1、第 12 讲 提升课与光合作用相关的探究实验突破考点 1 探究光照强度对光合作用强度的影响1取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为 1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度 NaHCO3 溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下，如图甲。测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙。下列分析不正确的是( )Aa b 段随着 NaHCO3 溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大Bc d 段随着 NaHCO3 溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3 的生成速率逐渐减弱Cc d 段随着 NaHCO3 溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐
2、减小Da d 段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间2(2017南京模拟) 如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测 O2 浓度的变化，下列叙述错误的是( )A该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B加入 NaHCO3 溶液是为了吸收细胞呼吸释放的 CO2C拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度D若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度考点 2 植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法1(2017郑州高三第二次联考) 某生物兴趣小组对萌发的种子的细胞呼吸方式进行了探究，实验装置如图所示。实验开始后观察
3、着色滴的变化。(1)20%的 NaOH 的作用为_ 。(2)在装置中分别放置 100 粒萌发的小麦种子，如果装置 1中的着色滴向_(填“左” 或“右”) 移动，装置 2 中的着色滴不移动，则说明此时萌发的小麦种子的细胞呼吸方式为_。如果装置 2 中着色滴移动，开始后一段时间内移动速度逐渐加快，则说明小麦种子_。(3)若在装置中分别放置 100 粒萌发的玉米种子，实验进行一段时间后，装置 1、2 的液滴都不再移动，且玉米种子仍保持生物活性，则可推测此时的细胞呼吸产物是_。(4)为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应如何设置对照组？_。2某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组
4、在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中都放入_，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度等相同且适宜的环境中。30 min 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中放入_。把甲、乙装置放在_。30 min 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进行 30 min 后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如表：实验
5、30 min 后红墨水滴移动情况甲装置_(填“左”或“右”)移 15 cm测定植物呼吸作用强度乙装置 右移 05 cm甲装置_(填“左”或“右”)移 45 cm测定植物净光合作用强度乙装置 右移 05 cm(4)假设红墨水滴每移动 1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少 1 g，那么该植物的呼吸速率是 _g/h；白天光照 15 h。一昼夜葡萄糖的积累量是_g( 不考虑昼夜温差的影响) 。3(2017德阳一诊) 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为 10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于六种不同的光照条
6、件下，24 小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如表，以下说法正确的是( )光照强度(klx) 0(黑暗) a b c d e白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3若只考虑光照强度，该深度湖水中所有生物在晚上 8 h 内呼吸消耗 O2 的量为 7/3 mg光照强度为 a klx 时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡当该水层中的溶氧量达到 30 mg/L 时，光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素若将 e klx 光照下的白瓶置于 b klx 光照下，瓶中光合生物细胞的 C3 含量会增加，C 5 含量会减
7、少A BC D4取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为 A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为 B，丙装置内圆片干重为 C。下列叙述正确的是( )ACA 为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率BCB 为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率CAB 为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定5(2016高考全国卷甲，31)BTB 是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随
8、其中 CO2 浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的 NaHCO3 和 BTB 加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的 CO2 使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到 7 支试管中。其中 6 支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见表。试管编号 1 2 3 4 5 6 7水草 无 有 有 有 有 有 有距日光的距离(cm)20 遮光* 100 80 60 40 2050 min 后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色遮光*是指用黑纸将试管包裹起来，放在距日光灯 1
9、00 cm 的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实验中，50 min 后 1 号试管的溶液是浅绿色，则说明2 至 7 号试管的实验结果是由_引起的；若 1 号试管的溶液是蓝色，则说明 2 至 7 号试管的实验结果是_(填“可靠的”或“不可靠的 ”)。(2)表中 X 代表的颜色应为_(填“浅绿色” “黄色”或“蓝色”) ，判断依据是_。(3)5 号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。1.答案：(1)吸收 CO2 (2) 左 有氧呼吸 无氧呼吸强度增强(或无氧呼吸速度增大) (3) 乳酸 (4) 其他条件不变，将种子灭活( 如煮熟的种子、死种子
