2019版高考生物二轮复习专题二细胞代谢考点3光合作用和细胞呼吸有关探究实验课件

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(3)t4温度条件下的光合速率_大__于___(填“大于”“小于”或“等于”)t3温 度条件下的光合速率。
解析 黑暗条件下O2的消耗值表示呼吸速率，光照条件下的O2增加值表 示净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率。t3、t4温度条件下的 净光合速率依次是12.2 mg/h和12.0 mg/h，呼吸速率依次是8.0 mg/h和
解析 暗反应阶段，C5与CO2反应生成C3。由柱形图可知，在t1时，黑暗
条件下O2消耗值(CO2的生成值)小于t2时黑暗条件下O2的消耗值，即t1时
呼吸速率小于t2时呼吸速率，t1光照条件下O2增加值小于t2时O2增加值，
即t1时净光合速率小于t2时净光合速率，因为总光合速率＝净光合速率＋
呼吸速率，所以t1时光合速率＜t2时光合速率，即t2时C3的合成速率大。
解析 新鲜叶片积累有机物的量的多少取决于净光合速率的大小，净光
合速率越大，新鲜叶片积累有机物的量越多。若在该光照条件下探究新
鲜叶片积累有机物的最适温度，则自变量是不同温度，因变量是光照条
件下各装置O2的增加值，因此实验设计的思路是：在一定温度范围内，
设置一系列温度梯度的实验，测定该光照强度下，各温度条件下O2的增
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6.(2018·安庆二模)研究人员以小麦幼苗为材料，利用密闭透光装置对影
响光合作用的环境因素进行研究(有关代谢速率以单位时间内气体体积变
化量表示，不考虑无氧呼吸)。回答下列问题： (1)小麦叶肉细胞光合作用光反应发生的场所是__(叶__绿__体__)_类__囊__体__薄__膜__(_或__ _基__粒__)__，若突然大幅度减弱光照，则短期内叶肉细胞中C3和C5含量的 变化情况分别为_(_C_3_)增__多__、__(_C_5_)_减__少__。
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题型二 光合作用影响因素的实验探究 3.植物的光合作用速率既与自身因素有关，也受多种外界因素影响。如 图是两株植物在一定的光照强度和温度条件下测定的CO2浓度对光合作 用影响的实验结果。请回答下列问题：
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(1)光合作用过程中，细胞吸收的CO2首先与__C_5__结合，所形成的产物接 受_A__T_P_提供的能量并被_[_H_]_还原，最终形成有机物。BC段影响玉米光 合速率的主要环境因素为_光__照__强__度__(或___温_度___) 。B点时，小麦叶肉细胞光 合作用速率__等__于__(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸速率。
(2)典型的方法 ①“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度，用白 瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度，综合两者即可得到真光合 作用强度。 ②梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光 照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
题型集训 题型一 细胞呼吸影响因素的实验探究 1.(2018·天津，5)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL 锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度 下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是
要点整合
1.光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法 (1)增加水中氧气——泵入空气或放入绿色水生植物。 (2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖。 (3)除去容器中的二氧化碳——氢氧化钠溶液。 (4)保持容器中二氧化碳浓度不变——NaHCO3溶液。 (5)除去叶片中原有的淀粉——置于黑暗环境中即最适温度。
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题型三 光合作用速率的测定 5.(2018·六安一中三模)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池 塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将 乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧 气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。下列有关分析合理的是
(6)除去光合作用对细胞呼吸的干扰——给植株遮光。 (7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响——消毒。 (8)探究酵母菌的呼吸方式，检测产生的CO2情况——用澄清石灰水或溴 麝香草酚蓝水溶液。 (9)除去叶片中叶绿素——酒精隔水加热。 (10)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。
2.光合作用、细胞呼吸实验的设计技巧 (1)变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率 的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控 制，若要确认CO2是光合作用的原料，应以CO2有无(如添加NaHCO3，还 是添加NaOH设置对照实验)为变量，若要确认CO2浓度对光合速率的影响， 则应以不同浓度的CO2缓冲液为变量。
12.0 mg/h，进而推知：光合速率依次是20.2 mg/h和24.0 mg/h。可见，t4
温度条件下的光合速率大于t3温度条件下的光合速率。
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(4)若在该光照条件下探究新鲜叶片积累有机物的最适温度，你的实验设 计思路是_在__一__定__温__度__范__围__内__，__设__置__一__系_列__温__度__梯__度__的__实__验__，__测__定__该__光__照_ _强__度__下__，__各__温__度__条__件__下__O_2_的__增__加__值__，__O_2_增__加__值__峰__值__所__对__应__的__温__度__即__最__适_ _温__度__。
