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1、专题2 细胞的代谢考点7聚焦光合作用与细胞呼吸的实验探究静悟与梳理栏目索引排查与特训静悟与梳理依纲静悟1.细胞呼吸类型判定的细胞呼吸类型判定的3类根据类根据(1)根据反应物、产物来判断：若消耗氧气，则一定是有氧呼吸；若产物有水，则一定是有氧呼吸；若产物中有酒精或乳酸，则一定是无氧呼吸；若产物有CO2，则要分情况讨论。(2)根据反应场所来判断：在真核细胞中，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体中；无氧呼吸全过程发生在细胞质基质中。核心梳理(3)根据反应中物质的量的关系来判断无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。不消耗O2，但产生CO2，细胞进行产生酒精
2、的无氧呼吸。当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸。当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：若 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等；若 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势；若 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。2.光合作用或细胞呼吸相关探究方法的归类分析光合作用或细胞呼吸相关探究方法的归类分析(1)液滴移动法现有甲装置如图所示，利用该装置进行对光合作用和细胞呼吸等相关问题的测定或探究。测定真(总)光合速率：该装置置于一定的光
3、照强度下，默认其光合速率大于呼吸速率，所以在单位时间内，该装置液滴向右移动的距离(m)表示该植物的净光合速率，即单位时间内植物向外界释放的O2量。该装置置于黑暗条件下，单位时间内液滴向左移动的距离(n)表示该植物的呼吸速率。综上所述，该植物真(总)光合速率等于上述两个测定的液滴移动距离值之和：mn。验证光合作用需要CO2须另设对照装置乙(如图)，与装置甲构成对照。装置乙设置：将甲装置中“3%NaHCO3溶液”更换成等浓度等量的NaOH溶液即可。预期结果及结论：装置甲中液滴右移，装置乙中液滴左移，最终移动至最左侧。探究CO2浓度对光合速率的影响须另设一个或多个装置，与装置甲构成相互对照，如图装置
4、丙、丁所示。预期结果及结论：装置中液滴右移距离大小关系为：若丁丙甲，则说明光合速率与CO2浓度呈正相关；若丁丙甲，则说明在一定范围内，光合速率随CO2浓度增大而增大，当超过一定浓度后光合速率保持不变；若丙甲丁，则说明在一定范围内，光合速率随CO2浓度增大而增大，当超过一定浓度后光合速率反而下降；若甲丙丁，则说明光合速率与CO2浓度呈负相关；若甲丙丁，则说明在一定范围内，光合速率随CO2浓度增大而下降，当超过一定浓度后光合速率保持不变；若丙A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有_作用。促进1234567解析答案解析解析A组为对照组，产氢量：B组A组，说明缺硫能促进莱茵衣藻产氢。为探究CCCP、缺硫两种因
5、素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为_和_。添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液1234567解析答案(3)(2014重庆，9节选)棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按图1步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如图2所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。则由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是_组。B组幼铃放射性强度百分比最低，说明B组叶片的光合产物_。为优化实验设计，增设了D组(激素处理叶片)，各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是_。由此可知,正确使用该激素可改
6、善光合产物调配,减少棉铃脱落。解析答案C输出减少 CABD 12345674.(2017海淀区模拟节选)为研究油茶叶片与果实关系对叶片光合作用及果实产量的影响，研究者进行了一系列实验。(1)研究者对油茶植株进行了处理，处理及结果如图1所示。1234567进行实验时，、组要选取相同高度、南面生长的树冠外层枝条作为实验材料，目的是_。解析答案保证各组叶片得到充足且相同强度的光照解解析析进行实验时，、组要选取相同高度、南面生长的树冠外层枝条作为实验材料，目的是保证各组叶片得到充足且相同强度的光照。1234567、组结果表明，库源比(果与叶数目比)越_，叶片的净光合速率越高。解析答案解解析析根据图示、
7、组结果表明，库源比(果与叶数目比)越大，叶片的净光合速率越高。大1234567研究者推测，摘除部分叶片后，剩余叶片的光合产物运输和分配到果实中的比例升高，这是由于植物体对源叶净光合速率进行了_调节。为确定符合生产需求的最佳库源比，研究者还需要测定三组实验的_。解析答案解解析析研究者推测，摘除部分叶片后，剩余叶片的光合产物运输和分配到果实中的比例升高，这是由于植物体对源叶净光合速率进行了反馈调节。为确定符合生产需求的最佳库源比，研究者还需要测定三组实验的果实重量。反馈果实重量1234567(2)为了探究不同位置源叶光合产物的分配规律，研究者进一步实验，处理及结果如图2和如表所示。解析答案研究者用
