2020届高三生物精准培优专练:八 测定光合速率和呼吸速率 Word版含答案.pdf
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1、培优点八培优点八 测定光合速率和呼吸速率测定光合速率和呼吸速率 一、一、“实验法实验法”测定光合速率和呼吸速率测定光合速率和呼吸速率 应用应用 1:密闭装置法: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
2、移 应用应用 2:黑白瓶法: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
3、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 的差值表示这段时间内_;A 与 B 的差值表示这段时间内_。 应用应用 3:半叶法:半叶法 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/(
4、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: 。 二、对点增分集训二、对点增分集训 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
5、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( ) 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 ab 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
6、 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 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 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 (
7、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 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
8、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
9、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。请据图回答下列问题: (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
10、 “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) 。_。 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 、m B, (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
11、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 : _。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 度的关系,结果如图甲所示。请回答下列问题: (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
12、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
13、度为_、_的密闭环境中,测净光合速率(氧气的 释放速率)。 参考答案 一、“实验法”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 典例1 【答案】C 【解析】 若 X 溶液为 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
14、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 CO
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