2016届高考生物大一轮总复习(文科) 第三单元 细胞的能量供应和利用 考能专项突破(三)

考能专项突破(三)
3.有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜CO2含量的变化曲线
热图呈现
解读(1)有机物情况变化曲线解读(图1)
①积累有机物的时间段：ce段。

②制造有机物的时间段：bf段。

③消耗有机物的时间段：Og段。

④一天中有机物积累最多的时间点：e点。

⑤一昼夜有机物的积累量：S P－S M－S N。

(2)在相对密闭的环境中，一昼夜(CO2)含量的变化曲线解读(图2)
①如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。

②如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。

③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。

④CO2含量最高点为c点对应时刻，CO2含量最低点为e点对应时刻。

典例剖析
将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量。

变化情况如图所示。

下列对此过程的分析正确的是()
A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．在9～16时之间，光合速率＞呼吸速率，O2浓度不断上升
C．该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量
D．该植物从20时开始进行无氧呼吸
答案 B
解析A项，分析题图知，光合作用与呼吸作用强度相等的点是氧增加为零(或CO2减少为零)点时，8时和17时光合作用强度和呼吸作用强度相等。

B项，分析曲线知，在9～16时之间，O2浓度不断增加，光合速率大于呼吸速率。

C项，分析曲线知，17时植物体内有机物积累量最大，19时光合强度小于呼吸强度，植物体内有机物逐渐减少。

D项，分析题图曲线知，20时后，O2浓度逐渐减少，说明植物仍进行有氧呼吸。

跟踪训练
1．夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是()
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
答案 D
解析由图可知，a点是光合速率和呼吸速率相等的点，在a点之前就进行光合作用，A项错误；CO2的吸收速率(净光合速率)大于零，说明植物在积累有机物，6～18时，植物一直在积累有机物，所以有机物积累量最多是在18时，B项错误；b～c段的变化是由于温度高，蒸腾作用旺盛，植物为了减少水分的散失而关闭气孔，致使植物吸收CO2量减少，d～e段的变化由光照强度减弱引起，C项错误；在b～d段，甲植株没有出现CO2吸收速率下降，有可能是某种原因导致其叶片的气孔无法关闭，D项正确。

2．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状况与自然环
境中相同。

用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成如图所示的曲线。

下列有关说法不正确的是()
A．CO2浓度下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
B．BC段较AB段CO2浓度增加减慢，原因是低温使植物呼吸作用减弱
C．FG段CO2浓度下降不明显，原因是气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
D．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
答案 A
解析从生活实践中获得信息：2～4 h，温度较低；11～15 h温度较高，会造成气孔关闭等。

由图可知，在D点时光合速率等于呼吸速率，因此，光合作用从D点之前已开始，BC段所处时间为2～4 h，温度很低，呼吸作用减弱，CO2浓度增加减慢；FG段温度过高造成气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少，因此CO2浓度下降不明显；H点对应时间为18 h，CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多。

3.植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法
典例剖析
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：
①甲、乙两装置的D中都放入，装置乙作为对照。

②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。

③30分钟后分别记录甲、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：
①甲、乙两装置的D 中放入 。

②把甲、乙装置放在 。

③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。

(3)实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：
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)。

答案 (1)①NaOH 溶液 ②遮光 (2)①NaHCO 3溶液，装置乙作为对照 ②光照充足、温度等相同且适宜的环境中 (3)左 右 (4)4
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解析 要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。

用NaOH 溶液除去玻璃钟罩内的CO 2，植物进行呼吸作用消耗一定量的O 2，释放等量的CO 2，而CO 2被NaOH 溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。

在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：充足的光照、一定浓度的CO 2(由NaHCO 3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量CO 2，产生等量O 2，而NaHCO 3溶液可保证装置内CO 2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O 2释放量的影响，而不受CO 2气体减少量的影响。

对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果。

实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O 2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为 1.5＋0.5＝2(g /半小时)；净光合速率为4.5－0.5＝4(g/半小时)，白天光照15 h 的净光合作用量是(4×2)×15＝120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是15 h 的光合作用实际生产量减去24 h 的呼吸作用消耗量，等同于15 h 的净光合作用量减去9 h 的呼吸作用消耗量，即120－4×9＝84(g)。

技能归纳
利用气体体积变化法测定光合速率与呼吸速率
(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH 溶液可吸收容器中的CO 2；在测净光合速率时NaHCO 3溶液可提供CO 2，保证了容器内CO 2浓度的恒定。

(2)测定原理
①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。

②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(3)测定方法
①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。

②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。

③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

即时巩固
下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。

据图分析错误的是()
A．本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制
B．本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组
C．甲装置不能测得图乙中的A点数据
D．该实验不能用白炽灯作为光源
答案 C
解析探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响实验中，自变量是光照强度，根据本实验提供的装置，灯泡的瓦数或灯与广口瓶的距离都可控制该实验的自变量，无需另设对照组；没有灯光照射时，根据液滴左移数据可测得呼吸速率，即A点数据；白炽灯产热，会影响实验温度，不符合单一变量原则，故不能用白炽灯作为光源。