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文档简介
2022高考一轮复习专题08光合作用与呼吸作用的综合应用讲考纲考情讲核心素养构思维导图知识总结核心突破例题精讲内容导航目录contents213光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与细胞呼吸的相关曲线光合作用与细胞呼吸的相关题型2探究:光合速率的测定讲考纲考情1.最新考纲(1)光合作用与细胞呼吸的综合应用Ⅱ(2)实验:光合速率的测定2.最近考情2021全国乙卷(29)、2020全国卷Ⅰ(30)2020全国卷Ⅲ(29)、2019全国卷Ⅰ(3、29)2019全国卷Ⅱ(31)、2018全国卷Ⅰ(30)2018全国卷Ⅱ(30)、2018全国卷Ⅲ(29)2017全国卷Ⅰ(30)、2017全国卷Ⅱ(29)、2017全国卷Ⅲ(2)讲核心素养1.生命观念——结构与功能观:叶绿体和线粒体的结构与功能相适应;物质与能量观:光合作用和细胞呼吸过程中能量的变化2.科学思维——分类与比较:比较光合作用和细胞呼吸的异同
分析与综合:通过曲线图分析“三率”之间的关系3.科学探究——实验设计与结果分析:探究光合速率的测定方法4.社会责任——社会应用:光合作用和细胞呼吸的原理在生产中的应用构思维导图光合作用与细胞呼吸的联系01核心突破例题精讲【例题】(2021·河南高一月考)下列关于光合作用与呼吸作用的关系,叙述正确的是(C)A.甲乙分别表示叶绿体和线粒体,且一定为高等植物B.绿色植物光合作用利用的CO2全部来自于有氧呼吸C.高等植物细胞将光能转化为化学能一定与甲有关D.乙合成的ATP一定用于光合作用的暗反应阶段核心突破例题精讲【答案】C【解析】A.甲可利用CO2,为叶绿体;乙可利用O2,为线粒体。该植物不一定是高等生物,如有些低等植物中的蕨类等也有叶绿体与线粒体,A错误;B.绿色植物光合作用利用的CO2来自有氧呼吸和外界环境,B错误;C.高等植物光能转变为化学能依靠叶绿体,即光合作用一定与甲有关,C正确;D.呼吸作用合成的ATP一定不会给光合作用,D错误。故选C。知识总结(一)各种元素的联系【科学思维】思考:H2O中的H和O还能有哪些联系?知识总结(二)[H]和ATP的联系【科学思维】比较项目来源去路[H]光合作用产生于光反应中水的光解用于暗反应中C3的还原有氧呼吸产生于第一、二阶段消耗于第三阶段,与O2结合生成H2OATP光合作用产生于光反应阶段,其中的能量来自光能主要用于暗反应过程中C3的还原(仅在叶绿体中使用)有氧呼吸三个阶段均能产生,但第三阶段相对较多用于各项生命活动知识总结(三)能量的联系【科学思维】光能ATP中活跃的化学能糖类中稳定的化学能热能ATP中活跃的化学能用于各项生命活动光反应细胞呼吸暗反应(2021·天津高三三模)下图表示植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中氢元素的转移途径,相关叙述不正确的是(B)A.过程①④在生物膜上进行B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中C.植物体光补偿点时,叶肉细胞内的过程③④中合成的ATP少于过程①合成的ATPD.过程①②③④都有能量的转化变式训练【答案】B【解析】A.过程①光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行,④有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,A正确;B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①光反应释放到环境中,环境中的氧可通过④有氧呼吸第三阶段转移到细胞呼吸的产物H2O中,中间不经过②③,B错误;C.植物体光补偿点时,整体植株的光合作用等于呼吸作用,但植物的非绿色组织只能进行呼吸作用不能进行光合作用,故叶肉细胞的光合作用应大于自身的呼吸作用,即③④中合成的ATP少于过程①合成的ATP,即使不是在光补偿点,植物通过光反应产生的ATP的能量也应大于有机物中的能量,更大于有机物氧化分解产生的ATP的能量,C正确;D.过程①②③④不仅有物质的变化过程也伴有能量的转化,D正确;故选B。变式训练光合作用与细胞呼吸的相关曲线02核心突破例题精讲【例题】(2021·汪清县汪清第六中学高三一模)下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示夏季某一天24小时的温度、某植物的真正光合速率、净光合速率的变化,以下分析错误的是(B)A.