1、光合作用与细胞呼吸光合作用与细胞呼吸实验探究实验探究栏目导航一、一、“装置图法装置图法”测定光合作用、细胞呼吸速率测定光合作用、细胞呼吸速率二、二、“黑白瓶法黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率测定光合速率与呼吸速率三、三、“半叶法半叶法”测光合作用有机物的生产量测光合作用有机物的生产量四、四、“叶片上浮法叶片上浮法”探究影响光合作用的因素探究影响光合作用的因素一、一、“装置图法装置图法”测定光合作用、细胞呼吸速率测定光合作用、细胞呼吸速率1实验原理实验原理因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不变，可通过液滴的右移、左移因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不变，可通过液滴的右移、左移或不动
2、来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内或不动来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。2装置比较装置比较单一变量的控制及作用单一变量的控制及作用装置装置1装置装置2装置装置3材料材料发芽的种子发芽的种子发芽的种子发芽的种子煮熟的种子煮熟的种子试剂试剂20%NaOH溶液溶液5 mL蒸馏水蒸馏水5 mL蒸馏水蒸馏水5 mL导致瓶内气压导致瓶内气压变化的气体变化的气体O2(因因CO2被吸收被吸收)(呼吸引起呼吸引起)CO2O2(差值差值)(呼吸引起呼吸引起)作用作用物理误差的校
3、正物理误差的校正对照对照(装置装置1和和2)等量等量NaOH溶液和蒸馏水，单一变量控制溶液和蒸馏水，单一变量控制对照对照(装置装置2和和3)等量萌发的种子和煮熟的种子，单一变量等量萌发的种子和煮熟的种子，单一变量控制控制3探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系(用装置用装置1改进改进)(1)装置需改动的地方有三处装置需改动的地方有三处将将“发芽的种子发芽的种子”换成能进行光合作用的材料。换成能进行光合作用的材料。将将“NaOH溶液溶液”换成换成“NaHCO3溶液溶液”，以保证装置中，以保证装置中CO2的相对稳定。的相对稳定。置于不同的光照强度下，观察液滴移
4、动。置于不同的光照强度下，观察液滴移动。(2)结果分析结果分析若着色液滴右移，说明光照较强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，释放若着色液滴右移，说明光照较强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，释放O2使瓶内气压增大；使瓶内气压增大；若着色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，吸收若着色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，吸收O2使瓶内气压减小；使瓶内气压减小；若着色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用强度等于细胞呼吸强度，释若着色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用强度等于细胞呼吸强度，释放的放的O2量等于吸收的量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。量，瓶内气压不变。4
5、探究细胞呼吸状况所用实验装置及结果分析探究细胞呼吸状况所用实验装置及结果分析(1)欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置1和装置和装置2。如果使用的生物材料是幼苗，则实验装置需要遮光。如果使用的生物材料是幼苗，则实验装置需要遮光。(2)结果与分析结果与分析若装置若装置1液滴左移，装置液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有因有氧呼吸产氧呼吸产CO2量与耗量与耗O2量相等量相等)。若装置若装置1液滴不动，装置液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸。液
6、滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸。若装置若装置1液滴左移，装置液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。无氧呼吸。装置装置1与装置与装置2液滴均左移，则呼吸过程中液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于吸收量大于CO2释放量，呼吸底释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与物中可能有脂肪参与(与糖类相比，脂肪与糖类相比，脂肪C、H比例高，比例高，O的比例低，故氧化分解释的比例低，故氧化分解释放相同放相同CO2时，脂肪消耗的时，脂肪消耗的O2多，故多，故CO2/O21)。(3)为使实验结果精确，排除实验误差还应设置装置为使实验结果精
