光合作用和呼吸作用專題
一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
二、考點(diǎn)分析
1、有關(guān)影響光合作用速率的幾組曲線分析及生產(chǎn)上的應(yīng)用
(1)光照強(qiáng)度
①圖象（如右圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
光照強(qiáng)度：植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)是隨著光照強(qiáng)度的增加，同化吸收CO2的速度也相應(yīng)增加，但當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí)，光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。
植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼吸作用，當(dāng)植物在某一光照強(qiáng)度條下，進(jìn)行光合作用所吸收的CO2與該溫度條下植物進(jìn)行呼吸作用所釋放的CO2量達(dá)到平衡時(shí)，這一光照強(qiáng)度就稱為光補(bǔ)償點(diǎn)，這時(shí)光合作用強(qiáng)度主要是受光反應(yīng)產(chǎn)物的限制。
當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度后，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加時(shí)，這一光照強(qiáng)度就稱為植物光合作用的光飽和點(diǎn)，此時(shí)的光合作用強(qiáng)度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性和CO2濃度的限制。
光補(bǔ)償點(diǎn)在不同的植物是不一樣的，主要與該植物的呼吸作用強(qiáng)度有關(guān)，與溫度也有關(guān)系。一般陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比陰生植物高。光飽和點(diǎn)也是陽(yáng)生植物高于陰生植物。
所以在栽培農(nóng)作物時(shí)，陽(yáng)生植物必須種植在陽(yáng)光充足的條下才能提高光合作用效率，增加產(chǎn)量；而陰生植物應(yīng)當(dāng)種植在陰濕的條下，才有利于生長(zhǎng)發(fā)育，如果陰生植物光照強(qiáng)度大，蒸騰作用旺盛，植物體內(nèi)因失水而不利于其生長(zhǎng)發(fā)育，如人參、三七、胡椒等的栽培，就必須栽培于陰濕的條下，才能獲得較高的產(chǎn)量。
(2)光照面積
①圖象（如右圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
OA段表明隨葉面積指數(shù)（葉面積指數(shù)= ）的不斷增大。光合作用實(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為真正光合作用面積的飽和點(diǎn)，隨葉面積指數(shù)的增大，真正光合作用不再增加，原因是有很多葉被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。
OB段干物質(zhì)量隨真正光合作用增加而增加，而由于A點(diǎn)以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積指數(shù)的不斷增加OC段呼吸量不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低，如BC段。
③應(yīng)用
田間管理時(shí)，適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長(zhǎng)。如果封行過(guò)早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。
(3) CO2濃度和礦質(zhì)元素
①圖象（如右圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
CO2是光合作用的原料，礦質(zhì)元素直接或間接的影響光合作用，在一定范圍內(nèi)，隨CO2和礦質(zhì)元素的增多，光合作用速度逐漸提高，但到A點(diǎn)，即CO2和礦質(zhì)元素達(dá)到飽和，光合作用不再隨CO2和礦質(zhì)元素濃度的提高而增加。但當(dāng)CO2濃度升高到濃度很高時(shí)影響了植物的呼吸作用，而導(dǎo)致光合作用下降。礦質(zhì)元素濃度在很高時(shí)，也會(huì)影響光合作用速度。如氮肥過(guò)多，會(huì)造成農(nóng)作物徒長(zhǎng)倒伏。礦質(zhì)元素過(guò)高還會(huì)造成細(xì)胞質(zhì)壁分離，影響細(xì)胞的吸水，從而影響農(nóng)作物的生命活動(dòng)。
③應(yīng)用
“正其行，通其風(fēng)”，溫室內(nèi)充CO2，即為提高CO2濃度、有利于增加產(chǎn)量。合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率。
(4)溫度
①圖象（如右圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
②溫度：植物所有的生活過(guò)程都受溫度的影響，因?yàn)樵谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度。
光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會(huì)促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)呼吸作用。如圖所示。
所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)真正光合作用的酶最適溫度。
③應(yīng)用
白天調(diào)到真正光合作用最適溫度，以提高凈光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低呼吸作用，所以保持一定的晝夜溫差能保證植物有機(jī)物的積累。
(5)葉齡
①圖象（如右圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。
AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。