图中曲线Ⅲ在a点上升的原因是温度下降,细胞呼吸减弱B.图中曲线Ⅲ在12点左右d点下降的原因是温度过高,气孔关闭C.叶肉细胞在图中的c、e两点的光合速率大于呼吸速率D.与d点相比,e点ATP的含量下降,C3还原的速率下降核心突破例题精讲【答案】B【解析】据图分析可知,曲线Ⅲ在a点上升的原因是夜间温度下降,细胞呼吸减弱,二氧化碳释放量减少造成的,A正确;B.曲线中12点左右是植物的光合速率并没有下降,可能的原因是呼吸作用较光合作用增强更明显,对照净光合速率下降,B错误;C.图中c、e两点整个植株的净光合速率为0,由于植物体内有许多细胞不能进行光合作用,却要进行呼吸作用消耗有机物,所以叶肉细胞中的光合速率大于呼吸速率,C正确;D.与d点相比,e点光照减弱,光反应减弱导致ATP的含量下降,C3还原的速率下降,D正确。故选B。知识总结(一)“三率”曲线【科学思维】净光合速率=总光合速率-呼吸速率
(表观)(实际、真正)
O2产生量>
O2消耗量CO2固定量>
CO2产生量有机物产生量>有机物消耗量(O2吸收量)<(CO2释放量)(负积累量)有机物积累量CO2吸收量有机物:CO2:O2:<O2释放量<
注意:其中的释放量是指释放到外界的量,而吸收量是指从外界吸收的量。(制造量)(消耗量)(制造量)(制造量)知识总结(CO2浓度)光(CO2)补偿点净光合(总)光(CO2)饱和点注:虚线表示阴生植物(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结A点:只进行细胞呼吸,OA的距离表示呼吸速率;(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结AB段:光合速率<呼吸速率,净光合速率<0,植物不能正常生长,甚至死亡;对外表现为:吸收O2,释放CO2;(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结B点:称为光补偿点,此光照强度下光合速率=呼吸速率,净光合速率=0,植物只生存,不生长;对外表现为:既不吸收O2,
也不释放C02;(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结BC段:光合速率>呼吸速率,净光合速率>0,植物能正常生长;对外表现为:吸收C02,释放02;(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结C点:该点纵坐标读数表示最大净光合速率。该点之后不再受横坐标因素(光照强度)影响,而受C02浓度和温度等的限制。(一)“三率”曲线【科学思维】知识总结E点:称为光饱和点,其含义为:
达到最大光合速率时所对应的最小光照强度。(一)“三率”曲线【科学思维】【知识拓展】变式曲线
注意:CO2浓度要达到一定数值才能进行暗反应。(2021·上海高二二模)其他条件适宜情况下,光照强度对水稻植株CO2吸收量(释放量)的影响如图所示。下列有关叙述正确的是(C)A.b点时,叶肉细胞中光合作用强度等于呼吸作用强度B.在C点时突然降低光照强度,短时间内C3含量会降低C.a点时,产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体D.适当升高温度和二氧化碳浓度,c点将向右上方移动变式训练【答案】C【解析】A.b点时,水稻植物体光合作用强度等于呼吸作用强度,但针对叶肉细胞而言,叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,A错误;B.在c点时突然降低光照强度,短时间内光反应产生的ATP和[H]减少,C3还原受阻,而C3的生成速率不变,故C3含量会升高,B错误;C.a点时,光照强度为0,只进行呼吸作用,产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体,C正确;D.该实验是适宜温度条件下进行,适当升高温度,酶的活性降低,光合速率减弱,c点将向左下方移动,D错误。故选C。变式训练知识总结(二)夏季晴朗的一天CO2量的变化【科学思维】a点:2-4时,CO2释放量减小;(原因:温度降低,呼吸作用减弱)b点:6时左右,开始进行光合作用;(现象:日出)知识总结c点:7时左右,光合速率=呼吸速率;
(此时的光照强度对应:光补偿点)(二)夏季晴朗的一天CO2量的变化【科学思维】知识总结d点:12时左右,光合作用减弱;
