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光合呼吸酶的实验探究
一、填空题
1．如图甲中A、B、C表示植物的三种生理作用，图乙为植物一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间变化的线图。请据图回答。
（1）在植物体内，水往高处流的动力来自于图甲中的　 　(填图甲中字母)。
（2）蔬菜用保鲜膜保存是为了减弱呼吸作用，该过程可用图乙中的曲线　 　(填“a”或“b”）表示。
（3）国庆节期间的梅渚花海，波斯菊、醉蝶花等迎风荡漾。
①如图甲为停留在波斯菊上的蜜蜂，从同化作用的方式分析，蜜蜂属于　 　生物（选填“自养”或“异养”)。
②蜂蜜中还含有多种酶类，比如抗氧化酶，可以延缓衰老。抗氧化酶从本质上属于　 　.
2．植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。图中甲曲线表示在恒温30 ℃时，某水藻在不同光照强度下，吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系。某同学为“研究光照强度对植物光合作用速率的影响”，设计如图乙所示实验装置。此装置的优点在于，可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离，来改变光照的强弱。试回答下列问题。
（1）光照强度为B时，水藻吸收二氧化碳量为0，水藻是否进行了光合作用 　 　。
（2）单位时间内，水藻释放氧气量应　 　(填“大于”“小于”或“等于”)其光合作用产生的氧气量。
（3）图乙实验中，每隔5 min改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加，密闭的试管中产生的气泡减少。造成这一结果的主要原因是①　 　变弱；②　 　减少。
（4）若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25 ℃时，B点将向　 　(填“左”或“右”)移动。
3．将某绿色植物的叶片放在特定装置中，研究在不同温度和光照条件下(图中的勒克斯是光照强度的单位)的光合速率和呼吸速率，测得数据如图所示。
（1）从图可以得出的结论是　 　（写一点即可）：
（2）该叶片在20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的　 　倍；
（3）20℃、2万勒克斯光照时，叶片每小时通过光合作用产生氧气　 　毫克。
二、实验探究题
4．某研究小组设计了一个实验方案，以验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”（如图所示），请回答以下问题：
（1）小金老师认为此方案设计不严谨，还应增设对照组。小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成 　 　，其他保持不变就可以了。
（2）“暗处理一昼夜”的目的是 　 　。
（3）实验过程中，步骤③的装置中，小烧杯内的溶液是 　 　。
（4）实验过程中，步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝。请解释缘由：　 　。
5．小科为验证金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳，做了如下实验：
（1）将锥形瓶中的水煮沸，其目的　 　 。
（2）为排除加入①②试管内的金鱼藻中原有淀粉对实验结果造成的干扰，加入的金鱼藻应如何处理 　 　
（3）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是 　 　。
6．叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。
注：甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶回答下列问题：
（1）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，单果重量　 　(填“增加”或“减少”）。分析库源比升高导致果实单果重变化的原因是　 。
（2）为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如下图所示，结果见表2。
根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是　 　。
（3）综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项 。A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土
