2019版高考生物總復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 專項突破 光合作用的相關實驗.doc

專項突破 光合作用的相關實驗1液滴移動法測定光合速率(1)測定裝置。(2)測定方法及解讀。測定呼吸速率。a裝置燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用于吸收CO2。b玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾。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)。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)。2葉圓片上浮法比較不同條件下的光合速率方法見教材P105頁3黑白瓶法測定藻類植物的光合速率用黑瓶(無光照的一組)測得呼吸作用強度值，用白瓶(有光照的一組)測得凈光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。4半葉法測定高等植物的光合速率設法阻斷葉片左右兩部分營養(yǎng)物質運輸，讓葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質重量，進而計算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。例題(2017湖北模擬)下圖是一個利用脫淀粉植物進行光合作用實驗的裝置示意圖。請分析回答下列問題：(1)將植物事先進行“脫淀粉”處理是為了_。使植物“脫淀粉”的具體做法是_。(2)實驗一段時間后取下兩片葉進行顏色比較，操作方法是：_。預期的實驗結果是_。(3)另取如圖裝置若干，植物經(jīng)“脫淀粉”處理后光照5小時，對葉片光合作用強度進行測定，取A、B容器內(nèi)葉片的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為WA、WB，分析處理數(shù)據(jù)，計算出葉片光合作用強度單位：mg/(dm2h)。如果WWBWA，則W表示_。(4)再提供如圖裝置一套和紅、綠玻璃紙各一張，若要探究光質對光合作用的影響，應對裝置做怎樣的改動：_；_。解析：本題目主要考查光合作用所需要的原料和條件的相關知識。(1)葉片中存在淀粉會對實驗產(chǎn)生干擾，在進行光合作用相關的實驗前，要將植物放在黑暗中12天，使其將淀粉消耗完。(2)由于需要驗證光合作用產(chǎn)生淀粉，要用碘液檢驗，淀粉遇碘變藍，但由于葉片為綠色不易觀察到實驗現(xiàn)象，在檢測前需要使用加熱的酒精對葉片進行脫綠處理。(3)A容器的植物葉片由于沒有二氧化碳供應只能進行呼吸作用，消耗有機物，B容器的植物葉片可以進行光合作用，積累有機物，WBWA表示(光照下葉片被截取部分在5小時內(nèi))光合作用合成有機物的總量。(4)若要探究光質對光合作用的影響，根據(jù)對照實驗的要求，那么除了紅色玻璃紙與綠色玻璃紙是一對變量外，其他條件要適宜，要有充足的二氧化碳供應，因此要除去容器A、B中的NaOH和蒸餾水，通入容器A中的氣體改為通入空氣。答案：(1)避免葉片中存留的淀粉對實驗的干擾將植物放在黑暗中12天(或將植物放在黑暗中一段時間)(2)將葉片置于酒精中，水浴加熱后取出葉片滴加碘液進行比色容器A中葉片不變藍，容器B中葉片變藍(3)(光照下葉片被截取部分在5小時內(nèi))光合作用合成有機物的總量(或總光合量、總光合作用速率)(4)除去容器A、B中的NaOH和蒸餾水，通入容器A中的氣體改為通入空氣容器A表面蒙一張紅色玻璃紙，容器B表面蒙一張綠色玻璃紙，其余條件不變1下圖為某生物興趣小組研究有關光合作用和細胞呼吸的實驗裝置，實驗開始時打開活塞開關，使水柱液面平齊，然后關閉活塞開關，8小時后，觀察記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。容器植物部位光質(光照強度相同且適宜)溫度/ 兩側水柱高度差/(mL/8h)1天竺葵葉紅252402天竺葵葉黃25303紫羅蘭葉紅251604紫羅蘭葉黃2520請回答下列問題：(1)生物興趣小組利用如圖進行的實驗中自變量是_。在該實驗中左側液面均高于右側，其原因是_，利用該高度差可以計算出植物的_速率，利用容器1中數(shù)據(jù)可以計算出該速率為_mL/h。(2)為了使測定的數(shù)據(jù)更客觀準確，應對實驗結果進行校正(排除非生物因素對實驗結果的影響)，設置對照實驗，對照實驗裝置與如圖裝置的不同處理是_。答案：(1)光質和植物種類光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量(光合速率大于呼吸速率)凈光合15(2)將植物換成相同的死植物2.某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2h)。請分析回答下列問題：(1)MA表示6小時后葉片初始質量呼吸作用有機物的消耗量；MB表示6小時后(_)(_)呼吸作用有機物的消耗量。