考生物一輪復(fù)習(xí) 考能專項(xiàng)突破(三)學(xué)案(含解析)北師大版

1、考能專項(xiàng)突破（三）3光合作用與細(xì)胞呼吸過程中氣體變化曲線解讀 熱圖呈現(xiàn)解讀(1)夏季的一天中CO2吸收量和釋放量變化曲線分析(如圖1所示)a點(diǎn)：凌晨34時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽(yáng)出來(lái)，開始進(jìn)行光合作用。bc段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。ce段：光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。d點(diǎn)：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。ef段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。fg段：太陽(yáng)落山，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。(2)有關(guān)有機(jī)物情況的曲線分析(如圖2所示)積

2、累有機(jī)物的時(shí)間段：ce段。制造有機(jī)物的時(shí)間段：bf段。消耗有機(jī)物的時(shí)間段：Og段。一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)。一晝夜有機(jī)物的積累量：SPSMSN。(3)在相對(duì)密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線分析(如圖3所示)如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加。如果N點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少。如果N點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變。CO2含量最高點(diǎn)為c點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，CO2含量最低點(diǎn)為e點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻。(4)在相對(duì)密閉的環(huán)境中，一晝夜O2含量的變化曲線分析(如圖4所示)如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少。如果

3、N點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加。如果N點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變。O2含量最高點(diǎn)為e點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，O2含量最低點(diǎn)為c點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻。典例剖析某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48小時(shí)測(cè)定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如圖所示曲線(整個(gè)過程呼吸速率恒定)，據(jù)圖分析正確的是()A圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有3個(gè)B綠色植物吸收CO2速率達(dá)到最大的時(shí)刻是第45小時(shí)C實(shí)驗(yàn)開始的前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱D實(shí)驗(yàn)全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是線粒體和葉綠體答案C解析圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測(cè)得的二氧化

4、碳吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時(shí)，表示植物不從外界吸收二氧化碳，此時(shí)光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，即此時(shí)呼吸速率與光合速率相等。根據(jù)圖解可知，呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有4個(gè)，分別在第6、18、30、42小時(shí)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是第36小時(shí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由曲線圖看出，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱，C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括胞質(zhì)溶膠、線粒體和葉綠體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。跟蹤訓(xùn)練1甲圖中，A、B分別為培植于無(wú)色透明氣球內(nèi)、質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮；其中B已死亡。氣球內(nèi)

5、的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)；初始時(shí)指針指向正中零的位置。乙圖為相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的燈泡到水面的距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線，每次實(shí)驗(yàn)后指針復(fù)零。下列相關(guān)描述不正確的是()A在適宜光照條件下，指針將向右偏轉(zhuǎn)B該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，c點(diǎn)的含義為O2釋放量最大Cce段說明隨燈光距離的增大，O2釋放量減少Df點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)的指針的偏轉(zhuǎn)方向相同，但數(shù)值較小答案D解析在適宜光照條件下，光合作用大于呼吸作用，有氧氣的凈釋放，此時(shí)A側(cè)浮力增大，指針將向右偏轉(zhuǎn)，A正確；實(shí)驗(yàn)研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，c點(diǎn)表示O2釋放量最大，凈光合速率最大，B正確；據(jù)曲

6、線圖分析可知，ce段隨燈光距離的增大，O2釋放量減少，C正確；f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)相比，細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，氣球內(nèi)氣體量減少，因此指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，D錯(cuò)誤。2夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是()A甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C曲線bc段和de段下降的原因相同D兩曲線bd段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉答案D解析由圖可知，a點(diǎn)是光合速率和呼吸速率相等的點(diǎn)，在a點(diǎn)之前就進(jìn)行光合作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說明植物在積累有機(jī)物，618時(shí)，植物一直在積累有機(jī)物，所以有機(jī)物積累

7、量最多是在18時(shí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；bc段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關(guān)閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，de段的變化由光照強(qiáng)度減弱引起，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在bd段，甲植株沒有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因?qū)е缕淙~片的氣孔無(wú)法關(guān)閉，D項(xiàng)正確。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則典例剖析藍(lán)色氧化劑DCPIP被還原后變成無(wú)色。某興趣小組探究了水溶性物質(zhì)M對(duì)光反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果如下表所示，請(qǐng)分析回答下列問題：組別實(shí)驗(yàn)操作葉綠體懸浮液試劑1試劑2光照強(qiáng)度CO2藍(lán)色消失時(shí)間(min)甲5 mL0.1%DCPIP溶液56滴細(xì)胞等滲液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL3 klx未通入

8、30乙5 mLY60丙5 mL細(xì)胞等滲液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL1 klx65丁5 mLY120(1)分離細(xì)胞中葉綠體的常用方法是_。實(shí)驗(yàn)乙、丁中Y為_，用細(xì)胞等滲溶液取代清水配制M溶液的目的是_。(2)DCPIP藍(lán)色消失是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生了_。實(shí)驗(yàn)中觀察到有氣泡產(chǎn)生，相關(guān)氣體產(chǎn)生的具體部位是_。因未通入CO2，碳反應(yīng)不能為光反應(yīng)提供_，所以氣泡不能持續(xù)產(chǎn)生。(3)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論有：_；_。答案(1)差速離心法細(xì)胞等滲溶液2 mL維持葉綠體的形態(tài)(2)NADPH類囊體膜ADP和Pi(3)物質(zhì)M能促進(jìn)光反應(yīng)一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度增大促進(jìn)光反應(yīng)解析(1)分離細(xì)胞器一般用差速離心法；葉綠體

