《高考生物考前3個(gè)月專題復(fù)習(xí) 專題2 細(xì)胞的代謝 考點(diǎn)9 聚焦光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物考前3個(gè)月專題復(fù)習(xí) 專題2 細(xì)胞的代謝 考點(diǎn)9 聚焦光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

考點(diǎn)9　聚焦光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究 題組一　光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究與分析 1．(2015全國(guó)Ⅰ，29)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135 s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。 D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。 回答下列問題： (1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是_____________________________________________ ________________________________________________________________________； C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。 (2)A、B、C三組處理相比，隨著_________________________________________________ 的增加，使光下產(chǎn)生的________________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 答案　(1)高于　C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%　光照　基質(zhì) (2)光照和黑暗交替頻率　ATP和[H] 解析　(1)C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%，說(shuō)明C組黑暗條件下進(jìn)行了部分光合作用，暗反應(yīng)消耗了ATP和[H]，為下一次的光照時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C組單位光照時(shí)間內(nèi)，合成有機(jī)物的量較高。光合產(chǎn)物生成在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。(2)A、B、C三組實(shí)驗(yàn)中光照時(shí)間之和均為67.5 s，但是處理方法不同，結(jié)果也不一樣，并且是單位時(shí)間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產(chǎn)物相對(duì)量越高，可知光照時(shí)產(chǎn)生的ATP和[H]在光照時(shí)沒有用完，可以在黑暗中繼續(xù)利用，還原C3化合物生成糖類等有機(jī)物及C5化合物，C5化合物繼續(xù)與CO2結(jié)合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。 2．(2016全國(guó)甲，31)BTB是一種酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中，其中6支加入生長(zhǎng)狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見下表。 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 水草 無(wú) 有 有 有 有 有 有 距日光燈的距離(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min后試管中溶液的顏色 淺綠色 X 淺黃色 黃綠色 淺綠色 淺藍(lán)色 藍(lán)色 *遮光是指用黑紙將試管包裹起來(lái)，并放在距日光燈100 cm的地方。 若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)中，50 min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由__________________引起的；若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為________(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)5號(hào)試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說(shuō)明在此條件下水草________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用與呼吸作用　不可靠的 (2)黃色　水草不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管 (3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等 解析　(1)依題意并結(jié)合表中信息可知：距日光燈的距離表示光照的強(qiáng)弱。2號(hào)試管遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用，但能進(jìn)行呼吸作用；3～7號(hào)試管內(nèi)的水草在有光的條件下，溶液顏色的變化是光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的綜合作用的結(jié)果；1號(hào)試管為對(duì)照組，其中的NaHCO3可維持CO2濃度的相對(duì)穩(wěn)定，2～7號(hào)試管為實(shí)驗(yàn)組。綜上所述，若50 min后，1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說(shuō)明2～7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由水草在不同光強(qiáng)下光合作用與呼吸作用引起的；若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色，表明即使無(wú)水草，也會(huì)引起溶液顏色變化，因而2～7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的。(2)2號(hào)試管因遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用消耗CO2，但能通過呼吸作用釋放CO2，所以試管內(nèi)CO2濃度最高，X代表的顏色應(yīng)為黃色。(3)5號(hào)試管中的溶液顏色與對(duì)照組1號(hào)試管的相同，均為淺綠色，說(shuō)明在此條件下水草并未引起溶液中CO2含量變化，這意味著其光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等。 3．