7．选取有白斑叶片和绿色叶片的牵牛花进行如图所示的光合作用实验．请分析回答下列问题，请分析并回答下列问题：
（1）实验前将此装置经暗处理一昼夜，这样处理的目的是　 　
（2）把经过处理的牵牛花植株按照如图所示的方式移到光下数小时，再将甲、乙、丙、丁四叶片取下，放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使　 　溶解到酒精中．
（3）清洗后，分别向这四片叶子滴加碘液，变成蓝色的是________________
A．甲叶未覆盖铝箔的部分 B．甲叶覆盖铝箔的部分
C．乙叶 D．丙叶的绿色部分
E．丙叶的白斑部分 F．丁叶
（4）通过本实验可以得出的结论是______
A．光合作用需要光 B．光合作用需要水 C．光合作用需要二氧化碳 D．光合作用需要适宜的温度
E．光合作用需要叶绿体 F．光合作用的产物中有淀粉 G．光合作用释放氧气
8．小明利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
（1）实验前对图甲中的种子进行消毒处理，其目的是　 　 。
（2）图甲A、B试管内盛放的试剂应是等量的　 　溶液。
（3）图乙中，把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在　 　环境中放置十二小时后。松开袋口，插入导管，立即扎紧袋口，并将导管插入烧杯中，缓慢挤压塑料袋，蜡烛熄灭。该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳？判断并说明理由：　 　。
9．酵母菌在无氧环境下将有机物分解成酒精与二氧化碳。酵母菌无氧呼吸产生的酒精会对其造成伤害，从而抑制其呼吸作用强度吗 为此，科学小组的同学进行了如下探究活动。
【提出假设】酒精对酵母菌的无氧呼吸有抑制作用，且浓度越高抑制作用越大。
【实验器材】烧杯6个，气球6个，酵母菌培养液，体积分数为20%、40%、60%、80%的酒精，蒸馏水，量筒，刻度尺等。
【实验原理】装置如图所示，气球的体积会因酵母菌的无氧呼吸而变大，从而导致烧杯中的液面上升，根据单位时间内液面上升的高度反映酵母菌无氧呼吸的强度。
【实验过程】①将6个气球分别编号，向1号气球中加10mL已杀死酵母菌的培养液，其余气球中分别加入含有等量酵母菌的培养液10mL；
②在1，2号气球中加入10mL蒸馏水，3至6号气球中分别加入10mL不同浓度的酒精，然后将6个气球分别置于对应编号的6个烧杯中，保温一段时间，将观察结果记录于表中(忽略酒精蒸发)。
实验设置 　 装置编号
1 2 3 4 5 6
酵母菌培养液 10mL加热杀死 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL
不同浓度的酒精 蒸馏水 蒸馏水 20% 40% 60% 80%
液面上升的高度 　 　 　 　 　 　
设置第2组实验的目的是　 　。
【预期结果】若假设成立，则1号烧杯内的液面不变；2至6号的液面高低情况是　 　。
【实验反思】①由于开始时气球中存在一定量的氧气，酵母菌首先进行有氧呼吸，有氧呼吸时消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相同。那么，酵母菌的有氧呼吸会对实验结论产生影响吗 　 　。
②实验中必须让气球处于浸没状态，但随着气球的膨胀，气球会露出水面，从而影响实验结果。为防止气球露出水面，装置的改进方法是　 　。
10．种子进行有氧呼吸分解不同的营养物质时消耗氧气的体积和释放二氧化碳的体积的比值是不同的。如葡萄糖氧化分解时消耗氧气和产生二氧化碳的体积之比等于1：1，而蛋白质却不等于1：1。为了探究种子有氧呼吸分解的物质是否全部为葡萄糖，利用如图装置进行了实验。
（1）该实验还应设置对照组。在装置中放入等量的煮熟种子和5毫升蒸馏水，设置对照组的目的是　 　。
（2）若该种子有氧呼吸时氧化分解的全部是葡萄糖，则实验结果为　 　。
（3）为了进一步测定种子呼吸作用消耗氧气的体积，实验组装置中的药品应如何改进。
11．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶是常见加入洗衣粉的四种酶，这些酶的本质与生物体内的酶无明显差异。研究小组通过实验探究洗衣粉的去渍效果(“+”越多表示去渍效果越好) ，实验结果见下表。
　 加酶洗衣粉A 加酶洗衣粉B 加酶洗衣粉C 无酶洗衣粉
血渍 +++ + +++ +
油渍 + +++ +++ +
回答下列问题：
（1）本实验中设置无酶洗衣粉组的作用是　 　；
（2）加酶洗衣粉C中添加的酶至少有　 　种；
（3）该实验中影响加酶洗衣粉去渍效果的因素还有　 　 (答出两点即可)。
