二輪復(fù)習(xí) 核心素養(yǎng)2 光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實驗設(shè)計方法課件

素養(yǎng)提升微課堂(二)1素養(yǎng)提升微課堂(二)1-2--2--3--3--4--4--5-

光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實驗設(shè)計方法1.液滴移動法(氣體體積變化法)(1)黑暗條件下,裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量。(2)適宜光照下,裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率。(3)真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。-5-光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實驗設(shè)計方法(1)黑暗條件-6-例1某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝置有

,為使實驗結(jié)果更科學(xué),還需設(shè)置

。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動,植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,則觀察到的實驗現(xiàn)象是

。

-6-例1某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物-7-(2)若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最佳實驗裝置是

,實驗中給植物提供C18O2后,在玻璃罩內(nèi)檢測到含18O的氧氣,其產(chǎn)生的途徑為

。

答案:(1)裝置一和裝置二對照實驗裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移-7-(2)若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最-8-解析:(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝置有裝置一和裝置二,為使實驗結(jié)果更科學(xué),還需設(shè)置沒有植物(或死植物)的對照實驗,排除物理因素的影響。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動,植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液,能夠吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,有氧呼吸消耗氧氣,則紅色液滴向左移;裝置二燒杯中盛放水,不能吸收二氧化碳,植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳總量,則紅色液滴右移。(2)裝置一燒杯中盛放NaOH溶液,能夠吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳;裝置三燒杯中盛放CO2緩沖液,可以為光合作用提供二氧化碳。因此若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最佳實驗裝置是裝置一和裝置三。實驗中給植物提供C18O2后,光合作用過程中18O的去路是又作為光反應(yīng)的原料,在水的光解中產(chǎn)生18O2。-8-解析:(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝-9-2.黑白瓶法取三個玻璃瓶,一個用黑膠布包上,并包以錫箔。從待測的水體深度取水,保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個黑、白瓶沉入取水深度,經(jīng)過一段時間,將其取出,并進(jìn)行溶氧量的測定。(1)有初始值的情況下,黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量;二者之和為總光合作用量。(2)沒有初始值的情況下,白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。-9-2.黑白瓶法-10-例2(2018河北辛集中學(xué)月考,9)某研究小組從當(dāng)?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10mg/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,24h后,實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量,記錄數(shù)據(jù)如下,以下說法不正確的是(

)-10-例2(2018河北辛集中學(xué)月考,9)某研究小組從當(dāng)?shù)?11-A.若只考慮光照強(qiáng)度,該深度湖水中所有生物在晚上8h內(nèi)呼吸消耗O2的量為7/3mg/LB.光照強(qiáng)度為aklx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡C.當(dāng)該水層中的溶氧量達(dá)到30mg/L時,光照強(qiáng)度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素D.若將eklx光照下的白瓶置于bklx光照下,瓶中光合生物細(xì)胞的C3含量會增加,C5含量會減少答案解析解析關(guān)閉黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是:黑瓶沒有光照,植物不能進(jìn)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(xì)胞呼吸消耗的O2量為:原初溶解氧-24h后氧含量,即24h的耗氧量為10-3=7(mg/L),故該深度湖水中生物在晚上8h內(nèi)呼吸消耗O2的量為7/3mg/L,而所有生物氧氣消耗量需乘以體積,A項錯誤;光照強(qiáng)度為aklx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(qiáng)度為aklx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡,B項正確;由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)該水層中的溶氧量達(dá)到30mg/L時,白瓶中含氧量不再增加,所以此時光照強(qiáng)度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素,C項正確;若將eklx光照下的白瓶置于bklx光照下,光照減弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少,三碳化合物的還原減慢,二氧化碳的固定繼續(xù)進(jìn)行,所以瓶中光合生物細(xì)胞的C3含量會增加,C5含量會減少,D項正確。答案解析關(guān)閉A-11-A.若只考慮光照強(qiáng)度,該深度湖水中所有生物在晚上8-12-3.葉圓片上浮法首先通過對葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理,然后根據(jù)不同的實驗?zāi)康慕o予不同的單一變量操作,最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。-12-3.葉圓片上浮法-13-例3(2018河南南陽一中第九次考試,2)圖甲為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底,然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(見圖乙),以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。下列有關(guān)分析正確的是(