(地方卷精選)完成下列相關(guān)內(nèi)容填充： (1)(2014安徽，29Ⅰ節(jié)選)某課題小組研究紅光與藍(lán)光對(duì)花生幼苗光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高) ①與15 d幼苗相比，30 d幼苗的葉片凈光合速率____________。與對(duì)照組相比，________光處理組的葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高，據(jù)圖分析，其原因是________________________ ________________________________________________________________________。 ②某同學(xué)測(cè)定30 d幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為2.1 mgg－1、3.9 mgg－1和4.1 mgg－1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法是________________________________________________________________________。 答案?、俑摺∷{(lán)　藍(lán)光促進(jìn)了氣孔開放，CO2供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快?、陔S機(jī)取樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定 解析?、儆蓤D分析可知，30 d幼苗的CO2吸收量和氣孔導(dǎo)度都比15 d幼苗大，說(shuō)明30 d幼苗的葉片光合作用強(qiáng)度比15 d幼苗大，凈光合速率高。與自然光相比，藍(lán)光組氣孔導(dǎo)度大，CO2供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快，葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高。②30 d幼苗的葉片葉綠素含量在紅光處理組的3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異是由實(shí)驗(yàn)誤差造成的，為了減小誤差，提高該組數(shù)據(jù)的可信度，可以隨機(jī)取樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定，并取平均值作為實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。 (2)(2014福建，26節(jié)選)氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2，[H]可參與暗反應(yīng)，低氧時(shí)葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃?。CCCP(一種化學(xué)物質(zhì))能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導(dǎo)其產(chǎn)氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響，設(shè)完全培養(yǎng)液(A組)和缺硫培養(yǎng)液(B組)，在特定條件下培養(yǎng)萊茵衣藻，一定時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)氫總量。 ①實(shí)驗(yàn)結(jié)果：B組>A組，說(shuō)明缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫有____________作用。 ②為探究CCCP、缺硫兩種因素對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系，則需增設(shè)兩實(shí)驗(yàn)組，其培養(yǎng)液為________________________________和________________________________。 答案　①促進(jìn)?、谔砑覥CCP的完全培養(yǎng)液　添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 解析?、貯組為對(duì)照組，產(chǎn)氫量：B組>A組，說(shuō)明缺硫能促進(jìn)萊茵衣藻產(chǎn)氫。②根據(jù)單一變量原則，研究CCCP對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時(shí)，可將自變量設(shè)置為是否添加CCCP，研究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響時(shí)，可設(shè)置完全培養(yǎng)液和缺硫培養(yǎng)液進(jìn)行對(duì)照，而既要研究CCCP和缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響，又要研究?jī)烧叩南嗷リP(guān)系，可設(shè)置如下四組實(shí)驗(yàn)： 完全培養(yǎng)液 缺硫培養(yǎng)液 添加CCCP 添加CCCP的完全培養(yǎng)液 添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 不添加CCCP 不添加CCCP的完全培養(yǎng)液 不添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 題組二　呼吸作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究與分析 4.判斷下列相關(guān)敘述的正誤 (1)某興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無(wú)氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)(如圖)，則試管中加水的主要目的是制造無(wú)氧環(huán)境，被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中(2011山東，4D)(　　) (2)某小組為研究脫氣對(duì)酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進(jìn)行了甲、乙2組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，除圖中實(shí)驗(yàn)處理不同外，其余條件相同。一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生CO2總量的變化趨勢(shì)如圖2(2009江蘇，11C改編)(　　)  依綱聯(lián)想 1．細(xì)胞呼吸類型判定的3類根據(jù) (1)根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物來(lái)判斷：若消耗氧氣，則一定是有氧呼吸；若產(chǎn)物有水，則一定是有氧呼吸；若產(chǎn)物中有酒精或乳酸，則一定是無(wú)氧呼吸；若產(chǎn)物有CO2，則要分情況討論。 (2)根據(jù)反應(yīng)場(chǎng)所來(lái)判斷：在真核細(xì)胞中，有氧呼吸的第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段發(fā)生在線粒體中；無(wú)氧呼吸全過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。 (3)根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系來(lái)判斷 ①無(wú)CO2釋放和O2吸收時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸。 ②不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細(xì)胞進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。 ③當(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。 ④當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸，此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢(shì)，可分析如下：若有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等；若無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；若有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無(wú)氧呼吸，有氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。 2．光合作用或細(xì)胞呼吸相關(guān)探究方法的歸類分析 (1)液滴移動(dòng)法 現(xiàn)有甲裝置如圖所示，利用該裝置進(jìn)行對(duì)光合作用和呼吸作用等相關(guān)問題的測(cè)定或探究。 ①測(cè)定真(總)光合速率：該裝置置于一定的光照強(qiáng)度下，默認(rèn)其光合速率大于呼吸速率，所以在單位時(shí)間內(nèi)，該裝置液滴向右移動(dòng)的距離(m)表示該植物的凈光合速率，即單位時(shí)間內(nèi)植物向外界釋放的O2量。該裝置置于黑暗條件下，單位時(shí)間內(nèi)液滴向左移動(dòng)的距離(n)表示該植物的呼吸速率。綜上所述，該植物真(總)光合速率等于上述兩個(gè)測(cè)定的液滴移動(dòng)距離值之和：m＋n。 ②驗(yàn)證光合作用需要CO2 須另設(shè)對(duì)照裝置乙(如圖)，與裝置甲構(gòu)成對(duì)照。裝置乙設(shè)置：將甲裝置中“3%NaHCO3溶液”更換成等濃度等量的NaOH溶液即可。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：裝置甲中液滴右移，裝置乙中液滴左移，最終移動(dòng)至最左側(cè)。 ③探究CO2濃度對(duì)光合速率的影響 須另設(shè)一個(gè)或多個(gè)裝置，與裝置甲構(gòu)成相互對(duì)照，如圖裝置丙、丁所示。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：裝置中液滴右移距離大小關(guān)系為： 若丁>丙>甲，則說(shuō)明光合速率與CO2濃度呈正相關(guān)； 若?。奖?甲，則說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增大而增大，當(dāng)超過一定濃度后光合速率保持不變； 若丙>甲＝丁，則說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增大而增大，當(dāng)超過一定濃度后光合速率反而下降； 若甲>丙>丁，則說(shuō)明光合速率與CO2濃度呈負(fù)相關(guān)；若甲>丙＝丁，則說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增大而下降，當(dāng)超過一定濃度后光合速率保持不變； 若丙<甲＝丁，則說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增大而下降，當(dāng)超過一定濃度后光合速率再次提高。 ④測(cè)定有氧呼吸作用強(qiáng)度 不需要對(duì)裝置甲設(shè)置對(duì)照裝置，只需將裝置甲置于黑暗條件下測(cè)定即可。觀察指標(biāo)為“液滴向左移動(dòng)的距離”。需重復(fù)多次測(cè)定，比較呼吸強(qiáng)度的大小。 ⑤探究該植物發(fā)生的呼吸作用類型 須另設(shè)對(duì)照裝置戊如圖所示，與黑暗條件下的乙裝置構(gòu)成對(duì)照。裝置戊設(shè)置：將乙裝置中“3%NaOH溶液”更換成等量的H2O即可。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若裝置乙液滴左移，裝置戊液滴不移動(dòng)，則只進(jìn)行有氧呼吸；若裝置乙液滴不移動(dòng)，裝置戊液滴右移，則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；若裝置乙液滴左移，裝置戊液滴右移，則有氧、無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行；若兩裝置液滴均左移，則表明呼吸底物可能還有脂肪等有機(jī)物。 為排除由溫度等物理因素引起的液滴移動(dòng)的干擾，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更準(zhǔn)確，須另設(shè)校對(duì)裝置己(對(duì)照組)。設(shè)置：將實(shí)驗(yàn)組裝置中的生物更換成同種等量的死亡生物即可。 (2)葉圓片上浮法：利用真空滲入法排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短)，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。 (3)半葉法：將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表呼吸作用強(qiáng)度，曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀光合作用強(qiáng)度值，最后計(jì)算真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。 (4)黑白瓶法：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用，所以用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為表觀光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。 考向一　依據(jù)相關(guān)的生物學(xué)原理分析實(shí)驗(yàn) 1．分析下列關(guān)于光合作用的曲線與裝置，敘述正確的是(　　) A．圖甲中有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，即CO2濃度和溫度 B．當(dāng)光照強(qiáng)度為C時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度和溫度 C．將圖乙中的裝置放在適宜的光照條件下，液滴向右移動(dòng)，測(cè)定了植物的實(shí)際光合速率 D．