2019版高考生物一輪復習 例題講解 專題 與光合作用有關的實驗分析與設計學案.doc

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2019版高考生物一輪復習 例題講解 專題 與光合作用有關的實驗分析與設計學案 一、光合作用發(fā)現(xiàn)歷程中的研究方法和科學思想 1、1864年，德國 薩克斯(Julius von Sachs) 暗處理的目的： 實驗的自變量： 實驗目的： 實驗結論： 2、1880年，美國 恩格爾曼(C.Engelmann) 實驗結論： 在光下進行 ，產生 3、基于光合細菌光合作用的研究 1930年， Van Niel 發(fā)現(xiàn)某些光合細菌在光照下，可利用CO2、硫化氫進 行細菌光合作用，在產生有機物的同時，產生單質硫，但不釋放氧氣。 與植物光合作用的反應物、產物仔細比較，提出假設： 光合作用產生的 來自于水 4、1941年 美國魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen) 實驗目的： 實驗方法： 實驗結論： 5、卡爾文循環(huán) 1945年，美國科學家卡爾文用14C標記的14CO2，供小球藻進行光合 作用，然后檢測14C在不同 中的出現(xiàn)順序，尋找14C的轉 變途徑，于1954年闡明CO2中的碳在光合作用中轉變成有機物的途徑， 即卡爾文循環(huán)。 二、典型例題 1．請回答下列有關問題： ⑴甲同學利用新鮮的玉米綠色葉片進行“葉綠體色素提取和分離”實驗， 在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶的位置和名稱 。 ⑵該同學改變層析液組成后繼續(xù)進行實驗，濾紙條上只出現(xiàn)了黃、綠兩條 色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條，用乙醚分別溶解條帶上的色 素，濃縮后用一分析儀器檢測，通過分析色素溶液的 來判斷條帶的色素種類。 ⑶實驗結束幾天后，乙、丙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預留葉片已變黃。乙同學認為 這是由于葉片中某些色素降解所造成的，丙同學則認為某些色素含量增 加。根據(jù)所學知識，你將如何設計實驗來判斷兩個同學的觀點是否正確？ 請簡述實驗思路并預期實驗結果。 2.將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中，如圖甲所示。在連續(xù)60分鐘監(jiān)測 過程中，植物一段時間以固定的光照強度持續(xù)照光，其余時間則處于黑暗 中，其他外界條件相同且適宜，測得瓶內CO2濃度變化結果如圖乙所示。 據(jù)此分析可知 A．最初10min內，瓶內CO2濃度逐漸下降，說明植物的光合作用逐漸增強 B．第20～30min內，瓶內植物光合作用逐漸減弱，呼吸作用逐漸增強 C．第40～60min內，瓶內植物光合作用速率與呼吸作用速率大致相等 D．瓶內植物在照光時段內實際光合作用速率平均為90ppmCO2/min 3．將某植物(其葉片如圖一所示)放在黑暗中兩天后，根據(jù)圖二所示，處理 其中一片葉。然后將整株植物置于陽光下4小時，取該葉片經酒精脫色處 理后，滴加碘液顯色，下列有關該實驗結果和現(xiàn)象的描述正確的是 A．葉片置于黑暗中兩天的目的是使葉片脫色 B．要研究葉綠素對光合作用的影響，實驗組和對照組分別是Y和W部 位 C．X和Y兩部分顯色結果對照，能證明光合作用是否需要水 D．顯色后X為藍色，Y和Z為棕黃色 4.科學工作者在研究光合作用時，通過大量的實驗，獲得了一些相關的數(shù) 據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)繪制成下圖所示的坐標圖。其中，曲線a：光照非常弱， CO2濃度最低（遠小于0.03%）；曲線b：適當遮蔭（相當于全光照的 1/25），CO2濃度為0.03％；曲線c：全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為 0.03％；曲線d：全光照，CO2濃度為1.22％（注：凈光合速率=真光合 速率－呼吸速率）。請根據(jù)圖中的信息回答下列問題： ⑴在這個實驗中，科學工作者研究了 與 ____________________________________之間的相互關系。 ⑵每條曲線都有一個峰值，這個峰值所對應的溫度是相應條件下光合作用 （以凈光合速率為指標）的 。該溫度的變化趨勢 是隨著光照強度和CO2濃度的提高而逐漸 。 ⑶當曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？ 為什么？ ⑷本實驗中，在 條件下凈光合速率最大。 不論其它因素如何變化，當超過一定溫度范圍時，凈光合速率都會下降， 其主要原因是 。 5.有一種測定葉片光合速率的方法——半葉干重法，實驗過程如下： 步驟一：選擇同一植株上生長狀況良好、發(fā)育程度 相似的葉片若干，葉片主脈兩側對稱； 步驟二：在葉柄處經過處理使篩管的運輸有機物的 功能受阻、導管輸送水分和無機鹽的功能正常，保 證實驗中葉片呼吸作用和光合作用正常進行； 步驟三：剪取葉主脈下半部分的葉片，立即保存于 暗處（簡稱暗葉），另一半葉片同主脈保留在枝上 給予正常光照（簡稱光葉），控制光葉和暗葉的溫 度、濕度一致，開始記錄時間； 步驟四：數(shù)小時后剪下光葉，從光葉和暗葉上各切 取相同大小的葉塊，立即烘干至恒重，分別用分析 天平稱重，將結果記錄在下表中： 光 葉 暗 葉 差 值 干重(mg) ⑴分析上述實驗方法并回答問題： ①步驟一中選擇生長狀況良好和發(fā)育程度相近的葉片若干做為實驗材料的 理由是：若葉片的發(fā)育狀況不同，它的_________ ___________作用不同； ②阻止篩管運輸功能的目的是： ； ③步驟四中，光葉與暗葉干重出現(xiàn)差異的原因是 。 ⑵根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，按照公式 X＝ 可以計算出X值。 ①葉塊干重差的含義是葉片 。 ②若要計算單位時間、單位面積葉片光合作用固定的CO2量（用Y表示）， 則Y= X（用最簡分數(shù)表示即可，葡萄糖和CO2的相對分子 質量分別為180和44）。 ③上述計算測得的光合速率為 （真光合速率/凈光合速率）的值。 6.請根據(jù)下圖所示的實驗裝置探究小麥的麥穗有無與葉片光合作用速率的 關系，完成實驗設計和分析。 ⑴實驗原理：光合作用的速率大小可通過 來確定 ⑵實驗步驟： 第一步：在適宜的溫度、光照等條件下，觀察并記錄經過光照兩小時 ； 第二步：__________________ 第三步：__________________ ⑶此實驗的對照組為 。 ⑷預測實驗結果，得出相應的結論 ① ② ③ ⑸本實驗除了題目中涉及到的控制因素外，為了保證實驗結論更加科學和 可靠，你認為還應注意做到____________ 7.為證實“CO2是光合作用合成有機物的必需原料”，某同學制定了下列實 驗方案： ①用一適當大小的玻璃罩罩住一株生長正常的盆栽植物和一杯NaOH溶液， 密封不漏氣。 ②將上述植物及裝置放在暗中饑餓，消耗掉葉片內貯藏的有機物。暗室內 裝有紅色安全燈。 ③饑餓一定時間后，自暗室中取出，照光若干小時，使其充分進行光合作 用。 ④取一片葉，放入盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。 ⑤ 將已脫色的葉片取出，平鋪在一個培養(yǎng)皿內，用碘—碘化鉀溶液，檢測 有無葡萄糖的特異顏色反應出現(xiàn)。 該實驗方案有幾項明顯錯誤，請指出錯誤并改正。