光合作用二轮复习(学生

光合作用与呼吸作用二轮专题复习 1 9 考点一 光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系 1 光合作用过程 2 有氧呼吸过程 小结 1 光合作用与细胞呼吸过程中 H 和 ATP 的来源和去向 2 光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 课堂检测 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 2 9 过关检测 1 如图是某植物叶肉细胞中两种细胞器生理活动示意图 其中 a e 代表相关物质 代表相关生理过程 则图中 代表的生理过程称 为 a 代表的物质有 图中 表示的生理过程是 写出 所示过程的总 反应方程式 考点二 辨析影响光合作用和细胞呼吸的因素 1 关注光合作用 3 类影响因素曲线中的 关键点 1 光照强度 2 CO2 浓度 3 多因子影响 2 氧气浓度对细胞呼吸相关两类曲线中关键点 3 密闭容器及自然环境中植物一昼夜光合作用曲线 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 3 9 例题 2 过关检测 1 某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容 器内 在不同的光照条件下 测定该容器内氧气量的变 化如图所示 则 在 0 5 min 内 该容器内氧气量减少 的原因是 在 5 15 min 内 该容器内氧气量增加的速率逐渐减小 这是因为 如果小麦叶片的呼吸速率始终不变 则在 5 15 min 内 小麦叶片光合作用的平均速率 用氧气产生量表示 是 mol min 2 如图表示夏季某株高等植物在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线 则 曲线 cd 段 植物体内有机物总量的变化情况 是 填 增加 减少 或 不变 M 点时 对于该植物体内绿色叶肉细胞来说 叶 绿体消耗的 CO2 量 填 大于 等于 或 小于 细胞呼吸产生的 CO2 量 曲线 ef 段叶肉细胞间 CO2 浓度急剧下降 该段时间内叶绿体中含量明显升高的物质有 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 4 9 研究发现 在田间适宜水肥条件下 该种植物采取合理密植 能大幅提高产量 请结合 上图说出两点直接原因 3 科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率 Pn 日变化情况 并将 检测结果绘制成下图 1 若已知某植物 X 比油桃能利用更低浓度的 CO2 在露地栽培条件下 油桃在 13 时左右 出现 午休 现象 此时 同条件下栽培 X 填 会 或 不会 出现明显 的 午休 现象 2 露地栽培条件下 至 10 时左右 Pn 出现第一次高峰 之后出现 午休 现象 到达低 谷时叶肉细胞叶绿体中 C5 相对含量的变化是 此时细胞中能产生 H 的场所 有 3 大棚栽培条件下油桃在上午 10 时 Pn 却处于低谷 其主要原因是 光合 午休 现象相对不明显 其可能的原因是 若遇阴天 大棚内油桃 Pn 第一 次峰值将较晴天 填 提前 或 推迟 4 根据图中曲线分析 提高大棚栽培油桃产量的措施有 此外施用有机肥料也有利于产量的提高 原因是 考点三 区分净光合作用速率和总光合作用速率 掌握相关计算规律 基本计算公式 不同情况下净光合量 真光合量和呼吸量的判定 条件 题目中常见的关键语句 所指的含义 植物 产生 的 O2 量 或植物 合成 的有机物的量 实质上是在叶绿体中产生的量 即 光合作用总量或真光合作用量 植物 释放 的 O2 量 或植物 积累 的有机物的量 实质上是净光合作用量 即光合作 用总量 呼吸作用消耗量 光照条 件下 植物 吸收 的 CO2 量 实质上是净光合作用量 植物 释放 的 CO2 量 实质上是呼吸作用释放量黑暗条 件下 植物 吸收 的 O2 量 实质上是呼吸作用吸收量 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 5 9 例题 1 如图为不同光照条件下 测得马尾松和锥栗的光合速率的变 化曲线 图中 C 点锥栗的总光合速率 填 等于 大于 或 小于 马尾松的总光合速度 若锥栗每天接受 12 小时光照 且平均光照强度为 1 200 lx 则一昼夜 6 dm2 的叶片净产 生氧气 mmol 据图分析 马尾松林中的锥栗高度比马尾松低却能正常生长的原因 是 2 如图表示在不同温度下 测定某植物叶片 1 cm2 质量 mg 变化情况 均考虑为有机物的质 量变化 的操作流程及结果 据图分析回答问题 从图分析可知 该植物的呼吸速率可表示为 mg cm 2 h 1 用图中字母表示 实际光合速率可表示为 mg cm 2 h 1 用图中字母表示 从图分析 恒定在上述 下 维持 12 h 光照 12 h 黑暗 该植物叶片 1 cm2 增 重最多 增重了 mg 3 某实验小组在提取与分离该植物的色素过程中 偶然发现其缺失叶黄素色素带 为了研 究缺失该色素带的植株 甲 和正常的植株 乙 光合作用速率的差异 在不同的光照强度下测 定了两植株的 CO2 吸收速率 结果如表 光照强度 klx 0 5 10 15 20 25 30 甲 3 6 0 72 2 4 3 0 4 8 6 9 7 0CO2 吸收速率 mg m 2 h 1 乙 4 6 1 2 4 3 6 5 8 7 9 8 8 根据表格中信息可知 当光照强度为 