第3单元 微专题8 植物“三率”的判定及测定(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

该高中生物学高考复习讲义聚焦植物“三率”（总光合速率、净光合速率、细胞呼吸速率）的辨析与测定核心考点，按“内在关系-关键词判定-测定方法”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导（气体体积变化法等四种方法）、真题训练（4道典型例题）的教学环节，帮助学生突破概念混淆和实验分析难点。 讲义突出科学思维与探究实践的融合，如在气体体积变化法中，通过NaOH与NaHCO3溶液的对比实验设计，引导学生理解呼吸速率与净光合速率的测定原理，培养实验分析和逻辑推理能力。设置基础辨析、方法应用、综合计算分层练习，配合即时解析，确保高效突破考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

　　　　　　　　　植物“三率”的判定及测定 1．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 (1)内在关系 ①细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内单位体积组织的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——单位时间内单位面积叶片所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③总光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 (2)根据关键词判定 总(真正) 光合速率 净(表观) 光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2的量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量 黑暗中释放的CO2的量 “产生”或“制造”的O2的量 “释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量 黑暗中吸收的O2的量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 2.光合速率的测定方法 (1)气体体积变化法——测定气体的变化量 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、温度等物理因素引起误差，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)叶圆片称重法——测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量 ①操作示意图 ②结果分析 a．净光合速率＝(z－y)/2S(S为叶圆片面积，下同)。 b．呼吸速率＝(x－y)/2S。 c．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)不做处理，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．被截取部分的总光合速率＝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O2充足，不考虑无氧呼吸。 1．利用下图所示装置可探究某生存状态良好的绿色植物的生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸(忽略装置内其他微生物的干扰)。下列相关叙述正确的是(　　) A．若要验证该植物在光下释放O2，应将装置二和装置三分别放在黑暗和光照条件下 B．若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，应选择装置一和装置三 C．光照条件下，装置一、三中红色液滴移动的距离分别表示O2吸收量和O2生成量 D．黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移动，则该植物只进行有氧呼吸 解析：选B。装置二中是水，装置三中是CO2缓冲液，分别放在黑暗和光照条件下，变量不唯一，无法验证该植物在光下释放O2，A错误。若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，自变量是CO2的有无，装置一中的氢氧化钠溶液吸收CO2，装置三中的CO2缓冲液可提供CO2，B正确。光照条件下，装置一红色液滴移动的距离可表示O2的吸收量，装置三中红色液滴移动的距离可表示O2的释放量，C错误。黑暗条件下，若装置一中的红色液滴不移动，则该植物在装置一中只进行无氧呼吸；若装置二中的红色液滴不移动，则该植物在装置二中只进行有氧呼吸，D错误。 2．某课外小组用传感器测定了不同条件下250 mL有鱼和无鱼池水的溶氧量变化，获得下表数据。下列说法正确的是(　　) 瓶子 编号 1 2 3 4 5 条件 26 ℃ 光照 26 ℃ 黑暗 26 ℃ 光照 10 ℃ 光照 10 ℃ 黑暗 材料 池水 池水 池水＋鱼 池水 池水＋鱼 2小时 后的溶 氧量变 化/μg 0.378 －0.065 －0.758 －0.03 －0.215 A.1号瓶池水中植物光合作用产生的氧气量为0.378 μg　 B．4号瓶池水中植物不能进行光合作用 C．26 ℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136 μg D．池水中植物光合作用的最适温度为26 ℃ 解析：选C。26 ℃光照条件下，1号瓶溶氧量增加是池水中植物同时进行光合作用和呼吸作用的结果，溶氧量的增加量表示氧气的净积累量，实际氧气产生量为0.378＋0.065＝0.443 μg，A错误；4号瓶池水中植物在有光照情况下，通常会进行光合作用，产生此结果的原因可能是光合作用强度小于呼吸作用强度，B错误；根据1、3号瓶可知，26 ℃光照条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为0.378＋0.758＝1.136 μg，C正确；题表中只有10 ℃和26 ℃两个温度，无法确定池水中植物光合作用的最适温度，D错误。 3．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了下图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，在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，烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6] g/(cm2·h) (不考虑取叶圆片和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(　　) A．下午4时后将整个实验装置遮光3 h B．下午4时后将整个实验装置遮光6 h C．下午4时后在阳光下照射1 h D．晚上8时后在无光下放置3 h 解析：选A。起始干重为上午10时移走的叶圆片干重x g，从上午10时到下午4时，叶片在这6 h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重(y g)减去上午10时移走的叶圆片干重(x g) 的差值，就等于该叶圆片净光合作用产生干物质的量：(y－x) g。若要求出呼吸作用消耗干物质的量，应将叶片进行遮光处理，先假设叶片遮光处理a h后干重为z g，下午4时移走的叶圆片干重(y g)减去叶片遮光处理a h后的干重(z g)的差值，就是呼吸作用消耗干物质的量：(y－z) g。已知测得叶片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6] g/(cm2·h)，据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，得出(3y－2z－x)/6＝(y－x)/6＋(y－z)/a，计算出a＝3，A符合题意，B、C、D不符合题意。 4.某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)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。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，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2·h)。请分析并回答下列问题： (1)MA表示叶片初始质量－6 h的呼吸作用有机物的消耗量；MB表示____________________＋______________________________________－6 h的呼吸作用有机物的消耗量。 (2)若M＝MB－MA，则M表示________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)真正光合速率的计算方法是________________________________________________________________________ __________________________________。 (4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可正常进行呼吸作用。叶片B部分不做处理，既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。分析题意可知，MB表示叶片初始质量＋6 h的光合作用有机物的总产量－6 h的呼吸作用有机物的消耗量，MA表示叶片初始质量－6 h的呼吸作用有机物的消耗量，则MB－MA就是光合作用6 h的有机物的总产量(叶片的B部分中被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算真正的光合速率，即M除以时间再除以面积。 答案：(1)叶片初始质量　6 h的光合作用有机物的总产量　(2)叶片的B部分中被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量　(3)M除以时间再除以面积[或M/(截取面积×时间)]　(4)将待测叶片的相对应部分截取的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在黑暗环境中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率 学科网（北京）股份有限公司 $