高中生物实验分析题解题方法与题型训练

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2014-07-09

答案 (1)绿色,黄色; (2)浅,缺Mg导致下部叶片叶绿素分解,Mg被运至上部叶片中,造成下部叶片叶绿素含量减少; (3)某种元素是否为植物必需的矿质元素。

#FormatImgID_3#例4 为了证明氮是植物生活过程中所必需的矿质元素,某中学课外活动小组利用无土栽培技术,设计了一个鉴定实验。(见下图)过上一段时间后观察,甲瓶内植株矮小瘦弱,叶片变黄;乙瓶内植株生长发育正常。

(1)甲、乙两瓶内的营养液,其主要的区别是什么?

(2)如果只用右图中甲瓶做该鉴定实验,是否可行?请说明原因。

(3)上述实验过程中,始终要向培养瓶内通入空气,其目的是什么?

答案(1)甲瓶内是缺氮的“完全营养液”,乙瓶是完全营养液。

(2)可行。先将植物在缺氮的“完全营养液”中培养一段时间后,植株生长不正常;向培养液中补充氮元素后,植株的生长又恢复到正常状态,便可以证明氮是必需的矿质元素。或答成:不行。如果甲瓶一直使用缺氮的“完全营养液”培养植物,则该实验缺乏对照组,无法证明氮是必需的矿质元素。

(3)因为植物根对矿质元素的吸收与根细胞的呼吸作用有关,向培养液中通入空气,有利于根细胞呼吸作用的正常进行。

2.3光合作用与细胞呼吸(有氧呼吸)的关系

 

光合作用和细胞呼吸不仅是高中生物教学内容的重点,也是在高考中年年考、重点考、变式考的主要内容。熟悉光合作用和细胞呼吸的基本过程和基本原理,学会分析有关的实验与探究方式,是很重要的。

光合作用是绿色植物在光照下才能进行生理活动,而细胞呼吸则是所有具细胞结构的生物一刻也不停顿进行着的生理活动。两者的关系主要可用下列的表达式概述之:

光合作用合成(CH2O)的量-呼吸作用消耗(CH2O)的量=净光合作用量

光合作用中CO2的消耗量=从外界吸收CO2的量+呼吸作用释放CO2的量

即:总光合速率(真正光合速率)-呼吸速率=净光合速率(表观光合速率)

例5(2006年全国Ⅰ)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。

实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果:

(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放放盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中,此时,叶片均浮在液面上。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。

(3)分析预测的结果:

解析 在实验设计中,先要证明光合作用需要光和原料。将两支试管放在日光灯下,进行照光处理。NaHCO3稀溶液中的叶片由于有CO2供应,能进行光合作用,且光合速度大于呼吸速度,释放的O2多于呼吸作用消耗的氧气,叶肉细胞间隙中的O2增加,所以叶片上浮。而蒸馏水中缺少CO2和O2,不能进行光合作用和正常的有氧呼吸,叶肉细胞间隙中缺少气体,所以叶片仍在试管底部。由此可证明叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗。

答案 (3)将这两支试管放在日光灯下,照光一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

(4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片下沉,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

分析预测的结果:(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙中的O2,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

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