高中生物2020屆高考生物一輪復(fù)習(xí)3.4能量之源-光與光合作用二課件201908241267

第4課能量之源——光與光合作用(二)

考點(diǎn)一環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用

【核心知識·突破】1.光合作用強(qiáng)度：(1)概念：是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造______的數(shù)量。糖類(2)其他表示方法：①單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用_________的數(shù)量。②單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用________的數(shù)量。消耗的CO2產(chǎn)生的O22.光照強(qiáng)度：(1)原理：光照強(qiáng)度通過直接影響___反應(yīng)，進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。光(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：①曲線模型：②表達(dá)式模型：實(shí)際光合速率=__________________________。表觀(凈)光合速率+呼吸速率(3)曲線解讀：代謝過程細(xì)胞氣體交換圖解A點(diǎn)只有_________

AB段光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

B點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

細(xì)胞呼吸<=代謝過程細(xì)胞氣體交換圖解B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

C′點(diǎn)光飽和點(diǎn)：光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度__________>不再增加(4)應(yīng)用：①增加光照強(qiáng)度促進(jìn)光合作用：溫室中適當(dāng)______________以提高作物的光合作用強(qiáng)度。②依據(jù)植物的特點(diǎn)合理利用光能：陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較陽生植物___，可采用陰生植物與陽生植物_____的方式以合理利用光能。增加光照強(qiáng)度低間作3.CO2濃度：(1)原理：CO2直接影響_______，進(jìn)而影響_______。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：暗反應(yīng)光反應(yīng)(3)模型解讀：代謝過程A點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸AB段光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C′點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)：增加CO2濃度，光合作用強(qiáng)度__________<>不再增加(4)應(yīng)用。①大田生產(chǎn)：應(yīng)“正其行，通其風(fēng)”或增施_______。②溫室栽培：人工增加___、增施農(nóng)家肥或與動(dòng)物圈舍聯(lián)通等。農(nóng)家肥CO24.溫度：(1)原理：溫度通過影響_________進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：酶的活性(3)模型解讀。①光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度都受溫度的影響。②與_________有關(guān)的酶對溫度更為敏感。(4)應(yīng)用。①白天：適當(dāng)提高溫度以_________________。光合作用提高光合作用強(qiáng)度②夜間：適當(dāng)降低溫度以_________________，減少有機(jī)物的消耗。降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度5.水：(1)原理：①直接影響：水是光合作用的_____，含水量越高，細(xì)胞代謝越旺盛。②間接影響：植物缺水會導(dǎo)致_________，CO2供應(yīng)不足，影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：合理灌溉。原料氣孔關(guān)閉6.礦質(zhì)元素：(1)原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的_________，缺乏會影響光合作用的進(jìn)行。例如，N是酶的組成元素，N、P是ATP的組成元素，Mg是葉綠素的組成元素等。組成成分(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：(3)模型解讀：①在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強(qiáng)度。②超過一定濃度后，會因_____________過高而降低植物光合作用強(qiáng)度。土壤溶液濃度(4)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用強(qiáng)度。7.綜合因素：(1)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：圖中：a.高CO2濃度，b.中CO2濃度，c.低CO2濃度。 ①高光強(qiáng)，②中光強(qiáng)，③低光強(qiáng)。(2)模型解讀：①P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，依次為_________、_________和溫度。②Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素，此時(shí)的主要影響因素依次為溫度、_______和_________。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度CO2濃度光照強(qiáng)度(3)應(yīng)用：有機(jī)肥中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力，另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行?！疚Ⅻc(diǎn)警示】對光合作用強(qiáng)度的三點(diǎn)認(rèn)識(1)光合作用強(qiáng)度高≠光能利用率高：①其他條件相同的情況下，光合作用強(qiáng)度越高，光能利用率越高。②光能利用率除受光合作用強(qiáng)度的影響外，還受光合作用時(shí)間和光合作用面積的影響。(2)影響光合作用強(qiáng)度的因素：①外因：包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等。②內(nèi)因：包括酶的活性和數(shù)量、色素的種類和數(shù)量、五碳化合物的含量等。(3)多因素對光合作用強(qiáng)度的影響：①不同因素的作用具有互補(bǔ)效應(yīng)。如當(dāng)光照強(qiáng)度降低時(shí)，可通過增加CO2濃度補(bǔ)償。②不同條件下關(guān)鍵影響因素不同。如其他條件適宜，CO2達(dá)到飽和點(diǎn)，此時(shí)限制因素最可能是五碳化合物的含量?！久}案例·研析】【典例】(2018·全國卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是_________。

