高中生物二轮复习第3练 细胞代谢的实验分析与设计习题

第3练细胞代谢的实验分析与设计

1．(2020·吉林省梅河口市第五中学高三一模)科学家常用呼吸熵(呼吸作用CO2的释放量/O2的消耗量)表示生物有氧呼吸能源物质的不同。测定呼吸熵的装置如图所示。请回答下列问题：

(1)装置甲加入氢氧化钠溶液的目的是________________________________。装置乙有色液滴移动的距离代表的数值是_____________________________________________。

(2)若生物材料选择正在发芽的花生种子，关闭活塞，在25 ℃下经10 min读出装置甲和装置乙的有色液滴分别向左移动200 mm和20 mm，则该花生发芽种子的呼吸熵是________。

(3)实验设置装置丙的目的是__________________________________________________。

(4)若生物材料选择酵母菌，给其提供葡萄糖培养液，关闭活塞一段时间后，装置甲的液滴向左移动，而装置乙的液滴没有移动，试解释其中的原因：________________。又过了较长时间，装置乙的液滴最可能向________移动。

答案(1)吸收呼吸作用释放的CO2消耗的O2和释放的CO2的体积之差(2)0.9(3)纠(校)正环境因素引起的实验测量误差(4)酵母菌此时进行有氧呼吸，吸收的O2量和释放的CO2量相同右

解析(2)若生物材料选择发芽的种子，关闭活塞，在25 ℃下经10 min读出装置甲和装置乙的着色液分别向左移动200 mm和20 mm，则该发芽种子的呼吸熵是(200－20)/200＝0.9。2．(2020·湖南省湘潭市高三模拟)昼夜温差是由白天温度的最高值和夜间温度的最低值之差决定的。为研究正、负昼夜温差对果实膨大期番茄光合作用的影响，在人工气候室内设置5个昼夜温差水平，即－18 ℃(16 ℃/34 ℃)、－12 ℃(19 ℃/31 ℃)、0 ℃(25 ℃/25 ℃)、＋12 ℃(31 ℃/19 ℃)、＋18 ℃(34 ℃/16 ℃)，结果如表所示(气孔导度表示气孔张开的程度，各数据的单位不作要求)。请回答下列问题：

项目昼夜温差处理( ℃)

－18 －12 0 ＋12 ＋18

净光合速率 6.20 7.32 9.45 14.34 12.16

叶片气孔导度0.15 0.16 0.20 0.24 0.22

叶绿素a含量 1.63 1.72 1.81 2.20 2.01

叶绿素b含量0.48 0.54 0.63 0.81 0.72

(1)温度主要通过影响____________来影响植物代谢活动。叶片气孔导度的大小、叶绿素含量分别通过直接影响____________________、____________来影响番茄的光合速率。

(2)本实验以零昼夜温差为对照，在日平均温度________(填“相等”或“不等”)的情况下设置昼夜温差。

(3)由上表分析，与昼夜温差为＋12 ℃条件下的净光合速率相比，昼夜温差为＋18 ℃条件下的净光合速率较低，原因是______________________________________________。

答案(1)酶的活性胞间二氧化碳浓度光的吸收量

(2)相等(3)叶绿素a、b的含量低，光反应弱，叶片的气孔导度小，二氧化碳供应少

解析(1)酶的活性受温度、pH等外界条件的影响，温度主要通过影响酶的活性来影响植物代谢活动。叶片气孔导度的大小直接影响胞间二氧化碳浓度的高低，叶绿素能吸收、传递和转化光能，叶绿素的含量多少直接影响光的吸收量，进而影响番茄的光合速率。(2)本实验以零昼夜温差为对照，日平均温度为无关变量，故应在日平均温度相等的情况下设置昼夜温差。

(3)由题表分析，与昼夜温差为＋12 ℃条件下的净光合速率相比，昼夜温差为＋18 ℃条件下的净光合速率较低，原因是昼夜温差为＋18 ℃条件下叶绿素a、b的含量低，光能吸收较少，产生的[H]、ATP少，且叶片的气孔导度小，胞间二氧化碳浓度低，产生的有机物少。

3．为探究影响黑藻光合作用强度的环境因素，某小组设计了如下“迷你实验”装置，回答下列问题：

(1)在可乐瓶里加入100 g黑藻，然后加入0.01 g/mL碳酸氢钠溶液至满，将②⑤夹紧，④松开，在适宜光照等条件下，可通过测定__________________________________________来定量表示净光合速率，依据的原理是__________________________________________________。

(2)CO2浓度可直接影响光合作用过程的________阶段。用该装置探究CO2浓度对光合作用强度的影响时，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，净光合速率变化的趋势是_______________。

(3)利用该装置，还可以探究____________________________________________(答出两点即可)对黑藻光合作用强度的影响。

答案(1)单位时间内收集到的液体体积适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，释放的O2可使可乐瓶中的液体排出到量筒(2)暗反应先增加，趋于稳定后再降低(3)光照强度、光质、温度等

解析(1)由装置可知，将②⑤夹紧，④松开，在适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，释放的O2可使可乐瓶中液体排到量筒中。故可通过测定单位时间内收集到的液体体积来定量表示净光合速率。(2)CO2浓度可直接影响光合作用的暗反应阶段。用该装置探究CO2浓度对光合作用强度的影响时，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，CO2浓度增加，暗反应加快，当CO2浓度达到CO2饱和点后，暗反应速率不再加快，当碳酸氢钠溶液浓度超过一定值后，会导致黑藻发生渗透失水，影响了其生理活动，光合速率下降。故随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，净光合速率变化的趋势是先增加，趋于稳定后再降低。