)-13-例3(2018河南南陽一中第九次考試,2)圖甲為研究-14-A.在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作用速率逐漸減小B.在BC段,單獨增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度,都可以縮短葉圓片上浮的時間C.在C點以后,因NaHCO3溶液濃度過高,使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D.因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣,所以整個實驗過程中葉圓片不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸答案解析解析關(guān)閉在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作用速率逐漸增大,A項錯誤;光合作用有最適溫度,超過最適溫度后,再增加溫度后光合作用速率反而下降,葉圓片上浮時間延長,B項錯誤;C點以后,NaHCO3溶液濃度過高,導(dǎo)致葉肉細(xì)胞失水,使得細(xì)胞代謝水平下降,C項正確;整個實驗過程中葉圓片可以通過葉綠體產(chǎn)生的氧氣進(jìn)行有氧呼吸,D項錯誤。答案解析關(guān)閉C-14-A.在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作-15-4.葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量,如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率=(z-y)/2S;呼吸速率=(x-y)/2S;總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。-15-4.葉圓片稱重法-16-例4某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率,做如圖所示實驗:在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片,烘干后稱其質(zhì)量,M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3h,則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位:g·cm-2·h-1,不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化對葉片生理活動的影響)(

)A.(3y-2z-x)/6B.(3y-2z-x)/3C.(2y-x-z)/6D.(2y-x-z)/3答案解析解析關(guān)閉分析題意可知,上午10時到下午16時之間的6h,植物既進(jìn)行光合作用,也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此其質(zhì)量變化表示的是凈光合作用量,則凈光合速率=凈光合作用量/6=(y-x)/6;而M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3h,此時葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此可以計算出呼吸速率=(y-z)/3;因此總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(y-x)/6+(y-z)/3=(3y-2z-x)/6。答案解析關(guān)閉A-16-例4某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率,做如圖所示-17-5.半葉片法將植物對稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處,另一部分(B)則留在光下進(jìn)行光合作用(即不做處理),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時間后,在這兩部分葉片的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片,分別烘干稱重,記為MA、MB,開始時二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等,照光后的葉片質(zhì)量大于暗處的葉片質(zhì)量,超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量,再通過計算可得出光合速率。-17-5.半葉片法-18-例5某研究小組用“半葉法”對番茄葉的光合速率進(jìn)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(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6h后,在A、B的對應(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),則可計算出該葉片的光合速率,其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題。(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量;MB表示6h后(

)+(

)-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量。

(2)若M=MB-MA,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(shè)計思路。答案解析解析關(guān)閉葉片A部分遮光,雖不能進(jìn)行光合作用,但仍可照常進(jìn)行細(xì)胞呼吸。葉片B部分不做處理,既能進(jìn)行光合作用,又可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸。分析題意可知,MB表示6h后葉片初始質(zhì)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,MA表示6h后葉片初始質(zhì)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,則MB-MA就是光合作用6h干物質(zhì)的生成量(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)。由此可計算總光合速率,即M值除以時間再除以面積。答案解析關(guān)閉(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)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值除以時間再除以面積,即M/(截面積×?xí)r間)(4)將從測定葉片的相對應(yīng)部位切割的等面積葉片分開,一部分立即烘干稱重,另一部分在黑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。-18-例5某研究小組用“半葉法”對番茄葉的光合速率進(jìn)行測定-19-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六1.下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述,不正確的是(

)A.限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNAB.DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接C.DNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA或RNAD.逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA鏈為模板合成互補(bǔ)的DNA答案解析解析關(guān)閉

DNA聚合酶只能從引物末端延伸DNA而不能延伸RNA;限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNA;DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接;逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA鏈為模板合成互補(bǔ)的DNA。答案解析關(guān)閉C-19-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六1.-20-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六2.下圖是探究影響酵母菌種群數(shù)量變化因素時獲得的實驗結(jié)果。下列有關(guān)分析不正確的是(