7、确，排除实验误差还应设置装置3，以便校正。，以便校正。(4)进行结果与结论的描述时应进行结果与结论的描述时应“先结果后结论先结果后结论”，而不是，而不是“先结论后结果先结论后结果”，如上。如上。1(2018郑州一中测试郑州一中测试)如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，下列相关叙述，下列相关叙述正确的是正确的是()A烧杯中盛放烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率溶液，可用于测定一定光照强度下植
8、物的净光合速率B在遮光条件下，烧杯中盛放在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定种子无氧呼吸的强度溶液，可用于测定种子无氧呼吸的强度C烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下植物的真光合速率烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下植物的真光合速率D在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定种子有氧呼吸的强度在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定种子有氧呼吸的强度A 解析：解析：烧杯中盛放烧杯中盛放NaHCO3溶液，溶液，NaHCO3溶液可以为光合作用提供溶液可以为光合作用提供CO2，因，因此装置中的植物可同时进行光合作用和呼吸作用，能用于测定一定光照强度下植物此装置中的植物可同时进行光
9、合作用和呼吸作用，能用于测定一定光照强度下植物的净光合速率，的净光合速率，A项正确；种子无氧呼吸不消耗氧气，产生的项正确；种子无氧呼吸不消耗氧气，产生的CO2被被NaOH溶液吸溶液吸收，但种子的有氧呼吸消耗收，但种子的有氧呼吸消耗O2，所以在遮光条件下，烧杯里盛放，所以在遮光条件下，烧杯里盛放NaOH溶液，可用溶液，可用于测定种子的有氧呼吸强度，于测定种子的有氧呼吸强度，B项错误；一定光照强度下，植物既能进行光合作项错误；一定光照强度下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，所以烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下植物用，又能进行呼吸作用，所以烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下
10、植物的真光合速率，的真光合速率，C项错误；在遮光条件下，种子进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的项错误；在遮光条件下，种子进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的O2量等于有氧呼吸产生的量等于有氧呼吸产生的CO2量，因此烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼量，因此烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼吸的强度，吸的强度，D项错误。项错误。2利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：
11、题：(1)实验前，应实验前，应_(填填“打开打开”或或“关闭关闭”)活塞，记录有色液滴的位置。活塞，记录有色液滴的位置。关闭关闭(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置_来探究该植物的呼吸作来探究该植物的呼吸作用 类 型，此 时 应 对 实 验 装 置 进 行用 类 型，此 时 应 对 实 验 装 置 进 行 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 处 理，若处 理，若_，则该植物在进行有，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生C
12、O2，但不伴随，但不伴随ATP合成的生理过程是合成的生理过程是_。(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置_来验证来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO2需要转化成需要转化成_才能才能被被H还原。还原。甲和乙甲和乙 完全遮光完全遮光 装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移 无氧呼吸的第二阶段无氧呼吸的第二阶段 甲和丙甲和丙 C3 解析：解析：(1)实验时，装置中有色液滴的移动情况可反映呼吸作用和光合作用，故实验时，装置