(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據(jù)是___________________________________________________。

(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是______________。

(4)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。

【審答技巧】(1)題干中關(guān)鍵信息不要忽略：①種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱。②林下光照強(qiáng)度較弱，適合種植陰生植物。③夏日晴天中午12：00，光照強(qiáng)度過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足。(2)讀懂曲線圖的關(guān)鍵信息：①甲植物凈光合速率為0時(shí)所需的光照強(qiáng)度大于乙。②當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲植物的凈光合速率大于乙?！窘馕觥勘绢}考查光合作用的基本過程和影響因素。(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲的凈光合速率比乙的高，因此對光能的利用率較高的植物是甲。(2)光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲，所以乙更適合在林下(低光照條件)種植。(4)夏日晴天中午12：00時(shí)溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足。答案：(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2【高考長句應(yīng)答特訓(xùn)】(1)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是___，原因是_______________________________________。

乙乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲(2)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，葉肉細(xì)胞內(nèi)ATP的含量_____(填“增加”“減少”或“不變”)，原因是_________________________________________________________________。增加氣孔關(guān)閉，CO2減少，暗反應(yīng)減弱，ATP消耗減少，而短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)正?！究键c(diǎn)題組·診斷】角度一單因素對光合作用的影響1.(2019·長沙模擬)如圖，原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物移到光下后，CO2吸收量發(fā)生了改變。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是 (

)A.曲線AB段表示綠色植物呼吸強(qiáng)度減慢B.曲線BC段表示綠色植物僅進(jìn)行光合作用C.B點(diǎn)時(shí)植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸D.整段曲線表明，隨光照強(qiáng)度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加【解析】選C。曲線AB段表示隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，二氧化碳的釋放量逐漸減小，而不代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度改變，A錯(cuò)誤；曲線BC段表示光照強(qiáng)度較高，綠色植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為釋放CO2，B錯(cuò)誤；B點(diǎn)表示綠色植物光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為既不吸收CO2也不釋放CO2，C正確；由曲線可知，隨光照強(qiáng)度遞增，光合作用增強(qiáng)，但達(dá)到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度不再隨之變化，在整個(gè)過程中不能確定呼吸速率的變化，D錯(cuò)誤?！局R總結(jié)】影響光合作用因素的分析(1)內(nèi)因：酶的數(shù)量與活性、色素含量等。(2)外因：CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等。(3)在達(dá)到光合作用光飽和點(diǎn)(或CO2飽和點(diǎn))以前，影響光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度(或CO2濃度)。2.(2018·淄博模擬)在天氣晴朗的夏季，將用全素營養(yǎng)液培養(yǎng)的植株放入密閉的玻璃罩內(nèi)放在室外進(jìn)行培養(yǎng)。每隔一段時(shí)間用CO2濃度檢測儀測定玻璃罩內(nèi)CO2濃度，繪制成如圖所示的曲線(水平虛線表示實(shí)驗(yàn)開始時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2濃度)。據(jù)圖得出的判斷不正確的是(

