2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 專項(xiàng)突破 光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn).doc
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專項(xiàng)突破 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。 (2)測(cè)定方法及解讀。 ①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(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。 ②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 方法見教材P105頁 3.黑白瓶法測(cè)定藻類植物的光合速率 用黑瓶(無光照的一組)測(cè)得呼吸作用強(qiáng)度值,用白瓶(有光照的一組)測(cè)得凈光合作用強(qiáng)度值,綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。 4.半葉法測(cè)定高等植物的光合速率 設(shè)法阻斷葉片左右兩部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸,讓葉片一半遮光,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。 [例題] (2017湖北模擬)下圖是一個(gè)利用脫淀粉植物進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。請(qǐng)分析回答下列問題: (1)將植物事先進(jìn)行“脫淀粉”處理是為了____________。使植物“脫淀粉”的具體做法是____________。 (2)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后取下兩片葉進(jìn)行顏色比較,操作方法是:____________。預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí),對(duì)葉片光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定,取A、B容器內(nèi)葉片的對(duì)應(yīng)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(jì)算出葉片光合作用強(qiáng)度[單位:mg/(dm2h)]。如果ΔW=WB-WA,則ΔW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(zhì)對(duì)光合作用的影響,應(yīng)對(duì)裝置做怎樣的改動(dòng): ①____________________________________________________; ②____________________________________________________。 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(guān)知識(shí)。(1)葉片中存在淀粉會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,在進(jìn)行光合作用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)前,要將植物放在黑暗中1~2天,使其將淀粉消耗完。(2)由于需要驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生淀粉,要用碘液檢驗(yàn),淀粉遇碘變藍(lán),但由于葉片為綠色不易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在檢測(cè)前需要使用加熱的酒精對(duì)葉片進(jìn)行脫綠處理。(3)A容器的植物葉片由于沒有二氧化碳供應(yīng)只能進(jìn)行呼吸作用,消耗有機(jī)物,B容器的植物葉片可以進(jìn)行光合作用,積累有機(jī)物,WB-WA表示(光照下葉片被截取部分在5小時(shí)內(nèi))光合作用合成有機(jī)物的總量。(4)若要探究光質(zhì)對(duì)光合作用的影響,根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的要求,那么除了紅色玻璃紙與綠色玻璃紙是一對(duì)變量外,其他條件要適宜,要有充足的二氧化碳供應(yīng),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(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 將植物放在黑暗中1~2天(或?qū)⒅参锓旁诤诎抵幸欢螘r(shí)間) (2)將葉片置于酒精中,水浴加熱后取出葉片滴加碘液進(jìn)行比色 容器A中葉片不變藍(lán),容器B中葉片變藍(lán) (3)(光照下葉片被截取部分在5小時(shí)內(nèi))光合作用合成有機(jī)物的總量(或總光合量、總光合作用速率) (4)①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 ②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(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開活塞開關(guān),使水柱液面平齊,然后關(guān)閉活塞開關(guān),8小時(shí)后,觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。 容器 植物 部位 光質(zhì)(光照強(qiáng)度相同且適宜) 溫度/ ℃ 兩側(cè)水柱高度差/(mL/8h) 1 天竺葵 葉 紅 25 240 2 天竺葵 葉 黃 25 30 3 紫羅蘭 葉 紅 25 160 4 紫羅蘭 葉 黃 25 20 請(qǐng)回答下列問題: (1)生物興趣小組利用如圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中自變量是________。在該實(shí)驗(yàn)中左側(cè)液面均高于右側(cè),其原因是______________________,利用該高度差可以計(jì)算出植物的________速率,利用容器1中數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該速率為__________mL/h。 (2)為了使測(cè)定的數(shù)據(jù)更客觀準(zhǔn)確,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正(排除非生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響),設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置與如圖裝置的不同處理是______________________________________。 答案:(1)光質(zhì)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(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/(dm2h)。請(qǐng)分析回答下列問題: (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,則M表示_____________________________ ____________。 (3)總光合速率的計(jì)算方法是_____________________________ ____________。 (4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率,寫出實(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)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-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MB-MA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 (2)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 (3)M值除以時(shí)間再除以面積,即M/(截取面積時(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,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 3.(2018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)Ⅰ:包括以下三組實(shí)驗(yàn)。 第一組:取一個(gè)三角瓶,編號(hào)為①,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;記錄葉片上浮所需時(shí)間。 第二組:取一個(gè)三角瓶,編號(hào)為②,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③,加入100 mL普通清水,其余處理與第一組相同。 實(shí)驗(yàn)Ⅱ: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(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)Ⅰ、Ⅱ回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是為了探究______________對(duì)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(shí)驗(yàn)Ⅰ預(yù)期結(jié)果:葉圓片上浮最快的是第________組。 (4)實(shí)驗(yàn)ⅡA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)一 (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 4.(2017銀川模擬)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(duì)黑白瓶中,剩余的水樣測(cè)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(shí)后以溫克碘量法測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量,記錄數(shù)據(jù)如下表: 光照強(qiáng)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 (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(xì)胞呼吸消耗的O2量為________mg/L24h。 (2)當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí),白瓶中植物產(chǎn)生的氧氣量為____________mg/L24h。 (3)光照強(qiáng)度至少為________(填字母)時(shí),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(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-24小時(shí)后溶氧量,即10-3=7(mg/L24h)。 (2)當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí),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=(24-10)+7=21 mg/L24h。 (3)光照強(qiáng)度為a klx時(shí),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a klx時(shí),該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動(dòng)態(tài)平衡。 答案:(1)黑瓶中植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧,呼吸作用消耗氧氣 7 (2)21 (3)a- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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