13、中有色液滴的移动情况可反映呼吸作用和光合作用，故实验前需记录有色液滴的位置实验前需记录有色液滴的位置(或所在的刻度或所在的刻度)；另外，装置必须密闭，即要关闭活；另外，装置必须密闭，即要关闭活塞。塞。(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置甲和装置乙来探究该植株的呼吸忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置甲和装置乙来探究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生的可吸收植株呼吸作用产生的CO2，若植物只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸，又进，若植物只进行有氧呼
14、吸或既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸时，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收行无氧呼吸时，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收CO2的溶液，根据有氧呼吸和的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若植物在进行有氧呼吸的同时进行产生酒精和无氧呼吸的特点可知，若植物在进行有氧呼吸的同时进行产生酒精和CO2的无氧呼的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。该植物的根尖细胞无氧呼吸的第二阶段有吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。该植物的根尖细胞无氧呼吸的第二阶段有CO2产生，但不产生产生，但不产生ATP。(3)装置甲内有吸收装置甲内有吸收CO2的氢氧化钠溶液，而装置丙内有的氢氧化钠溶液，而装置丙内有维持维持CO2
15、浓度在一段时间内不变的浓度在一段时间内不变的CO2缓冲液，故这两套装置适合用于验证缓冲液，故这两套装置适合用于验证CO2是是植物进行光合作用的必需原料。植物进行光合作用的必需原料。“黑瓶黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶白瓶”透光，给予光照，测定的是透光，给予光照，测定的是净光合作用量。净光合作用量。“黑白瓶黑白瓶”试题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总试题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题。一般规律如下：光合作用强度的试题。一般规律如下：总光合作用量总光合作用量(强度强度)净光合作用量净光合作用量(强度强度)有氧呼吸消耗
16、量有氧呼吸消耗量(强度强度)。有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。合作用量。没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量黑瓶中测得的现有量总光合没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量黑瓶中测得的现有量总光合作用量。作用量。二、二、“黑白瓶法黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率测定光合速率与呼吸速率3用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深用等体积的三
17、个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置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不考虑化能合成作用)。有关。有关分析合理的是分析合理的是()A丙瓶中浮游植物的细胞产生丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜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
18、在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低比丙瓶的低D在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mgB 透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mg解析：解析：本实验中氧气含量甲瓶丙瓶本实验中氧气含量甲瓶丙瓶1.1 mg，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸消耗的氧气量，乙瓶甲瓶呼吸消耗的氧气量，乙瓶甲瓶0.7 mg，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量量，因此乙瓶