)A.MN時期酵母菌的呼吸方式為無氧呼吸B.與M點相比,N點時酵母菌種內(nèi)斗爭更為激烈C.酵母菌種群數(shù)量從P點開始下降的主要原因除營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗外,還有酒精濃度過高,培養(yǎng)液的pH下降等D.圖示時間內(nèi)種群的年齡組成變化為增長型→穩(wěn)定型→衰退型答案解析解析關(guān)閉酵母菌主要通過有氧呼吸繁殖,MN時期的初期,酵母菌種群數(shù)量快速增加,因此既存在有氧呼吸,又存在無氧呼吸,A項錯誤;N點酵母菌的數(shù)量高于M點,且此時酒精濃度高,營養(yǎng)物質(zhì)由于消耗減少,此時種內(nèi)斗爭高于M點,B項正確;隨著酵母菌種群數(shù)量的增加,無氧呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),培養(yǎng)液中酒精濃度升高,營養(yǎng)物質(zhì)由于消耗減少,培養(yǎng)液中pH降低,故酵母菌種群數(shù)量下降,C項正確;培養(yǎng)初期,酵母菌種群數(shù)量增加,年齡組成為增長型,當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到最大時,年齡組成為穩(wěn)定型,P點后,種群數(shù)量下降,年齡組成為衰退型,D項正確。答案解析關(guān)閉A-20-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六2.-21-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六3.某種細(xì)胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表所示。

-21-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六3.-22-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六注

①chl—葉綠素;FW—鮮重;DCIPRed—還原型DCIP;plant—植株。②希爾反應(yīng)活力測定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,這些變化可用儀器進(jìn)行測定。-22-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六注-23-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六請回答下列問題。(1)希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中

階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應(yīng),還可作為

。希爾反應(yīng)活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測定

得到。

(2)從表中可知,施用細(xì)胞分裂素后,

含量提高,使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。

(3)幼苗葉片中的細(xì)胞分裂素主要由

產(chǎn)生。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲

,提高光合速率,使總初級生產(chǎn)量大于

,從而增加植物的生物量。

-23-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六請回-24-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案:(1)光反應(yīng)氫載體氧氣釋放速率(2)葉片氮(3)根(或根尖分生組織)葉片衰老呼吸量解析:(1)根據(jù)題干中希爾反應(yīng)活力測定的基本原理可知,該反應(yīng)利用的原理是水的光解反應(yīng),因此希爾反應(yīng)模擬了光合作用葉綠體中光反應(yīng)階段的部分變化。氧化劑DCIP在光照條件下接受了水的光解產(chǎn)生還原性氫,故其可作為氫載體。希爾反應(yīng)中,溶液中的DCIP被還原發(fā)生顏色變化的同時,還產(chǎn)生O2,因此,也可通過測定氧氣的釋放速率得到希爾反應(yīng)活力。(2)因為氮是組成酶的重要元素,所以施用細(xì)胞分裂素后,葉片氮含量提高可使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。(3)細(xì)胞分裂素主要由根(或根尖分生組織)產(chǎn)生,運入所需部位。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲葉片衰老,提高光合速率;如果總初級生產(chǎn)量-呼吸量>0,則生物量增加,因此要增加植物的生物量,總初級生產(chǎn)量要大于呼吸量。-24-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案-25-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六4.如圖1是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖,圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分,圖2為其中四種魚(甲、乙、丙、丁)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)系。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖1中過程①表示的生理過程主要是

,圖2中的生物對應(yīng)圖1中哪些成分?

(用字母表示)。

(2)圖1②過程中碳的傳遞形式是

。

-25-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六4.-26-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(3)科研人員對該池塘由浮游藻類、甲和丁三個環(huán)節(jié)組成的食物鏈進(jìn)行了能量流動分析,得到下表相關(guān)數(shù)據(jù)。NP(凈同化量)=GP(總同化量)-R(呼吸量)分析上表中的數(shù)據(jù):第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級的凈同化量與總同化量的比值不同,主要原因是

,該食物鏈中,第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為

。

-26-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(3-27-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(4)下圖表示此池塘生態(tài)系統(tǒng)中的甲和丁利用食物的部分過程:則甲的糞便屬于

