2020届高三培优专练测定光合速率和呼吸速率生物学生版

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1、1 应用 1：密闭装置法 典例 1. 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25 下进行了一系列的 实验，对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是（） A. 若 X 溶液为 CO2缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小 B. 若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理，X 溶液为 NaOH 溶液 C. 若 X 溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移 D. 若 X 溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移 应用 2：黑白瓶法 典例 2. 回答下列与生物的物质及能量代谢有关的问题： （1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于_，生产者的能量可以直接流

2、向 _（答出 2 点即可）。 （2）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统 中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中 浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份， 一份直接测定O2含量（ A） ；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中， 密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（ B）和乙瓶中的O2含量（ C） 。据此 回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C 与 A 的差 值表示这段时间内_；C 与 B 的差值表示这段时

3、间内_；A 与 B 的差值表示这段时间内_。 应用 3：半叶法 测定光合速率和呼吸速率 一、“ 实验法 ” 测定光合速率和呼吸速率 2 典例 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/ （dm 2h ） 。 （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 小时后：

4、+ -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： 。 1下图为探究绿色植物的相关生命活动过程的实验装置。对图示装置的分析错误的是 （） A. 红色小液滴移动的距离表示装置内O2的变化量 B. 若测呼吸速率，该装置应置于黑暗中，对照组的植物应换成死幼苗 C. 若测光合速率，给予一定的光照，单位时间小液滴移动的距离可代表总光合速率 D. 打开阀门并移除NaOH 溶液后，此装置可用来验证水是光合作用原料 2如图甲曲线表示在温度为25（该温度是该作物光合作用的

5、最适温度），水分和无 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（） 二、对点增分集训 3 A图甲曲线中，当BE C 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a b C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 3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CO

6、2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 4某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响 （用容器内CO2的变化量表示） ，实验结果如下（“ +”表示增加， “ 一” 表示减少），下列有关 叙述不正确的是（） A. 在适宜光照下，30 时光

7、合速率等于呼吸速率 B. 在黑暗情况下，叶肉细胞干重减少 C. 光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同 4 D. 在适宜光照下，25 和35时积累的有机物速率相同 5科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧 测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。下列有关分析错 误的是（） A研磨叶片时需加入适量CaCO3，可防止叶绿素被降解 B图 1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2 C若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率将不断增大 D图 2中若在 20min后停止光照，则短时间内叶绿体中C3含量增加 6 甲图中，A、 B 分别

8、为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、 收缩；其中B 已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液（维持气球内CO2浓度不变）；初 始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的 关系曲线，每次实验后指针复零。下列相关描述，不正确的是（） A. 在适宜光照条件下，指针将向右偏转 B. 该实验的自变量为光照强度，C 点的含义为O2释放量最大 C. CE 段说明随灯光距离的增大，O2释放量减少 D. F 点与 A、B、C、D 点的指针的偏转方向相同，但数值较小 7如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子（下铺一层吸满水的棉布）和一绿 色盆栽植物。

9、请据图回答下列问题： 5 （1）萌发的种子可使装置内的增加，进而有利于盆栽植物的。 （2）若棉布吸的水用 18O 标记，而用于浇盆栽的水中不含18O，一段时间后发现盆栽 植物合成的葡萄糖中含有 18O，则该过程中，18O 所经历的物质依次为 （用化学式和箭头表示）。 （3） 如果把通气孔堵塞， 一段时间后， 萌发种子的有氧呼吸速率会（填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或“ 减小 ” ） ；而盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前（填 “ 增加 ” 或“ 减 少” ） ，C3含量变化的原因是_ 。 （4）若要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率，则如何操作？（写出简要 思路即可）。 _

10、。 8某兴趣小组利用“ 半叶法 ” 测定植物光合作用强度，具体方法步骤如下： 选取植株上若干生长良好、大小相同且左右对称的叶片，采用适 当的方法处理叶柄，杀死韧皮部细胞； 将 A 侧用黑布遮光，B 侧正常光照，如图所示； 在恒温条件下光照4h 后，在 A、B 两侧的对称部位截取等面积S （单位面积： cm2）的叶片，烘干称重求平均值，记为mA、mB， （单 位： mg） 。 请回答：（1）实验中杀死叶柄韧皮部细胞的目的是_。 （2）实验过程中，A、B 两侧的叶肉细胞产生ATP 的场所分别是_、 _。 （3）该植物叶片的总光合速率可表示为_。 （4）若要测定叶片的净光合速率，还需补充的实验操作是