19、中生产者实际光合作用释放的氧气量1.1 mg0.7 mg1.8 mg，B正正确，确，D错误；丙瓶中浮游植物的细胞产生错误；丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所有细胞质基质、线粒体基质，的场所有细胞质基质、线粒体基质，A错误；一昼夜后，乙瓶水样中的错误；一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，胞呼吸，CO2含量上升，含量上升，pH下降，乙瓶水样的下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，比丙瓶的高，C错误。错误。4(2018银川模拟银川模拟)某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样
20、，分装于于6对黑白瓶中，剩余的水样测得初溶氧量为对黑白瓶中，剩余的水样测得初溶氧量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为用黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于用黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于6种不同的光照条件下，分别在起始和种不同的光照条件下，分别在起始和24 h后后测定测定6对黑白瓶中的溶氧量，记录数据如下：对黑白瓶中的溶氧量，记录数据如下：光照强度光照强度(klx)0(黑暗黑暗)abcde白瓶溶氧量白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量黑瓶溶氧量(mg/L)333333(1)黑瓶中溶氧量降低为黑瓶中溶氧量降低为3 mg/L的原因是的原因是_；该瓶
21、中所有生物细胞呼吸消耗该瓶中所有生物细胞呼吸消耗O2的速率为的速率为_mg/(L24 h)。(2)当光照强度为当光照强度为c klx时，白瓶中植物产生的时，白瓶中植物产生的O2量为量为_ mg/(L24 h)。(3)光照强度至少为光照强度至少为_(填字母填字母)klx时，该水层植物产氧量才能维持生物正常时，该水层植物产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。生活耗氧量所需。黑瓶中植物不能进行光合作用产生黑瓶中植物不能进行光合作用产生O2，但其中的生物细胞呼吸消耗，但其中的生物细胞呼吸消耗O27 21 a 解析：解析：黑白瓶法常用于水中生物光合作用速率的测定，白瓶是透光瓶，里面可黑白瓶法常用于水中生
22、物光合作用速率的测定，白瓶是透光瓶，里面可以进行光合作用和细胞呼吸，黑瓶中只能进行细胞呼吸。在相同的条件下培养一段以进行光合作用和细胞呼吸，黑瓶中只能进行细胞呼吸。在相同的条件下培养一段时间，可以依据黑瓶中的溶氧量和白瓶中溶氧量变化推算出总光合作用量。时间，可以依据黑瓶中的溶氧量和白瓶中溶氧量变化推算出总光合作用量。(1)黑瓶黑瓶不透光，植物不能进行光合作用产生不透光，植物不能进行光合作用产生O2，但其中的生物细胞呼吸消耗，但其中的生物细胞呼吸消耗O2，该瓶中所，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的有生物细胞呼吸消耗的O2量为：初溶氧量量为：初溶氧量24 h后溶氧量，即后溶氧量，即1037mg/(L2
23、4 h)。(2)当光照强度为当光照强度为c klx时，白瓶中植物光合作用产生的时，白瓶中植物光合作用产生的O2量量(即总光合作用量即总光合作用量)净光合作用量细胞呼吸消耗量净光合作用量细胞呼吸消耗量(2410)721mg/(L24 h)。(3)光照强度为光照强度为a klx时，白瓶中溶氧量不变，说明植物光合作用产生的时，白瓶中溶氧量不变，说明植物光合作用产生的O2量刚好等于所有生物细胞量刚好等于所有生物细胞呼吸消耗的呼吸消耗的O2量，故光照强度至少为量，故光照强度至少为a klx时，该水层植物产氧量才能维持生物正常时，该水层植物产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。生活耗氧量所需。例如：某研究
24、小组采用例如：某研究小组采用“半叶法半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。所示。“半叶法半叶法”的原理是将对称叶片的一部分的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分遮光，另一部分(B)不做处理，不做处理，并采用适当的方法并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射数小时后，在止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射数小时后，在A、B的对应部位截的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为取同等面积的叶片，烘干
25、称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。若。若MMBMA，则，则M表示表示B叶片被叶片被截取部分在数小时后光合作用合成的有机物总量。截取部分在数小时后光合作用合成的有机物总量。三、三、“半叶法半叶法”测光合作用有机物的生产量测光合作用有机物的生产量5(2018油田高中检测油田高中检测)现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光对称叶片的一半遮光(A)，另一半不遮光，另一半不遮光(B)，并采用适当的方法阻止，并采用
