2021届 二轮复习 光合作用与细胞呼吸的实验设计与分析 作业 (统考版 )

2021届 二轮复习 光合作用与细胞呼吸的实验设计与分析 作业

(统考版 )

一、选择题

1．(2020·永州一模)甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，最可能的原因是( )

A．甲的呼吸底物有糖类和脂肪，乙的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存 B．甲的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存，乙的呼吸底物有糖类和脂肪 C．甲的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度，乙的呼吸消耗脂肪的量大于糖类 D．甲的呼吸消耗脂肪的量大于糖类，乙的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度

解析：选B 呼吸底物如果是葡萄糖，则有氧呼吸时O2和CO2的比例为1∶1，无氧呼吸则只释放CO2，不消耗O2，甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，说明既有有氧呼吸，也有无氧呼吸；乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，说明呼吸底物不仅仅是葡萄糖，还有脂肪，因脂肪的含氧量少，呼吸消耗的O2多，释放的能量多。

2．(2021届高三·柳州一模)某同学做了以下实验：取甲、乙两支试管，在甲中加入煮熟的蚕豆子叶，乙中加入发芽的蚕豆子叶。在两试管中分别加入亚甲基蓝溶液(亚甲基蓝为氧化态呈蓝色，甲基蓝为还原态呈无色)，一段时间后倒出溶液，两试管中的子叶都呈蓝色。然后两试管分别加水淹没子叶，抽气，在水面覆盖适量石蜡油，适宜温度下保温一段时间后，甲试管子叶蓝色深度不变，乙试管子叶蓝色变浅。取出两试管子叶放在滤纸上一段时间，甲试管子叶蓝色深度不变，乙试管子叶蓝色深度恢复一定程度。下列分析不合理的是( )

A．该实验中抽气并在水面覆盖适量石蜡油的目的是隔绝空气，制造无氧环境 B．保温后甲试管子叶蓝色深度不变的原因是高温导致酶失活，细胞无呼吸作用 C．保温后乙试管子叶蓝色变浅的原因是亚甲基蓝被无氧呼吸产生的[H]还原 D．滤纸上乙试管子叶蓝色深度恢复的原因是子叶进行有氧呼吸将亚甲基蓝氧化 解析：选D 该实验中抽气并在水面覆盖适量石蜡油的目的是隔绝空气，制造无氧环境，使子叶细胞进行无氧呼吸，A合理；由于甲试管中加入了煮熟的蚕豆子叶，高温导致与呼吸有关的酶变性失活，细胞无呼吸作用，所以保温后甲试管子叶蓝色深度不变，B合理；试管中加水淹没了子叶、抽气、在水面覆盖适量石蜡油，都是为了制造无氧环境，说明保温后乙试管子叶蓝色变浅的原因是亚甲基蓝被无氧呼吸产生的[H]还原，C合理；取出子叶放在滤

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纸上，又创设了有氧环境，通过呼吸作用，还原态的甲基蓝被氧化，使乙试管子叶蓝色深度恢复，D不合理。

3．从池塘一定深度采取水样，分别等量装于透光白瓶和不透光黑瓶中。测定初始含氧量m0后，将样瓶悬浮于水体某深度4 h，测得白瓶和黑瓶的含氧量分别为m1和m2。下列叙述错误的是( )

A．m1－m2为植物在4 h内制造的O2量，可以代表真正光合作用强度 B．将白瓶中自养生物过滤烘干，4 h前后干重之差可代表净光合作用强度 C．m0－m2是黑瓶中生物呼吸消耗的O2量，可用来代表呼吸作用强度 D．若黑瓶中生物的细胞呼吸强度与白瓶相同，则该方法没有实验误差

解析：选D 测得初始含氧量为m0，一段时间后，测得白瓶和黑瓶的含氧量分别为m1

和m2，说明净光合速率为m1－m0，呼吸速率为m0－m2，真正光合作用强度为净光合作用强度和呼吸作用强度之和，故为m1－m2，A正确；将白瓶中自养生物过滤烘干称重，4 h前后干重之差可代表净光合作用强度，B正确；m0－m2是水样中生物呼吸消耗的O2量，可用来代表呼吸作用强度，C正确；若黑瓶中生物的细胞呼吸强度与白瓶相同，水样中除生产者外还含分解者和消费者，仍有实验误差，D错误。

4.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(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是( )

A．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

B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度 C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真正光合速率 D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度