(填字母)的部分,能量由甲流向丁的傳遞效率可表示為

(用序號表示)。若圖中的⑥保持不變,氣溫逐漸降低后與降低前相比較,單位時間內(nèi)青蛙的⑦/⑥的值將

(填“緩慢增加”“緩慢降低”或“基本不變”)。

-27-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(4-28-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案:(1)光合作用D、B(2)含碳有機(jī)物(3)呼吸作用消耗的能量不同0.3%(4)A

⑥/②×100%緩慢增加解析:(1)據(jù)圖1中碳循環(huán)過程分析,過程①表示的生理過程主要是植物的光合作用;圖2中生產(chǎn)者及消費者對應(yīng)圖1中D、B。(2)圖1②過程即第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級碳的傳遞形式是含碳有機(jī)物。(3)據(jù)表中信息分析,第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級的凈同化量與總同化量的比值不同,主要原因是不同營養(yǎng)級通過呼吸作用消耗的能量不同;在該食物鏈中,第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為(17.6×104)÷(59.3×106)×100%≈0.3%。(4)甲的糞便屬于圖中的A,即糞便中的能量沒有被下一個營養(yǎng)級同化;能量由甲流向丁的傳遞效率為丁同化的能量⑥占甲同化能量②的比例,即⑥/②×100%。青蛙為變溫動物,所以當(dāng)氣溫逐漸降低的時候,青蛙呼吸減弱,產(chǎn)生的熱量減少,故青蛙的⑦/⑥的比值緩慢增加。-28-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案-29-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六5.某種蔬菜離體葉片在黑暗中不同溫度條件下呼吸速率和乙烯產(chǎn)生量的變化如圖所示,t1、t2表示10~30℃之間的兩個不同溫度。下列分析正確的是(

)-29-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六5.-30-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六A.與t1相比,t2時呼吸速率高峰出現(xiàn)時間推遲且峰值低,不利于葉片貯藏B.與t2相比,t1時乙烯產(chǎn)生量高峰出現(xiàn)時間提前且峰值高,有利于葉片貯藏C.t1、t2條件下呼吸速率的變化趨勢相似,t1>t2,t1時不利于葉片貯藏D.t1、t2條件下乙烯產(chǎn)生量的變化趨勢相似,t1<t2,t1時不利于葉片貯藏答案解析解析關(guān)閉與t1相比,t2時呼吸速率高峰出現(xiàn)時間推遲且峰值低,有利于葉片儲藏,A項錯誤;乙烯能促進(jìn)果實成熟,與t2相比,t1時乙烯產(chǎn)生量高峰出現(xiàn)時間提前且峰值高,不利于葉片貯藏,B項錯誤;由圖可知,t1、t2條件下呼吸速率的變化趨勢相似,t1>t2,t1時呼吸速率快,不利于葉片貯藏,C項正確;由圖可知,t1、t2條件下乙烯產(chǎn)生量的變化趨勢相似,但t1<t2,t1時乙烯含量高會促進(jìn)葉片提前衰老,因此t1時不利于葉片貯藏,D項錯誤。答案解析關(guān)閉C-30-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六A.-31-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六6.科研人員將離體的植物細(xì)胞用一定濃度的生長素類似物處理,測得細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA、蛋白質(zhì)三者物質(zhì)含量比值的變化如圖。分析可知,生長素類似物作用于植物細(xì)胞的分子機(jī)制是(

)A.調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)相關(guān)基因的表達(dá)B.加速DNA的復(fù)制,從而促進(jìn)細(xì)胞的增殖C.改變基因的結(jié)構(gòu),使細(xì)胞縱向伸長D.增加tRNA的種類和數(shù)量,使蛋白質(zhì)含量增加答案解析解析關(guān)閉由圖可知,處理后RNA和蛋白質(zhì)含量明顯比處理前高,DNA含量是不變的,說明生長素類似物是通過促進(jìn)轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)基因表達(dá)的,A項正確;DNA含量和處理前一樣,不是加速DNA復(fù)制的,B項錯誤;由圖和題干不能看出改變了基因的結(jié)構(gòu),C項錯誤;應(yīng)是增加mRNA的種類和數(shù)量,使蛋白質(zhì)含量增加,D項錯誤。答案解析關(guān)閉A-31-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六6.素養(yǎng)提升微課堂(二)32素養(yǎng)提升微課堂(二)1-33--2--34--3--35--4--36-