26、适当的方法阻止A、B间物质和间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作积的叶片，烘干称重，分别记作m1和和m2，单位，单位mg/(dm2h)。下列说法正确的是。下列说法正确的是()Am1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小Bm2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小Cm2m1表示表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
27、D该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度D 解析：解析：分析题意和题图可知，分析题意和题图可知，m1表示被截取的部分表示被截取的部分(A部分部分)干重，不能代表该干重，不能代表该部分在光照时间内呼吸作用的大小，部分在光照时间内呼吸作用的大小，A错误；错误；m2表示被截取的部分表示被截取的部分(B部分部分)干重，不干重，不能代表净光合作用的大小，能代表净光合作用的大小，B错误；假设初始被截取部分叶重为错误；假设初始被截取部分叶重为m0，则，则m0m1为遮为遮光下呼吸作用消耗的有机物量，光下呼吸作用消耗的有机物量，m
28、2m0为光照下光合作用合成的有机物量与呼吸作为光照下光合作用合成的有机物量与呼吸作用消耗的有机物量的差值，即净光合作用积累的有机物量，故在光照时间内有机物用消耗的有机物量的差值，即净光合作用积累的有机物量，故在光照时间内有机物的合成量的合成量(m2m0)(m0m1)m2m1，因此，因此(m2m1)并非表示并非表示B叶片被截取的叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量，部分在光照时间内有机物的积累量，C错误；由上述分析可知，该方法虽未直接测错误；由上述分析可知，该方法虽未直接测出呼吸作用强度，但仍能根据测出数值计算出实际光合作用的强度，出呼吸作用强度，但仍能根据测出数值计算出实际光合作用的强度
29、，D正确。正确。A 利用利用“真空渗入法真空渗入法”排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。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，植物吸收在光合作用过程中，植物吸收CO2放出放出O2，由于，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积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(或者叶或者叶片全部上浮所需时间的长短片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。，即能比较光合作用的强弱。四、四、“叶片上浮法叶片上浮法”探究影响光合作用的因素探究影响
30、光合作用的因素7下图下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成的曲线图
31、。下列分析错误的是需时间，其记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是()B A图图1中在中在d点时光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素可能点时光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度是光照强度B图图1中中c点与点与b点相比，叶绿体中点相比，叶绿体中H的合成速率不变的合成速率不变C从图从图2分析，分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而c点以后曲线上点以后曲线上行，其原因最可能是行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大、导致细胞失水，从而影响细胞代谢浓度过大、导致细胞失水，从而影响细胞代谢D适当增加光照强度重复图适当增加
32、光照强度重复图2实验，实验，b点将向下移动点将向下移动解析：解析：图图1中从中从a点至点至d点光合作用强度一直在增加，在点光合作用强度一直在增加，在d点时光合作用强度增长点时光合作用强度增长率为率为0，因此在该点光合作用强度达到最大值，此时，因此在该点光合作用强度达到最大值，此时CO2已不再是限制因素，由题干已不再是限制因素，由题干“适宜温度下适宜温度下”可知此时限制光合作用速率的主要环境因素可能是光照强度，可知此时限制光合作用速率的主要环境因素可能是光照强度，A正正确；图确；图1中中c点和点和b点相比，点相比，c点的光合作用强度大，叶绿体中点的光合作用强度大，叶绿体中H的合成速率增加，的合成