(直接原因:部分气孔关闭,CO2吸收量减少)(间接原因:光照过强,温度过高)午休现象(二)夏季晴朗的一天CO2量的变化【科学思维】知识总结ce:7-18时,光合速率>呼吸速率;e点:18时左右,光合速率=呼吸速率,有机物积累量最大;
(此时的光照强度对应:光补偿点)(二)夏季晴朗的一天CO2量的变化【科学思维】知识总结eg:18时以后,光合速率<呼吸速率,f点后只进行细胞呼吸。
(其中f点的现象为:日落)(二)夏季晴朗的一天CO2量的变化【科学思维】(2021·浙江绍兴市·高一期末)在春末晴朗白天,测定某蔬菜基地中大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用速率(总光合作用速率与细胞呼吸速率之差),结果见图(假设塑料大棚外环境条件相同;植株大小一致、生长正常,栽培管理条件相同),以下说法错误的是(B)A.曲线a中,与11时相比,13时植株叶绿体内三碳酸相对含量减少B.曲线b中,在6时和18时植株中有机物含量大致相等C.曲线b的峰值低于曲线a,其中两个主要决定因素是光照强度和空气中CO2含量D.曲线c高于曲线b,原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP和NADPH用于三碳酸还原变式训练【答案】B【解析】A.在曲线a中,与11时相比,13时植物光合速率减慢的主要原因是气孔关闭,CO2供应不足,CO2被C5固定形成的C3减少,而短时间内C3消耗量不变,导致C3含量减少,A正确;B.曲线b中,6时至18时于净光合速率大于0,故在18时植株中有机物含量高于6时,B错误;C.曲线a不覆盖,曲线b全天盖膜,盖膜会导致光照强度和空气中CO2含量降低,使曲线b的峰值低于曲线a,C正确;D.曲线c覆盖,并且白天还补充光照,补充光照能使光反应增强,叶绿体产生更多的ATP和NADPH用于三碳酸还原,导致曲线c高于曲线b,D正确。故选B。变式训练知识总结MA:光合速率<呼吸速率A:光合速率=呼吸速率AB:光合速率>呼吸速率B:光合速率=呼吸速率BN:光合速率<呼吸速率(三)密闭环境下,一昼夜CO2的变化【科学思维】知识总结如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加;如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变。(三)密闭环境下,一昼夜CO2的变化【科学思维】【知识拓展】变式曲线MA:光合速率<呼吸速率A:光合速率=呼吸速率AB:光合速率>呼吸速率B:光合速率=呼吸速率BN:光合速率<呼吸速率【知识拓展】变式曲线如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加;如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变。(2021·广东广州市·华南师大附中高三三模)将生长状况一致的番茄苗均分为两组,一组正常培养,一组在缺镁条件下培养,然后移入相同的两个密闭玻璃容器中并置于室外(晴天),测定容器中一天CO2浓度的变化,结果如下图。据此可推断(C)A.Ⅰ组为缺镁培养组、Ⅱ组为正常组 B.番茄苗在A1、A2点开始光合作用C.B2点时番茄苗氧气净吸收量为0 D.该条件下两组植物苗能持续正常生长变式训练【答案】C【解析】A.缺镁条件下的光合速率相对低于完全培养液中的植物,由图可知,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,故判断Ⅱ组是缺镁条件下的,A错误;B.CO2浓度在A1、A2点开始下降,但是其变化率为0,明此时既不吸收也不释放CO2,光合作用和呼吸作用相同,不是此时才开始光合作用,B错误;C.B2点和A1、A2点一样,变化率为0,说明此时既不吸收也不释放CO2,则氧气的净吸收量为0,C正确;D.Ⅱ组C2点的CO2浓度高于初始值,说明无法完成有机物的积累,植物无法正常生长,D错误。故选C。变式训练【知识拓展】(一)植株和叶肉细胞中的“光合速率=呼吸速率”1.当植株(叶片)中的光合速率=呼吸速率时,叶肉细胞中的中的光合速率>呼吸速率;2.当叶肉细胞中的光合速率=呼吸速率时,植株(叶片)中的中的光合速率<呼吸速率;(原因:植株和叶片中有一些细胞是不能进行光合作用的,如