12．生活中食用菠萝前用食盐水浸泡是一种习惯做法，其目的是抑制菠萝中的菠萝蛋白酶活性。菠萝蛋白酶是菠萝中的一种酶，如果直接食用，可能会引发过敏反应，出现腹泻、呕吐或头痛等症状，还可能对口腔黏膜和嘴唇的幼嫩表皮产生刺激。某研究小组查找文献得到以下资料。
资料1：菠萝蛋白酶可以把蛋白质分解成氨基酸，起到分解消化的作用。
资料2：将削皮的菠萝放入榨汁机破碎打浆后用4层纱布过滤得到菠萝汁，菠萝汁用滤纸过滤后可得粗酶液。
为探究影响菠萝蛋白酶活性的因素，小科设计了如下实验。
A B C D E F
加入物质 5mL粗酶液 5mL粗酶液 5mL粗酶液 5mL粗酶液 5mL粗酶液 5mL粗酶液
蒸馏水 1%氯化钠溶液 3%氯化钠溶液 5%氯化钠溶液 7%氯化钠溶液 9%氯化钠溶液
水温 37℃水浴
时间 20min
根据以上实验，回答下列问题：
（1）该研究小组实验基于的假设是　 　。
（2）根据实验设计，小科将粗酶液混合氯化钠溶液后置丁37℃下水浴的目的是　 　。
（3）实验结果如图所示。小科认为菠萝蛋白酶的活性与氯化钠的质量分数有关，你认为小科的判断依据是　 　。
13．酶片属于助消化类药物，是胃蛋白酶和和胰酶的复方制剂。其中胰酶含有胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶。小科在吞服多酶片时，产生疑问：pH会影响胰酶的活性吗？为此小科用胰淀粉酶开展以下实验：
①取三支洁净的试管。编号为1、2、3。分别加入2亳升1%淀粉溶液，37℃水浴5分钟。
②另取三支洁净的试管，编号为4、5、6．分别加入1亳升胰淀粉酶+1毫升5%的盐酸、1亳升胰淀粉酶+1亳升蒸馏水、1亳升胰淀粉酶+1亳升5%的氢氧化钠溶液，37℃水浴5分钟。
③如图甲将试管两两混合后，再将试管1、2、3继续37℃水浴5分钟。
④将三组试管取出，分别滴入1滴碘液，摇匀，观察记录各试管颜色变化情况。
（1）如果观察到的现象为　 　，则说明胰淀粉酶只有在中性环境中才能发挥作用。
（2）小科实验结果：试管1中颜色为“不变蓝”。有同学猜测：可能是5%的盐酸溶液使淀粉变性，遇碘液不变蓝。为验证这一猜想，可进行的操作是　 　。
（3）进一步的实验证明pH会影响胰酶的活性。为了让多酶片正常发挥作用，在制作过程中，先用肠衣包裹胰酶，然后包上胃蛋白酶，最后再包上糖衣，如图乙。为使胃蛋白酶能在胃中起作用，而让胰酶在小肠中起作用，“糖衣” 和“肠衣”应该分别具有什么样的性质。　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）B
（2）b
（3）异养；催化剂
2．【答案】（1）是
（2）小于
（3）光照强度；二氧化碳
（4）左
3．【答案】（1）(在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快
（2）3
（3）7.5
4．【答案】（1）等量的清水
（2）将叶片中的淀粉耗尽或转运走
（3）酒精
（4）因为缺少二氧化碳，无法进行光合作用，无淀粉生成
5．【答案】（1）除去水中的二氧化碳和防止空气中的二氧化碳溶于水
（2）放在黑暗的环境一个晚上
（3）氧气（O2）
6．【答案】（1）增加；在果实数量相同时，库源比越高，则叶片数量越少，光合作用的强度降低，制造的有机物减少，致使单果重减少
（2）果实位置离叶片越近，分配给其的光合产物越多碳
（3）C
7．【答案】（1）运走或消耗叶片中原有的有机物
（2）叶绿素
（3）A；D；F
（4）A；C；E；F
8．【答案】（1）防止微生物的呼吸作用产生干扰
（2）澄清石灰水
（3）黑暗；不能，蜡烛熄灭不一定是产生了二氧化碳，也有可能是氧气含量太少或者产生了其他不支持燃烧的气体导致的
9．【答案】进行对照；依次降低；不影响；在气球下方系一个金属块
10．【答案】（1）排除外界坏境因素(温度、光照强度等)干扰
（2）实验组和对照组没有明显差异
（3）将实验组的蒸馏水替换为氢氧化钠溶液
11．【答案】（1）对照
（2）2
（3）水的pH、水的温度、水量、加入洗衣粉的量等(要求写出两点，合理即可)
12．【答案】（1）食盐水会影响菠萝蛋白酶活性
（2）37℃时酶的活性高，避免温度不适干扰实验
（3）由图可知，当氯化钠质量分数在0%到3%以及5%到9%时，随着氯化钠质量分数的增加，菠萝蛋白酶活性明显下降，其中，当氯化钠质量分数为3%时，菠萝蛋白酶活性达到最低；当氯化钠质量分数在3%到5%时，随着氯化钠质量分数的增加，菠萝蛋白酶活性明显上升。由此可判断菠萝蛋白酶的活性与氯化钠的质量分数有关。
13．【答案】（1）试管1、3颜色变蓝，试管2颜色不变蓝
（2）试管中加2mL1%淀粉溶液和1mL5%盐酸溶液，摇匀，加入1滴碘液，观察颜色变
（3）糖衣在胃液中分解，肠衣在胃液中不分解，在肠液中才分解。

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