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A.用注射器向广口瓶中注入5 mL氧气后要立刻关闭夹子B
B.测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值
√C.小鼠在25 ℃时的呼吸速率高于10 ℃时的呼吸速率
D.NaOH的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰
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归纳提炼 探究呼吸方式的实验材料的选择 (1)若探究种子呼吸状况，不必遮光，但需要死亡的种子作对照，还需对 种子表面消毒。 (2)若探究植物(或幼苗)的呼吸状况，应遮光处理，以防止光合作用干扰， 同时可设置同种状况但已经死亡的植物(或幼苗)作对照。
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(1)本实验中能减少实验误差保证实验的可信性的措施有_生__长__旺__盛__且__状__态_ _一__致__的__叶__圆__片__、__新__鲜__绿__叶__均__等__分__组__、__相__同__的__光__照__时__间__、__相__同__的__光__照__强__度_ (答两点即可)。
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(2)C 点 时 两 者 光 合 作 用 速 率 是 否 相 等 ？ _不__一__定___(填“是”“否”或“不一定”)， 说明理由：_两__者__的__细__胞__呼__吸__速__率__不__清__楚__。
解析 C点表示两种植物的净光合作用速率相等，但是两种植物的细胞 呼吸速率不一定相等，所以两者的光合作用速率也不一定相等。
透光玻璃瓶甲 4.9 mg
透光玻璃瓶乙 5.6 mg
不透光玻璃瓶丙 3.8 mg
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A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体内膜
√B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg
C.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mg
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A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
√C.若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
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2.(2018·漯河高级中学二模)下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用 单位时间的耗氧量表示)的实验装置，打开夹子A，可使水检压计左右 水平一致；关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5 mL O2，水检压计 左侧液面升高，记录左右液面重新相平时所用的时间。下列叙述错误 的是
解析 光反应发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应发生的场所是叶
绿体基质。若突然大幅度减弱光照，则短期内叶肉细胞中ATP和[H]生成
减少，C3还原减慢，而CO2与C5结合生成C3的速率不变，故C3含量增多、
C5含量减少。
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(2)为测定温度为T、光照强度为a时的真正光合速率，研究人员设计两组 实验：甲组将小麦幼苗置于温度为T、黑暗、放置NaOH溶液的条件下， 测得单位时间内气体体积减少量为X；乙组将生长状况与甲组相同的小 麦 幼 苗 置 于 _温__度__为__T_、__光__照__强__度__为__a_、__放__置__N_a_H__C_O_3_(_或__K_H__C_O_3_等__)_溶__液__ 条 件下，测得单位时间内气体体积增加量为Y。该植物真正光合速率为 __X__＋__Y__。
解析 本实验的自变量是不同温度，因变量是光照条件下各装置O2的增 加值及黑暗条件下O2的消耗值。为了减小实验误差，保证实验的可信性， 无关变量应控制相同且适宜，因此相应的措施有：生长旺盛且状态一致 的叶圆片、新鲜绿叶均等分组、相同的光照时间、相同的光照强度等。
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(2)t1温度条件下比t2温度条件下C3的合成速率__小__(填“大”或“小”)。
解析 Y等于0时，即植株的净光合速率＝0，此时植株上能进行光合作 用的细胞(如叶肉细胞)的光合速率等于整个植株上所有细胞的呼吸速率， 所以在该条件下，叶肉细胞的光合速率应大于其呼吸速率。
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(3)研究发现CO2浓度为A时，玉米叶肉细胞C3的生成速率明显大于小麦， 试分析玉米净光合作用为0时所需CO2浓度低于小麦的直接原因是_玉__米__光_ 合__作__用__暗__反__应__过__程__中__相__关__酶__的__活__性__高__(_或__玉__米__暗__反__应__中__固__定__C_O__2_的__酶__的__活_ _性__高__)_(假设两植物呼吸强度相等)。
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(3)当Y等于0时的光照强度是否为叶肉细胞的光补偿点？为什么？ _不__是__，__因__为__Y_等__于__0_时__，__叶__肉__细__胞__的__光__合__速__率__等__于__整__个__植__株__的__呼__吸__速__率__，_ _大__于__叶__肉__细__胞__的__呼__吸__速__率__(合__理__即__可__)_。
解析 根据题意分析，在相同光照强度、温度和二氧化碳浓度的条件下， 且两者的呼吸速率相等，而A点玉米的叶肉细胞C3的生成速率明显大于 小麦，说明玉米利用较低浓度的二氧化碳的能力较强，可能是因为玉米 光合作用暗反应过程中相关酶的活性高。
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4.(2018·惠州二模)下图是取生长旺盛、状态一致的新鲜绿叶，用打孔器 打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相 同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度(t1、t2、t3、t4)下，测得相同光 照时间后各装置O2的增加值及黑暗条件下的O2消耗值。回答下列问题：