第3单元 科学探究1 光合速率的测定方法及实验探究-【优化探究】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教版双选 新教材 新高考）

1．光合速率的测定方法及实验探究 授课提示：对应学生用书第96页 1．(黑白瓶测定法)(2019·全国Ⅱ卷，31节选)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内________________________；C与B的差值表示这段时间内________________________________________________________________________； A与B的差值表示这段时间内__________________________________________。 解析：单位时间生产者制造有机物的量等于生产者积累有机物的量和呼吸量的总和。题述测量的三份水样中A为对照，B为生产者进行呼吸作用后剩余的O2量，C为生产者进行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的O2量；C与A的差值表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量(或积累有机物的量)，A与B的差值表示该段时间内生产者进行呼吸作用消耗O2的量(或消耗有机物的量)，所以，C与B的差值[(C－A)＋(A－B)]表示该段时间内生产者光合作用的总放氧量(或制造有机物的量)。 答案：生产者净光合作用的放氧量　生产者光合作用的总放氧量　生产者呼吸作用的耗氧量 2．(指示剂测定法)(2016·全国Ⅱ卷，31)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，之后将等量的绿色溶液分别加入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 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯的距离(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 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________________________________________________________________________。 解析：(1)依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定；2～7号试管为实验组，2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，可进行光合作用和呼吸作用，溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量共同决定的。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。 (2)2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。 (3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。 答案：(1)不同光强下水草的光合作用与呼吸作用　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CO