10、，答案合理即可)2.答案：(1)NaOH 溶液 遮光 (2)NaHCO 3 溶液，装置乙作为对照 光照充足、温度等相同且适宜的环境中 (3)左 右 (4)4 845.答案：(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案也可) 不可靠的 (2)黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中 CO2 浓度高于 3 号试管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的 CO2 量相等课时作业1(2017湘阴一中第一次月考) 现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生 O2 需要光和验证 O2 由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是( )A， B，C， D，2利用如图实验装置进行与光合作
11、用有关的实验，下列叙述正确的是( )A试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化3(2017河南实验中学质检) 利用溴甲酚紫指示剂 酸碱指示剂，pH 变色范围：52(黄色)68(紫色)检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如图，相关叙述不正确的是( )A黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用B溴甲酚紫指示剂变为黄色是因为溶液 pH 减小C图中实验操作 35 能证明光合作用吸收 CO2
12、D该实验可证明呼吸作用释放 CO2，光合作用释放 O24某一生物兴趣小组利用如图装置(若干个) 开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究。实验开始时，打开活塞开关使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，4 小时后，观察记录实验数据如表。下列叙述错误的是( )组号 植物 部位光质(强度相同且适宜 )温度()两侧水柱高度差(mL/4 h)a 天竺葵 叶 红 25 240b 天竺葵 叶 黄 25 30c 紫罗兰 叶 红 25 160d 紫罗兰 叶 黄 25 20A实验的自变量是植物的种类和光质B若要研究不同植物的光合作用，应选 a 组和 c 组C若烧杯中加入的是 CO2 的缓冲液，则 U 型管两侧的高度差是
13、由于 O2 的变化引起的Da 组天竺葵的净光合速率为 120 mL/h5(2017四川成都七中入学考试)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若要测真正光合作用强度，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6(2017湖南长沙联考) 某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加
14、有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在 10 、20 和 30 下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )A该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响Ba 点和 c 点的限制因素分别为温度和光照强度Cb 点条件下伊乐藻能进行光合作用D若在缺镁的培养液中进行此实验则 b 点向右移动7(2017长沙十校联考) 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为 1 cm2 的叶圆片烘干后称其重量
15、，测得叶片的光合作用速率(3y 2z x)/6 gcm2 h1 (不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则 M 处的实验条件是( )A下午 4 时后在阳光下照射 3 小时再遮光 3 小时B下午 4 时后将整个实验装置遮光 6 小时C下午 4 时后在阳光下照射 6 小时D下午 4 时后将整个实验装置遮光 3 小时8某兴趣小组的同学为研究光合作用，取某种植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片设计了一组实验如图。请回答下列问题：(1)若用甲叶来确定光合作用的产物中有淀粉，应在光照前，对甲叶进行_处理，目的是_。关于丙叶中白色部分形成的原因，有的同学猜测：可能是缺少
16、_(填元素)而影响叶绿素的形成，是否正确还需要通过实验来验证。(2)适宜的光照下，乙绿叶所在的装置中有色液滴的移动情况是_，原因是_。短时间内，丁叶所在的装置中有色液滴的移动情况是_。(3)通过本实验中的_和_对照，可确定光合作用必需的原料是_。9(2017江西省宜春六校高三联考)在不同温度条件下，研究某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系，得到如图 1所示结果，请回答下列问题：(1)如图 1 表明影响植物光合作用强度的环境因素有_；当光照强度为 5 klx 时，与 25 相比，15 条件下叶绿体产生 O2 的速率_。(2)在 25 条件下， AB 段光合作用较弱是由于_，导致光反应为暗反应
17、提供的_不足，从而限制了暗反应的进行。(3)为探究叶绿体在光下利用 ADP 和 Pi 合成 ATP 的动力，科学家在黑暗条件下进行了如图 2 实验。实验在黑暗条件下进行的目的是_。根据实验结果可以推测叶绿体中形成 ATP 的动力来自_。10利用如图装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：(1)实验前，应_(填“打开”或“关闭”) 活塞，记录有色液滴的位置。(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置_来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行_处理，若_，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和
18、CO2 的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生 CO2，但不伴随 ATP 合成的生理过程是_。(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置_来验证 CO2 是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO 2 需要转化成_才能被H还原。8.答案：(1)黑暗 消耗掉叶片中原有的淀粉 Mg(2)右移 叶肉细胞呼吸消耗氧气，而产生的 CO2 被装置内 NaOH 或者叶片内光合作用全部吸收，因此有色液滴右移 不移动(3)乙 丁 二氧化碳9.答案：(1)光照强度、温度 小 (2) 光照强度较低 H和 ATP (3)避免光照对 ATP 合成的影响 类囊体膜两侧的 pH 差( 或类囊体膜内侧 pH 小于外侧)答案：(1) 关闭 (2) 甲和乙 完全遮光 装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移 无氧呼吸的第二阶段 (3)甲和丙 C 3
