2020届高三生物精准培优专练八测定光合速率和呼吸速率含解

1、 测定光合速率和呼吸速率 ”测定光合速率和呼吸速率一、“实验法 ：密闭装置法应用1下进行了一系列的实25典例1.某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温 验，对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是（） 缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小X溶液为COA. 若2 溶液为XNaOH溶液B. 若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理， 若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移C. 若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移D. 应用2：黑白瓶法 2.回答下列与生物的物质及能量代谢有关的问题：典例生产者的能量可以直接流向_，（1）在森林生态系统中

2、，生产者的能量来自于 。2_（答出点即可）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统2（。若要测定某一水生生态系统中中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）将水样分成三等份，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，浮游植物的总初级生产量，；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，AO含量（）一份直接测定2。据此回C）和乙瓶中的密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O含量（BO含量（22 答下列问题。的差值A乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与在甲、的差B；B的差值表示这段时间内_A与与；表示这段时间内_C 值表示

3、这段时间内_。 3应用：半叶法 某科研小组采用“半叶法”对某植物叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的典例3.）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转）遮光，另一部分（BA一部分（的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分BA移。在适宜光照下照射6小时后，在、2 h）。mg/，M获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是（dm、别记为MBA 小时后：小时后：叶片初始质量一呼吸作用有机物的消耗量；M）表示6M表示6（1BA 呼吸作用有机物的消耗量。 +- -M）若M=M，则M表示。（2AB2 ）的计算方法是hmg/dm（3）真正光合速率（单位： 。 （4）本方法也可用于测定

4、叶片的呼吸速率，写出实验设计思路： 。 二、对点增分集训 下图为探究绿色植物的相关生命活动过程的实验装置。对图示装置的分析错误的是1 （） 的变化量红色小液滴移动的距离表示装置内OA.2 B.若测呼吸速率，该装置应置于黑暗中，对照组的植物应换成死幼苗 C.若测光合速率，给予一定的光照，单位时间小液滴移动的距离可代表总光合速率 溶液后，此装置可用来验证水是光合作用原料打开阀门并移除D.NaOH，水分和无如图甲曲线表示在温度为25（该温度是该作物光合作用的最适温度）2图乙是某同学“探究影响植温室内光照强度与作物光合速率的关系；机盐均适宜的条件下， 物光合速率的因素”的实验装置。下列有关分析错误的是

5、（） CO浓度C时，限制作物增产的主要因素是A图甲曲线中，当BE2b CO的量等于aB图甲曲线中，当光照强度为B时，叶绿体吸收2 图乙装置中盛水玻璃柱的作用是吸收灯光的热量，避免光照对试管内水温的影响C，30在其他条件不变的情况下，将温度调节到D若该植物呼吸作用的最适温度为30， 点下移点上移、b图甲曲线中a已知密设计图甲所示实验装置若干(3为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响，在相同温度条件下进行实验，一段时间后测充足，光照不影响温度变化)闭小室内的CO2 量每个小室中的气体释放量，绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是（） OA.该实验中植物释放的气体是2 当距离为C时，该植物叶肉细胞的光合

6、速率等于呼吸速率B. C的含量增加当距离由C突然变为a时，短时间内叶绿体中C.5 时，限制光合作用的主要因素是光照强度D.当光源与密闭小室的距离小于a某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响4，下列CO的变化量表示），实验结果如下（“+”表示增加，“一”表示减少）（用容器内2 有关叙述不正确的是（） 在适宜光照下，30时光合速率等于呼吸速率A. 在黑暗情况下，叶肉细胞干重减少B. C. 光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同 D. 在适宜光照下，25和35时积累的有机物速率相同 5科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示

7、意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。下列有关分析错误的是（） 研磨叶片时需加入适量CaCO，可防止叶绿素被降解A3CO在反应室中加入NaHCO的主要作用是提供B图12 3 NaHCO浓度，果肉放氧速率将不断增大C若提高反应液中3 C含量增加图2中若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中D3气球可膨胀、质量相等的某植物幼苗，A、B分别为培植于无色透明气球内、6甲图中，；初始浓度不变）CO缓冲液（维持气球内CO收缩；其中B已死亡。气球内的培养液中均含22乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关时指针指向正中零的位置。 ）系曲线，每次实验后指针复零。下列相关描

