一輪復(fù)習(xí) 蘇教版　微專(zhuān)題6　植物“三率”的判定及測(cè)定 學(xué)案

1、微專(zhuān)題6植物“三率”的判定及測(cè)定專(zhuān)題整合1總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析(1)內(nèi)在關(guān)系細(xì)胞呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋(píng)果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。真正光合速率凈光合速率細(xì)胞呼吸速率。(2)根據(jù)關(guān)鍵詞判定總(真正)光合速率凈(表觀)光合速率呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”的CO2的量“從環(huán)境(容器)中吸收”或“環(huán)境(容器)中減少”的CO2的量黑暗中釋放的CO2的量“產(chǎn)生”或“制造”的O2的量“釋放至容器(環(huán)境)中”或“容器

2、(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“產(chǎn)生”“合成”或“制造”的有機(jī)物的量“積累”“增加”或“凈產(chǎn)生”的有機(jī)物的量黑暗中消耗的有機(jī)物的量2.光合速率的測(cè)定方法(1)氣體體積變化法測(cè)定氣體的變化量甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。總光合速率凈光合速率有氧呼吸速率。物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等

3、物理因素引起誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。(2)葉圓片稱(chēng)重法測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中有機(jī)物生成量操作圖示結(jié)果分析a.凈光合速率(zy)/2S(S為葉圓片面積，下同)。b.呼吸速率(xy)/2S。c.總光合速率凈光合速率呼吸速率(xz2y)/2S。(3)半葉法測(cè)定光合作用有機(jī)物的制造量測(cè)定：將對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻止物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6 h后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB。計(jì)算：設(shè)被截取部分

4、初始干重為M。a.被截取部分的呼吸速率(MMA)/6。b.被截取部分的凈光合速率(MBM)/6。c.被截取部分的總光合速率呼吸速率凈光合速率(MBMA)/6。(4)黑白瓶法測(cè)水中溶氧量的變化注：瓶中氧氣充足，不考慮無(wú)氧呼吸。(5)間隔光照法比較有機(jī)物的合成量測(cè)定方法：光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同的酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率快得多，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH除滿(mǎn)足暗反應(yīng)正常利用外，還有一定量的剩余。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量ATP和NADPH不能及時(shí)被完全利用，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔可利用光照時(shí)積累

5、的光反應(yīng)產(chǎn)物，再持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此，在光照強(qiáng)度與光照時(shí)間不變的情況下，交替光照較連續(xù)光照條件下制造的有機(jī)物多。(6)葉圓片上浮法定性檢測(cè)O2釋放速率實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置分析a.自變量的設(shè)置：光照強(qiáng)度是自變量，通過(guò)調(diào)整臺(tái)燈與燒杯之間的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小。b.中間盛水的玻璃柱的作用：吸收燈光的熱量，避免光照對(duì)燒杯內(nèi)的水溫產(chǎn)生影響。c.因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過(guò)觀測(cè)單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量(或浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長(zhǎng)短)來(lái)衡量光合作用的強(qiáng)弱。專(zhuān)題集訓(xùn)1(2022吉林長(zhǎng)春高三檢測(cè))下圖是某生物興趣小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過(guò)程中氣體產(chǎn)生情況的實(shí)驗(yàn)示意圖

6、，裝置中的NaHCO3 溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度處于恒定水平。下列幾種實(shí)驗(yàn)結(jié)果中(給予相同的環(huán)境條件)，不可能出現(xiàn)的是()A.甲、乙裝置水滴都左移B.甲、乙裝置水滴都右移C.甲裝置水滴不動(dòng)，乙裝置水滴左移D.甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移解析：選B。裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度處于恒定水平，故甲裝置內(nèi)的氣壓變化是由O2含量變化引起的，較強(qiáng)光照條件下(光合速率大于呼吸速率)甲裝置內(nèi)的水滴右移，黑暗或較弱光照條件下(光合速率小于呼吸速率)甲裝置內(nèi)水滴左移，適宜光照條件下(光合速率等于呼吸速率)甲裝置內(nèi)水滴不動(dòng)；乙裝置內(nèi)的青蛙只進(jìn)行呼吸作用而不進(jìn)行光合作用，故乙裝置內(nèi)的水滴只能左

7、移，不能右移。2(2022江蘇蘇州模擬)某課外小組用傳感器測(cè)定了不同條件下250 mL有魚(yú)和無(wú)魚(yú)池水的溶解氧變化，獲得下表數(shù)據(jù)。下列說(shuō)法正確的是()瓶子編號(hào)12345條件26 光照26 黑暗26 光照10 光照10 黑暗材料池水池水池水魚(yú)池水池水魚(yú)2小時(shí)后的溶解氧變化(g)0.3780.0650.7580.030.215A.1號(hào)瓶池水中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為0.378 gB.4號(hào)瓶池水中植物不能進(jìn)行光合作用C.26 條件下魚(yú)呼吸作用消耗的氧氣量為1.136 gD.池水中植物光合作用的最適溫度為26 解析：選C。26 光照條件下，1號(hào)瓶溶氧量增加是池水中植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用的結(jié)果，