)A.d點(diǎn)和h點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率B.bc段和ab段曲線斜率差異可能主要是由溫度造成的C.光合速率最大值可能出現(xiàn)在h點(diǎn)D.呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)【解析】選C。圖中d點(diǎn)和h點(diǎn)，玻璃罩內(nèi)的CO2濃度達(dá)到平衡，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；在夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，但是ab段上升速率快，而bc段變緩，這是由于早晨溫度較低，細(xì)胞呼吸減弱；h點(diǎn)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物最多，但光合速率不是最大；b點(diǎn)之前，CO2增加的速率快，b點(diǎn)之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)。3.(金榜原創(chuàng)預(yù)測)為了研究溫度對玉米幼苗生長的影響，某研究小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將若干組等量的、生長狀況一致的玉米幼苗，白天給予26℃的恒定溫度，不同實(shí)驗(yàn)組給予不同的夜溫，其他條件相同且適宜。結(jié)果如圖1所示。將同一批玉米幼苗分別置于恒定的不同溫度下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同，光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系如圖2所示。下列有關(guān)敘述正確的是 (

)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.A點(diǎn)時(shí)玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低B.玉米幼苗生長的最適溫度組合是日溫26℃、夜溫20℃C.玉米幼苗夜間生長所需的能量由線粒體提供D.15℃時(shí)玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度高于10℃【解析】選A。由圖可知，A點(diǎn)時(shí)玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低，A正確；由于缺少其他日溫的實(shí)驗(yàn)作對照，因此不能確定最適日溫是26℃，B錯(cuò)誤；玉米幼苗夜間生長主要通過有氧呼吸獲取能量，因此其所需的能量由線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供，C錯(cuò)誤；由圖可知，光照強(qiáng)度較低時(shí)，15℃時(shí)玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度低于10℃，D錯(cuò)誤。角度二多因素對光合作用的綜合影響4.(2017·天津高考)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(

)A.光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度【解析】選D。題圖中光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型CO2吸收速率低于野生型，原因是突變型葉綠素含量較低，吸收光的能力較弱，光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型，A項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型CO2吸收速率大于野生型，原因是突變型固定CO2酶的活性顯著高于野生型，導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，在達(dá)到光飽和點(diǎn)以前，突變型光合速率仍隨光照強(qiáng)度的增加而增加，此時(shí)限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【方法技巧】曲線圖中限制因素的判斷方法(1)曲線上升階段：縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而增加，限制因素為橫坐標(biāo)代表的物理量(橫坐標(biāo)為時(shí)間時(shí)，限制因素不是時(shí)間，而是隨時(shí)間變化而變化的溫度或光照等環(huán)境因素)。(2)曲線水平階段：縱坐標(biāo)不再隨橫坐標(biāo)增加而增加，限制因素為橫坐標(biāo)以外的物理量。5.(2019·武漢模擬)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述中正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(

)A.t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3，暗反應(yīng)限制光合作用，若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高C.t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D.t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低【解析】選D。水光解釋放O2發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；t2→t3光照充足且恒定，限制光合速率的因素為CO2濃度，若增加光照，光合速率不會提高，B錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，[H]和ATP不再積累，導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快，C錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3減少，所以直接產(chǎn)物C5含量降低，D正確。6.(教材素材新命題·必修1P108思維拓展)哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密地區(qū)。在哈密地區(qū)農(nóng)作物生長季節(jié)里，陽光充沛、晝夜溫差大。分析回答：(1)從影響哈密瓜生長的環(huán)境因素分析，哈密瓜特別甜的原因是_________________________________________________________________________。

(2)如果你的家鄉(xiāng)想種哈密瓜并使瓜甜，僅從光合作用的角度分析，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采取的措施有__________。