8、述，不正确的是（ 在适宜光照条件下，指针将向右偏转A.C 该实验的自变量为光照强度，点的含义为O释放量最大B.2CE O释放量减少C.段说明随灯光距离的增大，2DAFBC 点的指针的偏转方向相同，但数值较小D.点与、如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子（下铺一层吸满水的棉布）和一绿7 色盆栽植物。请据图回答下列问题： 。 增加，进而有利于盆栽植物的 （1）萌发的种子可使装置内的 1818，一段时间后发现盆栽植O标记，而用于浇盆栽的水中不含（2）若棉布吸的水用O1818 ，则该过程中，O所经历的物质依次为 物合成的葡萄糖中含有O 。（用化学式和箭头表示）（填“增 （3）如果把通气孔堵塞，一

9、段时间后，萌发种子的有氧呼吸速率会 （填“增 大”、“不变”或“减小”）；而盆栽植物叶绿体中C含量较通气孔堵塞前 3 。C加”或“减少”），含量变化的原因是_3）若要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率，则如何操作？（写出简要4（ 。思路即可）。_ 某兴趣小组利用“半叶法”测定植物光合作用强度，具体方法步骤如下：8 采用适当选取植株上若干生长良好、大小相同且左右对称的叶片， 的方法处理叶柄，杀死韧皮部细胞； 侧正常光照，如图所示；侧用黑布遮光，将AB（单B两侧的对称部位截取等面积SA在恒温条件下光照4h后，在、2 。（单位：位面积：cm）的叶片，烘干称重求平均值，记为m、m，mg）BA

10、）实验中杀死叶柄韧皮部细胞的目的是请回答：（1_。 _、。ATPA（2）实验过程中，、B两侧的叶肉细胞产生的场所分别是 _。3（）该植物叶片的总光合速率可表示为。测得的净光若要测定叶片的净光合速率，还需补充的实验操作是：（4）_ 表示。（注：补充实验操作所测得的数据用字母。X）_合速率可表示为等环境条件下，实验测得某植物幼苗光合作用与光照强度、在925CO0.10%浓度为2 关系，结果如图甲所示。请回答下列问题： 点逐渐左移，D3025升高到的过程中，（1）在其他条件不变的情况下，环境温度由 降低，光饱和点下降。对这种变化的合理解释是温度升高，光合作用的_点右移，对该现象B浓度若下降到0.03

11、%，（2）在温度等条件保持不变的情况下，CO2阶段减弱，故在光合作用强度达到与呼吸_CO浓度下降，最合理的解释是2 时所需要的光照强度相应增强。作用强度_）若在植物培养液中加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条件下释放氧气3（ _的速率会下降。分析主要原因是的积累，使光反应速率减慢。时的真正光合速率，根据图乙实验装置、光照强度为D（4）要测得植物在温度为25 至少需要设计两组实验。)溶液、NaOH溶液及必备的溶液(NaHCO3条件下，测呼_溶液，将植物置于温度为25、一组装置：放置NaOH溶液，NaHCO)；另一组装置：放置同种生长状况相同的植物、吸作用速率(氧气的吸收速率3氧气的测净光合

12、速率(_、_的密闭环境中，并置于温度为 。释放速率) 参考答案 一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率 典例1【答案】C 【解析】若X溶液为CO缓冲液并给予光照，光合作用将吸收CO释放O导致液滴向右222移动，液滴移动的距离是释放O的原因，可表示净光合作用强度大小，A正确；若要测真光2合强度，即光合作用的总量，就要明白真正的光合强度=净光合作用强度（释放的O量）+2呼吸消耗强度（吸收的O量），X溶液为CO缓冲液并给予光照，可表示净光合作用强度大小，22那X溶液为NaOH溶液并遮光处理，在有氧呼吸中吸收的O量等于产生的CO量并被NaOH吸22收，导致密闭小室中气体体积减小，液滴向左移动，可表示的是

