2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)教師用書必修1微專題3植物“三率”的判定及測定

微專題三植物“三率”的判定及測定專|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①細(xì)胞呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間內(nèi)確定量組織的CO2釋放量或O2吸取量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測得的值—單位時間內(nèi)確定量葉面積所吸取的CO2量或釋放的O2量。③真正光合速率＝凈光合速率＋細(xì)胞呼吸速率。(2)依據(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)中吸取”或“環(huán)境(容器)中削減”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(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸取的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.光合速率的測定方法(1)氣體體積變更法——測定氣體的變更量注：裝置內(nèi)氧氣足夠，不考慮無氧呼吸。①甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸取了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，因此單位時間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸取速率，可代表有氧呼吸速率。②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。③總光合速率＝凈光合速率＋有氧呼吸速率。④物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素引起誤差，應(yīng)設(shè)置比照試驗，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述試驗，依據(jù)紅色液滴的移動距離對原試驗結(jié)果進(jìn)行校正。(2)葉圓片稱重法——測定單位時間、單位面積葉片中有機(jī)物生成量①操作圖示②結(jié)果分析a．凈光合速率＝(z－y)/2S(S為葉圓片面積，下同)。b．呼吸速率＝(x－y)/2S。c．總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。(3)半葉法——測定光合作用有機(jī)物的制造量①測定：將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并接受適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻擋物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6h后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB。②計算：設(shè)被截取部分初始干重為M。a．被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/6。b．被截取部分的凈光合速率＝(MB－M)/6。c．被截取部分的總光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率＝(MB－MA)/6。(4)黑白瓶法——測水中溶氧量的變更注：瓶中氧氣足夠，不考慮無氧呼吸。(5)間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量測定方法：光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同的酶的催化作用下相對獨(dú)立進(jìn)行，在一般狀況下，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除滿足暗反應(yīng)正常利用外，還有確定量的剩余。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量ATP和NADPH不能剛好被完全利用，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積累的光反應(yīng)產(chǎn)物，再持續(xù)進(jìn)行一段時間的暗反應(yīng)。因此，在光照強(qiáng)度與光照時間不變的狀況下，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O2釋放速率①試驗原理eq\x(\a\al(葉片含有空氣，,葉片上浮))eq\o(→,\s\up7(抽氣))eq\x(\a\al(葉片,下沉))eq\o(→,\s\up17(光合作用),\s\do15(產(chǎn)生O2))eq\x(\a\al(充溢細(xì)胞間,隙，葉片上浮))②試驗裝置分析a．自變量的設(shè)置：光照強(qiáng)度是自變量，通過調(diào)整臺燈與燒杯之間的距離來調(diào)整光照強(qiáng)度的大小。b．中間盛水的玻璃柱的作用：吸取燈光的熱量，避開光照對燒杯內(nèi)的水溫產(chǎn)生影響。c．因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測單位時間內(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)量的葉片所用的時間長短)來衡量光合作用的強(qiáng)弱。對|點(diǎn)|落|實1．(2024·江西九江模擬)為探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響，某愛好小組設(shè)計了如圖所示的試驗裝置若干組，在25℃條件下進(jìn)行了一系列試驗。下列說法正確的是(A)A．在無光條件下，液滴向左移動B．在有光條件下，液滴向右移動C．在有光條件下，液滴向右移動的距離代表光合速率D．隨光照強(qiáng)度的增加，液滴向右移動的距離慢慢增大解析：由于CO2緩沖液維持裝置中的CO2含量不變，所以引起裝置中氣壓變更的緣由是O2變更，無光條件下綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A正確；有光條件下，綠色植物既進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗O2，又進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2，若光合作用速率>呼吸作用速率，液滴右移，若光合作用速率＝呼吸作用速率，液滴不移動，若光合作用速率<呼吸作用速率，液滴左移，B錯誤；在有光條件下，液滴向右移動的距離代表凈光合速率，C錯誤；光照強(qiáng)度小于光補(bǔ)償點(diǎn)時，液滴向左移，光照強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn)，小于光飽和點(diǎn)時，隨光照強(qiáng)度的增加，液滴向右移動的距離慢慢增大，D錯誤。2．(2024·福建廈門雙十學(xué)校質(zhì)檢)探討者將對稱葉片一半遮光，另一半照光處理。經(jīng)過一段時間后，在對稱部位截取同等面積(試驗處理前干重相同)的葉片，烘干稱重，用于相關(guān)速率的計算。不考慮光照條件對葉片呼吸速率的影響，下列說法正確的是(B)A．遮光處理后葉綠體基質(zhì)中C3的含量比照光處理后低B．照光處理時類囊體薄膜上可發(fā)生NADP＋與電子和H＋結(jié)合C．照光處理與遮光處理后葉片的干重差是由呼吸作用引起的D．要計算光合作用速率還需測定同等面積葉片的初始干重解析：遮光后，光反應(yīng)停止，短時間內(nèi)C3被還原成C5的過程減弱乃至停止，而C5固定CO2的過程仍能接著，故遮光后C3含量會比照光時的C3含量高，A錯誤；照光處理時類囊體薄膜上可產(chǎn)生NADPH，故可發(fā)生NADP＋與電子和H＋結(jié)合，B正確；照光處理后與遮光處理后葉片的干重差(單位時間內(nèi))是真正光合作用速率，因此不須要測定同等面積葉片的初始干重，C、D錯誤。3．(2024·河北景縣調(diào)研)下表是接受黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)測定的夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并進(jìn)行比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是(C)水深/m1234白瓶中O2濃度/(g·m－3)＋3＋1．50－1黑瓶中O2濃度/(g·m－3)－1．5－1．5－1．5－1．5A．水深1m處白瓶中水生植物24小時制造的O2為3(g·m－3)B．水深2m處白瓶中水生植物不能進(jìn)行水的光解但能進(jìn)行C3的還原C．水深3m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體D．水深4m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用解析：白瓶透光，瓶內(nèi)水生植物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶內(nèi)水生植物只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在相同條件下培育確定時間，黑瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)水生植物呼吸作用所消耗的O2量，為1．5(g·m－3)，白瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)水生植物光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值。綜上分析可知，在水深1m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為3＋1．5＝4.5(g·m－3)，A錯誤；水深2