07 第一部分 板块一 热点命题专项突破3 测定光合速率的常用方法及实验的设计技巧（Word教参）-【优化指导】2024高考生物二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

热点命题专项突破3　≡测定光合速率的常用方法及实验的设计技巧≡ [对应学生用书P26] 类型一 测定光合速率的常用方法 [方法指导] 1．装置图法 (1)将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 (2)将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 (3)根据呼吸速率和净光合速率可计算得到总光合速率。 2．叶圆片称量法 (1)方法 测定单位时间、单位面积叶片中有机物的生成量，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)。 (2)计算 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．黑白瓶法 “黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下： 规律1：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；两者之和为总光合作用量。 规律2：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。 4．半叶法 将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时两者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超过部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。 5．叶圆片上浮法 首先对叶片进行打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所用的平均时间。 6．梯度法探究影响光合作用的因素 用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。 7．红外线CO2传感器测定法 由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一定的线性关系，因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。 8．指示剂测定法 利用指示剂在参与细胞代谢的过程中颜色的变化，来判断或测量代谢的过程和方式。 [典题示范] 1．下图是探究某绿色植物光合速率的实验装置图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度相对稳定，将该装置放在20 ℃、一定光照条件下。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL。毛细管内的有色液滴在A处。30 min后，针筒的读数需要调至0.6 mL，才能使有色液滴维持在A处。下列有关叙述错误的是(　　) A．该实验过程中光合速率大于呼吸速率 B．若测定植物的实际光合速率，还需要在暗处测定呼吸速率 C．若将小烧杯中的NaHCO3溶液换成清水，则一段时间后光合作用会停止 D．若用该装置探究该植物生长的最适温度，NaHCO3溶液浓度和光照强度等都是无关变量 C　解析：针筒的读数需要调至0.6 mL，才能使有色液滴维持在A处，说明玻璃瓶内产生了多余的氧气，故实验过程中光合速率大于呼吸速率，A正确；实际光合速率等于净光合速率＋呼吸速率，实验中所测得的是净光合速率，因此还要在暗处测定呼吸速率，B正确；将小烧杯中的NaHCO3溶液换成清水，则装置中的CO2浓度下降，光合速率也下降，但当光合速率等于呼吸速率时，植物既不从外界吸收CO2也不向外界释放CO2，此时植物仍进行光合作用，C错误；若用该装置探究该植物生长的最适温度，则温度属于自变量，其他条件，如NaHCO3溶液浓度和光照强度等都是无关变量，D正确。 2．某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定c瓶中水内氧含量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度，经24小时取出，测两瓶氧气含量，结果如图所示。则24小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是(　　) A．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶 B．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶 C．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v) mol/瓶 D．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v) mol/瓶 D　解析：根据题意可知，a瓶生物在黑暗条件下仅能进行有氧呼吸，故24小时生物进行有氧呼吸消耗的氧气量为(w－v) mol/瓶，A、C错误；b瓶生物在光照条件下，氧气的增加量为(k－w) mol/瓶，即为瓶内生物24小时进行光合作用和有氧呼吸净积累的氧气量(