（新課標(biāo)）2018高考生物一輪復(fù)習(xí) 高考提分微課2課件[共25頁]

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1、高考提分微課高考提分微課(二二)總光合速率、凈光合速率、呼吸速率總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的辨析與測(cè)定的辨析與測(cè)定-2-一二一、關(guān)于總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的辨析1.總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,測(cè)得數(shù)據(jù)為呼吸速率(如下圖中的A點(diǎn))。(2)綠色組織在有光條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)總(真正)光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(4)對(duì)各點(diǎn)(段)光合作用和細(xì)胞呼吸的分析-3-一二-4-一二黑暗條件下,細(xì)胞不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。吸收的O2的物質(zhì)的量等于其釋放的CO2的物質(zhì)的量。如

2、上圖所示,在較弱光照強(qiáng)度下,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,細(xì)胞表現(xiàn)為吸收O2、放出CO2。在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,細(xì)胞表現(xiàn)為既不吸收氣體,也不放出氣體。光合作用產(chǎn)生的O2全部被線粒體吸收;細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2全部被葉綠體吸收。如上圖所示,在較強(qiáng)光照強(qiáng)度下,光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,細(xì)胞表現(xiàn)為吸收CO2、放出O2。-5-一二?？记€分析-6-一二-7-一二-8-一二注意:總光合作用速率曲線與細(xì)胞呼吸速率曲線的交點(diǎn)表示此時(shí)光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率,不要認(rèn)為凈光合作用速率曲線與細(xì)胞呼吸速率曲線的交點(diǎn)也表示光合作用速率=呼吸作用速率,此時(shí)總光合作用速率恰恰是細(xì)胞呼吸速率的2倍

3、。-9-一二典例1(2016安徽皖江師范模擬,31)在CO2濃度為0.03%、溫度恒定且適宜的條件下,測(cè)定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下圖。下列有關(guān)分析正確的是()-10-一二A.光照強(qiáng)度為1 klx時(shí),植物甲開始進(jìn)行光合作用B.光照強(qiáng)度為3 klx時(shí),植物乙的總光合速率是0 mg/(100 cm2葉h)C.若在C點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)植物甲的葉綠體中C3的含量會(huì)增加D.D點(diǎn)時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2的濃度 答案解析解析關(guān)閉光照強(qiáng)度為1 klx時(shí),植物甲的光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為3 klx時(shí),總光合速率=凈光合速率+

4、呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm2葉h),B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于植物甲,C點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng),CO2固定受阻,短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致C3的含量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D點(diǎn)時(shí)植物乙到達(dá)光飽和點(diǎn),因此光照強(qiáng)度不再是限制因素,而題中又提出“溫度恒定且適宜”,因此此時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的濃度,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉D-11-一二2.凈(表觀)光合速率與總(真正)光合速率的微觀水平分析注m表示CO2,n表示O2。(1)呼吸速率用產(chǎn)物CO2表示:m1即線粒體釋放CO2量或“黑暗”條件下細(xì)胞或植物體釋放CO2量。用底物O2表示:n1即線粒體吸收O2總量或“黑暗”條件下細(xì)胞或植物體從外界吸收的

5、O2量。-12-一二(2)總光合速率用CO2表示:m1+m2,即葉綠體利用CO2或固定CO2總量(此為細(xì)胞呼吸量與凈光合作用量之和)。用O2表示:n1+n2,即葉綠體利用O2的總量(此為細(xì)胞呼吸量與凈光合作用量之和)。-13-一二典例2(2016四川成都二模,3)甲圖表示某種植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系,乙圖表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷,下列說法錯(cuò)誤的是(注:不考慮無氧呼吸)()A.甲圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的數(shù)值即為乙圖中的m2或n2B.在甲圖中的A點(diǎn)時(shí),乙圖中不存在的過程是m3、m4、n3、n4C.在甲圖中C點(diǎn)時(shí),乙圖中不存在的過程是m2、m3、n2、n