若與圖乙進(jìn)行對(duì)照排除物理因素的干擾，需將裝置中的植物換成同種、大小相同的死植物，而其他實(shí)驗(yàn)條件不變 答案　D 解析　圖甲中有3個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，即CO2濃度、溫度和光照強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；曲線Ⅱ和Ⅲ的溫度相同，故光照強(qiáng)度為C時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度，B錯(cuò)誤；將圖乙中的裝置放在適宜的光照條件下，液滴向右移動(dòng)，測(cè)定了植物的凈光合速率，C錯(cuò)誤；若與圖乙進(jìn)行對(duì)照排除物理因素的干擾，需將裝置中的植物換成同種、大小相同的死植物，而其他實(shí)驗(yàn)條件不變，D正確。 2．(2016北京，5)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時(shí)期的豌豆植株供應(yīng)14CO2，48 h后測(cè)定植株?duì)I養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。 與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的錯(cuò)誤敘述是(　　) A．14CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)后被轉(zhuǎn)化為光合產(chǎn)物 B．生殖器官發(fā)育早期，光合產(chǎn)物大部分被分配到營(yíng)養(yǎng)器官 C．遮光70%條件下，分配到生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物量始終接近 D．實(shí)驗(yàn)研究了光強(qiáng)對(duì)不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響 答案　C 解析　光合作用暗反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C5與二氧化碳結(jié)合形成C3，進(jìn)而被還原為有機(jī)物，A正確；通過分析圖像可知，生殖器官發(fā)育早期，光合產(chǎn)物大部分分配到“0”線以下的營(yíng)養(yǎng)器官中，B正確；遮光70%條件下，在植株發(fā)育早期光合產(chǎn)物更多地分配到營(yíng)養(yǎng)器官中，發(fā)育的中期在生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官中分配比例接近，后期光合產(chǎn)物更多地分配到生殖器官中，C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)的自變量是正常光照和遮光70%條件、不同發(fā)育時(shí)期豌豆植株，因變量是光合產(chǎn)物在生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官中的分配比例，D正確。 3．(2016全國(guó)丙，29)為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組，另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同，于中午12：30測(cè)定各組葉片的光合速率，各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示： 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組一 實(shí)驗(yàn)組二 實(shí)驗(yàn)組三 實(shí)驗(yàn)組四 實(shí)驗(yàn) 處理 溫度/C 36 36 36 31 25 相對(duì)濕度/% 17 27 52 52 52 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 光合速率/ (mg CO2dm－2h－1) 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列問題： (1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是______________________，其依據(jù)是__________________________________________ ________________________________________________________________________； 并可推測(cè)，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實(shí)驗(yàn)組中，若適當(dāng)提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是 ________________________________________________________________________。 (3)小麥葉片氣孔開放時(shí)，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。 答案　(1)相對(duì)濕度　相同溫度條件下，相對(duì)濕度改變時(shí)，光合速率變化較大　增加 (2)四　該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度 (3)不需要　不需要 解析　(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，相同溫度條件下，小麥光合速率隨相對(duì)濕度的增加而明顯加快，但相對(duì)濕度相同時(shí)，小麥光合速率隨溫度的變化不明顯，由此可推知中午時(shí)對(duì)小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度，并可推測(cè)，增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)比較實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知小麥光合速率在31 C時(shí)高于另兩組，由此推知，小麥光合作用的最適溫度在31 ℃左右，而第四組的25 ℃低于最適溫度，所以在實(shí)驗(yàn)組中，若適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2是以自由擴(kuò)散方式進(jìn)入葉肉細(xì)胞的，所以該過程不需要載體蛋白，也不需要消耗ATP。 考向二　依據(jù)相關(guān)的生物原理補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn) 4．某科研小組選用棗樹做了如下相關(guān)實(shí)驗(yàn)： (1)為探究亞硒酸鈉促進(jìn)棗樹光合作用的機(jī)理，科研人員分別選取同一株棗樹上生長(zhǎng)狀況相同的葉片若干，均分為A、B兩組。定期向A組葉片噴施適量的亞硒酸鈉，向B組噴施等量的蒸餾水。一段時(shí)間后，分別提取兩組葉片中的色素并測(cè)定單位葉面積中葉綠素的含量。 ①本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②若要進(jìn)一步探究亞硒酸鈉促進(jìn)光合作用的最適濃度，可以先設(shè)計(jì)一組亞硒酸鈉溶液濃度梯度較大的____________進(jìn)行摸索，將在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)。 答案?、賮單徕c能促進(jìn)葉綠素合成，提高葉片葉綠素的含量　②預(yù)實(shí)驗(yàn) 解析　根據(jù)題意可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為是否噴施亞硒酸鈉溶液，因變量是單位葉面積中葉綠素的含量，所以實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是亞硒酸鈉能促進(jìn)葉綠素合成，提高葉片葉綠素的含量，預(yù)實(shí)驗(yàn)可以為正式實(shí)驗(yàn)摸索所需條件。 (2)為了探究不同條件對(duì)棗樹光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長(zhǎng)勢(shì)相似的某盆栽棗樹，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測(cè)定密閉容器中二氧化碳的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表： 編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 溫度(℃) 10 10 20 20 30 30 40 40 光照強(qiáng)度(lx) 1 000 0 1 000 0 1 000 0 1 000 0 12小時(shí)后 CO2量(g) －0.5 ＋0.1 －1.5 ＋0.4 －3.0 ＋1.0 －3.1 ＋0.8 注：“＋”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“－”表示環(huán)境中二氧化碳減少。 ①用編號(hào)為______________的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)棗樹呼吸作用速率的影響。欲探究其細(xì)胞呼吸的最適溫度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是____________________________________。 ②現(xiàn)有一株某植物的葉黃素突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異________(“不”或“非?！?顯著。 答案?、?、4、6、8　在20～40 ℃之間縮小溫度梯度做平行實(shí)驗(yàn)　②不 解析?、倬幪?hào)2、4、6、8可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度不同，并且光照強(qiáng)度為0，因此此組實(shí)驗(yàn)可探究溫度對(duì)棗樹呼吸作用速率的影響。由于溫度會(huì)影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最高，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降。因此通過實(shí)驗(yàn)可以得出：在一定范圍內(nèi)，植物呼吸作用速率隨溫度的提高而增加；超過一定溫度范圍，棗樹呼吸作用速率隨溫度的提高而降低。欲探究其細(xì)胞呼吸的最適溫度，需要在20～40 ℃之間縮小溫度梯度做平行實(shí)驗(yàn)。②葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以對(duì)紅光的吸收比較少。 考向三　依據(jù)相關(guān)的生物學(xué)原理評(píng)價(jià)和修訂實(shí)驗(yàn) 5．取7株各有5個(gè)葉片、株高相近的西紅柿植株，分別放在25 ℃的密閉玻璃容器內(nèi)。實(shí)驗(yàn)開始先測(cè)定CO2濃度，12小時(shí)后，再測(cè)定CO2濃度，且以7種不同光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表格： 序號(hào) 光照強(qiáng)度(%) CO2濃度(%) 開始時(shí) 12 h后 1 0 0.35 0.368 2 10 0.35 0.342 3 20 0.35 0.306 4 40 0.35 0.289 5 60 0.35 0.282 6 80 0.35 0.280 7 95 0.35 0.279 請(qǐng)回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)的目的是_________________________________________________________。 (2)排除的無(wú)關(guān)變量包括____________________________________________________ _________________________________________________________(至少回答出3點(diǎn))。 (3)依據(jù)上表所測(cè)數(shù)據(jù)，用曲線圖表示凈光合作用強(qiáng)度變化趨勢(shì)。 (4)評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原則的合理性。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確定哪種光照強(qiáng)度最好。除上述實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)外，還有的合理建議是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)研究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系 (2)溫度、開始時(shí)CO2濃度、植物葉片數(shù)和高度等(至少3點(diǎn)) (3)如圖所示 (4)考慮了單一變量原則和對(duì)照原則，但忽略了平行重復(fù)原則 (5)增加若干實(shí)驗(yàn)組，使光照強(qiáng)度為普通光照的100%及以上 解析　(1)根據(jù)表格可以看出，自變量是光照強(qiáng)度，因變量是二氧化碳的變化量，代表凈光合作用強(qiáng)度，所以探究的目的是光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系，以便為西紅柿生長(zhǎng)提供最佳光照強(qiáng)度。 (2)無(wú)關(guān)變量需要控制的條件是溫度、開始時(shí)CO2濃度、植物葉片數(shù)和高度等。 (3)在畫曲線時(shí)要以自變量光照強(qiáng)度為橫坐標(biāo)，以因變量?jī)艄夂献饔脧?qiáng)度為縱坐標(biāo)，然后確定每一個(gè)光照強(qiáng)度下的凈光合作用強(qiáng)度，再連接成曲線。 (4)考慮了單一變量原則和對(duì)照原則，但忽略了平行重復(fù)原則。(若只答后面亦可) (5)由于實(shí)驗(yàn)組沒有達(dá)到普通光照，所以應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)組，使光照強(qiáng)度為普通光照的100%及以上，進(jìn)一步探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。