(2)若MMBMA，則M表示_。(3)總光合速率的計算方法是_。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實驗設計思路_。解析：葉片A部分遮光，雖不能進行光合作用，但仍可照常進行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進行光合作用，又可以進行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6 h后葉片初始質量光合作用有機物的總產(chǎn)量呼吸作用有機物的消耗量，MA表示6 h后葉片初始質量呼吸作用有機物的消耗量，則MBMA就是光合作用6 h有機物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機物總量)。由此可計算總光合速率，即M值除以時間再除以面積。答案：(1)葉片初始質量光合作用有機物的總產(chǎn)量(2)B 葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機物總量(3)M值除以時間再除以面積，即M/(截取面積時間)(4)將從測定葉片的相對應部分切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計算出葉片的呼吸速率3(2018深圳模擬)某研究性學習小組完成了下面兩個實驗。實驗：包括以下三組實驗。第一組：取一個三角瓶，編號為，加入100 mL富含CO2的清水；適宜溫度下水浴保溫；放入用直徑為1 cm的打孔器從生長旺盛的綠葉上打取并用注射器抽取完葉內(nèi)氣體的小葉圓片10片，將三角瓶置于日光燈下；記錄葉片上浮所需時間。第二組：取一個三角瓶，編號為，除用黑紗布(可透弱光)包裹三角瓶外，其余處理與第一組相同。第三組：取一個三角瓶，編號為，加入100 mL普通清水，其余處理與第一組相同。實驗：通過某方法制備了菠菜完整的葉綠體懸浮液。將葉綠體懸浮液均分為A、B兩組，并僅在A組中加入適量磷酸(Pi)。其他條件適宜且相同，用14CO2供其進行光合作用，然后追蹤檢測放射性，結果發(fā)現(xiàn)A組14C標記有機物的量明顯高于B組。請結合實驗、回答下列問題：(1)實驗的目的是為了探究_對植物光合作用速率的影響。(2)浸沒(下沉)于水中的葉圓片上浮的原因是：_，葉片密度變小，葉片上浮。(3)實驗預期結果：葉圓片上浮最快的是第_組。(4)實驗A組14C標記有機物的量明顯高于B組的原因是_。答案：(1)CO2濃度和光照強度(順序可以交換)(2)葉片進行光合作用，產(chǎn)生的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣導致葉肉細胞間隙的氧氣(或氣體)增加(3)一(4)充足的磷酸(Pi)有利于光反應階段形成ATP，而充足的ATP促進暗反應階段C3還原形成(CH2O)，從而促進了光合作用的進行4(2017銀川模擬)某研究小組從當?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時后以溫克碘量法測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表：光照強度/klx0(黑暗)abcde白瓶溶氧量/(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量/(mg/L)333333(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是_；該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為_mg/L24h。(2)當光照強度為c時，白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為_mg/L24h。(3)光照強度至少為_(填字母)時，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。解析：(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是：黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為：原初溶解氧24小時后溶氧量，即1037(mg/L24h)。(2)當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量即為總光合作用量凈光合作用量呼吸作用消耗量(2410)721 mg/L24h。(3)光照強度為a klx時，白瓶中溶氧量不變，說明植物光合作用產(chǎn)生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強度為a klx時，該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡。答案：(1)黑瓶中植物不能進行光合作用產(chǎn)生氧，呼吸作用消耗氧氣7(2)21(3)a