6、3D.甲圖中E點(diǎn)以后,乙圖中n4不再增加,其主要原因是m1值太低 答案解析解析關(guān)閉甲圖中的A點(diǎn)表示植物只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不能進(jìn)行光合作用,則乙圖中的m2或n2可表示此時(shí)植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,乙圖中不存在的過程是m3、m4、n3、n4,A、B兩項(xiàng)正確;在甲圖中C點(diǎn)時(shí),光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,植物不吸收氣體,也不釋放氣體,所以乙圖中不存在的過程是m2、m3、n2、n3,C項(xiàng)正確;甲圖中E點(diǎn)以后,乙圖中n4不再增加,其主要原因是m3值太低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉D-14-一二二、總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的測(cè)定1.氣體體積變化法測(cè)光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積(1)裝置中溶液的作用

7、:在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)NaOH溶液可吸收容器中的CO2;在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可提供CO2,保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定。-15-一二(2)測(cè)定原理在黑暗條件下,甲裝置中的植物只進(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,所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率,可代表呼吸速率。在光照條件下,乙裝置中的植物進(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,所以單位時(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?？?真正)光合速率=凈光合速率+呼吸速率。-16-一二(3)測(cè)定方法將植物(甲裝置)置于黑暗中一定的時(shí)間,記

8、錄紅色液滴移動(dòng)的距離,計(jì)算呼吸速率。將同一植物(乙裝置)置于光下相同時(shí)間,記錄紅色液滴移動(dòng)的距離,計(jì)算凈光合速率。根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到總(真正)光合速率。(4)物理誤差的校正:為減小氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,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。-17-一二典例3(2016四川成都七中入學(xué)考試,11)某興趣小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組,室溫25 下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()-18-一二A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照,液滴移動(dòng)距離可表示凈光合作用強(qiáng)度大小B.若要測(cè)真正光合強(qiáng)度,需另加設(shè)

9、一裝置遮光處理,X溶液為NaOH溶液C.若X溶液為清水并給予光照,光合作用大于細(xì)胞呼吸時(shí),液滴右移D.若X溶液為清水并遮光處理,消耗的底物為脂肪時(shí),液滴左移 答案解析解析關(guān)閉當(dāng)裝置給予光照時(shí),裝置內(nèi)植物既進(jìn)行光合作用,也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,CO2緩沖液可保持裝置內(nèi)CO2濃度不變,那么液滴移動(dòng)距離即表示凈光合作用產(chǎn)生O2的多少,A項(xiàng)正確;真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,測(cè)呼吸速率需另加設(shè)一裝置遮光處理(不能進(jìn)行光合作用),將X溶液更換為NaOH溶液,那么測(cè)得液滴移動(dòng)距離即為有氧呼吸消耗O2的量,B項(xiàng)正確;若X溶液為清水并給予光照,裝置內(nèi)植物光合作用吸收的CO2量=釋放的O2量,植物有氧呼吸吸收的O

10、2量=釋放的CO2量,液滴不移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若X溶液為清水并遮光處理,植物只進(jìn)行有氧呼吸,但由于消耗的底物為脂肪,其消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量,故液滴向左移動(dòng),D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-19-一二2.“黑白瓶”測(cè)透光、不透光兩瓶中氧氣的剩余量“黑瓶”不透光,測(cè)定的是有氧呼吸量;“白瓶”給予光照,測(cè)定的是凈光合作用量?！昂诎灼俊痹囶}是一類通過凈光合作用強(qiáng)度和有氧呼吸強(qiáng)度推算總光合作用強(qiáng)度的試題。一般規(guī)律如下:總光合作用量(強(qiáng)度)=凈光合作用量(強(qiáng)度)+有氧呼吸消耗量(強(qiáng)度)。在有初始值的情況下,黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈

11、光合作用量;二者之和為總(真正)光合作用量。沒有初始值的情況下,白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量-黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量=總(真正)光合作用量。-20-一二典例4(2016北京朝陽期中,11)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時(shí)后平均氧濃度,并比較計(jì)算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣為3 g/m3B.水深2 m處黑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3 m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4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用 答案解析解析關(guān)閉當(dāng)裝置給予光照時(shí)

