第12讲提升课——与光合作用相关的探究实验突破考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响1．取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下，如图甲。
测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙。
下列分析不正确的是()A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间2．(2017·南京模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是()A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2C．拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度考点2 植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法1．(2017·郑州高三第二次联考)某生物兴趣小组对萌发的种子的细胞呼吸方式进行了探究，实验装置如图所示。
实验开始后观察着色滴的变化。
(1)20%的NaOH的作用为________________。
(2)在装置中分别放置100粒萌发的小麦种子，如果装置1中的着色滴向________(填“左”或“右”)移动，装置2中的着色滴不移动，则说明此时萌发的小麦种子的细胞呼吸方式为________。
如果装置2中着色滴移动，开始后一段时间内移动速度逐渐加快，则说明小麦种子________________________。
(3)若在装置中分别放置100粒萌发的玉米种子，实验进行一段时间后，装置1、2的液滴都不再移动，且玉米种子仍保持生物活性，则可推测此时的细胞呼吸产物是____________。
(4)为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应如何设置对照组？___________________________________________________ _____________________。
2．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 min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 min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 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如表：实验30 min后红墨水滴移动情况测定植物呼吸作用强度甲装置____(填“左”或“右”)移1．5 cm乙装置右移0．5 cm测定植物净光合作用强度甲装置____(填“左”或“右”)移4．5 cm乙装置右移0．5 cm1 g，那么该植物的呼吸速率是________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)。
3．(2017·德阳一诊)某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如表，以下说法正确的是()光照强度(klx) 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3①若只考虑光照强度，该深度湖水中所有生物在晚上8 h内呼吸消耗O2的量为7/3 mg②光照强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡③当该水层中的溶氧量达到30 mg/L时，光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素④若将e klx光照下的白瓶置于b klx光照下，瓶中光合生物细胞的C3含量会增加，C5含量会减少A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④4．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。
甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。
乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。
下列叙述正确的是() A．C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B．C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C．A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D．实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定5．(2016·高考全国卷甲，31)BTB是一种酸碱指示剂，BTB 的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。
某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。
其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。
各试管的实验处理和结果见表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草无有有有有有有距日光的20 遮光* 100 80 60 40 20距离(cm)50 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色遮光*是指用黑纸将试管包裹起来，放在距日光灯100 cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由________________________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_______________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_______________________________________________。
1.答案：(1)吸收CO2(2)左有氧呼吸无氧呼吸强度增强(或无氧呼吸速度增大)(3)乳酸(4)其他条件不变，将种子灭活(如煮熟的种子、死种子，答案合理即可)2.答案：(1)①NaOH溶液②遮光(2)①NaHCO3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)4845.答案：(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案也可)不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等课时作业1．(2017·湘阴一中第一次月考)现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验证O2由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是()A．①②，①③B．②③，①②C．②④，①③D．②③，③④2．利用如图实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是()A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C．为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化3．(2017·河南实验中学质检)利用溴甲酚紫指示剂[酸碱指示剂，pH变色范围：5．2(黄色)～6．8(紫色)]检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如图，相关叙述不正确的是()A．黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用B．溴甲酚紫指示剂变为黄色是因为溶液pH减小C．图中实验操作3～5能证明光合作用吸收CO2D．该实验可证明呼吸作用释放CO2，光合作用释放O24．某一生物兴趣小组利用如图装置(若干个)开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究。
实验开始时，打开活塞开关使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，4小时后，观察记录实验数据如表。
下列叙述错误的是()组号植物部位光质(强度相同且适宜)温度(℃)两侧水柱高度差(mL/4 h)a 天竺葵叶红25 240b 天竺葵叶黄25 30c 紫罗兰叶红25 160d 紫罗兰叶黄25 20A．实验的自变量是植物的种类和光质B．若要研究不同植物的光合作用，应选a组和c组C．若烧杯中加入的是CO2的缓冲液，则U型管两侧的高度差是由于O2的变化引起的D．a组天竺葵的净光合速率为120 mL/h5．(2017·四川成都七中入学考试)某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25 ℃下进行了一系列的实验，对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是()A．若X溶液为CO2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B．若要测真正光合作用强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液C．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D．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6．(2017·湖南长沙联考)某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。
下列相关叙述不正确的是()A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响B．a点和c点的限制因素分别为温度和光照强度C．b点条件下伊乐藻能进行光合作用D．若在缺镁的培养液中进行此实验则b点向右移动7．(2017·长沙十校联考)某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做如图所示实验。
在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。