专项3 光合速率与呼吸速率的模型分析与实验测定-【攻克难点】备战2023年高考生物一轮复习疑难专项突破

2023年生物一轮复习疑难专项突破 专项3 光合速率与呼吸速率的模型分析与实验测定 一、光合速率与呼吸速率的模型分析 专项梳理 1.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的模型分析 1）内在关系 ①细胞呼吸速率：植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量绿色组织所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 2）判定方法 2 ①根据坐标曲线判定 甲 乙 a.当光照强度为0时，若CO2吸收量为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。 b.当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。 2）判定方法 ②根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正（总）光合速率 CO2 释放量（黑暗） 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量（黑暗） 释放量 产生量 有机物 消耗量（黑暗） 积累量 制造量、产生量 2.光合作用与呼吸作用的相关曲线分析 图1 4 图2 1）图1中曲线Ⅰ表示总光合量，曲线Ⅲ表示呼吸量，曲线Ⅱ表示净光合量。交点D对应点E，此时净光合量为0，B点时植物生长最快。 2）图2中曲线c表示净光合速率，d表示呼吸速率，c＋d表示总光合速率。在G点时，总光合速率是呼吸速率的2倍。 专项微练 1. 某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合速率与呼吸速率，绘制了甲、乙、丙、丁四幅图，哪幅图中“a”点不能表示光合速率等于呼吸速率 ( ) C A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 6 [解析] 图甲中光合速率代表实际光合速率，二者交点a代表光合作用速率等于呼吸作用速率，A不符合题意；图乙中a点后二氧化碳的含量开始降低，即光合作用速率大于呼吸作用速率，故a点含义是光合作用速率等于呼吸作用速率，B不符合题意；图丙中a点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，即表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率是呼吸作用速率的二倍，C符合题意；图丁中a点二氧化碳的吸收量为0，说明此时光合作用速率等于呼吸作用速率，D不符合题意。 2. [2021江苏南京三模]如图是某植物叶片净光合速率（Pn，以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，相关分析正确的是( ) A. 与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B. 14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少 C. 17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D. 叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 D 8 [解析] 分析曲线可知，与11：00时相比，13：00时叶片净光合速率较低，说明 13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较低，A错误；14：00后叶片的Pn下降，但叶片净光合速率仍远大于0，说明植株积累有机物的量继续增多，B错误；17：00后叶片的Ci快速上升，是由于光照减弱，ATP、NADPH产生减少，C3的还原减弱，暗反应速率也降低，C错误；对比分析两曲线走势可知，叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度，D正确。 3. [2020宁夏银川二中高三一模]某研究小组研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件均相同且适宜），结果如图所示。下列关于该实验的叙述正确的是 ( ) A. 温度高于35 ℃时，该植物不能正常生长的原因是不能进行光合作用 B. 25 ℃和30 ℃时，该植物的CO2消耗量基本相等 C. 该植物的呼吸作用最适温度为35 ℃ D. 温度由5 ℃升高到25 ℃的过程中，该植物积累的有机物量逐渐减少 B 10 [解析] 由图可知，温度高于35 ℃时，光合作用消耗CO2的量小于呼吸作用产生 CO2的量，说明光合速率小于呼吸速率，故植物体不能正常生长，A错误；由图可知，25 ℃和30 ℃时，该植物的CO2消耗量基本相等，B正确；大于35 ℃时，呼吸作用产生CO2的量还在增加，说明呼吸速率的最适温度大于35 ℃，C错误；5 ℃~ 25 ℃时，光合作用CO2消耗量一直大于呼吸作用产生CO2的量，说明净光合速率逐渐增强，该植物积累的有机物逐渐升高，D错误。 4. [2020湖北武汉华中师大一附中高三测试]某同学在探究光照强度对某植物光合作用速率影响的实验中，绘制了如图所示的柱形图（在光照强度分别为a、b、c和d，其他条件相同且适宜时，单位时间内该植物某叶肉细胞中CO2与O2量的变化，其中 代表叶绿体中O2的产生总量， 代表叶肉细胞的CO2释放量）。已知光照强度不影响叶肉细胞的呼吸速率。下列有关叙述错误的