光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實驗設(shè)計方法1.液滴移動法(氣體體積變化法)(1)黑暗條件下,裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量。(2)適宜光照下,裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率。(3)真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。-5-光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實驗設(shè)計方法(1)黑暗條件-37-例1某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝置有

,為使實驗結(jié)果更科學(xué),還需設(shè)置

。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動,植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,則觀察到的實驗現(xiàn)象是

。

-6-例1某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物-38-(2)若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最佳實驗裝置是

,實驗中給植物提供C18O2后,在玻璃罩內(nèi)檢測到含18O的氧氣,其產(chǎn)生的途徑為

。

答案:(1)裝置一和裝置二對照實驗裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移-7-(2)若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最-39-解析:(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝置有裝置一和裝置二,為使實驗結(jié)果更科學(xué),還需設(shè)置沒有植物(或死植物)的對照實驗,排除物理因素的影響。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動,植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液,能夠吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,有氧呼吸消耗氧氣,則紅色液滴向左移;裝置二燒杯中盛放水,不能吸收二氧化碳,植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳總量,則紅色液滴右移。(2)裝置一燒杯中盛放NaOH溶液,能夠吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳;裝置三燒杯中盛放CO2緩沖液,可以為光合作用提供二氧化碳。因此若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料,選取的最佳實驗裝置是裝置一和裝置三。實驗中給植物提供C18O2后,光合作用過程中18O的去路是又作為光反應(yīng)的原料,在水的光解中產(chǎn)生18O2。-8-解析:(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型,選取的實驗裝-40-2.黑白瓶法取三個玻璃瓶,一個用黑膠布包上,并包以錫箔。從待測的水體深度取水,保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個黑、白瓶沉入取水深度,經(jīng)過一段時間,將其取出,并進(jìn)行溶氧量的測定。(1)有初始值的情況下,黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量;二者之和為總光合作用量。(2)沒有初始值的情況下,白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。-9-2.黑白瓶法-41-例2(2018河北辛集中學(xué)月考,9)某研究小組從當(dāng)?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10mg/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,24h后,實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量,記錄數(shù)據(jù)如下,以下說法不正確的是(

)-10-例2(2018河北辛集中學(xué)月考,9)某研究小組從當(dāng)?shù)?42-A.若只考慮光照強(qiáng)度,該深度湖水中所有生物在晚上8h內(nèi)呼吸消耗O2的量為7/3mg/LB.光照強(qiáng)度為aklx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡C.當(dāng)該水層中的溶氧量達(dá)到30mg/L時,光照強(qiáng)度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素D.若將eklx光照下的白瓶置于bklx光照下,瓶中光合生物細(xì)胞的C3含量會增加,C5含量會減少答案解析解析關(guān)閉黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是:黑瓶沒有光照,植物不能進(jìn)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(xì)胞呼吸消耗的O2量為:原初溶解氧-24h后氧含量,即24h的耗氧量為10-3=7(mg/L),故該深度湖水中生物在晚上8h內(nèi)呼吸消耗O2的量為7/3mg/L,而所有生物氧氣消耗量需乘以體積,A項錯誤;光照強(qiáng)度為aklx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(qiáng)度為aklx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡,B項正確;由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)該水層中的溶氧量達(dá)到30mg/L時,白瓶中含氧量不再增加,所以此時光照強(qiáng)度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素,C項正確;若將eklx光照下的白瓶置于bklx光照下,光照減弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少,三碳化合物的還原減慢,二氧化碳的固定繼續(xù)進(jìn)行,所以瓶中光合生物細(xì)胞的C3含量會增加,C5含量會減少,D項正確。答案解析關(guān)閉A-11-A.若只考慮光照強(qiáng)度,該深度湖水中所有生物在晚上8-43-3.葉圓片上浮法首先通過對葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理,然后根據(jù)不同的實驗?zāi)康慕o予不同的單一變量操作,最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。-12-3.葉圓片上浮法-44-例3(2018河南南陽一中第九次考試,2)圖甲為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底,然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(見圖乙),以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。下列有關(guān)分析正確的是(