10 klx 时 植株甲的光合作用速率 填 大于 小于 或 等于 植株乙 当光照强度为 25 klx 时 植株甲积累的葡萄糖的量约为 mg m 2 h 1 过关检测 1 为探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响 某兴趣小组的同学利用盆栽植物进 行了相关实验 结果见下表 则据表分析 可用于探究温度对光合速率影响的组别是 组实验中 CO2 变化量的含义是 实验中植物生长最旺盛和呼吸作用最弱所对应的温 度依次是 组别 温度 10 10 20 20 30 30 40 40 光照强度 lx 1 000 0 1 000 0 1 000 0 1 000 0 CO2 初始量 相对值 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 12 h 后 CO2 量 相对值 4 5 5 1 3 5 5 4 1 9 5 9 2 0 5 8 2 植物各器官生长发育消耗的有机物都是通过叶光合作用合成 研究人员在不同条件下 对某一时刻番茄叶肉细胞中有机物含量的影响进行了研究 实验结果如表所示 土壤含水量 是指土壤最大含水量的百分比 则 光照强度 土壤含水量 有机物含量 g L 1 80 1 9正常光 40 1 6 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 6 9 80 1 2弱光 40 1 4 当土壤含水量为 40 时 植物表现为缺水 此时 弱光条件下其叶肉细胞中的有机物含 量反而多于土壤含水量为 80 时 从水分供应角度分析原因可能是 叶肉细胞的净光合作用等于光合作用合成的有机物减去叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物 表中所示有机物含量是否是叶肉细胞净光合作用 填 是 或 不是 说明 理由 考点四 光合作用与细胞呼吸的实验探究 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 测定真 总 光合速率 验证光合作用需要 CO2 探究 CO2 浓度对光合速率的影响 测定有氧呼吸作用强度 探究该植物发生的呼吸作用类型 2 叶圆片上浮法 利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气 充以水分 使叶片沉于水中 在光合作用过程中 植物吸收 CO2 放出 O2 由于 O2 在水中溶解度很小而在细胞间积累 结果使原来 下沉的叶片上浮 根据在相同时间内上浮叶片数目 的多少 或者叶片全部上浮所需时间的长短 即能 比较光合作用的强弱 例题 2 如图甲为研究光合作用的实验装置 用打 孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片 再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底 然后将 等量的叶圆片转至不同浓度的 NaHCO3 溶液中 NaHCO3 分解能产生 CO2 气体 给予一定的 光照 测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间 见图乙 以研究光合作用 速率与 NaHCO3 溶液浓度的关系 1 如果要在曲线 bc 段对应的 NaHCO3 浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间 可以采取的措施 是 至少答出两点 2 在 c 点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的原因可能是 3 半叶法 将叶片一半遮光 一半曝光 遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度 曝光的一半测得的数据变化值代表表观光合作用强 度值 最后计算真正光合作用强度值 需要注意的 是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理 以 防止有机物的运输 例 题 3 某 研 究 小 组 用 番 茄 进 行 光 合 作 用 和 呼 吸 作 用 的 实 验 结 合 所 给 材 料 回 答 相 关 问 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 7 9 题 实 验 一 1 探 究 单 株 番 茄 光 合 作 用 强 度 与 种 植 密 度 的 关 系 结 果 如 图 1 甲 所 示 与 M 点 相 比 N 点 限 制 单 株 光 合 作 用 强 度 的 外 界 因 素 是 实 验 二 2 测 量 种 植 番 茄 的 密 闭 大 棚 内 一 昼 夜 空 气 中 的 CO2 含 量 变 化 结 果 如 图 2 乙 所 示 B C 时 间 段 叶 绿 体 内 ADP 的 移 动 方 向 是 叶 绿 体 内 C3 含 量 将 图 中 表 示 番 茄 光 合 作 用 和 呼 吸 作 用 强 度 相 等 的 点 是 实 验 三 采 用 半 叶 法 对 番 茄 叶 片 的 光 合 作 用 强 度 进 行 测 定 图 2 其 原 理 是 将 对 称 叶 片 的 一 部 分 A 遮 光 另 一 部 分 B 不 做 处 理 并 采 用 适 当 的 方 法 阻 止 两 部 分 的 物 质 和 能 量 转 移 在 适 宜 光 照 下 照 射 6 小 时 后 在 A B 的 对 应 部 位 截 取 相 等 面 积 的 叶 片 烘 干 称 重 分 别 记 为 MA MB 