1、东莞市松山湖莞美学校 2016 届高三生物一轮复习教学案 Guanmei International School 主备人：龙建华 第 1 页 共 5 页 校训： 厚德 博学 乐群 担当总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析重点 1：总光合速率、净光合速率与呼吸速率的测定(三率测定)1.测定组织细胞呼吸速率的方法(1)测定组织细胞呼吸速率的装置与原理装置指标：细胞呼吸速率常用单位时间内 CO2 释放量或 O2 吸收量来表示。原理：组织细胞呼吸作用吸收 O2，释放 CO2，CO 2 被 NaOH 溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即表示呼吸速率。(2)物
2、理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。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，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟) ，其他条件均不变。注 用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则水滴移动更明显 (因其消耗 O2 量更大)。2.植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时 NaOH 溶液可吸收容器中的 CO2；在测净光合速率时 NaHCO3 溶液可提供 CO2，保证了容器内CO2 浓度的
3、恒定。(2)测定原理在黑暗条件下甲装置中的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，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的 O2 吸收速率，可代表呼吸速率。在光照条件下乙装置中的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，所以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。真正光合速率净光合速率呼吸速率。 (3)测定方法将植物(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。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。根据呼吸速率和净光合速率可
4、计算得到真正光合速率。(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。【典例 1】如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是(B)A.试管内加入的试剂是 NaOH 溶液B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定C.实验中玻璃管内的红墨水向右移动 D.该装置直接测定动物呼吸释放的 CO2 量【典例 2】.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分
5、析回答有关问题。东莞市松山湖莞美学校 2016 届高三生物一轮复习教学案 Guanmei International School 主备人：龙建华 第 2 页 共 5 页 校训： 厚德 博学 乐群 担当(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中都放入 _，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度等相同且适宜的环境中。30 min 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中放入 _。把甲、乙装置放在_。30 min 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进
6、行 30 min 后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：实验 30 min 后红墨水滴移动情况甲装置 _(填“左”或“右”)移 1.5 cm测定植物呼吸作用强度乙装置 右移 0.5 cm甲装置 _(填“左”或“右”)移 4.5 cm测定植物净光合作用强度乙装置 右移 0.5 cm(4)假设红墨水滴每移动 1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少 1 g，那么该植物的呼吸速率是_g/h；白天光照 15 h.一昼夜葡萄糖的积累量是_g( 不考虑昼夜温差的影响) 。答案 (1)NaOH 溶液 遮光 (2) NaHCO 3 溶液，装置乙作为对照 光照充足、温度等相同且适宜的环境中 (3)左 右 (
7、4)4 84重点 2：辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率1.理清净光合速率和真正光合速率内涵在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中单位时间 O2 增加量、CO 2 减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。项目 表示方法（单位时间内）净光合速率 “测定的”植物(叶片)吸收 CO2量或“实验容器内”CO 2的减少量；“植物(叶片)”释放 O2量或“容器内”O2的增加量；植物(叶片)“积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量真正光合速率 叶绿体“吸收”CO 2量；叶绿体“释放”O 2量；植物或叶绿体“产生”葡萄糖量呼吸速率(遮光条件下
8、测得) 黑暗条件下，植物 CO2释放量、O 2吸收量、C 6H12O6消耗量注：若试题以坐标曲线形式出现，如果光照强度为 0 时，CO 2 吸收量为 0，则为真正光合速率，如果光合速率数值有负值，则为净光合速率。2.通过曲线图分析总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得数据为呼吸速率( A 点)。(2)绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(3)总(真正 )光合速率净光合速率呼吸速率。(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析曲线对应点 细胞生理活动 ATP 产生场所 细胞或植物体外观表现 图示A 点只进行