)-13-例3(2018河南南陽一中第九次考試,2)圖甲為研究-45-A.在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作用速率逐漸減小B.在BC段,單獨增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度,都可以縮短葉圓片上浮的時間C.在C點以后,因NaHCO3溶液濃度過高,使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D.因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣,所以整個實驗過程中葉圓片不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸答案解析解析關(guān)閉在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作用速率逐漸增大,A項錯誤;光合作用有最適溫度,超過最適溫度后,再增加溫度后光合作用速率反而下降,葉圓片上浮時間延長,B項錯誤;C點以后,NaHCO3溶液濃度過高,導(dǎo)致葉肉細(xì)胞失水,使得細(xì)胞代謝水平下降,C項正確;整個實驗過程中葉圓片可以通過葉綠體產(chǎn)生的氧氣進(jìn)行有氧呼吸,D項錯誤。答案解析關(guān)閉C-14-A.在AB段,隨著NaHCO3溶液濃度的增加,光合作-46-4.葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量,如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率=(z-y)/2S;呼吸速率=(x-y)/2S;總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。-15-4.葉圓片稱重法-47-例4某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率,做如圖所示實驗:在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片,烘干后稱其質(zhì)量,M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3h,則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位:g·cm-2·h-1,不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化對葉片生理活動的影響)(

)A.(3y-2z-x)/6B.(3y-2z-x)/3C.(2y-x-z)/6D.(2y-x-z)/3答案解析解析關(guān)閉分析題意可知,上午10時到下午16時之間的6h,植物既進(jìn)行光合作用,也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此其質(zhì)量變化表示的是凈光合作用量,則凈光合速率=凈光合作用量/6=(y-x)/6;而M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3h,此時葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此可以計算出呼吸速率=(y-z)/3;因此總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(y-x)/6+(y-z)/3=(3y-2z-x)/6。答案解析關(guān)閉A-16-例4某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率,做如圖所示-48-5.半葉片法將植物對稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處,另一部分(B)則留在光下進(jìn)行光合作用(即不做處理),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時間后,在這兩部分葉片的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片,分別烘干稱重,記為MA、MB,開始時二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等,照光后的葉片質(zhì)量大于暗處的葉片質(zhì)量,超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量,再通過計算可得出光合速率。-17-5.半葉片法-49-例5某研究小組用“半葉法”對番茄葉的光合速率進(jìn)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(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6h后,在A、B的對應(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),則可計算出該葉片的光合速率,其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題。(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量;MB表示6h后(

)+(

)-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量。

(2)若M=MB-MA,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(shè)計思路。答案解析解析關(guān)閉葉片A部分遮光,雖不能進(jìn)行光合作用,但仍可照常進(jìn)行細(xì)胞呼吸。葉片B部分不做處理,既能進(jìn)行光合作用,又可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸。分析題意可知,MB表示6h后葉片初始質(zhì)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,MA表示6h后葉片初始質(zhì)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,則MB-MA就是光合作用6h干物質(zhì)的生成量(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)。由此可計算總光合速率,即M值除以時間再除以面積。答案解析關(guān)閉(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)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值除以時間再除以面積,即M/(截面積×?xí)r間)(4)將從測定葉片的相對應(yīng)部位切割的等面積葉片分開,一部分立即烘干稱重,另一部分在黑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。-18-例5某研究小組用“半葉法”對番茄葉的光合速率進(jìn)行測定-50-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六1.下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述,不正確的是(

)A.限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNAB.DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接C.DNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA或RNAD.逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA鏈為模板合成互補(bǔ)的DNA答案解析解析關(guān)閉

DNA聚合酶只能從引物末端延伸DNA而不能延伸RNA;限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNA;DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接;逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA鏈為模板合成互補(bǔ)的DNA。答案解析關(guān)閉C-19-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六1.-51-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六2.下圖是探究影響酵母菌種群數(shù)量變化因素時獲得的實驗結(jié)果。下列有關(guān)分析不正確的是(

