命题热点专练三 光合作用与呼吸作用实验探究-2021高考生物【创新教程】艺考生高考总复习课件（新高考）

[热点概述]——掌握热点知识 1．六种探究光合作用强度的实验设计方法 (1)液滴移动法(气体体积变化法) ①黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量。 ②适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 (2)黑白瓶法 将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。 (3)叶圆片称重法 原理 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示，以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积) 实验过程 计算 净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S (4)半叶法 ①将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。 ②一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，光照后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。 (5)叶圆片上浮法 利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，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在水中的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)，即能比较光合作用强度的大小。 (6)梯度法 用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。 2．变量的控制方法 光照 光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制 CO2 若确认CO2是光合作用的原料，应以CO2有无(如添加NaHCO3还是添加NaOH设置对照实验)为变量 若确认CO2浓度对光合速率的影响，则应以不同浓度的CO2缓冲液为变量 温度 不同温度可用不同恒温装置控制 [热点专练]——突破关键能力 1．小球藻为单细胞绿藻，细胞呈球形或椭圆形，内有一个周生、杯状或片状色素体，以快速繁殖著称(能在20 h增长4倍)。某生物兴趣小组想通过自主创新实验探究小球藻的光合作用与呼吸作用等生理过程，现制作如下装置进行实验(实验前均抽除两装置中原有的空气)。 (1)在已知酵母菌与乳酸菌生理特性的基础上，第一生物兴趣小组设置了如下对照实验：将装置一、二放在相同且适宜光照下20 h，然后观察实验现象。请结合题干信息回答，此实验的自变量为______，因变量为___________________，无关变量为_____________ ____________________________________________ (至少写两项)，观测指示为______________________________。 (2)兴趣小组想进一步利用以上同样装置进行实验，继续观察小球藻呼吸作用过程中装置内气体的变化情况，在实验前提条件相同的情况下，在以上两装置的通气管正中央各加上一滴带荧光的红墨水滴。你认为哪个装置更为合适？______。为什么？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ________。此时实验装置应放在________环境中。 解析　(1)酵母菌的有氧呼吸产物是CO2、H2O，无氧呼吸的产物是CO2、酒精；乳酸菌只能进行无氧呼吸，且产物只有乳酸。据此结合题意和实验装置可知：此实验的自变量为二氧化碳的有无，因变量为小球藻光合作用的速率(或光合作用的强度)，无关变量为试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温度等，观测指标为试管中小球藻的数量变化。(2)装置一锥形瓶中的酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2会对小球藻的呼吸作用实验观察造成干扰，而装置二锥形瓶中的乳酸菌进行无氧呼吸且无二氧化碳产生，不会对小球藻的呼吸作用实验观察造成干扰，因此装置二更为适合观察小球藻的呼吸作用。为了排除光合作用的影响，此时实验装置应放在黑暗的环境中。 答案：(1)CO2的有无　小球藻光合作用的速率(或光合作用的强度)　试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温