解析：选A NaHCO3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中O2量的变化造成的，可以代表净光合速率。NaOH可以吸收CO2，无氧呼吸不消耗O2，不能用来测定无氧呼吸的强度。烧杯中盛放清水，一定光照强度下，光合作用吸收CO2量与释放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等，不能测定真正光合速率。在单位时间内，有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化。

二、非选择题

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5．(2020·武汉模拟)利用如图所示的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。回答下列问题：

(1)简述“光反应和暗反应相互依存，不可分割”的原因是_______________________ ________________________________________________________________________。 (2)可利用装置________ 来探究该植物的呼吸作用类型(忽略装置内其他微生物的干扰)，此时应对实验装置进行____________处理。若_________________________________，则该植物在进行有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CO2，但不伴随ATP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____________来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。

解析：(1)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi，所以光反应与暗反应相互依存，不可分割。(2)通过比较装置甲和乙液滴的变化可以探究该植物的呼吸作用类型，为了排除光合作用产生的气体对呼吸作用产生气体的影响，因此装置甲、乙应该完全遮光。装置甲烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收呼吸作用产生的CO2，装置乙烧杯中盛放蒸馏水，不能吸收CO2，若装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移，则说明该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸。 不产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段能产生CO2，但不伴随ATP合成。(3)验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，自变量是CO2，装置甲中NaOH溶液吸收掉了CO2，装置丙中的CO2缓冲液可以为植物的光合作用提供CO2，因此可以选择装置甲和丙来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。

答案：(1)光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供NADP、ADP和Pi (2)甲和乙 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 无氧呼吸的第二阶段 (3)甲和丙

6．甲同学将相同生理状态的非洲茉莉叶片横切成3种羽裂宽度(羽裂方式如图1所示，宽度为d)，每种羽裂宽度的叶片等分为两组，分别浸入等量的质量分数为4.2%的NaHCO3溶液中，将叶片分散均匀不重叠，在适宜的光照强度下进行光合作用实验，一定时间后测

＋

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定其氧气的释放量，实验结果如图2所示(假设叶片羽裂不影响细胞的呼吸速率)。乙同学测定非洲茉莉在不同温度和光照强度下光合作用强度变化趋势，结果如图3所示。请回答下列问题：

(1)甲同学所做实验的自变量是__________________。非洲茉莉叶肉细胞内氧气被消耗的具体场所是______________。

(2)该实验中所用的NaHCO3溶液的作用是__________________________。NaHCO3溶液

浓

度

过

高

可

能

导

致

实

验

失

败

，

其

原

因

是

______________________________________________。

(3)羽裂可以暴露横切部位的叶肉细胞，根据图2可知，羽裂宽度越小，光合速率越大，试分析其原因：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。

(4)分析图3中的两条曲线，温度为25 ℃、光照强度小于2 klx，采取______________的

措

施

将

有

助

于

茉

莉

的

生

长

，

判

断

依

据

是

_____________________________________________。

解析：(1)分析图2可知，该实验的自变量是光照时间和羽裂宽度。非洲茉莉叶肉细胞内氧气的消耗发生在有氧呼吸第三阶段，其场所是线粒体内膜。(2)该实验中NaHCO3能够释放CO2，供给植物进行光合作用；NaHCO3溶液浓度过高会导致细胞失水过多，影响细胞代谢，甚至会使细胞死亡，从而导致实验失败。(3)根据题意可知，羽裂可以暴露横切部位的叶肉细胞，因此叶片羽裂宽度越小，从切面暴露的叶肉细胞就越多，有利于叶肉细胞(叶绿体)直接吸收到更多的CO2(和更多的光能)，从而提高了光合速率。(4)根据图3分析，光照强度小于2 klx时，25 ℃下净光合作用强度低于15 ℃下净光合作用强度，所以温度为25 ℃、光照强度小于2 klx，采取适当降低温度的措施将有助于茉莉的生长。

答案：(1)羽裂宽度和光照时间 线粒体内膜 (2)为植物细胞光合作用提供CO2 NaHCO3溶液浓度过高会导致细胞失水过多，影响细胞代谢 (3)叶片羽裂宽度越小，从切面暴露出来的叶肉细胞(叶绿体)就越多，有利于叶肉细胞(叶绿体)直接吸收到更多的CO2(和更多的光能)，从而提高了光合速率 (4)适当降低温度 光照强度小于2 klx时，25 ℃下净

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光合作用强度低于15 ℃净光合作用强度