13、呼吸消耗强度，B正确；清水既不吸收和释放O，也不吸收和释放COX溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞22呼吸时，呼吸作用产生的CO全部被光合作用所用，光合作用产生的O除满足呼吸作用所用22外，又释放到细胞外，同时从细胞外吸收CO，但是密闭小室中的CO量有限，限制释放的22O量和吸收的CO量相等，液滴不移动，C错误；若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物22为脂肪时，由于脂肪中H含量比糖中高，有氧呼吸时消耗的O量多，产生的CO量相对减22少，导致密闭小室中气体体积减小，液滴左移，D正确。 典例2【答案】（1）太阳能初级消费者、分解者 （2）生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼

14、吸作用的耗氧量 【解析】(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者，也可以随残枝败叶流向分解者。(2)依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O含量；甲瓶O含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此BA呼吸作用耗氧量；22乙瓶O含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以CA光合作用总放氧量呼吸作用耗2氧量。综上分析，本实验中，CA光合作用总放氧量呼吸作用耗氧量净光合作用的放氧量，即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量；CB光合作用总放氧量，即 C与B的差值表示这段时间内

15、生产者的光合作用的总放氧量；AB呼吸作用耗氧量，即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。 典例3【答案】（1）叶片初始质量 光合作用有机物的总产量 （2）B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量 （3）M值除以时间再除以面积，即M（截取面积时间） ）将在测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一4（ 部分在暗中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率小时后：M表示6A【解析】（1）部分遮光处理，植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，因此A部分为遮光，植物叶肉细胞同时进行呼吸作用叶片初始质量一呼吸作用有机物的消耗量；B呼吸作用有光合作

16、用有机物的总产量-6和光合作用，因此M表示小时后：叶片初始质量+B光合作用有机物的总产+=机物的消耗量。（2）根据第（1）题可知，M=M-M（叶片初始质量AB叶片被截取=B量-呼吸作用有机物的消耗量）-（叶片初始质量-呼吸作用有机物的消耗量）单位叶真光合速率的大小可用单位时间、小时内光合作用合成的有机物总量。部分在6（3）表示，亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。O面积所吸收的CO或释放的22）本方法主要是将光合作用和呼吸作用分开进4因此真光合速率=M（截取面积时间）。（因此将在测定叶片的相对行，最后取差值来计算单位面积、单位时间内的光合速率的方法。另一部分在暗中保存几小时后再烘干

17、应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重， 称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率。 二、对点增分集训C 1.【答案】红色小无论是测光合速率还是呼吸速率，装置中NaOH溶液的作用是吸收CO，【解析】2植物呼吸速率测定的条件是将装置置项正确；A液滴移动的距离都表示装置内O的变化量，2于黑暗中。为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须排除外界环境对这个装置的影响，因此对照组装置内应放入与实验组相同的死幼苗，以测定该装置未进行呼吸时液滴的移动，缓冲液，NaHCO应先将NaOH溶液换成若要测光合速率，从而得出更准确的数据，B项正确；3项错误；装置内植物C后给予一定的光照，单位时间小液滴移动

18、的距离可代表净光合速率，有一叶片的主脉切断分成A、B两部分，若打开阀门，移除NaOH溶液，该装置可用来验证水是光合作用原料，实验设计思路如下：将此装置在黑暗处放置一昼夜后，移到阳光下。一段时间后取下实验叶片，除去叶绿素后滴加碘液，观察A、B两部分颜色变化，D项正确。 2.【答案】D 【解析】图甲曲线是在温度为25条件下获得的。若该植物呼吸作用的最适温度为30，光合作用的最适温度是25，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30，则呼吸速率增大，光合速率有所减弱，所以图甲曲线中的a和b点都将向下移动，D项错误。 3.【答案】C 【解析】当光源与密闭小室的距离大于c时，呼吸速率大于光合速率，植物释放

