(三)探究实验

1、实验原理：(1)酚酞遇NaOH呈紫红色。(2)琼脂块大小模拟细胞大小。(3)物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。

2、实验过程：制备琼脂块：3块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体→浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10min→切割：捞取、干燥，平分两半→测量→记录→计算。

3、结果讨论：(1)从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多远。(2)在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。(3)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。

4、实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。

(二)细胞核是细胞的控制中心，其中的DNA不会随细胞体积的扩大而增多。

(一)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，所以细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。

5、(2006全国卷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的基础上，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、蒸榴水、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在水中的容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，分别放入盛有等量蒸馏水和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)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。

3、如图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜(恒定)温度条件下，改变灯源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，请仔细分析后回答下列问题：

(1)从图或表中可以得出的结论是光合速率随光照强度的变化而变化。

(2)若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是溶液中CO₂减少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应。

(3)从表中数据估计，呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为45cm。

(4)金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质，其产生部位是细胞质基质和线粒体。

[高考模拟]4、(2007山东高考)以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　 A　 )

A　 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等

B　 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C　 温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少

D　 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等

[基础训练]1、农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是(　 D　 )

A、光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度

B、阴影部分表示5℃-35℃时蔬菜的净光合速率小于零

C、光照越强，该蔬菜新品种的产量越高

D、温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25℃-30℃

2、下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换，下列有关此图的叙述正确的是(　 D　 )

A、在黑暗中A将停止生理作用

B、A结构能产生ATP，B结构不能产生ATP

C、植物正常生长时，B结构产生的O₂全部被A结构利用

D、夜间适当降温，能降低A结构的生理功能，白天适当升温，B结构的生理功能提高比A结构更明显，故白天适当升温，夜晚适当降温能增加农作物的产量

(二)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。

[基础训练]1、用一水生植物作如图所示的处理，不影响单位时间内产生气泡数的是(　 A　 )

A、玻璃容器的容积

B、台灯与玻璃容器的距离

C、溶于水中的CO₂的量

D、水生植物的叶片数

2、将重量相同的小麦幼苗置于装满含有植物必需全部矿质元素的培养液甲、乙两支试管中，都用较强的光照射，只是把甲试管置于15℃，乙试管置于20℃的条件下，培养若干天，结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加较多，原因是(　 C　 )

A、甲的幼苗光反应产物少，限制了CO₂的固定，形成有机物少

B、乙的幼苗光反应产物多，有利于CO₂的固定，形成有机物多

C、乙的温度较高，能提高酶的催化效率，促进光合作用，形成有机物多

D、甲的温度较低，限制了光反应，合成有机物多

3、如图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内，以下关于本实验的目的最准确的叙述是(　 B　 )

A、证明光合作用的必需条件是CO₂

B、证明光合作用的速率随CO₂浓度增高而增大

C、证明过多的CO₂阻碍光合作用

D、证明NaOH能促进光合作用

[高考模拟]4、(2007北京高考)科学家研究CO₂浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是(　 D　 )

A、光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO₂浓度不同

B、光照强度为b时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同

C、光照强度为a-b，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高

D、光照强度为a-c，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高

5、(2008黄冈模拟)小麦叶肉细胞不能使ADP转化成ATP的场所是(　 C　 )

A、叶绿体类囊体　　　　 B、线粒体内膜　　　　　　 C、叶绿体基质　　　　　　 D、线粒体基质

(一)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO₂进入叶片，从而间接影响光合作用。

(二)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。

(一)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。