2025届高三生物一轮复习课件3.18光合速率和呼吸速率的综合分析

第18讲 光合速率和呼吸速率的综合分析 课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考情分析 光合作用与细胞呼吸综合分析 2022·全国乙·T2　2022·湖南·T13　2022·福建·T10　2021·北京·T3 2020·海南·T21 1、（2024·江苏盐城模拟）某生物兴趣小组测定了不同温度条件下，棉花植株在黑暗中单位时间内O2的消耗速率以及光照条件下单位时间内O2的释放速率，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体 薄膜，消耗的场所是线粒体基质 B．20 ℃时棉花植株的总光合速率最大 C．30 ℃时棉花植株固定CO2的量是其 产生CO2量的二倍 D．40 ℃时棉花叶肉细胞光合作用酶的活性丧失，光合作用停止 C 考点一 “三率”的关系及测定 题后归纳： CO2关系：m3=m2+m1 O2关系：n3=n2+n1 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 (1)内在关系 (2)判定方法 ①根据坐标曲线判定 a.当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,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,该曲线代表总光合速率,如图乙。 ②根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 总光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量(植物)、减少量(环境) 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗) 释放量(植物)、增加量(环境) 产生量、生成量、制造量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量、增加量 产生量、生成量、制造量、合成量 5 考点一 “三率”的关系及测定 2.利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　) D A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长 B.光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动 C.光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生O2的速率相等 D.光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短 如需测出真光合作用，还需怎样处理？ 考点一 “三率”的关系及测定 题后归纳： “液滴移动法”——测定装置中气体体积变化 ①在测定了净光合速率和呼吸速率 的基础上可计算得出二者之和，即 “总光合速率”。 ②物理误差的校正：为使实验结果 精确，除减少无关变量的干扰外， 还应设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。 考点一 “三率”的关系及测定 3.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是 A.下午4时后在阳光下照射3小时再 　遮光3小时 B.下午4时后将整个实验装置遮光3小时 C.下午4时后将整个实验装置遮光1小时 D.下午4时后在阳光下照射3小时 C 考点一 “三率”的关系及测定 题后归纳： 本方法测定单位时间、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。 “叶圆片称重法”——测定有机物的变化量 4.(2023·泰州高三调研)(73练5）“半叶法”测定光合速率时，将对称叶片的一部分(甲)遮光，另一部分(乙)不作处理，并设法阻止两部分联系。光照6小时，在甲、乙截取等面积的叶片，烘干称重，分别记为a、b，光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m0，下列说法错误的是 A.若m0－a＝b－m0，则表明该实验条件下叶片的光合速率等于呼吸速率 B.本实验需阻止叶片光合产物向外运输，同时不影响水和无机盐的输送 C.忽略水和无机盐的影响，甲部分叶片可在给乙光照时剪下，进行等时 　长的暗处理 D.选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性 A 考点一 “三率”的关系及测定 题后归纳： “半叶法”——测定光合作用有机物的产生量 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 考点一 “三率”的关系及测定 5.某生物兴趣小组从龙珠湖的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10(mg·L－1)，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下(a<b<c<d<e)，温度保持不变，24 h后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量。请根据其记录数据(如下表)判断，下列选项错误的是(　　) B 光照强度/klx 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量/ (mg·L－1) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量/ (mg·L－1) 3 3 3 3 3 3 A.黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧 B.光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光照强度下植物仍然不能进行光合作用 C.当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21(mg·L－1) D.当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不再增加 考点一 “三率”的关系及测定 “黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 题后归纳： Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是 ；“白瓶”给予光照，测定的是_______________。 有氧呼吸量 净光合作用量 Ⅲ.在没有初始值的情况下，__________________________________________＝总光合作用量。 Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶中___________________________为有氧呼吸量；白瓶中__________________________为净光合作用量；二者之和为_____________。 O2的减少量(或CO2的增加量) O2的增加量(或CO2的减少量) 总光合作用量 白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量 考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 6.如图是大棚番茄在24小时测得CO2的含量和CO2的吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是 A.a点CO2释放量减少可能是由温度降低 　导致细胞呼吸强度减弱 B.番茄通过光合作用合成有机物的时间 　是c～e段 C.由P点条件变为d点，C3生成减少 D.植物干重最大的时刻是e点 B 考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 1.图1的B点、图2的B′C′段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低，_________减弱，CO2释放量减少。 2.图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照， 启动。 细胞呼吸 光合作用 3.图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度 细胞呼吸强度。 4.图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，_____供应不足，出现“光合午休”现象。 等于 CO2 题后归纳： 考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 题后归纳： 5.图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度 细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于细胞呼吸强度。 6.图1的G点、图2的 点：此时光照强度降为0，光合作用停止。 等于 I′ 7.图2 所示一昼夜密闭容器中植物 (填“能”或“不能”)正常生长，原因是___________________________________________________________ _______________________。 能 J′点低于A′点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量 16 某生物兴趣小组先将同一生长状况的某种植株均分为两组分别培养在完全培养液和只缺镁的完全培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内。置于室外(晴天)相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况，如图所示。 (1)________组是在缺镁条件下培养的植株，判断的理由是 ______________________________________________________。 (2)对于这两组植株来说，B1、B2两个点对应的光照强度又称为____________。在这一天内，B1对应的时刻________(填“等于”“早于”或“晚于”)B2对应的时刻，原因是_______________________。 Ⅱ 光照较强的时间段内，Ⅱ组的光合速率明显小于Ⅰ组的光合速率(或“光照时间段内，Ⅱ组的CO2浓度下降幅度远小于Ⅰ组的”或“24小时后，Ⅱ组的CO2浓度远高于Ⅰ组的”)　 光补偿点 晚于 随时间推移光照强度逐渐减弱，Ⅰ组含有较多的叶绿素，对光的吸收、转化能力远大于Ⅱ组 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等， 叶片有机物积累速率        （填“相等”或 “不相等”），原因是                                 。 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是                                 。 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是                                 。（答出一点即可） (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在         最大时的温度。 刷真题 明考向 （2024·全国甲·高考）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低； 温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低  不相等 温度a和c时的呼吸速率不相等 温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少 光合速率和呼吸速率差值 $$