33、速率增加，B错误；从图错误；从图2分析，分析，bc段曲线平缓说明段曲线平缓说明CO2不再是限制因素，限制因素可能是光照强不再是限制因素，限制因素可能是光照强度，度，c点以后曲线上行，其原因最可能是点以后曲线上行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢，响细胞代谢，C正确；适当增加光照强度重复图正确；适当增加光照强度重复图2实验，光合作用强度会增加，产生实验，光合作用强度会增加，产生的的O2更多，叶片上浮的时间更短，更多，叶片上浮的时间更短，b点将向下移动，点将向下移动，D正确。正确。8(2018石家庄二中模拟石家庄二中模拟)某兴趣小组在
34、暗室中进行以下实验：将等量的小球某兴趣小组在暗室中进行以下实验：将等量的小球藻培养于多个加有适量且等量的培养液的封盖玻璃容器中，以瓦数相同的日光灯藻培养于多个加有适量且等量的培养液的封盖玻璃容器中，以瓦数相同的日光灯(冷光源冷光源)作为光源，各组日光灯与容器的距离不同作为光源，各组日光灯与容器的距离不同(其他条件相同且适宜其他条件相同且适宜)，观察并，观察并记录每个容器中每分钟释放气泡个数，绘制曲线如图甲所示。图乙是一个小球藻细记录每个容器中每分钟释放气泡个数，绘制曲线如图甲所示。图乙是一个小球藻细胞示意图。请回答下列问题：胞示意图。请回答下列问题：(1)该实验研究的是该实验研究的是_对光合速
35、率的影响。选用日光灯对光合速率的影响。选用日光灯(冷光源冷光源)作为作为实验光源有利于控制实验光源有利于控制_(填填“自变量自变量”“”“因变量因变量”或或“无关变量无关变量”)。(2)图甲中，当日光灯与容器的距离为图甲中，当日光灯与容器的距离为_(填填“a”“b”“c”或或“d”)cm时，对应时，对应图乙所示小球藻细胞内的保持不变，此时小球藻细胞中消耗图乙所示小球藻细胞内的保持不变，此时小球藻细胞中消耗ADP和和Pi的场所有的场所有_。(3)当日光灯与容器的距离为当日光灯与容器的距离为b cm和和d cm时，容器中每分钟释放气泡的个数相时，容器中每分钟释放气泡的个数相等，能否说明小球藻细胞的
36、光合速率相等？等，能否说明小球藻细胞的光合速率相等？_(填填“能能”或或“不能不能”)。为什。为什么？么？因为当日光灯与容器的距离为因为当日光灯与容器的距离为b cm时，小球藻细胞的光合作用强度大于呼吸作时，小球藻细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，气泡成分为用强度，气泡成分为O2；当日光灯与容器的距离为；当日光灯与容器的距离为d cm时，小球藻细胞的光合作用时，小球藻细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度，气泡成分为强度小于呼吸作用强度，气泡成分为CO2 光照强度光照强度 无关变量无关变量 c 叶绿体、线粒体、细胞质基质叶绿体、线粒体、细胞质基质(答案合理即可答案合理即可)不能不能(4)若不改变
37、其他条件，突然将日光灯与容器的距离从若不改变其他条件，突然将日光灯与容器的距离从a cm变为变为b cm，短时间内，短时间内叶绿体中叶绿体中C3/C5的值会增大，原因是的值会增大，原因是_。光照减弱，光反应产生的光照减弱，光反应产生的ATP和和H减少，导致减少，导致C3的还原减弱，而短时间内的还原减弱，而短时间内CO2的固定几乎不变的固定几乎不变解析：解析：(1)根据日光灯与容器的距离不同可知，该实验研究的是光照强度对光合根据日光灯与容器的距离不同可知，该实验研究的是光照强度对光合速率的影响。选用日光灯速率的影响。选用日光灯(冷光源冷光源)作为实验光源避免了温度对实验结果的干扰，有作为实验光源
38、避免了温度对实验结果的干扰，有利于控制无关变量。利于控制无关变量。(2)图乙中的保持不变代表小球藻细胞没有与外界进行气体图乙中的保持不变代表小球藻细胞没有与外界进行气体交换，即光合速率与呼吸速率相等，日光灯与容器的距离为交换，即光合速率与呼吸速率相等，日光灯与容器的距离为c cm时，气泡产生量为时，气泡产生量为0，正好表示光合速率与呼吸速率相等，此时小球藻细胞中消耗，正好表示光合速率与呼吸速率相等，此时小球藻细胞中消耗ADP和和Pi的场所即的场所即合成合成ATP的场所有叶绿体的场所有叶绿体(类囊体薄膜类囊体薄膜)、线粒体、线粒体(基质、内膜基质、内膜)、细胞质基质。、细胞质基质。(3)图图甲中
39、日光灯与容器的距离为甲中日光灯与容器的距离为c cm时，气泡产生量为时，气泡产生量为0，此时小球藻细胞的光合速率，此时小球藻细胞的光合速率等于呼吸速率；当距离为等于呼吸速率；当距离为b cm时，光照强度大于距离为时，光照强度大于距离为c cm时对应的光照强度，此时对应的光照强度，此时小球藻细胞的光合速率大于呼吸速率，即净光合速率大于时小球藻细胞的光合速率大于呼吸速率，即净光合速率大于0，所以气泡成分为，所以气泡成分为O2；当距离为当距离为d cm时，光照强度小于距离为时，光照强度小于距离为c cm时对应的光照强度，此时小球藻细胞的时对应的光照强度，此时小球藻细胞的光合速率小于呼吸速率，所以气泡成分为光合速率小于呼吸速率，所以气泡成分为CO2，虽然细胞释放的气体量一样多，但，虽然细胞释放的气体量一样多，但小球藻细胞的光合作用强度差异较大。小球藻细胞的光合作用强度差异较大。(4)突然将目光灯与容器的距离从突然将目光灯与容器的距离从a cm变为变为b cm，意味着光照强度减弱，导致小球藻细胞的光反应减弱，从而导致，意味着光照强度减弱，导致小球藻细胞的光反应减弱，从而导致C3的还原减的还原减弱，而短时间内弱，而短时间内CO2的固定几乎不变，所以的固定几乎不变，所以C3/C5的值会增大。的值会增大。