12、,裝置內(nèi)植物既進(jìn)行光合作用,也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,CO2緩沖液可保持裝置內(nèi)CO2濃度不變,那么液滴移動(dòng)距離即表示凈光合作用產(chǎn)生O2的多少,A項(xiàng)正確;真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,測(cè)呼吸速率需另加設(shè)一裝置遮光處理(不能進(jìn)行光合作用),將X溶液更換為NaOH溶液,那么測(cè)得液滴移動(dòng)距離即為有氧呼吸消耗O2的量,B項(xiàng)正確;若X溶液為清水并給予光照,裝置內(nèi)植物光合作用吸收的CO2量=釋放的O2量,植物有氧呼吸吸收的O2量=釋放的CO2量,液滴不移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若X溶液為清水并遮光處理,植物只進(jìn)行有氧呼吸,但由于消耗的底物為脂肪,其消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量,故液滴向左移動(dòng),D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-

13、21-一二3.“半葉法”測(cè)光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量半葉法的原理是:植物進(jìn)行光合作用形成有機(jī)物,而有機(jī)物的積累可使葉片單位面積的干重增加,但是,葉片在光下積累光合產(chǎn)物的同時(shí),還會(huì)通過輸導(dǎo)組織將同化物運(yùn)出,從而使測(cè)得的干重積累值偏低。為了消除這一偏差,必須將待測(cè)葉片的一半遮黑,測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)葉片被遮黑的一側(cè)單位面積干重的減少值,作為同化物輸出量(和呼吸消耗量)的估測(cè)值?！案牧及肴~法”采用燙傷、環(huán)割或化學(xué)試劑處理等方法來損傷葉柄韌皮部活細(xì)胞,以防止光合產(chǎn)物從葉中輸出(這些處理幾乎不影響木質(zhì)部中水和無機(jī)鹽向葉片的輸送),僅用一組葉片,且無須將一半葉片遮黑,既簡化了實(shí)驗(yàn)過程,又提高了測(cè)定的準(zhǔn)確性。-22-

14、一二典例5某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合作用速率,做了如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1 cm2的葉圓片烘干后稱其重量,測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y-2z-x)/6 gcm-2h-1(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()-23-一二A.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C.下午4時(shí)后在陽光下照射1小時(shí)D.晚上8時(shí)后在無光下放置3小時(shí) 答案解析解析關(guān)閉起始干重為上午10時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重x克,從上午10時(shí)到下午4時(shí),

15、葉片在這6小時(shí)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克)減去上午10時(shí)移走時(shí)的葉圓片干重(x克)的差值,就等于該葉圓片凈光合作用產(chǎn)生干物質(zhì)的量:(y-x)克。若要求出呼吸作用干物質(zhì)量,應(yīng)將葉片遮光處理,先假設(shè)葉片遮光處理為a小時(shí)后干重為z克,下午4時(shí)移走的葉圓片干重y 克減去葉片遮光處理a小時(shí)后的干重z克差值,就是呼吸作用干物質(zhì)量:(y-x)克。已知:測(cè)得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y-2z-x)/6 gcm-2h-1,據(jù)真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率,得出:(3y-2z-x)/6=(y-x)/6+(y-x)/a,計(jì)算出a=3小時(shí),A項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉A-

16、24-一二典例6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柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后,在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片,烘干稱重,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)分析回答下列問題。-25-一二(1)MA表示6小時(shí)后葉片初始質(zhì)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量;MB表示6小時(shí)后()+()-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量。(2)若M=MB-MA,則M表示。(3)總光合速率的計(jì)算方法是。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率,寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。答

17、案解析解析關(guān)閉葉片A部分遮光,不能進(jìn)行光合作用,但可照常進(jìn)行細(xì)胞呼吸。葉片B部分不做處理,既能進(jìn)行光合作用,又可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸。分析題意可知,MB表示6 h后葉片初始質(zhì)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,MA表示6 h后葉片初始質(zhì)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量,則MB-MA就是光合作用6 h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)算凈光合速率,即M除以截取面積,再除以時(shí)間。答案解析關(guān)閉(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除以截取面積,再除以時(shí)間,即M/(截取面積時(shí)間)(4)將從測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開,一部分立即烘干稱重,另一部分在黑暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重,根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率