第一篇,专题二,细胞代谢,考点,8,光合作用与细胞呼吸的实验探究,第一篇专题二细胞代谢考点8光合作用与细胞呼吸的实验探究,静悟提纲,核心点拨,栏目索引,题组特训,静悟提纲核心点拨栏目索引题组特训,静悟提纲,静悟提纲,1.,细胞呼吸类型判定的,3,类根据,(1),根据反应物、产物来判断：若消耗氧气，则一定包含有氧呼吸；若产物有水，则一定包含有氧呼吸；若产物中有酒精或乳酸，则一定包含无氧呼吸；若产物有,CO,2,，则要分情况讨论。,(2),根据反应场所来判断：在真核细胞中，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体中；无氧呼吸全过程发生在细胞质基质中。,核心点拨,1.细胞呼吸类型判定的3类根据核心点拨,(3),根据反应中物质的量的关系来判断,无,CO,2,释放和,O,2,吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。,不消耗,O,2,，但产生,CO,2,，细胞进行产生酒精的无氧呼吸。,当,CO,2,释放量等于,O,2,消耗量时，细胞只进行有氧呼吸。,当,CO,2,释放量大于,O,2,消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同,O,2,浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：若,有氧呼吸和无氧呼吸消耗,葡萄糖的速率相等；若,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼,吸，无氧呼吸占优势；若,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无,氧呼吸，有氧呼吸占优势。,(3)根据反应中物质的量的关系来判断有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡,2.,光合作用或细胞呼吸相关探究方法的归类,(1),液滴移动法,现有甲装置如图所示，利用该装置进行对光合作用和细胞呼吸等相关问题的测定或探究。,2.光合作用或细胞呼吸相关探究方法的归类,测定真,(,总,),光合速率：该装置置于一定的光照强度下，默认其光合速率大于呼吸速率，所以在单位时间内，该装置液滴向右移动的距离,(,m,),表示该植物的净光合速率，即单位时间内植物向外界释放的,O,2,量。该装置置于黑暗条件下，单位时间内液滴向左移动的距离,(,n,),表示该植物的呼吸速率。综上所述，该植物真正,(,总,),光合速率等于上述两个测定的液滴移动距离值之和：,m,n,。,测定真(总)光合速率：该装置置于一定的光照强度下，默认其光,验证光合作用需要,CO,2,须另设对照装置乙,(,如图,),，与装置甲构成对照。装置乙设置：将装置甲中,“,3%NaHCO,3,溶液,”,更换成等浓度等量的,NaOH,溶液即可。,预期结果及结论：装置甲中液滴右移，装置乙中液滴左移，最终移动至最左侧。,验证光合作用需要CO2预期结果及结论：装置甲中液滴右移，装,探究,CO,2,浓度对光合速率的影响,须另设一个或多个装置，与装置甲构成相互对照，如下图装置丙、丁所示。,预期结果及结论：装置中液滴右移距离大小关系为：,若丁,丙,甲，则说明光合速率与,CO,2,浓度呈正相关；,探究CO2浓度对光合速率的影响预期结果及结论：装置中液滴右,若丁丙,甲，则说明在一定范围内，光合速率随,CO,2,浓度增大而增大，当超过一定浓度后光合速率保持不变；,若丙,甲丁，则说明在一定范围内，光合速率随,CO,2,浓度增大而增大，当超过一定浓度后光合速率反而下降；,若甲,丙,丁，则说明光合速率与,CO,2,浓度呈负相关；若甲,丙丁，则说明在一定范围内，光合速率随,CO,2,浓度增大而下降，当超过一定浓度后光合速率保持不变；,若丙,甲，则说明在一定范围内，光合速率随CO2浓度增大而,测定有氧呼吸作用强度,不需要对装置乙设置对照装置，只需将装置乙置于黑暗条件下测定即可。观察指标为,“,液滴向左移动的距离,”,。需重复多次测定，比较呼吸强度的大小。,探究该植物发生的呼吸作用类型,须另设对照装置戊如图所示，与黑暗条件下的装置乙构成对照。装置戊设置：将装置乙中,“,3%NaOH,溶液,”,更换成等量的,H,2,O,即可。,测定有氧呼吸作用强度探究该植物发生的呼吸作用类型,预期结果及结论：若装置乙液滴左移，装置戊液滴不移动，则只进行有氧呼吸；若装置乙液滴不移动，装置戊液滴右移，则只进行无氧呼吸；若装置乙液滴左移，装置戊液滴右移，则有氧、无氧呼吸同时进行；若两装置液滴均左移，则表明呼吸底物可能还有脂肪等有机物,。,为排除由温度等物理因素引起的液滴移动的干扰，使实验结论更准确，须另设校对装置己,(,对照组,),。设置：将实验组装置中的生物更换成同种等量的消毒的死亡生物即可。,预期结果及结论：若装置乙液滴左移，装置戊液滴不移动，则只进行,(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,CO,2,放出,O,2,，由于,O,2,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。,(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细胞呼吸强度值，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。,(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,(4),黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有细胞呼吸，而白瓶既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以用黑瓶,(,无光照的一组,),测得的为细胞呼吸强度值，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。,(4)黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有细胞呼吸，而白瓶,题组一辨析实验中的生物学原理,1.,如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中,a,、,b,为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是,1,2,3,4,5,6,题组特训,题组一辨析实验中的生物学原理1.