BC段為老葉，隨著葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。
③應(yīng)用
農(nóng)作物、果樹(shù)管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時(shí)換新葉，都是根據(jù)其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機(jī)物。
(6)多種因素的影響
①圖象（如下圖）
②關(guān)鍵點(diǎn)含義
P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子。要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示的其他因子。
③應(yīng)用
溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用中酶(特別是光反應(yīng)酶)的活性，提高光合速率，同時(shí)適當(dāng)充加CO2，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度，以提高光合速率�？傊筛鶕�(jù)具體情況。通過(guò)增加光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。
2、影響呼吸作用的因素：
①溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。如圖曲線所示。根據(jù)溫度對(duì)呼吸強(qiáng)度的影響原理，在生產(chǎn)實(shí)踐上貯藏蔬菜和水果時(shí)應(yīng)該降低溫度，以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，否則細(xì)胞受損，對(duì)病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。
②氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不足直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質(zhì)。綠色植物在完全缺氧條下就進(jìn)行無(wú)氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2。酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長(zhǎng)期忍受無(wú)氧呼吸。在低氧條下通常無(wú)氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。關(guān)于無(wú)氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用圖中曲線表示。微生物的無(wú)氧呼吸稱為發(fā)酵，氧氣對(duì)發(fā)酵有抑制作用。圖中曲線也適用于對(duì)微生物的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的描述。根據(jù)氧對(duì)呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時(shí)適當(dāng)?shù)亟档脱醯臐舛�，如降得太低，植物組織就進(jìn)行無(wú)氧呼吸，無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物(如酒精)往往對(duì)細(xì)胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。
②CO2濃度：
增加 CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。
3、光合作用和呼吸作用的有關(guān)計(jì)算
（1）根據(jù)光合作用或呼吸作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的計(jì)算
（2）根據(jù)光合作用或呼吸作用反應(yīng)式進(jìn)行能量計(jì)算
（3）光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算
在光下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行：
總光合作用速率（真正光合作用速率）=凈光合作用速率（表觀光合作用速率）+呼吸作用速率
具體分析如下：（參考圖表）
光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量＝實(shí)測(cè)的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量
光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量＝實(shí)測(cè)的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳釋放量
光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量＝光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量+呼吸作用葡萄糖消耗量
特別提醒：
植物光合作用吸收的CO2（釋放O2）的速率，代表植物總光合作用速率；植物光合作用制造的葡萄糖，代表植物光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量。
植物光下吸收的CO2（釋放O2）的速率，代表植物凈光合作用速率；植物光合作用積累的葡萄糖，代表植物光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量。
三、典例精講
典例1．如圖為植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖，下列敘述中不正確的是
A．a(chǎn)點(diǎn)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體
B．b點(diǎn)植物光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等
