2020版高考生物一轮复习高考提分微课（二）课件（苏教版）.pptx

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1、高考提分微课(二),-2-,总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定 一、关于总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析 1.总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系 (1)黑暗条件下的绿色组织或非绿色组织,只进行细胞 呼吸,测得数据为呼吸速率(如下图中的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。,-3-,(4)对各点(段)光合作用和细胞呼吸的分析,-4-,黑暗条件下,细胞不进行光合作用,只进行细胞呼吸。细胞呼吸消耗O2物质的量等于CO2的释放量。 在较弱光照强度下,细胞呼吸速率大于光合作用速率,细

2、胞表现为吸收O2释放CO2。 在光补偿点时,细胞呼吸速率等于光合作用速率,细胞表现为既不吸收气体,也不放出气体。光合作用产生的O2全部被线粒体吸收,细胞呼吸产生的CO2全部被叶绿体吸收。 在较强光照强度下,光合作用速率大于细胞呼吸速率,细胞表现为吸收CO2释放O2。,-5-,(5)常考曲线分析,-6-,-7-,-8-,注意:总光合作用速率曲线与细胞呼吸速率曲线的交点表示,光合作用速率=细胞呼吸速率,但不要认为净光合作用速率曲线与细胞呼吸速率曲线的交点也表示光合作用速率=呼吸作用速率,此时总光合作用速率恰恰是细胞呼吸速率的2倍。,-9-,典例1(2017北京理综)某植物光合作用、呼吸作用与温度的

3、关系如下图。据此,对该植物生理特性理解错误的是 ( ),-10-,A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B.净光合作用的最适温度约为25 C.在025 范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D.适合该植物生长的温度范围是1050 ,答案,解析,-11-,2.净(表观)光合速率与总(真正)光合速率的微观水平分析注m1,m2表示单位时间内CO2的消耗量;n1,n2表示单位时间内O2的产生量。 (1)呼吸速率 用CO2表示:m1,即线粒体释放CO2的量或“黑暗”条件下细胞或植物体释放CO2的量。 用O2表示:n1,即线粒体吸收O2的量或“黑暗”条件下细胞或植物体从外界吸收的O2的量。,-

4、12-,(2)总光合速率 用CO2表示:m1+m2,即叶绿体利用CO2或固定CO2总量(为细胞呼吸量与净光合作用量之和)。 用O2表示:n1+n2,即叶绿体产生O2的总量(为细胞呼吸量与净光合作用量之和)。,-13-,典例2图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系,图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断,下列说法错误的是(注:不考虑无氧呼吸)( )A.图甲中A点对应的纵坐标的数值可用图乙中的m2或n2表示 B.在图甲中的A点时,图乙中不存在的过程是m3、m4、n3、n4 C.在图甲中C点时,图乙中不存在的过程是m2、m3、n2、n3 D.图甲中E点以后,图乙中

5、n4不再增加,其主要原因是m1值太低,答案,解析,-14-,二、总光合速率、净光合速率、呼吸速率的测定 1.气体体积变化法测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积(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,以保证容器内CO2浓度的恒定。,-15-,(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

6、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。 总(真正)光合速率=净光合速率+呼吸速率。,-16-,(3)测定方法 将植物(甲装置)置于黑暗中一定的时间,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)置于光下相同时间,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计算得到总(真正)光合速率。 (4)物理误差的校正:为减小气压、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。,-17-,典例3某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置若干组,室温25 下进

7、行了一系列的实验,下列有关叙述错误的是( )注装置内氧气充足,不考虑无氧呼吸。 A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小 B.若要测真正光合强度,需另加设一装置遮光处理,X溶液为NaOH溶液 C.若X溶液为清水并给予光照,光合作用强度大于细胞呼吸强度时,液滴右移 D.若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,液滴左移,答案,解析,-18-,2.“黑白瓶”测透光、不透光两瓶中氧气的剩余量 “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。“黑白瓶”试题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题。一般规律如下: 总

8、光合作用量(强度)=净光合作用量(强度)+有氧呼吸消耗量(强度); 在有初始值的情况下,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,二者之和为总(真正)光合作用量; 没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有量-黑瓶中测得的现有量=总(真正)光合作用量。,-19-,A.水深1 m处白瓶中水生植物24 h制造的氧气为3 g/m3 B.水深2 m处黑瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原 C.水深3 m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体 D.水深4 m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用,典例4下表是采用黑白瓶

9、(不透光瓶和可透光瓶)测定夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24 h后平均氧浓度,并比较计算后的数据。下列有关分析正确的是 ( ),答案,解析,-20-,3.“半叶法”测光合作用有机物的产生量 半叶法的原理:植物进行光合作用形成有机物,而有机物的积累可使叶片单位面积的干重增加,但是,叶片在光下积累光合产物的同时,还会通过输导组织将同化物运出,从而使测得的干重积累值偏低。为了消除这一偏差,必须将待测叶片的一半遮黑,测量相同时间内叶片被遮黑的一侧单位面积干重的减少值,作为同化物输出量(和呼吸消耗量)的估测值。,“改良半叶法”采用烫伤、环割或化学试剂处理等方法来损伤叶柄韧皮部活细胞,以防止光合

10、产物从叶中输出(这些处理几乎不影响木质部中水和无机盐向叶片的输送),仅用一组叶片,且无须将一半叶片遮黑,就能达到实验目的,既简化了实验过程,又提高了测定的准确性。,-21-,典例5某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率,做了如下图所示实验。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/(cm2h)(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响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( ),-22-,A.下午4时后将整个实验装置遮光3 h B.下午4时后将

11、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,答案,解析,-23-,典例6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/(dm2h)。请分析回答下列问题。,(1)MA表示6 h后叶片初始质量-呼吸作用有机物的消耗量;MB表示6 h后 + -细胞呼吸有机物的消耗量。 (2)若M=MB-MA,则M表示

12、 。 (3)请写出总光合速率的计算方法。(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。,-24-,答案: (1)叶片初始质量 光合作用有机物的总产量 (2)B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量 (3)M除以截取面积,再除以时间,即M/(截取面积时间)。 (4)将从测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开,一部分立即烘干称重,另一部分在黑暗中保存几小时后再烘干称重,根据两部分干重差即可计算出叶片的呼吸速率。 解析: 叶片A遮光,不能进行光合作用,但可照常进行细胞呼吸。叶片B不做处理,既能进行光合作用,又可以进行细胞呼吸。分析题意可知,MB表示6 h后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-细胞呼吸有机物的消耗量,MA表示6 h后叶片初始质量-细胞呼吸有机物的消耗量,则MB-MA就是光合作用6 h有机物的总产量(B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算净光合速率,即M除以截取面积,再除以时间。,