,解析,解析 在適宜光照條件下，光合作用大于呼吸作用，有氧氣的凈釋放，此時(shí)A側(cè)浮力增大，指針將向右偏轉(zhuǎn)，A正確； 實(shí)驗(yàn)研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)可表示O2的釋放量，因此c點(diǎn)表示O2釋放量最大，凈光合速率最大，B正確； 據(jù)曲線圖分析可知，ce段隨燈光距離的增大，光合作用減弱，O2釋放量減少，C正確； f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)相比，細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，氣球內(nèi)氣體量減少，因此指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，D錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,4.某同學(xué)研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個(gè)相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測(cè)水體深度取水，測(cè)定瓶中水內(nèi)氧容量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測(cè)水體深度，經(jīng)24小時(shí)取出，測(cè)兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時(shí) 待測(cè)深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是( ) A.24小時(shí)待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量 是v mol/瓶 B.24小時(shí)待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是k mol/瓶 C.24小時(shí)待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k—v) mol/瓶 D.24小時(shí)待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k—v) mol/瓶,,√,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 c瓶是對(duì)照，a和c的差值能反映呼吸強(qiáng)度，b和c的差值反映的是光合作用和呼吸作用強(qiáng)度的差，b和a的差值反映的是總光合作用強(qiáng)度。,5.某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室，如圖A所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：,1,2,3,4,5,(1)將該裝置放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜(零點(diǎn)開始)小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是_______________(寫兩點(diǎn))；觀察裝置中液滴的位置，c點(diǎn)時(shí)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(diǎn)是在一天中的________點(diǎn)。,1,2,3,4,5,,答案,解析,光照強(qiáng)度、溫度,左,18(或g),解析 圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(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(qiáng)度和溫度了；c點(diǎn)表示此刻氧氣的產(chǎn)生量等于呼吸消耗的氧氣量。但0點(diǎn)到8點(diǎn)這段時(shí)間，氧氣的消耗量大于氧氣的產(chǎn)生量，同時(shí)呼吸作用放出的CO2被緩沖液吸收，故c點(diǎn)時(shí)，液滴位于初始位置的左側(cè)；裝置刻度管中液滴移動(dòng)是由氧氣的增減造成的，只要有氧氣釋放，液滴就會(huì)右移，所以液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的18(或g)點(diǎn)。,1,2,3,4,5,(2)在實(shí)驗(yàn)過程中的某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)情況，獲得以下數(shù)據(jù)：,,解析答案,1,2,3,4,5,該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B圖曲線的_______段獲得的。 解析 表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生 速率在逐漸減小，對(duì)應(yīng)于圖B曲線上 的區(qū)段是de段和fg段。,de或fg,(3)e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，e點(diǎn)時(shí)刻C3的合成速率___，與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)形成的原因可能是________________。 解析 e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，e點(diǎn)時(shí)氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，故C3的合成速率較慢；在圖B曲線上，0點(diǎn)到a點(diǎn)這段時(shí)間，植物只進(jìn)行呼吸作用，a點(diǎn)時(shí)氧氣消耗速率減慢，說明此時(shí)溫度較低。,,1,2,3,4,5,慢,a點(diǎn)時(shí)刻溫度較低,解析答案,(4)在適宜的溫度和光照條件下，向圖A所示的裝置中通入14CO2。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在C3中；反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在(CH2O)中。該實(shí)驗(yàn)是通過控制___________(條件)來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，用到的實(shí)驗(yàn)方法為_____________。 解析 該實(shí)驗(yàn)的自變量為反應(yīng)時(shí)間，用到 的方法是同位素標(biāo)記法。,,1,2,3,4,5,(反應(yīng))時(shí)間,同位素標(biāo)記法,解析答案,(5)該組同學(xué)要測(cè)定該植物某時(shí)間段的氧氣產(chǎn)生速率，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？ ①簡(jiǎn)要寫出對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：_____________________________________ ____________________________________________________________。 ②數(shù)據(jù)處理：若在單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M，對(duì)照組讀數(shù)為N，該植物的真正光合作用速率為______。,,答案,1,2,3,4,5,設(shè)置與A一樣的裝置C，將裝置C置于黑暗,條件下，其他條件與A相同，測(cè)單位時(shí)間(或相同時(shí)間)內(nèi)A與C的讀數(shù),M＋N,解析,解析 氧氣產(chǎn)生速率即是真正光合作用速率，圖A(實(shí)驗(yàn)組)單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的氧氣的釋放量是凈光合作用速率，即為真正光合作用速率與呼吸作用速率的差值。故應(yīng)設(shè)置與A一樣的裝置C，將裝置C置于黑暗條件下，其他條件與A相同作為對(duì)照組，測(cè)單位時(shí)間(或相同時(shí)間)內(nèi)裝置A與C的讀數(shù)，即分別為凈光合作用速率和呼吸作用速率，二者相加即為真正光合作用速率。,1,2,3,4,5,