8、溶氧量的增加量可以表示凈光合作用下氧氣的凈積累量，實(shí)際氧氣產(chǎn)生量為0.3780.0650.443 g，A錯(cuò)誤；4號(hào)瓶池水中植物在有光照情況下，通常會(huì)進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生此結(jié)果可能的原因是光合作用小于呼吸作用，B錯(cuò)誤；根據(jù)1、3號(hào)瓶可知，26 光照條件下魚(yú)呼吸作用消耗的氧氣量為0.3780.7581.136 g，C正確；題干中只有10 和26 兩個(gè)溫度，無(wú)法確定池水中植物光合作用的最適溫度，D錯(cuò)誤。3(2022江蘇連云港高三統(tǒng)考)如下圖所示，將對(duì)稱(chēng)葉片左側(cè)遮光，右側(cè)曝光，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為a和b。下列相關(guān)

9、敘述正確的是()A.a/6所代表的是該葉片的呼吸速率B.b/6所代表的是該葉片的光合速率C.(ba)/6所代表的是該葉片的凈光合速率D.(ba)/6所代表的是該葉片的真正光合速率解析：選D。a葉片原重量呼吸作用消耗，呼吸速率(葉片原重量a)/6，故a/6不是呼吸速率，A錯(cuò)誤；b葉片原重量真正光合作用呼吸作用消耗，光合速率(b葉片原重量呼吸作用消耗)/6，故b/6 不是光合速率，B錯(cuò)誤；該葉片的凈光合速率(b葉片原重量)/6，C錯(cuò)誤；(ba)表示光合作用合成有機(jī)物的總量，所以(ba)/6所代表的是該葉片的真正光合速率，D正確。4某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了下圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基

10、部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，在不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1 cm2的葉圓片，烘干后稱(chēng)其重量，測(cè)得葉片的光合作用速率(3y2zx)/6 g/(cm2h)(不考慮取葉圓片后對(duì)葉生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉生理活動(dòng)的影響)。則M處的實(shí)驗(yàn)條件是()A.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3 hB.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6 hC.下午4時(shí)后在陽(yáng)光下照射1 hD.晚上8時(shí)后在無(wú)光下放置3 h解析：選A。起始干重為上午10時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重x g, 從上午10時(shí)到下午4時(shí)，葉片在這6 h內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以下午4時(shí)移走的葉圓片干重(y g)減去上午10時(shí)移

11、走時(shí)的葉圓片干重(x g)的差值，就等于該葉圓片凈光合作用產(chǎn)生干物質(zhì)的量：(yx) g。若要求出呼吸作用消耗干物質(zhì)量，應(yīng)將葉片進(jìn)行遮光處理，先假設(shè)葉片遮光處理為a小時(shí)后干重為z g，下午4時(shí)移走的葉圓片干重y g減去葉片遮光處理a小時(shí)后的干重z g的差值，就是呼吸作用消耗干物質(zhì)量：(yz) g。已知測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率(3y2zx)/6 g/(cm2h)，據(jù)真正光合速率凈光合速率呼吸速率，得出(3y2zx)/6(yx)/6(yz)/a，計(jì)算出a3，A項(xiàng)正確。5某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚?/p>

12、兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6 h后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是 mg/(dm2h)。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：(1)MA表示6 h后葉片初始質(zhì)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6 h后呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若MMBMA，則M表示_。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是_。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_。解析：葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可正常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6 h后葉片初始

13、質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6 h后葉片初始質(zhì)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MBMA就是光合作用6 h內(nèi)有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6 h 內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真正的光合速率，即M除以時(shí)間再除以面積。答案：(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6 h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積時(shí)間)(4)將測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開(kāi)，一部分立即烘干稱(chēng)重，另一部分在黑暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱(chēng)重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率6為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科

14、學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為 135 s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組：光照和黑暗交替處理，先光照后黑暗，每次光照和黑暗的時(shí)間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。C組：光照和黑暗交替處理，先光照后黑暗，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是_；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的。(2)A、B、C三組處理相比，隨著_的增加，使光下產(chǎn)生的能夠及時(shí)利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：(1)C組的光合作用時(shí)間僅僅是D組的一半，但C組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量與D組相差很少，可以判斷C組單位光照時(shí)間內(nèi)植物合成有機(jī)物