8、透光性较好的塑料袋套于枝条底端，扎紧、密封袋口，抽出袋中空气，注入浓度为500 molmol1的13CO2和除去_的空气。一段时间后，分别检测标记上枝叶、中枝叶、下枝叶时_的13C含量。CO2果壳、种仁1234567处理13C含量(mg)果壳种仁果实总量标记上枝叶2.9326.0228.95标记中枝叶11.4427.4738.91标记下枝叶8.008.3716.37实验结果表明：_。解析答案 中枝叶(与果实距离最近的叶片)光合产物分配到果实中的总量最高(且不同位置源叶光合产物向种仁的分配量均高于果壳)解解析析根据表格中的数据分析可知，中枝叶(与果实距离最近的叶片)光合产物分配到果实中的总量最高
9、(且不同位置源叶光合产物向种仁的分配量均高于果壳)。1234567若需要对图2中的枝叶进行修剪，最好剪去_。解析答案解解析析根据表格中数据发现标记下枝叶中的果实的总量最少，因此若需要对图2中的枝叶进行修剪，最好剪去下枝叶。下枝叶1234567(3)研究者想进一步探究源叶光合产物在不同位置果实中的分配规律，请在图3中绘制实验设计方案。解析答案答案答案 如图所示解解析析研究者想进一步探究源叶光合产物在不同位置果实中的分配规律，具体实验设计方案见答案。1234567题组三依据相关的生物学原理评价和修订实验题组三依据相关的生物学原理评价和修订实验5.(1)(2014安徽，29节选)某课题小组研究红光与
10、蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)1234567解析答案与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率_。与对照组相比，_光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是_。高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快1234567解析答案某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mgg1、3.9 mgg1和4.1 mgg1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是_。随机取样进行重复测定1234567(2)(2015安徽，29节选)科研人员探究了不同温度(25 和0.5)条件下密闭
11、容器内蓝莓果实的CO2生长速率的变化，结果见图1和图2。1234567解析答案某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案；称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为了实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)：a_；b_。选取的果实成熟度还应一致每个温度条件下至少有3个平行重复实验1234567解析6.(2017郴州三模)某校生物兴趣小组利用以下装置探究光照强度对植物净光合速率的影响。(1)本实验可通过改变_来完成对自变量的
12、控制。可通过测量_得出装置中气体的变化量。灯泡功率(或灯泡与广口瓶的距离)红色液滴移动的距离答案1234567(2)为防止温度变化影响实验结果，实验最好选择_(填“冷光源”或“热光源”)。为防止气压等因素引起误差，应设置对照组来校正误差，对照组与实验组的区别在于_。解析答案解解析析为防止温度变化影响实验结果，实验最好选择冷光源。为防止气压等因素引起误差，应设置对照组来校正误差，对照组与实验组的区别在于广口瓶中放置同种、大小相似的死植株。冷光源广口瓶中放置同种、大小相似的死植株1234567(3)若要测量植株的细胞呼吸速率，需要对装置作出的改变有：_；_(写出两点)。解析答案解解析析若要测量植株
13、的细胞呼吸速率，需要在黑暗条件下进行，即需要对装置遮光(暗处理或无光处理)，同时需要将NaHCO3溶液改为NaOH溶液，用于吸收植物呼吸作用产生的CO2，液滴向左移动的距离表示O2的消耗量。对装置遮光(暗处理或无光处理)将NaHCO3溶液改为NaOH溶液1234567(4)假如在第(3)小题测量植株的呼吸速率时，将装置中的NaHCO3溶液改为清水，红色液滴向左移动，最可能的原因是_。A.有无氧呼吸存在B.呼吸底物中有脂肪C.有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率D.植株呼吸使玻璃罩内温度升高解析答案12345677.取7株各有5个叶片、株高相近的西红柿植株，分别放在25 的密闭玻璃容器内。实验开始先测定
14、CO2浓度，12小时后，再测定CO2浓度，且以7种不同光照强度进行实验。实验装置如图，实验结果见表格：1234567序号光照强度(%)CO2浓度(%)开始时12 h后100.350.3682100.350.3423200.350.3064400.350.2895600.350.2826800.350.2807950.350.2791234567请回答下列问题：(1)实验的目的是_。解析答案解解析析根据表格可以看出，自变量是光照强度，因变量是CO2的变化量，代表净光合作用强度，所以探究的目的是光照强度和光合作用强度的关系，以便为西红柿生长提供最佳光照强度。研究光照强度与光合作用强度的关系1234
15、567(2)排除的无关变量包括_(至少回答出3点)。解析答案解解析析无关变量需要控制的条件是温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度等。温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度等(至少3点)1234567(3)依据上表所测数据，用曲线图表示净光合作用强度变化趋势。解析答案解解析析在画曲线时要以自变量光照强度为横坐标，以因变量净光合作用强度为纵坐标，然后确定每一个光照强度下的净光合作用强度，再连接成曲线。答案答案如图所示1234567(4)评价该实验设计运用实验原则的合理性_。解析答案解析解析考虑了单一变量原则和对照原则，但忽略了平行重复原则。考虑了单一变量原则和对照原则，但忽略了平行重复原则1234567(5)若要进一步实验确定哪种光照强度最好。除上述实验评价外，还有的合理建议是_。解析答案解解析析由于实验组没有达到普通光照强度，所以应该增加实验组，使光照强度为普通光照的100%及以上，进一步探究实验的结果。增加若干实验组，使光照强度为普通光照的100%及以上1234567