C．已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示該植物處于25℃環(huán)境中，則將溫度提高到30℃ 時(shí)，a點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，d點(diǎn)下移
D．當(dāng)植物缺鎂時(shí)，b點(diǎn)將向右移
變式1-1．在右面曲線圖中，有．N、O、P、Q五個(gè)點(diǎn)，對(duì)它們的含義的敘述正確的是
①點(diǎn)時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，且光合作用強(qiáng)度
弱于呼吸作用強(qiáng)度
②N點(diǎn)時(shí)，植物體只進(jìn)行呼吸作用；O點(diǎn)時(shí)，植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度
③Q點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不再是影響光合速率的主要因素
④P點(diǎn)前，影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
變式1-2．分析下列甲、乙、丙圖，說(shuō)法正確的是
A．若圖甲曲線表示的是陰生植物的光合速率受光強(qiáng)度的影響，則陽(yáng)生植物的曲線與此比較，b點(diǎn)向左移，c點(diǎn)向右移
B．在光照強(qiáng)度相同時(shí)，t2℃植物凈光合作用最大
C．若圖丙代表兩類色素的吸收光譜，則f代表胡蘿卜素
D．用塑料大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選用藍(lán)紫色或紅色的塑料大棚
典例2．下左圖中曲線a表示水稻根有氧呼吸和無(wú)氧呼吸所釋放的CO2總量的變化，曲線b表示有氧呼吸釋放的CO2量的變化，則表示無(wú)氧呼吸釋放的CO2量的變化是下圖中的
變式2-1．右圖表示的是某植物的非綠色器官呼吸時(shí)O2的吸收量和CO2的釋放量之間的相互關(guān)系，其中線段XY=YZ，則在氧濃度為a時(shí)
A．有氧呼吸比無(wú)氧呼吸消耗的有機(jī)物多
B．有氧呼吸比無(wú)氧呼吸釋放的能量多
C．有氧呼吸比無(wú)氧呼吸釋放的二氧化碳多
D．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸釋放的能量相等
變式2-2．酵母菌是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”。在一個(gè)固定容積的培養(yǎng)液中，單位時(shí)間內(nèi)在不同的氧氣濃度下，下圖所示的酵母菌相關(guān)指標(biāo)與實(shí)際不相符的是
A B C D
典例3.在兩個(gè)相同密閉、透明玻璃室內(nèi)各放置一盆相似的甲、乙兩種植物幼苗，在充足的水分、光照和適宜的溫度等條下，用紅外線測(cè)量?jī)x定時(shí)測(cè)量玻璃內(nèi)的CO2含量，結(jié)果如下表（假設(shè)實(shí)驗(yàn)期間光照、水分和溫度等條恒定不變）。下列有關(guān)分析，錯(cuò)誤的是
A．在0～25min期間，甲和乙兩種植物光合作用強(qiáng)度都逐漸減少
B．在0～25min期間，CO2含量逐漸降低是有氧呼吸減弱的結(jié)果
C．在0～25min期間，影響光合作用強(qiáng)度的主要因素是CO2含量
D．上表數(shù)據(jù)說(shuō)明，乙植物比甲植物固定CO2的能力強(qiáng)
變式3-1.將某種綠色植物的葉片，放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究在10℃、20℃的溫度條下，分別置于5klx、10klx光照和黑暗條下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如圖所示。
對(duì)以上結(jié)果分析正確的是， 該葉片
①.呼吸速度在20℃下是10℃下的2倍②.在10℃、5klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3mg
③.在5klx光照下，10℃時(shí)積累的有機(jī)物比20℃時(shí)多④.在20℃、10klx光照下，每小時(shí)光合作用固定的CO2量約是13.9mg
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
變式3-2.下表是一個(gè)生物興趣小組同學(xué)對(duì)某種植物的葉片進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，下列選項(xiàng)下列選項(xiàng)是四位同學(xué)根據(jù)這組數(shù)據(jù)繪制的四種光照強(qiáng)度與光合作用吸收CO2總量的曲線，你認(rèn)為正確的是
典例4.現(xiàn)將一C3植物放入一個(gè)密封的玻璃鐘罩內(nèi)培養(yǎng)，罩中養(yǎng)有以此植物為食的小動(dòng)物，罩內(nèi)的氧氣用18O標(biāo)記。給予光照若干天后，下列有關(guān)敘述正確的是
A． 18O 既能在植物體內(nèi)的有機(jī)物中出現(xiàn)，也能在動(dòng)物體的有機(jī)物中出現(xiàn)
B．該植物固定CO2用于合成有機(jī)物，CO2都要穿過(guò)3層膜性結(jié)構(gòu)
C．在光學(xué)顯微鏡下，C3植物和C4植物的最大區(qū)別是：前者維管束鞘細(xì)胞中含有不含基粒的葉綠體
D．有氧呼吸第一階段所釋放能量都轉(zhuǎn)移到2個(gè)ATP中去了
變式4-1.關(guān)于下圖及其表述的含義的敘述，不正確的是
A．圖a曲線表示玉米離體葉片光下利用14CO2進(jìn)行光合作用時(shí)14C含量變化的情況
B．圖b曲線表示酵母菌隨氧氣濃度增加產(chǎn)生CO2的濃度變化的情況
C．圖c曲線表示生態(tài)因素對(duì)光合作用的影響情況
D．圖d曲線表示小鼠由30℃→10℃環(huán)境耗氧氣量變化情況
變式4-2.下列圖相符的有
A．圖A表示小白鼠呼吸耗氧量與環(huán)境溫度的關(guān)系
B．圖B表示酵母菌代謝中CO2產(chǎn)生速率與O2濃度的關(guān)系
C．圖C表示玉米(C4植物)植株一天內(nèi)CO2吸收相對(duì)量隨時(shí)間變化情況
D．圖D表示番茄種子萌發(fā)（未長(zhǎng)出綠葉）過(guò)程中干重變化
花盆光溫度水
甲光亮處20℃充足
乙黑暗處20℃少量