【解析】(1)哈密地區(qū)位于我國的高緯度地區(qū)(夏季的白天長)，陽光充足，而且光照強(qiáng)，所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)行光合作用的時(shí)間長，光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類自然就會很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對比較弱，消耗的糖類物質(zhì)就會比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。(2)如果自己的家鄉(xiāng)想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類似的生態(tài)環(huán)境，如采取白天適當(dāng)增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，夜間適當(dāng)降低溫度等措施。答案：(1)白天溫度高，光照強(qiáng)，哈密瓜光合作用強(qiáng)，積累的有機(jī)物較多；夜間溫度低，哈密瓜細(xì)胞呼吸較弱，消耗的有機(jī)物較少，一晝夜積累的有機(jī)物較多(2)增加光照強(qiáng)度、延長光照時(shí)間等【加固訓(xùn)練】為研究長期鹽堿脅迫對辣椒葉綠素的影響，科研人員將辣椒幼苗放入鹽堿溶液進(jìn)行處理，一段時(shí)間后測定辣椒的相關(guān)數(shù)據(jù)和生長情況如下表。請思考并回答相關(guān)問題：辣椒葉綠素種類及比例a+b(mg/g)a∶b在鹽堿溶液環(huán)境中0.571.2∶1在非鹽堿溶液環(huán)境中1.383∶1(1)提取辣椒葉綠素要使用無水乙醇，還需要加入適量的__________，迅速研磨，過濾得到提取液。(2)分析以上圖表，該實(shí)驗(yàn)的因變量是_______________________，能影響因變量的無關(guān)變量有___________________(至少寫出兩個(gè))。(3)分析以上圖表，長期生長在鹽堿溶液環(huán)境中，對辣椒___________________(填“葉綠素a”或“葉綠素b”)的影響較大，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱，合成的________減少。同時(shí)，構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生滲透失水，氣孔關(guān)閉，使氣孔導(dǎo)度下降，直接導(dǎo)致________減弱，降低光合作用速率。(4)加入CaCl2溶液后，氣孔導(dǎo)度部分恢復(fù)，對葉綠素含量變化的影響也與此類似，這說明_____________________________________________?！窘馕觥?1)可用無水乙醇提取色素，同時(shí)加入適量的二氧化硅是為了研磨充分，加碳酸鈣是為了保護(hù)色素在研磨過程中不被破壞。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的是氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量及比例的變化，即因變量。無關(guān)變量包括影響辣椒生長的環(huán)境因素，如光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。(3)根據(jù)表中信息，與非鹽堿溶液環(huán)境相比，鹽堿溶液中葉綠素總量下降，葉綠素a與葉綠素b含量的比值下降，說明長期鹽堿環(huán)境對辣椒葉綠素a的影響較大，導(dǎo)致光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]減少。在一定濃度NaCl溶液的作用下，氣孔導(dǎo)度下降，即構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生滲透失水，出現(xiàn)氣孔關(guān)閉現(xiàn)象，直接導(dǎo)致二氧化碳的固定下降。(4)加入CaCl2溶液后，氣孔導(dǎo)度部分恢復(fù)，對葉綠素含量變化的影響也與此類似，說明CaCl2溶液能夠緩解NaCl溶液對辣椒幼苗造成的傷害。答案：(1)二氧化硅和碳酸鈣(2)氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量及比例光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等(3)葉綠素a

ATP和[H]二氧化碳固定(暗反應(yīng))(4)CaCl2溶液能夠緩解NaCl溶液對辣椒幼苗造成的傷害

考點(diǎn)二光合作用相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)