11、：_。测得的净 光合速率可表示为_。 （注：补充实验操作所测得的数据用字母X 表示。 ） 9在 25、CO2浓度为 0.10%等环境条件下，实验测得某植物幼苗光合作用与光照强 度关系，结果如图甲所示。请回答下列问题： 6 （1）在其他条件不变的情况下，环境温度由25升高到30的过程中， D 点逐渐左 移，对这种变化的合理解释是温度升高，光合作用的_降低，光饱和点下降。 （2）在温度等条件保持不变的情况下，CO2浓度若下降到0.03%，B 点右移， 对该现象 最合理的解释是CO2浓度下降， _阶段减弱，故在光合作用强度达到与呼吸 作用强度 _时所需要的光照强度相应增强。 （3）若在植物培养液中加

12、入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条件下释放氧气 的速率会下降。分析主要原因是_的积累，使光反应速率减慢。 （4）要测得植物在温度为25、光照强度为D 时的真正光合速率，根据图乙实验装置 及必备的溶液 (NaHCO3溶液、 NaOH 溶液 )至少需要设计两组实验。 一组装置：放置NaOH 溶液，将植物置于温度为25 、_条件下，测 呼吸作用速率 (氧气的吸收速率)；另一组装置：放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶 液，并置于温度为_、_的密闭环境中，测净光合速率(氧 气的释放速率 )。 7 参考答案 一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率 典例 1 【答案】 C 【解析】 若 X 溶液

13、为 CO2缓冲液并给予光照，光合作用将吸收CO2释放 O2导致液滴向 右移动，液滴移动的距离是释放O2的原因，可表示净光合作用强度大小，A 正确；若要测 真光合强度， 即光合作用的总量， 就要明白真正的光合强度=净光合作用强度 （释放的O2量） +呼吸消耗强度（吸收的O2量） ，X 溶液为 CO2缓冲液并给予光照，可表示净光合作用强度 大小， 那 X 溶液为 NaOH 溶液并遮光处理，在有氧呼吸中吸收的O2量等于产生的CO2量并 被 NaOH 吸收， 导致密闭小室中气体体积减小，液滴向左移动， 可表示的是呼吸消耗强度， B 正确； 清水既不吸收和释放O2，也不吸收和释放CO2X 溶液为清水并给

14、予光照，光合作 用大于细胞呼吸时，呼吸作用产生的CO2全部被光合作用所用，光合作用产生的O2除满足 呼吸作用所用外，又释放到细胞外，同时从细胞外吸收CO2，但是密闭小室中的CO2量有 限，限制释放的O2量和吸收的CO2量相等，液滴不移动，C 错误；若 X 溶液为清水并遮光 处理，消耗的底物为脂肪时，由于脂肪中H 含量比糖中高，有氧呼吸时消耗的O2量多，产 生的 CO2量相对减少，导致密闭小室中气体体积减小，液滴左移，D 正确。 典例 2 【答案】（1）太阳能初级消费者、分解者 （2）生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的 耗氧量 【解析】 (1)在森林生态系统中，生产

15、者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳 能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者，也可以随残枝败 叶流向分解者。 (2)依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A 值表示甲、乙两瓶中水样的初 始 O2含量；甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此BA呼吸作用耗氧量； 乙瓶 O2含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以CA光合作用总放氧量呼吸作用 耗氧量。综上分析，本实验中，CA光合作用总放氧量呼吸作用耗氧量净光合作用 的放氧量， 即 C 与 A 的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量；CB光合作用 总放氧量， 即 C 与 B 的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量；AB呼吸作 用耗氧量，即A 与 B 的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。 典例 3 【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，即M（截取面积 时间） 8 （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