内容正文:
重难强化训练(三) 光合作用和细胞呼吸的实验设计与分析
一、选择题
1.某小组探究酵母菌和乳酸菌的呼吸方式,实验装置如下图所示。①~③装置中溴麝香草酚蓝(BTB)溶液的最终颜色依次是( )
A.黄色、黄色、蓝色 B.黄色、蓝色、蓝色
C.蓝色、黄色、蓝色 D.蓝色、黄色、黄色
解析:选A ①和②装置中的酵母菌分别进行了有氧呼吸和无氧呼吸,都有CO2的产生,所以都能使溴麝香草酚蓝溶液变为黄色,③装置中的乳酸菌进行无氧呼吸没有CO2的产生,所以溴麝香草酚蓝溶液为蓝色,A正确。
2.“半叶法”测定光合速率时,将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不作处理,设法阻止两部分的物质和能量转移。光照6小时,在A、B截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为a、b,光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m0,下列说法错误的是( )
A.若m0-a=b-m0,则表明该实验条件下叶片的光合速率等于呼吸速率
B.本实验需阻止叶片光合产物向外运输,同时不影响水和无机盐的输送
C.忽略水和无机盐的影响,A部分叶片可在给B光照时剪下并进行等时长的暗处理
D.选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性
解析:选A A部分叶片遮光,只进行细胞呼吸,故m0-a代表细胞呼吸消耗,B部分叶片不作处理,进行光合作用和细胞呼吸,b-m0代表净光合作用积累,若m0-a=b-m0,即净光合速率等于呼吸速率,则表明该实验条件下叶片的光合速率是呼吸速率的2倍,A错误;本实验需阻止叶片光合产物向外运输,同时不影响无关变量水和无机盐的输送,B正确;若忽略水和无机盐的影响,时间是无关变量,故实验时可将A部分叶片在给B光照时剪下并进行等时长的暗处理,C正确;叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件属于无关变量,选择叶片时需注意无关变量的一致性,D正确。
3.某研究小组测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型(若进行无氧呼吸,则产生酒精和CO2,不产生乳酸),装置如图所示,红色液滴起始位置相同,同时关闭活塞后,在25 ℃下保温一段时间后读出装置1刻度管中红色液滴向左移动x个单位,装置2刻度管中红色液滴向右移动y个单位,不考虑实验前后外界温度等条件变化对液滴移动的影响。下列对实验结果的分析不符合实际的是( )
A.装置1中20%的NaOH溶液的作用是吸收CO2
B.若x=3,y=0,说明该过程中种子只进行有氧呼吸
C.若x=3,y=3,说明有氧呼吸消耗的葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖的量
D.若x=0,y=3,说明该过程中种子只进行无氧呼吸
解析:选C 由题意可知,装置1中20%的NaOH溶液的作用是吸收CO2,A正确;若x=3,y=0,则细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积相等,说明该过程中种子只进行有氧呼吸,B正确;若x=3,y=3,说明萌发的种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,结合细胞呼吸的反应式可计算出此时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍,C错误;若x=0,y=3,说明没有O2消耗,但有CO2产生,说明该过程中种子只进行无氧呼吸,D正确。
4.甲图中,A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,气球可膨胀、收缩;其中B已死亡,气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变);初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线,每次实验后指针复零。下列相关描述不正确的是( )
A.在适宜光照条件下,指针将向右偏转
B.该实验的自变量为光照强度,c点的含义为O2释放量最大
C.ce段说明随灯光距离的增大,O2释放量减少
D.f点与a、b、c、d点的指针的偏转方向相同,但数值较小
解析:选D 在适宜光照条件下,植物幼苗的光合速率大于呼吸速率,有O2的释放,此时A侧浮力增大,指针将向右偏转,A正确;分析题意可知,实验研究的是光照强度对光合作用的影响,自变量为光照强度,c点表示相同时间内O2释放量最大,净光合速率最大,B正确;据曲线图分析可知,ce段表示随灯泡到水面距离的增大,光照强度逐渐减小,植物的光合速率减小,O2释放量减少,C正确;与a、b、c、d点相比,f点时植物的呼吸速率大于光合速率,气球内气体量减少,因此指针的偏转方向与上述四点的相反,D错误。
5.连续48 h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到如图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列叙述正确的是( )
A.实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B.如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
C.由图可知在植物叶肉细胞中,呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D.实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物