【核心知識·突破】1.探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響：(1)實(shí)驗(yàn)原理：①利用抽氣法排除葉片細(xì)胞間隙中的_____，使其沉入水中。氣體②通過_________________控制光照強(qiáng)度。③光合作用的過程中產(chǎn)生__的多少與光合作用強(qiáng)度密切相關(guān)，O2積累在細(xì)胞間隙從而使下沉的葉片_____。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)_____________________，來比較光合作用強(qiáng)度。臺燈與燒杯的距離O2上浮小圓形葉片上浮的數(shù)量(2)實(shí)驗(yàn)步驟及操作要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)①制備小圓形葉片將綠色菠菜葉片用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)②排出細(xì)胞間隙中的氣體a.將小圓形葉片和適量清水置于注射器中，排出注射器內(nèi)的空氣。b.用手堵住注射器前端的小孔，并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。重復(fù)幾次，直到小圓形葉片_________沉入水底實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)③分裝小圓形葉片將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片各10片，分別放入暗處盛有20mL富含___的清水的3個(gè)小燒杯中。這時(shí)的葉片由于_________________，全部沉到水底CO2細(xì)胞間隙充滿了水實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)④給予不同的光照強(qiáng)度分別取離臺燈10cm、20cm、30cm(對應(yīng)編號為1、2、3)的位置，把三個(gè)燒杯分別放在這三個(gè)位置上，打開臺燈⑤觀察并記錄一定時(shí)間內(nèi)_______________的數(shù)量小圓形葉片浮起(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而_____。增強(qiáng)2.光合速率的測定實(shí)驗(yàn)：(1)測定依據(jù)：實(shí)際光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸速率。(2)測定裝置：(3)方法解讀：①測定細(xì)胞呼吸速率。a.小燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液，用于_______。b.玻璃鐘罩應(yīng)遮光處理，以排除_________的干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中。吸收CO2光合作用d.測定單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴_____________，代表呼吸速率。向左移動(dòng)距離②測定凈光合作用速率。a.小燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于維持容器內(nèi)CO2濃度恒定，以滿足植物光合作用需求。b.給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c.測定單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴_____________，代表凈光合速率。向右移動(dòng)距離【秒判正誤】1.在探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響中，增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。 ()×分析：達(dá)到光飽和點(diǎn)后，增加光照強(qiáng)度不會縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。提高溫度，可能會增加葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。2.在探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響中，加入NaHCO3溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2。()分析：NaHCO3溶液是CO2緩沖液，既能吸收CO2，也能釋放CO2?！?.在探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響中，往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。 ()分析：往水中吹氣是為了增加水中的二氧化碳?！?.在光合速率的測定實(shí)驗(yàn)中，無法測出實(shí)際光合作用速率。 ()5.在光合速率的測定實(shí)驗(yàn)中，紅色液滴的移動(dòng)反映了玻璃鐘罩內(nèi)O2含量的變化。 ()√√【命題案例·研析】【典例】(2019·濟(jì)南模擬)為探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，在25℃條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是 (

)A.在無光條件下，液滴向左移動(dòng)B.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)C.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率D.隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大【審答技巧】(1)讀懂圖中實(shí)驗(yàn)裝置的作用：①CO2緩沖液可以維持密閉小室中CO2濃度。②液滴移動(dòng)由O2濃度的變化決定。(2)理解四種情況下液滴的移動(dòng)代表的生物學(xué)意義：①無光時(shí)：液滴向左移動(dòng)，代表細(xì)胞呼吸速率。②光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，液滴左移。③光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率等于光合速率，液滴不動(dòng)。④光照強(qiáng)度高于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率小于光合速率，液滴右移?！窘馕觥窟xA。由于CO2緩沖液的作用是維持裝置中的CO2含量不變，所以引起裝置中氣壓變化的原因是O2的變化。無光條件下綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A項(xiàng)正確。有光條件下，綠色植物既進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗O2，又進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2，若光合作用>細(xì)胞呼吸，液滴右移；若光合作用=細(xì)胞呼吸，液滴不移動(dòng)；若光合作用<細(xì)胞呼吸，液滴左移，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在有光條件下，液滴向右移動(dòng)的距離代表凈光合速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤。在達(dá)到光飽和點(diǎn)之前隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！竞诵乃仞B(yǎng)新命題】(1)科學(xué)思維——模型與建模請?jiān)谌鐖D坐標(biāo)系中繪制不同條件下測得的液滴移動(dòng)距離曲線。(2)科學(xué)探究——實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流有人認(rèn)為，用熱光源給裝置照光，會導(dǎo)致裝置溫度升高，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了避免溫度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)該_________________________________。在光源和密閉小室之間放置隔熱水槽【考點(diǎn)題組·診斷】1.(2019·長沙模擬)如圖表示測定金魚藻光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)密閉裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測O2

