2020屆高考生物總專項(xiàng)練習(xí)光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

1、素能提升課 3 光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1. 液滴移動(dòng)法測(cè)定光合速率（1）測(cè)定裝置。綠范植鞫仝? ?？扮娬?曲耳-小燒杯（2）測(cè)定方法及解讀測(cè)定呼吸速率。a. 裝置燒杯中放入適宜濃度 NaOH 溶液用于吸收 CO?。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(dòng)（單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率）。測(cè)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(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c. 紅色液滴向右移動(dòng)（單位時(shí)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本方法

2、通過(guò)利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過(guò)程中，植物吸收CO2放出。2,由于。2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉 片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少（或者葉片全部上浮 所需時(shí)間的長(zhǎng)短），即能比較光合作用強(qiáng)度的大小。3. 黑白瓶法測(cè)定藻類植物的光合速率（1） “黑瓶”不透光， 測(cè)定的是有氧呼吸量； “白瓶”給予光照，測(cè)定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧? (強(qiáng)度)=凈光合作用量( (強(qiáng)度) +有氧呼吸量( (強(qiáng)度)。(2) 有初始值的情況下，黑瓶中。2的減少量( (或 CO2的增加量) )為 有氧呼吸量；白瓶中。2的增加量( (或

3、CO2的減少量) )為凈光合作用量； 二者之和為總光合作用量。(3) 在沒(méi)有初始值的情況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量一黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量=總光合作用量。4. 半葉法測(cè)定高等植物的光合速率本方法又叫半葉稱重法，即檢測(cè)單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn) 生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。 在測(cè)定時(shí)，葉片一半遮 光，一半曝光，分別測(cè)定兩半葉的干物質(zhì)重量， 進(jìn)而計(jì)算葉片的真正 光合速率、呼吸速率和凈光合速率。例某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè) 定。將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分( (B)不做處理，并采用適 當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6 小時(shí)后，在 A、B

4、的對(duì)應(yīng)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(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是 mg-dm2h1。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1) MA表示 6 小時(shí)后葉片初始質(zhì)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示 6 小時(shí)后(_ )+ (_)呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2) 若 M = MB MA，貝 H M 表示_(3)_ 總光合速率的計(jì)算方法是_O（4）本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路解析：葉片 A 部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn) 行呼吸作用。葉片 B 部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn) 行呼吸作用。分析題意可知，MB表示 6 h 后葉片初始質(zhì)

5、量+光合作 用有機(jī)物的總產(chǎn)量一呼吸作用有機(jī)物的消耗量， MA表示 6 h 后葉片 初始質(zhì)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則 MBMA就是光合作用 6 h有機(jī)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(jī)物總量）。由此可計(jì)算總光合速率，即 M 值除以時(shí)間再除以面積。答案：（1）葉片初始質(zhì)量 光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量B 葉片被截取部分在 6h 內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量（3） M 值除以時(shí)間再除以面積，即（截取面積x時(shí)間）（4） 將從測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開(kāi)，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率E1提升圳練1. （

6、2019 武漢重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）把一株?duì)颗；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円?，然后利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)不能用于驗(yàn)證（）A.光合作用需要 CO2B.光合作用能產(chǎn)生。2C .光合作用需要光D .光合作用需要葉綠體解析：下部葉片的實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證光合作用需要 CO2,左下葉片可用于驗(yàn)證光合作用需要光，左上部葉片可用于驗(yàn)證光合作用需要葉 綠體。都不能驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生 02。答案：B2.用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)從某池塘水深 0.5 m 處的同一位置取滿水樣，立即測(cè)定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶 密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶， 分別測(cè)定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下（不考慮化能合成作用）。有關(guān)分析合

7、理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生H的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜B.在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1 1 mgC .在一晝夜后，乙瓶水樣的 pH 比丙瓶的低D .在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為1.1 mg解析：丙瓶?jī)?nèi)無(wú)光，其中的浮游植物只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生 H 的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A 錯(cuò)誤；丙瓶消耗的氧氣可代表 浮游植物的呼吸消耗，約為 4.9-3.8= 1.1 mg, B 正確；乙瓶植物光 合作用產(chǎn)生 02,C02減少，丙瓶植物消耗 02, C02增多，因此乙瓶水樣的 pH 比

8、丙瓶的高，C 錯(cuò)誤；乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為凈光合作用釋放氧氣量+呼吸作用消耗氧氣量= + 1.1= 1.8 mg, D 錯(cuò)誤答案：B3. (2019 天津模擬)將一株小麥密閉在無(wú)色玻璃鐘罩內(nèi)( (鐘罩體積為 V L)，在室內(nèi)調(diào)溫 25C,給予恒定適宜的光照 60 min，然后遮 光處理60 min。全程用 CO?傳感器測(cè)定鐘罩內(nèi) CO?濃度的變化，得到圖乙曲線(1)_ 若要獲得小麥的真正光合速率， _填“需要”或“不需要”) )另設(shè)對(duì)照組。060 min 小麥的真正光合速率為 _卩mol實(shí)驗(yàn) 10 min 時(shí)，小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用所需 CO2的來(lái)源是_ 在停止光照的瞬間葉