典例5.在開(kāi)展生物學(xué)實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量的原則．為了研究光對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響，某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在兩只花盆里分別種相同數(shù)量的大豆苗，并進(jìn)行如右處理．在這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，有一處不正確，需要改正為
A．乙花盆放在光亮處 B．甲花盆放在黑暗處
C．甲花盆的溫度高于20℃ D．乙花盆澆充足的水
實(shí)驗(yàn)處理30min內(nèi)上浮
編號(hào)葉圓片葉圓片數(shù)(片)自水(mL)NaHC03(g)葉圓片數(shù)(片)
1A104002
2B104016
3C104034
4DlO4055
變式5-1.某同學(xué)想探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系。他取A、B、C、D四株都有5片葉的小白菜，用直徑lcm的打孔器打取小葉圓片各10片，并設(shè)法抽去氣體使之下沉，置于光下。取100mL三角瓶4個(gè)，編號(hào)1～4，按下表操作(光照、溫度相同且適宜)并記錄結(jié)果。下列評(píng)價(jià)或修正不合理的是
A．自變量二氧化碳濃度的控制不嚴(yán)格 B．只要控制光照、溫度相同即可
C．實(shí)驗(yàn)材料本身存在的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
D．制備的葉圓片投入三角瓶前應(yīng)放黑暗處
變式5-2.下圖表示研究NaHCO3溶液濃度影響光合作用速率的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．將整個(gè)裝置放在光下，毛細(xì)管內(nèi)的紅色液滴會(huì)向左移動(dòng)
B．將整個(gè)裝置置于暗室，一段時(shí)間后檢查紅色液滴是否移動(dòng)，可以證明光是光合作用的必要條
C．當(dāng)NaHCO3溶液濃度不變時(shí)，在B內(nèi)加入少量蠕蟲(chóng)，對(duì)紅色液滴移動(dòng)不產(chǎn)生明顯影響
D．為使對(duì)照更具說(shuō)服力，應(yīng)將伊爾藻置于蒸餾水中(不含NaHCO3) 的燒杯中
典例6．（20分）用某種大小相似的綠色植物葉片，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：已知葉片實(shí)驗(yàn)前的重量，在不同溫度下分別暗處理１小時(shí)，測(cè)其重量變化；立刻再光照１小時(shí)（光強(qiáng)度相同），再測(cè)其重量變化。得到如下結(jié)果：
組別一二三四
溫度27℃28℃29℃30℃
暗處理后的重量變化（mg）*－1－2－3－4
光照后的重量變化（mg）*+3+3+3+2
* 指與暗處理前的重量進(jìn)行比較，“—”表示減少的重量值，“+”表示增加的重量值
請(qǐng)回答問(wèn)題：
（1）暗處理時(shí)，隨溫度升高，葉片重量 ，其原因是
；光照時(shí)，葉片的重量變化沒(méi)有類似或相反的規(guī)律，試分析原因
。
（2）假如葉片的重量變化都是光合作用所合成的有機(jī)物的量，則在28℃條下每小時(shí)光合作用合成的有機(jī)物為 mg，氧氣產(chǎn)生量最多的是第 組葉片�！ �
（3）綠色植物葉綠素的合成是否與光照有關(guān)？某生物小組對(duì)此進(jìn)行了探究。請(qǐng)利用玉米幼苗及其它用具設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①取生長(zhǎng)狀況一致的健康玉米幼苗若干，平均分為兩組，分別標(biāo)記為A、B；
② ；
③ 。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)結(jié)論：
① ,
② �。�
③ 。
變式6-1.為了驗(yàn)證光質(zhì)對(duì)葉片光合作用的影響，請(qǐng)用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。
實(shí)驗(yàn)材料與用具：小燒杯三只、三棱鏡、打孔器、注射器、40W燈泡、燒杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液（為光合作用提供原料）、綠葉（如菠菜葉）（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中光照和溫度等條適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計(jì)）。
（一）實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片（注意避開(kāi)大的葉脈）
(2)將圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，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。這一步驟可重復(fù)幾次。
(3)將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。（這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿水，所以全都沉到水底。）
(4)
(5)
(6)
（二）預(yù)測(cè)結(jié)果并分析：
（三）結(jié)果及討論： 若增強(qiáng)單色光光照強(qiáng)度，能否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響？
試在下面同一坐標(biāo)圖中畫(huà)出不同類型的單色光（光質(zhì)）下，光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
變式6-2.（20分）植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必要的礦質(zhì)元素。下面提供250mL錐形瓶若干，80粒玉米種子（胚乳中可能含有鎂離子），以及其它實(shí)驗(yàn)用具。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證葉綠素的合成所需的上述條。
（一）試驗(yàn)?zāi)康模裕?br>（二）試驗(yàn)原理
.