濃度的變化，下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.該實(shí)驗(yàn)探究不同單色光對光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).加入NaHCO3

溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時(shí)間內(nèi)氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2

濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測定金魚藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度【解析】選B。分析圖示裝置可知，自變量是不同的單色光，因變量為盛氣裝置中O2的多少，因而該實(shí)驗(yàn)可探究不同單色光對光合作用強(qiáng)度的影響，A項(xiàng)正確；加入NaHCO3

溶液是為了給金魚藻光合作用提供原料CO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；拆去濾光片，給以自然光照，光合作用較任一單色光照的光合作用都強(qiáng)，因而單位時(shí)間內(nèi)氧氣傳感器測到的O2

濃度高于單色光下O2

濃度，C項(xiàng)正確；若將此裝置放在黑暗處，金魚藻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用，因而可通過測定盛氣裝置中O2的減少量，測定金魚藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。2.(2018·煙臺模擬)如圖所示的玻璃容器中，甲中注入蒸餾水并投入少量的新鮮綠葉碎片，乙中注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng)，會看到葉片沉入水中。然后甲黑暗處理，乙用相當(dāng)強(qiáng)度光照射容器，兩裝置葉片都重新浮出液面，下列關(guān)于葉片重新浮出液面原因的分析正確的是 (

)A.葉片吸水膨脹，密度減小B.葉片消耗養(yǎng)料重量減輕C.乙裝置葉片上浮是NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大D.甲裝置葉片上浮是因?yàn)镃O2充滿葉肉細(xì)胞間隙，乙裝置是因?yàn)镺2充滿葉肉細(xì)胞間隙【解析】選D。葉片浮出水面的原因是葉片進(jìn)行細(xì)胞呼吸或光合作用，產(chǎn)生的氣體充滿葉肉細(xì)胞間隙，A錯(cuò)誤；葉片進(jìn)行光合作用會使養(yǎng)料重量增加，B錯(cuò)誤；NaHCO3溶液的作用是保持容器內(nèi)二氧化碳的濃度穩(wěn)定，甲裝置葉片上浮是因?yàn)檫M(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2充滿葉肉細(xì)胞間隙，乙裝置是因?yàn)槿~片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的O2充滿葉肉細(xì)胞間隙，C錯(cuò)誤，D正確。3.(2016·全國卷Ⅱ)BTB是一種酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中，其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見下表。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號試管編號1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，50min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由_________________________引起的；若1號試管的溶液是藍(lán)色，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是_________(填“可靠的”或“不可靠的”)。

(2)表中X代表的顏色應(yīng)為_______(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是____________________________________。

(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草__________________________________________________。

【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是：(1)明確實(shí)驗(yàn)原理：BTB的弱堿性溶液隨CO2濃度的增高，由藍(lán)變綠再變黃。(2)分析實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量：自變量是不同的光照強(qiáng)度，因變量是溶液顏色的變化?！窘馕觥勘绢}主要考查光合作用與呼吸作用的影響因素、實(shí)驗(yàn)分析能力。(1)實(shí)驗(yàn)開始之前，已經(jīng)通入一定量的CO2，使溶液呈淺綠色，保證了溶液中有一定的CO2，有利于光合作用的發(fā)生。2～7號試管均含有水草，只是光照強(qiáng)度不同，這樣不同的試管中光合作用的強(qiáng)度不同，而水草的呼吸強(qiáng)度相同。故2～7號試管中水草在不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度與呼吸強(qiáng)度的差值不同，導(dǎo)致了溶液中CO2的含量不同，表現(xiàn)為溶液的顏色不同。若1號試管中溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色，說明溶液本身能使BTB的顏色發(fā)生改變，2～7號試管得到的現(xiàn)象就不全是水草通過光合作用和呼吸作用導(dǎo)致的了，故結(jié)果不可靠。(2)2號試管遮光，水草只進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2積累最多，顏色比3號試管深。(3)5號試管中顏色同1號試管相