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精练6依据原理、理解思路,准确处理光合与呼吸实验问题一、选择题(每小题6分,共30分)1.如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为() A.红色B.黄色C.绿色D.紫色2.(2016湖南湘阴一中第一次月考,17)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.和B.和C.和D.和3.(2016福建龙岩毕业班质检,3)下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是()A.与黑藻相比,水绵更适宜用作探究光合作用的场所B.金鱼藻是水生植物,用作探究光合作用产物是O2时,利于收集气体C.卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径D.用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时,不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色4.(2016山东烟台期末,9)科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表。实验组别光照时间(s)放射性物质分布12大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)22012种磷酸化糖类360除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是()A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等5.(2016吉林长春东北师大附中二模,39)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)。有关分析合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mgC.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产生的氧气量约为0.7 mg二、非选择题(共20分)6.(2016课标全国,31)(10分)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下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050 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,并放在距日光灯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。7.( 2016山东烟台一模,29)(10分)在一定浓度的CO2和适宜的温度(25 )条件下,测定某植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题:光合速率等于呼吸速率时的光照强度(光补偿点)光饱和时的光照强度光饱和时的CO2吸收量黑暗条件下CO2释放量3千勒克斯9千勒克斯32 mg/(100cm2叶h)8 mg/(100 cm2叶h)(1) 本实验的自变量是。光照条件下该植物叶肉细胞能产生ATP的场所有。当光照强度超过9千勒克斯时,植物合成葡萄糖的量为mg /(100 cm2叶h)(精确到0.1)。若其他条件保持不变,适当提高CO2浓度,该植物的光补偿点(大于、等于或小于)3千勒克斯。(2)上图表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。测定叶绿素含量需先用(填溶剂名称)提取叶片中的色素。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是。据图分析,该植物可通过增强对弱光的适应能力。答案全解全析一、选择题1.B本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置、含量、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中,滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,由图可知,叶绿素含量比类胡萝卜素含量少,用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。2.B要验证绿色开花植物产生O2需要光照,实验的自变量应该是有无光,因此需要选择装置;验证O2由绿色植物释放,自变量为是否具有绿色植物,光照条件是无关变量,因此需要选择装置。3.D光合作用产物之一是淀粉,淀粉遇碘液变蓝色,首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色,防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰,再滴加碘液。银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体,无法进行光合作用合成淀粉。D错误。4.C该实验是利用放射性的14CO2探究光合作用中碳元素的转移途径,题表结果表明二氧化碳参与光合作用的暗反应过程,A正确;每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,防止细胞内化学反应的进行,才能测定放射性物质分布,B正确;CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是3-磷酸甘油酸(三碳化合物),C错误;表中实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等,D正确。5.B丙瓶不透光,里面的浮游植物只进行呼吸作用,产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质,A错误;在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为4.9-3.8=1.1 (mg),B正确;乙瓶中由于浮游植物进行光合作用使氧气增多,二氧化碳减少,而丙瓶生物只能消耗氧气释放二氧化碳,因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C错误;在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为净光合作用释放+呼吸作用消耗=5.6-4.9+1.1=1.8 (mg),D错误。二、非选择题6.答案(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(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量相等解析本题考查光照强度对光合速率的影响,用BTB(溴麝香草酚蓝)指示CO2浓度。(1)题中距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管没有水草,为空白对照组;2号试管遮光,其内水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用;37号试管内的水草在不同强度的光照条件下,光合作用强度与呼吸作用强度的差值大小引起各试管颜色的变化不同。若1号试管的溶液是蓝色,说明光照能导致CO2减少,那么,2至7号试管颜色的变化并不全是光合作用和呼吸作用所致,实验结果并不可靠。(2)2号试管在遮光条件下,水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,50 min后试管内CO2较多,溶液颜色应为黄色。判断的依据是2号试管与3号试管只有一个自变量(是否遮光),2号试管比3号试管CO2多,所以溶液颜色为黄色。(3)5号试管溶液颜色在照光前后没有变化,说明CO2浓度不变,因此推测水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量。7.答案(1)光照强度 叶绿体、细胞质基质和线粒体 (缺一不得分) 27.3小于(2)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量解析(1)本实验探究植物在不同光照下的光合速率,自变量是光照强度。光照条件下,植物叶肉细胞既进行有氧呼吸也进行光合作用,光合作用产生ATP在叶绿体中,有氧呼吸产生ATP在细胞质基质和线粒体中。光合作用中光照强度大于或等于9千勒克斯时二氧化碳的利用量为32+8=40mg /(100 cm2叶h),根据光合作用的反应式6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2,推算出葡萄糖的合成量为(4044)618027.3。适当提高二氧化碳浓度后,在3千勒克斯光照下,植物的光合速率会大于呼吸速率,因此光补偿点小于3千勒克斯。(2)光合色素易溶于有机溶剂,一般选用无水乙醇提取;在滤纸条上,叶绿素a位于叶绿素b的上方,说明叶绿素a在层析液中溶解度较大;根据图中数据,可以看出随着遮光度的增加,叶绿素含量增加。
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