9、離開細(xì)胞后需放在細(xì)胞等滲溶液中才能維持正常形態(tài)，因而Y為細(xì)胞等滲溶液，配制M溶液應(yīng)用細(xì)胞等滲溶液。(2)藍(lán)色氧化劑DCPIP被還原后變成無(wú)色，光反應(yīng)的產(chǎn)物中有還原氫，還原氫與DCPIP反應(yīng)使之被還原變成無(wú)色；實(shí)驗(yàn)中觀察到有氣泡產(chǎn)生，該氣體是氧氣，產(chǎn)生的部位是光反應(yīng)階段的場(chǎng)所，即類囊體膜；因未通入CO2，碳反應(yīng)階段無(wú)法進(jìn)行，也不能為光反應(yīng)階段提供ADP和Pi，氣泡不能持續(xù)產(chǎn)生。(3)甲組和乙組對(duì)照、丙組和丁組對(duì)照說明物質(zhì)M能促進(jìn)光反應(yīng)產(chǎn)生更多的還原氫使DCPIP褪色更快；甲組和丙組、乙組和丁組對(duì)照說明一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度增大促進(jìn)光反應(yīng)產(chǎn)生更多的還原氫，使DCPIP褪色更快。技能歸納實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本

10、原則(1)對(duì)照原則對(duì)照實(shí)驗(yàn)是除了一個(gè)因素之外，其他因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)，通常分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組，對(duì)照組是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組。(2)單一變量原則所謂單一變量原則，就是要盡可能控制無(wú)關(guān)變量的作用，以確保實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量a實(shí)驗(yàn)變量也稱自變量，是研究者主動(dòng)操縱的條件和因子，是作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的刺激變量。b反應(yīng)變量又稱因變量或應(yīng)變量，是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，應(yīng)具可測(cè)性和客觀性。無(wú)關(guān)變量：無(wú)關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與研究目標(biāo)無(wú)關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量。(3)等量原則實(shí)驗(yàn)中要做到除“單一變量”(即實(shí)驗(yàn)變量)外，其他變量

11、需注意等量原則，即：生物材料要相同：即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來(lái)源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。實(shí)驗(yàn)器具要相同。實(shí)驗(yàn)試劑要相同。處理方法要相同。 即時(shí)鞏固1下圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙為每小時(shí)所測(cè)得的結(jié)果。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()A本實(shí)驗(yàn)可以通過改變燈泡功率或燈與廣口瓶的距離來(lái)完成自變量的控制B本實(shí)驗(yàn)利用甲裝置即可測(cè)得圖乙結(jié)果，無(wú)需另設(shè)對(duì)照組C甲裝置不能測(cè)得圖乙中的A點(diǎn)數(shù)據(jù)D該實(shí)驗(yàn)不能用白熾燈作為光源答案C解析探究光照強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是光照強(qiáng)度，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)提供的裝置，燈泡的瓦數(shù)或燈與廣口瓶的距

12、離都可控制該實(shí)驗(yàn)的自變量，無(wú)需另設(shè)對(duì)照組；沒有燈光照射時(shí)，根據(jù)液滴左移數(shù)據(jù)可測(cè)得呼吸速率，即A點(diǎn)數(shù)據(jù)；白熾燈產(chǎn)熱，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)溫度，不符合單一變量原則，故不能用白熾燈作為光源。2利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量B在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可以說明光合作用產(chǎn)生氧氣C為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的NaHCO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生的速率的變化答案C解析試管中收集的氣體的量表示光合作用產(chǎn)生的氧氣量減去呼吸作用消耗的氧氣量的剩余量；光下產(chǎn)

13、生氣泡，可能是溫度增加，使氣體的溶解度下降導(dǎo)致的，產(chǎn)生的也不一定是氧氣；用裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)楫a(chǎn)生的氣泡數(shù)太少，無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)氣體的產(chǎn)生速率。3為探究KHCO3對(duì)水稻四葉齡幼苗光合作用的影響，稱取3 g四葉齡水稻葉片，均分為兩份，分別做如下實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)中使用的氧電極可測(cè)量溶液中O2變化的速率)。實(shí)驗(yàn)一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 恒溫條件下，分別用氧電極測(cè)定其O2釋放速率。實(shí)驗(yàn)二：將另一份葉片切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，其他步驟與實(shí)驗(yàn)一相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下

14、列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均_，原因是光合作用所需的_增加。(2)在相同的KHCO3溶液濃度下，葉切片的O2釋放速率_(填“大于”、“小于”或“等于”)葉綠體的O2釋放速率，原因可能是葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被_。(3)為探究第(2)題的原因分析是否正確，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)補(bǔ)充：稱取_，切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于濃度為0 molL1、0.01 molL1、0.05 molL1、0.1 molL1的KHCO3溶液中，在_條件下，分別用氧電極測(cè)定其_。答案(1)上升CO2(2)小于呼吸作用消耗(3)1.5 g四葉齡水稻葉片黑暗