9、细胞呼吸，不进行光合作用呼吸速率只在细胞质基质和线粒体从外界吸收 O2，向外界排出 CO2AB 段(不含 A、 B 点) 呼吸量光合量净 光合0 从外界吸收 O2，向外界排出 CO2B 点 光合量呼吸量净 光合0细胞质基质、线粒体、叶绿体与外界不发生气体交换东莞市松山湖莞美学校 2016 届高三生物一轮复习教学案 Guanmei International School 主备人：龙建华 第 3 页 共 5 页 校训： 厚德 博学 乐群 担当B 点之后 光合量呼吸量净 光合0从外界吸收 CO2，向外界释放 O2此时植物可更新空气(5)常考曲线分析曲线 I：总光合量曲线 II：呼吸量曲线 III：
10、净光合量（即 IIII 差值）交点 D 对应 E，此时净光合量为0，B 点为植物生长最快点。曲线 a：总光合强度曲线 b：呼吸强度ab 间差（a-b）：净光合强度或干物质量交点 F：光合强度呼吸强度（此时净光合速率等于 0，植物不能生长，相当于前一个图中的 D 点和 E 点）曲线 c：净光合强度曲线 d：呼吸强度c+d:总光合强度交点 G：净光合强度呼吸强度（此时植物仍能生长直至曲线 c 与横轴相交使得净光合量降为 0 时，才与图 2中 D、E 点相当）特别提醒：总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率呼吸速率，不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率呼吸速率，此时总光合
11、速率恰恰是呼吸速率的 2 倍。3.净(表观)光合速率与实际(总)光合速率宏观与微观水平分析m 表示 CO2 n 表示 O2【典例 3】在一定浓度的 CO2和适当的温度条件下，测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是(D)光合速率与呼吸速率相等时的光照强度/klx光饱和时的光照强度 klx光饱和时的 CO2吸收速率/mg(10 2cm2叶 h)1 黑暗条件下 CO2释放速率/mg(102cm2叶 h)1 A 植物 1 3 11 5.5B 植物 3 9 30 15A.与 B 植物相比，A 植物是在弱光照条件下生长的植物B.当光照强度超过 9 klx 时
12、，B 植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应C.当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率是 45 mg CO2/100 cm2叶hD.当光照强度为 3 klx 时，A 植物与 B 植物固定 CO2速率的差值为 4 mg CO2/100 cm2叶h【典例 4】下列关于曲线的描述，正确的是(C)东莞市松山湖莞美学校 2016 届高三生物一轮复习教学案 Guanmei International School 主备人：龙建华 第 4 页 共 5 页 校训： 厚德 博学 乐群 担当A.图 1 中，两曲线的交点对应的是净光合速率为 0 时的温度B.图 2 中，C 点对
13、所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的 CO2 量等于细胞呼吸产生的 CO2 量C.图 3 中 A、B 两点为光合速率和呼吸速率相等的点D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图 1 中 30 时 10 h 需消耗葡萄糖 15 mg【典例 5】将生长状况相同的某种植物的叶片均分成 4 等份，在不同温度下分别暗处理 1 h，再光照 1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如图数据。下列说法正确的是( B)A.该植物在 27 时生长最快，在 29 和 30 时不表现生长现象B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的 4 个温度中都是 29 C.在 27 、28 和 29 时光合作用制造的有机
14、物的量相等D.30 时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是 1 mg/h【典例 6】图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内 CO2 释放量和 O2 产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是(C)A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的 c 时与图乙的 C 时细胞中产生 ATP 的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体B.若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的 b 相当于图乙的 B 点C.图甲植物的 d 时单位时间内细胞从周围环境吸收 2 个单位的 CO2D.图乙的 A、B、C 点光合作用限制因素只有光照强度【
15、典例 7】如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化) 的操作流程及结果，据图分析回答问题：东莞市松山湖莞美学校 2016 届高三生物一轮复习教学案 Guanmei International School 主备人：龙建华 第 5 页 共 5 页 校训： 厚德 博学 乐群 担当(1)从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为_，光合速率可表示为 _。在 1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度_( 填“增强”或“减弱”、“不变”) ，实际光合作用的强度_(填“增强 ”或“减弱”、“不变”)。(2)恒定在上述_温度下，维持 10 h 光照，10 h 黑暗，该植物叶片增重最多，增重了_mg。答案 (1)X Y2X 增强 增强(2)14 30