19、的气体是CO，在距离小于c时，光合速率大于呼吸速率，植物释放的气体是O，A项错误；实验22测得是整个植株气体释放速率，但相当一部分细胞不能进行光合作用，但可以进行呼吸作用，所以叶肉细胞的光合速率应大于呼吸速率，B项错误；当距离由c突然变为a时，光照强度增强，短时间内叶绿体中C的含量增加，C项正确；当光源与密闭小室的距离小于a时，光5合速率达到最大，限制光合作用的主要因素不再是光照强度，D项错误。 4.【答案】A 【解析】根据表中数据可知，黑暗下植物只进行呼吸作用，因此其数值代表相应温度下的呼吸作用速率，而光照下，植物进行光合作用和呼吸作用，因此光照下的数值表示相应温度下的净光合作用速率，30呼

20、吸作用速率为35，净光合作用速率为35，光合作用速率为70，故A错误；黑暗环境下，植物进行呼吸作用分解有机物，导致有机物的含量减少，故B正确；根据表中数据可知，呼吸作用的最适温度为35，而光合作用的最适温度为30，故C正确；根据表中数据可知，25和35的净光合作用速率相同，即有机物的积累量相同，故D正确。 5. 【答案】C 【解析】若提高反应液中NaHCO浓度，果肉细胞的光合作用会逐渐增强，但由于光 3照强度、温度等因素的限制，果肉细胞的光合速率最终趋于稳定，C项错误。 6.【答案】D 【解析】F点时呼吸速率大于光合速率，此时指针偏转方向应与A、B、C、D点的相反。 7.【答案】（1）CO光合

21、作用 2181818 OC）HOCOH（2662122不能进入盆栽植物一侧，盆栽植物CO（3）减小减少通气孔堵塞，萌发的种子产生的2 的量减少，但其还原正常进行（合理即可）的固定形成CCO侧的含量减少，通过CO322缓冲液，用氧气传感器检测有光和无光）将通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO（42 情况下氧气的变化速率，再进行相关计算 增加，进而【解析】（1）萌发的种子生命活动旺盛，呼吸作用加强，可使装置内的CO2 18的产O）萌发的种子进行细胞呼吸时会消耗吸水棉布中H（有利于盆栽植物的光合作用。22181818。C被盆栽植物进行光合作用时利用，通过通气孔进入装置右侧，C，C生OO从而产生OH62

22、2126）通气孔堵塞，盆栽植物光合作用产生的氧气不能被萌发的种子所利用，而萌发的种子（3 呼吸作用释放的CO也不能被盆栽植物所利用，故通气孔堵塞一段时间后，萌发种子的有氧2呼吸会减弱；由于盆栽植物侧的CO含量减少，通过CO的固定形成C的量减少，但其还原322正常进行，故盆栽植物叶绿体中C含量较通气孔堵塞前减少。（4）检测植物的真正光合作3用速率时，要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率，还要在有光条件下测净光合作用速率，通过计算可得植物的真正光合作用速率。 8.【答案】（1）阻止叶片中有机物质的转移（或阻止叶片中有机物的输出和输入） （2）细胞质基质和线粒体细胞质基质、线粒体和叶绿体 2h） /4

23、S mg/（cm3）（m-m）（AB（4）实验开始时另取若干叶片分别截取面积S的叶片，立即烘干称重求平均值，记为2h） （cmmX（-X）/4S mg/B【解析】（1）韧皮部细胞中含有筛管，杀死叶柄韧皮部细胞可阻止叶片中的有机物转移，保证实验中B侧叶片测定的有机物总量为原有的有机物量+这段时间光合作用产生有机物量-这段时间呼吸作用消耗有机物的量。（2）实验中，A侧用黑布遮光，只能进行呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，B侧正常光照能进行光合作用和呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（3）A侧只进行呼吸作用消耗有机物即m=原有的有机物量-呼吸作用消耗有机物的量，B侧同时进行光合作用和呼吸作用即Am=原有有机物的量+光合作用产生有机物的量-呼吸作用消耗有机物的量，则4h内该植物面B积S的叶片光合作用产生的有机物的量=m-m，该植物叶片的总光合速率可表示为（m-m）AA