专题二 素养提升课一 光合作用的“三率”-【创新教程】2024高考生物总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

1．“三率”的判定及其关系 (1)判定方法 (2)相关计算 植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：①光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。 ②光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2吸收量＋细胞呼吸CO2释放量。 ③光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。 (3)图析“三率”的关系 说明：A点：只进行细胞呼吸。 AB段(不包括A、B点)：光合速率<呼吸速率。 B点(光补偿点)：光合速率＝呼吸速率。 BC段(不包括B点)：光合速率>呼吸速率。 C点对应的光照强度为光饱和点。 　光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 [例1]　已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图为该植物在恒温30 ℃、CO2浓度适宜时光合速率与光照强度的关系，下列叙述错误的是(　　) A．光照强度突然由B点变化为D点对应光照强度时，叶肉细胞中C3的含量降低 B．若将CO2浓度降低，则叶绿体中NADPH含量增加，D点向左下方移动 C．D点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D．将温度调节到25 ℃(其他条件不变)，图中A点将向上移动，B点将向右移动 [解析]　光照强度突然由B点变化为D点对应光照强度时，叶肉细胞中光反应产生的ATP和NADPH增多，C3的还原速率增加，而短时间内C3的生成速率不变，故C3含量减少，A正确；若将CO2浓度降低，则生成的C3减少，C3还原消耗的NADPH减少，叶绿体中NADPH含量增加，CO2浓度降低会使光合速率减慢，达到最大光合速率所需的光照强度减小，D点向左下方移动，B正确；D点时，叶肉细胞既进行细胞呼吸又进行光合作用，此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确；将温度调节到25 ℃，光合速率增大，呼吸速率减小，A点将向上移动，B点将向左移动，D错误。 [答案]　D [例2]　(2023·广东模拟)如图表示叶面积指数与光合产物实际量、呼吸量等的关系(叶面积指数是指植物单位面积中叶面积的数量，此数量越大，表示叶片交叉程度越大)。请据图回答问题：图中曲线1、2、3及D点的生物学意义依次表示(　　) A．光合作用实际量、呼吸作用量、干物质量；植物的净光合作用等于零 B．光合作用实际量、干物质量、呼吸作用量；植物的净光合作用等于零 C．干物质量、光合作用实际量、呼吸作用量；植物的净叶面积指数光合作用大于零 D．呼吸作用量、光合作用实际量、干物质量；植物的净光合作用小于零 [解析]　植物正常生长，总光合量要大于呼吸量。随叶面积指数增大，叶片交叉程度越大，呼吸量越大，净光合作用越小，到一定程度，光合作用强度与呼吸作用强度相等，净光合作用等于零。因此曲线1是总光合量(光合作用实际量)，曲线3是呼吸量，曲线2是干物质量(即净光合量，是总光合量与呼吸量之差)，D点代表植物的净光合量等于零，B正确。 [答案]　B 2．“三率”的实验测定 (1)气体体积变化法——测定气体的变化量 注：装置内氧气充足，不考虑无氧呼吸。 ①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。 ②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 ③总光合速率＝净光合速率＋有氧呼吸速率。 ④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 (2)叶圆片称量法 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 ＝(x＋z－2y)/2S。 (3)半叶法——测定光合作用有机物的制造量 ①测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止物质转移。在适宜光照下照射6 h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。 ②计算：设被截取部分初始干重为M。 a．被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/6。 b．被截取部分的净光合速率＝(MB－M)/6。 c．被截取部分的真正光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(MB－MA)/6。 (4)黑白瓶法——测水中溶氧量的变化 注：瓶中氧气充足，不考虑无氧呼吸。 (5)叶圆片上浮法——定