)A.MN時期酵母菌的呼吸方式為無氧呼吸B.與M點相比,N點時酵母菌種內(nèi)斗爭更為激烈C.酵母菌種群數(shù)量從P點開始下降的主要原因除營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗外,還有酒精濃度過高,培養(yǎng)液的pH下降等D.圖示時間內(nèi)種群的年齡組成變化為增長型→穩(wěn)定型→衰退型答案解析解析關(guān)閉酵母菌主要通過有氧呼吸繁殖,MN時期的初期,酵母菌種群數(shù)量快速增加,因此既存在有氧呼吸,又存在無氧呼吸,A項錯誤;N點酵母菌的數(shù)量高于M點,且此時酒精濃度高,營養(yǎng)物質(zhì)由于消耗減少,此時種內(nèi)斗爭高于M點,B項正確;隨著酵母菌種群數(shù)量的增加,無氧呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),培養(yǎng)液中酒精濃度升高,營養(yǎng)物質(zhì)由于消耗減少,培養(yǎng)液中pH降低,故酵母菌種群數(shù)量下降,C項正確;培養(yǎng)初期,酵母菌種群數(shù)量增加,年齡組成為增長型,當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到最大時,年齡組成為穩(wěn)定型,P點后,種群數(shù)量下降,年齡組成為衰退型,D項正確。答案解析關(guān)閉A-20-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六2.-52-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六3.某種細(xì)胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表所示。

-21-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六3.-53-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六注

①chl—葉綠素;FW—鮮重;DCIPRed—還原型DCIP;plant—植株。②希爾反應(yīng)活力測定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,這些變化可用儀器進(jìn)行測定。-22-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六注-54-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六請回答下列問題。(1)希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中

階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應(yīng),還可作為

。希爾反應(yīng)活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測定

得到。

(2)從表中可知,施用細(xì)胞分裂素后,

含量提高,使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。

(3)幼苗葉片中的細(xì)胞分裂素主要由

產(chǎn)生。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲

,提高光合速率,使總初級生產(chǎn)量大于

,從而增加植物的生物量。

-23-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六請回-55-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案:(1)光反應(yīng)氫載體氧氣釋放速率(2)葉片氮(3)根(或根尖分生組織)葉片衰老呼吸量解析:(1)根據(jù)題干中希爾反應(yīng)活力測定的基本原理可知,該反應(yīng)利用的原理是水的光解反應(yīng),因此希爾反應(yīng)模擬了光合作用葉綠體中光反應(yīng)階段的部分變化。氧化劑DCIP在光照條件下接受了水的光解產(chǎn)生還原性氫,故其可作為氫載體。希爾反應(yīng)中,溶液中的DCIP被還原發(fā)生顏色變化的同時,還產(chǎn)生O2,因此,也可通過測定氧氣的釋放速率得到希爾反應(yīng)活力。(2)因為氮是組成酶的重要元素,所以施用細(xì)胞分裂素后,葉片氮含量提高可使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。(3)細(xì)胞分裂素主要由根(或根尖分生組織)產(chǎn)生,運入所需部位。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲葉片衰老,提高光合速率;如果總初級生產(chǎn)量-呼吸量>0,則生物量增加,因此要增加植物的生物量,總初級生產(chǎn)量要大于呼吸量。-24-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六答案-56-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六4.如圖1是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖,圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分,圖2為其中四種魚(甲、乙、丙、丁)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)系。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖1中過程①表示的生理過程主要是

,圖2中的生物對應(yīng)圖1中哪些成分?

(用字母表示)。

(2)圖1②過程中碳的傳遞形式是

。

-25-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六4.-57-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(3)科研人員對該池塘由浮游藻類、甲和丁三個環(huán)節(jié)組成的食物鏈進(jìn)行了能量流動分析,得到下表相關(guān)數(shù)據(jù)。NP(凈同化量)=GP(總同化量)-R(呼吸量)分析上表中的數(shù)據(jù):第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級的凈同化量與總同化量的比值不同,主要原因是

,該食物鏈中,第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為

。

-26-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(3-58-交匯點一交匯點二交匯點三交匯點四交匯點五交匯點六(4)下圖表示此池塘生態(tài)系統(tǒng)中的甲和丁利用食物的部分過程:則甲的糞便屬于