（三）試驗(yàn)步驟：
（1）配置含有蔗糖、水、瓊脂及植物必需的所有礦質(zhì)元素的1號(hào)培養(yǎng)基和不含鎂（其他成分和1號(hào)均相同）的2號(hào)培養(yǎng)基、調(diào)至適宜pH，備用：
（2）分組編號(hào)與處理：
分組
項(xiàng)目甲 乙丙丁
培養(yǎng)基及處理
種子及處理
外界條
（四）列表比較試驗(yàn)結(jié)果：
（五）請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
如果把在培養(yǎng)基中正常生長(zhǎng)的幼苗移入盛有完全營(yíng)養(yǎng)液的廣口瓶中并在適宜的光照和溫度條下繼續(xù)培養(yǎng)，一段時(shí)間后，如果幼葉又表現(xiàn)缺素癥，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：
。
典例7．（20分）實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)事物的基本手段，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)、精密的儀器，還要注意運(yùn)用科學(xué)的方法。
（1）為了探究種子萌發(fā)時(shí)進(jìn)行的呼吸類型，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)要求填空。
①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?。
②實(shí)驗(yàn)原理：種子萌發(fā)過(guò)程如果只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收的氧氣量和放出的二氧化碳量相等；如果只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則不吸收氧氣，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則吸收的氧氣量小于放出的二氧化碳量。
③實(shí)驗(yàn)材料和用具：萌發(fā)的豌豆種子、帶橡皮塞的玻璃鐘罩兩只、100mL燒杯4個(gè)、兩根彎曲的其中帶有紅色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
④實(shí)驗(yàn)方法：將實(shí)驗(yàn)材料和用具按上圖配置好實(shí)驗(yàn)裝置，如想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)計(jì)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)指出另一個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)（繪裝置圖表示，并用簡(jiǎn)短的字說(shuō)明）
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果及預(yù)測(cè)：
Ⅰ． ；
Ⅱ． ；
Ⅲ． 。
變式7-1.（20分）右圖是一種可測(cè)定呼吸速率的密閉系統(tǒng)裝置。
（1）關(guān)閉活塞，在適宜溫度下，30分鐘后，讀取有色液滴向
（左/右）移動(dòng)的距離。
（2）為了使測(cè)得的有色液滴移動(dòng)數(shù)值更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行校正。 校正裝置的容器和小瓶中應(yīng)分別放入
、
。
（3）生活中發(fā)現(xiàn)，受到機(jī)械損傷后的櫻桃易爛。有人推測(cè)易爛與機(jī)械損傷引起櫻桃呼吸速率升高有關(guān)。請(qǐng)結(jié)合測(cè)定呼吸速率實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究機(jī)械損傷能否引起櫻桃呼吸速率升高。
①實(shí)驗(yàn)變量： 。
②實(shí)驗(yàn)假設(shè)： 。
③實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：按裝置圖中所示進(jìn)行操作，30分鐘后，記錄有色液滴移動(dòng)距離為a。
第二步： 。
第三步： 。
④預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：
結(jié)果1：__________________，結(jié)論1：______________________________________________________；
結(jié)果2：__________________，結(jié)論2：______________________________________________________；
結(jié)果3：__________________，結(jié)論3：______________________________________________________。
變式7-2.（20分）將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響（其余的實(shí)驗(yàn)條都是理想的），實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
溫度（℃）5101520253035
光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.253.753.53.00
黑暗中釋放CO2（mg/h）0.500.751.001.502.253.003.50
(1) 晝夜不停地光照，溫度在35℃時(shí)該植物能否生長(zhǎng)？________________。
（2）晝夜不停地光照，該植物生長(zhǎng)的最適宜溫度是多少度？______________。
（3）每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，溫度均保持在10℃的條下，該植物能否生長(zhǎng)？為什么？ ，________________________________________________。