如图甲为光合作用最适温度条,A.,图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色,液,滴,向左移动,B.,若将图甲中的,CO,2,缓冲液换成质量分数为,1%,的,NaOH,溶液，其他,条件,不变,，则植物幼苗叶绿体产生,H,的速率将不变,C.,一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从,b,到,a,的变化，同时呼吸速率会发生从,a,到,b,的变化,D.,若图乙表示图甲植物光合速率由,a,到,b,的变化，则可能是适当提高,了,CO,2,缓冲液的浓度,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有,解析,装置中的,CO,2,缓冲液在光照下可以为光合作用提供,CO,2,，所以在较强光照下,O,2,不断产生导致气压增大，有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中，,CO,2,缓冲液可以吸收细胞呼吸产生的,CO,2,，,O,2,不断被消耗，气压减小，有色液滴向左移动，,A,正确,；,将,图甲中的,CO,2,缓冲液换成质量分数为,1%,的,NaOH,溶液，装置甲内的,CO,2,全部被氢氧化钠吸收，光合作用只能利用来自于植物自身细胞呼吸产生的,CO,2,，光合速率下降，暗反应会抑制光反应的进行，故植物幼苗叶绿体产生,H,的速率将减小，,B,错误,；,1,2,3,4,5,6,解析装置中的CO2缓冲液在光照下可以为光合作用提供CO2，,在最适温度条件下，再适当升高温度，光合速率下降，真光合速率会发生图乙中从,b,到,a,的变化，同时呼吸速率可能增大，故可能会发生从,a,到,b,的变化，,C,正确,；,图示,是在最适温度条件下进行的，若适当提高,CO,2,缓冲液的浓度，光合作用强度会增加，,D,正确。,1,2,3,4,5,6,在最适温度条件下，再适当升高温度，光合速率下降，真光合速率会,2.(2018,武汉模拟,),某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了下面的实验：首先取若干生长状况相同的西红柿植株，平均分为,7,组，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定,CO,2,的浓度，,12,小时后再次测定,CO,2,的浓度。实验结果如下表：,1,2,3,4,5,6,组别,温度,(,),光照强度：普通阳光,(%),开始时的,CO,2,浓度,(%),12,小时后,CO,2,浓度,(%),1,25,0,0.35,0.368,2,25,10,0.35,0.342,3,25,20,0.35,0.306,4,25,40,0.35,0.289,5,25,60,0.35,0.282,6,25,80,0.35,0.280,7,25,95,0.35,0.279,2.(2018武汉模拟)某科学工作者为探究西红柿生长的最佳,请分析回答：,(1),这一实验的自变量是,_,，写出该实验设计的一种无关变量：,_,_,_,。,光照强度,温度,(,其他合理答案也可,),解析,由表格中提供的信息可以看出，光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素，为自变量；温度、二氧化碳浓度都会对实验结果产生影响，但并非实验要控制改变的因素，为无关变量。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,请分析回答：光照强度温度(其他合理答案也可)解析由表格中提,(2),实验中第,1,组在,12,小时后,CO,2,浓度变化的原因,是,_,。,细胞呼吸产生了,CO,2,解析,实验中第,1,组没有给予光照，在此环境中，植物只能进行细胞呼吸，产生的,CO,2,会导致容器中,CO,2,浓度升高。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(2)实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是_,(3),如果实验中使用不同品种西红柿植株，这样的做法违背了实验设计的,_,原则。,单一变量,解析,单一变量原则是探究某种因素对实验的影响时要保证其他变量相同，否则多变量的实验就没有意义了；在探究光照强度对光合作用的影响就要以光照强度为单一变量，保证温度和,CO,2,浓度、所用材料的生理状态应该相同,。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(3)如果实验中使用不同品种西红柿植株，这样的做法违背了实验,(4),若将第,7,组植株突然移至第,4,组的条件下，短时间内光合细胞中的,ATP,含量会,_(,填,“,增加,”,或,“,减少,”,),，,C,5,的含量会,_(,填,“,增加,”,或,“,减少,”,),。,减少,减少,解析,若将第,7,组植株突然移至第,4,组的条件下，光照减弱，光反应受到影响，光反应产物,ATP,和,H,减少，暗反应还原阶段受到抑制，,C,5,的生成减少，其含量也会减少。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内光合细胞,(5),该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：,_,_,_,_,。,增加,若干实验组，将光照强度的数据差缩小，,依次,增加,光照强度，,12,小时后再次测定,CO,2,浓度,(,答案合理即可,),解析,欲确定西红柿生长的最佳光照强度，可增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度，,12,小时后再次测定,CO,2,浓度。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(5)该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出,题组二依据原理设计和完善实验,3.(2018,太原模拟,),已知绿色植物的净光合速率大于,0,才能正常生长。若将某长势良好的绿色植物放在如图密闭装置中，置于适宜的温度和光照强度下,24,小时，欲测定该植物在,24,小时内能否正常生长，请简要写出实验思路，预期实验结果及结论。,(,该段时间内，瓶中,CO,2,足量,),(1),思路：,_,测定密闭装置内的初始,CO,2,浓度和培养,24,小时后的,CO,2,浓度,答案,解析,1,2,3,4,5,6,题组二依据原理设计和完善实验(1)思路：_,解析,若将该植物放在一密闭透明玻璃容器内并置于一定温度、光照条件下,24,小时，欲测定该植物这,24,小时内是否有生长，根据光合作用产生,O,