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 mg dm2 h 实 验 步 骤 如 下 请 设 计 一 张 表 格 用 于 记 录 实 验 数 据 假 设 实 验 选 定 叶 片 数 目 为 3 若 M MB MA 则 M 表 示 4 黑白瓶法 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶 只有呼吸 作用 而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用 所以用黑瓶 无光照的一组 测得的为呼吸作用强度值 用白瓶 有光照的一组 测得的为表观 光合作用强度值 综合两者即可得到真正光合作用强度值 例题 4 图甲是采用黑 白瓶法 黑瓶不透光 分别测定某池塘夏季白天各深度每小时的 平均氧浓度变化曲线 纵轴表示水池深度 假定不同深度的水温不变 横轴表示瓶中 O2 的变化量 g m2 h 图乙是某同学 探究影响植物光合速率的因素 的实验装置图 请 回答下列问题 1 黑瓶中的水藻及水深 4m 时白瓶中的水藻都不能进行光合作用 据图中的数据得知 水藻的呼吸速率为 此时水藻产生 ATP 的结构有 2 白瓶中测得的 O2 变化量为净光合作用产生量 则光照适宜时 水深 2m 处每平方米 的水藻 1 小时制造的 O2 的总量为 3 白瓶在水深 3m 时 O2 的变化量为 0 表明在此深度时 水藻的光合速率 填 大于 等于 小于 呼吸速率 若将白瓶水藻从 3m 处移到 2m 处时 则水藻细胞中 C3 的 含量将 4 图乙装置中 用排水收集法测定单位时间内气体的产生量 可表示水藻的 速 率 5 若图乙实验中将试管向右移 随着距离的增加 气泡产生速率下降 产生这一结果的 主要原因是 6 为了减少实验数据的偶然误差 实验设计过程中 除要控制无关变量相同 设置对照 实验外 还应进行 拓展训练 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 8 9 1 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 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 请回答下列问题 1 实验的目的是 2 排除的无关变量包括 至少回答出 3 点 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 4 评价该实验设计运用实验原则的合理性 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 2 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 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 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 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 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 研究者用透光性较好的塑料 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 mol mol 1 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 实验结果表明 若需要对图 2 中的枝叶进行修剪 最好剪去 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 3 为研究某植物在水分相对缺乏条件下 叶表面气孔 是均匀关闭 所有气孔关闭程度相同 还是不均匀关 闭 有的气孔关闭 有的开放 科研人员用以下两种 方法进行实验 实验 被测叶片置于含放射性的空气中 光照 20 s 后将叶片速冻至 60 通过检测叶 片放射性有机物的分布是否均匀 判断气孔是否均匀关闭 实验 被测叶片进行光照 2 h 后 用有机溶剂将叶片脱色后用碘液染色 通过观察叶片 蓝色分布是否均匀 判断气孔是否均匀关闭 回答下列问题 1 实验 选用的放射性元素应是 该元素在暗反应中的转移途径是 CO2 浓度 序号 光照强度 开始时 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 13C 含量 mg 处理 果壳 种仁 果实总量 标记上枝叶 2 93 26 02 28 95 标记中枝叶 11 44 27 47 38 91 标记下枝叶 8 00 8 37 16 37 光合作用与呼吸作用二轮专题复习 9 9 上述实验中 被测植株需要预先在黑暗中进行处理 其目的是 2 与实验 相比 实验 需要较长时间的光照 原因是 如 果发生气孔不均匀关闭 叶不同区域的胞间 CO2 浓度差异为 4 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 来完成对自变量的控制 可通过测量 得出装置中气体的变化量 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 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 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