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪出光合作用吸收CO2量與溫度之間
關(guān)系的曲線。
光合作用和呼吸作用專題備考訓(xùn)練參考答案：
典例1． C 變式1-1. C 變式1-2. B
典例2． B 變式2-1. B 變式2-2. D
典例3． B 變式3-1. C 變式3-2. C
典例4． A 變式4-1. B 變式4-2. B
典例5． D 變式5-1. B 變式5-2. B
典例6．（每空2分，共20分）
（1）下降 在暗處，葉片只進(jìn)行呼吸作用，溫度升高，酶的活性增強(qiáng)，分解有機(jī)物增多，葉片重量下降 光照時(shí)，溫度升高，光合作用和呼吸作用都增強(qiáng)，但不成一定比例，而葉片重量變化是光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物之差組成，故葉片重量增加沒(méi)有一定規(guī)律。
（2）7 四
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：②A組幼苗放在有光照的環(huán)境中，B組幼苗放在無(wú)光的黑暗環(huán)境中；
③置于其它條相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察幼苗的顏色。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)結(jié)論：
①A變綠B不變，說(shuō)明光是葉綠素合成的必備條；
②A不變B變綠，說(shuō)明葉綠素合成需要在無(wú)光條下進(jìn)行；
③A和B均變綠，說(shuō)明葉綠素的合成與光照無(wú)關(guān)。
變式6-1.(20分）
（一）(4)取三只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液。 并分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。（2分）
(5)用40W燈泡照射，三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光分別作用于三只小燒杯。(2分)
(6)觀察并記錄 同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(葉片全部浮起經(jīng)歷的時(shí)間)(2分)
（二）預(yù)測(cè)結(jié)果：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)紅光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最多，綠光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最少（4分）。
結(jié)果分析：因?yàn)榫G葉中的色素吸收紅光和藍(lán)紫光的能力最強(qiáng)，吸收綠光的能力最弱（2分）。因此在紅光照射時(shí)產(chǎn)生O2的速度最快，葉肉細(xì)胞間隙的O2增加最快，葉片上浮的速度也就最快，相反綠光照射的燒杯葉片上浮最慢（4分）
（三）結(jié)果討論：能（2分） 曲線（4分）
變式6-2. （20分）
（二）植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必需的礦質(zhì)元素。（2分）
（三）
分組
項(xiàng)目甲乙丙丁
培養(yǎng)基及處理1號(hào)培養(yǎng)基，滅菌，冷卻1號(hào)培養(yǎng)基，滅菌，冷卻1號(hào)培養(yǎng)基，滅菌，冷卻2號(hào)培養(yǎng)基，滅菌，冷卻
種子及處理每組各加20粒玉米種子，清水浸泡，消毒，去胚乳
外界條充足光照，適宜溫度（30℃）充足光照，溫度10℃（低溫）黑暗，適宜溫度（30℃）充足光照，適宜溫度（30℃）
組別甲乙丙丁
幼苗顏色綠色黃綠色黃色黃色
（四）
（五）溶液中缺氧，抑制了有氧呼吸，吸收礦質(zhì)元素減少。（2分）
典例7．（20分）（1）①探究種子萌發(fā)時(shí)所進(jìn)行的呼吸類型
④如圖。（說(shuō)明：強(qiáng)調(diào)等量的種子，即用等量的清水代替NaOH，觀察紅色液滴的移動(dòng)情況。）
⑤Ⅰ.裝置一中的液滴左移，裝置二的液滴不移動(dòng)，則說(shuō)明萌發(fā)的種子只進(jìn)行有氧呼吸；
Ⅱ.裝置一中的液滴不動(dòng)，裝置二中的液滴右移，則說(shuō)明萌發(fā)的種子只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；
Ⅲ.裝置一中的液滴左移，裝置二中的液滴右移，則說(shuō)明萌發(fā)的種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸。
變式7-1.（20分）
⑴左 （2分）
⑵ 與實(shí)驗(yàn)組等量消毒的無(wú)活力（如加熱后冷卻）的櫻桃（2分）
與實(shí)驗(yàn)組等量的20%NaOH（2分）
⑶ ①機(jī)械損傷（2分）
②機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高（或機(jī)械損傷不能引起櫻桃呼吸速率升高）（2分）
③ 第二步：向容器內(nèi)加入與實(shí)驗(yàn)組等量消毒的受到機(jī)械損傷后的櫻桃，其它處理及裝置與實(shí)驗(yàn)組完全相同，記錄相同時(shí)間內(nèi)有色液滴移動(dòng)距離為b （3分）
第三步：比較a、b數(shù)值的大�。�1分）
④如果a＜b，則說(shuō)明機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高；（2分）
如果a＝b，則說(shuō)明機(jī)械損傷對(duì)櫻桃呼吸速率沒(méi)有影響；（2分）
如果a＞b，則說(shuō)明機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速率降低。（2分）
變式7-2.（20分）
(1)能
（2）25℃
（3）能。 12小時(shí)光照下積累的有機(jī)物比12小時(shí)黑暗中消耗的有機(jī)物多。
（4）見(jiàn)右
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