9、綠體內(nèi) C3的含量_ c(3)假定玻璃鐘罩足夠大、CO2充分，在夏季的晴天將上述裝置放到室外進(jìn)行 24 h 測(cè)定，得到圖丙曲線。解釋的圖丙曲線沒(méi)有圖乙曲線“平滑”的主要原因是_5.6- 4.9CO2/V L . h(V(4)圖丙中 12 h14 h 光合作用速率明顯下降。分析其原因是解析：前前60 min 測(cè)定凈光合速率，后 60 min 測(cè)定呼吸速率， 不必另設(shè)對(duì)照。 真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率： (2 000 800) + (1 200-800)= 1 600。光合作用旺盛，葉綠體需要較多 CO2，包 括線粒體供給和胞外吸收。停止光照，缺少NADPH 和 ATP，不能還原 C3。

10、(3)早晚和中午的溫差較大，導(dǎo)致光合速率出現(xiàn)波動(dòng)。(4)夏天 13 h 氣溫過(guò)高，保衛(wèi)細(xì)胞失水過(guò)多，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。答案： (1)不需要 1 600 (2)線粒體供給和胞外吸收增多(或升高) (3)室外溫度變化較大，室外光照強(qiáng)度不恒定(4)環(huán)境溫度高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足4.(20 佃深圳模擬) )某研究性學(xué)習(xí)小組完成了下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn) 1 包括以下三組實(shí)驗(yàn)。第一組：取一個(gè)三角瓶，編號(hào)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(zhǎng)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

11、錄葉片上浮所需時(shí)間。第二組：取一個(gè)三角瓶，編號(hào)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(gè)三角瓶，編號(hào)為，加入 100 mL 普通清水，其 余處理與第一組相同。實(shí)驗(yàn) 2 通過(guò)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(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測(cè)放射性, 結(jié)果發(fā)現(xiàn) A 組14C 標(biāo)記有機(jī)物的量明顯高于 B 組。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn) 1、2 回答下列問(wèn)題：（1）_ 實(shí)驗(yàn) 1 的目的是為了探究寸植物光合作用速率的影響。（2）浸沒(méi)（下沉）于水中的葉圓片上浮的原因是

12、_葉片密度變小，葉片上浮實(shí)驗(yàn) 1 預(yù)期結(jié)果：葉圓片上浮最快的是第_組實(shí)驗(yàn) 2 中 A 組14C 標(biāo)記有機(jī)物的量明顯高于B 組的原因是答案：（1）CO2濃度和光照強(qiáng)度（順序可以交換）（）（2）葉片進(jìn)行光合 作用，產(chǎn)生的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞間隙的氧氣（或氣體）增加（3） （4）充足的磷酸（Pi）有利于光反應(yīng)階段形成ATP，而充足的 ATP 促進(jìn)暗反應(yīng)階段 C3還原形成（CH2O）,從而促進(jìn) 了光合作用的進(jìn)行5. （2019 惠州模擬）下圖是取生長(zhǎng)旺盛、狀態(tài)一致的新鮮綠葉， 用打孔器打出若干圓片，平均分成四組，各置于相同的密閉裝置內(nèi)， 其他條件相同且適宜的情況下，分別置于四種不同

13、溫度下他、t2、如t4）,測(cè)得相同光照時(shí)間后各裝置 02的增加值及黑暗條件下的 02消耗 值。回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)中能減少實(shí)驗(yàn)誤差保證實(shí)驗(yàn)的可信性的措施有_答答( 兩點(diǎn)即可 )。(2)t1溫 度 比 t2溫 度 條 件 下 C3化 合 物 的 合 成 速 率_ (填“大”或“小” )。(3)_ t4溫度條件下的光合速率 (填“大于”“小于”或“等于”) )t3溫度條件的光合速率。(4)_若在該光照條件下探究新鮮葉片積累有機(jī)物的最適溫度，你 的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是 _解析： (1)依題意可知：本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同溫度，因變量是 光照條件下各裝置 02的增加值及黑暗條件下的 02消耗值。為了能減

14、少實(shí)驗(yàn)誤差，保證實(shí)驗(yàn)的可信性，無(wú)關(guān)變量應(yīng)控制相同，因此相應(yīng)的 措施有：生長(zhǎng)旺盛、狀態(tài)一致的葉圓片、新鮮綠葉均等分組、相同的 光照時(shí)間、相同的光照強(qiáng)度等。 (2)裝置 02的增加值=葉圓片光反應(yīng) 的 02產(chǎn)生值一呼吸作用的02消耗值。柱形圖顯示，相比于 tl溫度條 件下， t1溫度條件下的 02增加值低，說(shuō)明 t1溫度條件下光反應(yīng)速率 低，產(chǎn)生的H和 ATP 少，因此Tnd色、舉軍熾華F口光下 0 培抑備口黑I 憎中 6 消耗值C3化合物的合成速率小。( (3)黑暗條 件下 02的消耗值表示呼吸速率， 光照條件下的 02增加值表示凈光合 速率，而凈光合速率=光合速率-呼吸速率。如 t4溫度條件下的凈光合速率依次是 12.2 mghr1和 12.0 mgh，呼吸速率依次是 8.0 mghr1和 12.0 mgh1，進(jìn)而推知：光合速率依次是 20.2 mghr1和 24.0 mgh,可見(jiàn)，t4溫度條件下的光合速率大于 t3溫度條件的光合速率。( (4) 新鮮葉片積累有機(jī)物的量的多少取決于凈光合速率的大小， 凈光合速 率越大,新鮮葉片積累有機(jī)物的量越多, 若在該光照條件下探究新鮮 葉片積累有機(jī)物的最適溫度,