第一编 专题二 第7练 光合作用与细胞呼吸的实验探究-（教师用书）【考前60天】2024年高考生物总复习特色专项集训

第7练　光合作用与细胞呼吸的实验探究 [考情分析]　1.考查题型：选择题和非选择题。2.呈现形式：文字题、表格题等。常结合环境因素对细胞呼吸和光合作用的影响考查实验分析。 考向一　细胞呼吸类型的判定 细胞呼吸类型判定 (1)根据反应物、产物来判断：若消耗O2，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CO2，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。 (3)根据反应中物质的量的关系来判断(呼吸底物为葡萄糖) ①无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。 ②不消耗O2，但产生CO2，细胞一定进行了产生酒精的无氧呼吸。 ③当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞一定进行了有氧呼吸。 ④当CO2释放量大于O2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O2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。 1.(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 解析　培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A错误；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B错误；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 11 学科网（北京）股份有限公司 答案　D 考向二　光合作用或细胞呼吸的测定 1.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理 (1)装置(见下图) (2)原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积表示呼吸速率。 (3)物理误差的校正：如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定；如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。 为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。 2.净光合速率的测定方法 (1)装置(见下图) (2)条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。 (3)NaHCO3溶液的作用：烧杯中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。 (4)原理：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的有色液滴右移。单位时间内有色液滴右移的体积表示净光合速率。 3.总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 2.(2021·广东卷)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　) 11 学科网（北京）股份有限公司 A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度) B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度) C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 解析　由图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)，t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)，A、B正确；通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；正常光照条件下，三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同，从而影响光合速率，在一定的光照强度后，例如，都达到光饱和后，三者光合速率的差异不会随着光照强度的增加而变大，D错误。 答案　D 考向三　影响光合作用与细胞呼吸因素的探究实验 理