根细胞、叶片的表皮细胞等非绿色部分。)途径具体方法和注意事项延长光照时间夜间适当补充光照:最好选择日光灯间隔照射,时间不能太长,保证经济效益增大光合面积合理密植:种群距离要适度,避免植物相互遮光造成减产间作、套种:要选择合适的两种作物,减少竞争导致的减产提高光合速率提高CO2浓度:如适当通风、施用农家肥合理施肥:如农家肥和化肥配合使用,还要避免施肥过度造成“烧苗”提高净光合速率适当增大昼夜温差:白天适当升温;夜间适当降温,增加有机物的积累量【知识拓展】(二)提高大棚内农作物产量的途径(2021·湖北高三其他模拟)农业生产中,农民会采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施不能达到增产目的的是(C)A.棉花长到一定高度,农民会将棉花下部衰老的叶片去掉B.将种植在华北地区的油菜引种到适宜油菜生长的吐鲁番地区C.早春,在CO2含量相对较髙的早晨通风,增加温室中CO2含量D.对玉米合理密植,并在生长旺盛阶段浇水、施肥变式训练【答案】C【解析】A.将棉花下部不能进行光合作用的老叶片去掉,对光合作用影响不大,但会降低呼吸消耗,能达到增产的目的,A正确;B.吐鲁番地区光照时间长,昼夜温差大,因此光合作用增强,呼吸作用减弱,使产量提高,B正确;C.早春温度较低,尤其是早晨,虽然能提高温室CO2含量,但温度对光合作用的影响更大,C错误;D.玉米合理密植利于增产,浇水、施肥可提供玉米生长发育所需的水分和矿质元素,也利于增产,D正确。故选C。变式训练光合作用与细胞呼吸的相关题型03核心突破例题精讲【例题】(2021·安徽蚌埠市高三模拟)下图甲为光照强度对小麦光合速率影响的曲线图,图乙是小麦叶肉细胞的部分代谢过程。据图分析,下列说法错误的是(C)A.图乙中物质A产生场所是叶绿体类囊体薄膜,消耗场所是线粒体内膜B.图甲中b点对应的光照强度可使叶肉细胞处于图乙所示的生理状态下C.图乙中线粒体产生的ATP可用于叶肉细胞对物质A和物质B的运输D.光照强度为600Klx时,小麦固定CO2的速率为23umol/(㎡·s)核心突破例题精讲【答案】C【解析】A.图乙中物质A为氧气,产生场所在叶绿体类囊体薄膜,在有氧呼吸过程中在线粒体内膜被消耗,A正确;B.图甲中的b点对于植物来说光合速率等于呼吸速率,但由于植物不是全部细胞都在进行光合作用,所以叶肉细胞的光合作用需要平衡植物所有细胞的呼吸作用,则在叶肉细胞内部应该光合速率大于呼吸速率,符合图乙所示的生理状态,B正确;C.物质A和物质B都是气体,其运输不需要消耗ATP,C错误;D.图甲中可以看出600Klx时,植物吸收CO2的速率即净光合速率为17umol/(㎡·s),呼吸速率为5umol/(㎡·s),因此固定CO2的速率即真光合速率为17+5=23umol/(㎡·s),D正确。故选C。【例】如图为甘蔗某一叶肉细胞内的一系列反应过程,下列说法错误的是(D)
A.过程①中叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光B.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]C.过程②发生在叶绿体基质中,过程③发生在细胞质基质和线粒体中D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加知识总结(一)过程类【生命观念】【答案】D【解析】A.本题考查细胞呼吸和光合作用的能量代谢。根据题意和图示分析可知,过程①表示光合作用中的光反应阶段,叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,A正确;B.过程①中,水光解产生[H],过程②是暗反应阶段,消耗[H];过程③是细胞呼吸有氧呼吸的第一、二阶段产生[H],在第三阶段与氧气结合生成H20,因此③既产生也消耗[H],B正确;C.过程②发生在叶绿体基质中,过程③发生在细胞质基质和线粒体中,C正确;D.甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的,仅叶肉细胞内光合作用大于细胞呼吸,不能判断甘蔗的干重一定会增加,D错误。故选D。知识总结(一)过程类【生命观念】【例】下图是光照强度与光合速率关系图,下列说法错误的是(D)A.当光照强度<A时,光合速率<呼吸速率B.当光照强度=A时,呼吸作用释放出的
CO2=光合作用同化的CO2C.当A<光照强度<B时,植物叶片吸收CO2D.B点以后,限制光合作用的因素包括光照强度、温度、二氧化碳浓度等知识总结(二)曲线分析类【科学思维】【答案】D【解析】A.依题意并结合图示分析可知:当光照强度<时,CO2的放出量大于零,不吸收CO2,说明光合速率<呼吸速率,A项正确;B.当光照强度=A时,CO2的放出量等于吸收量,即呼吸作用释放出的CO2=光合作用同化的CO2,B项正确;C.当A<光照强度<B时,CO2的吸收量随光照强度的增加而增加,没有CO2放出,说明植物叶片吸收CO2,C项正确;D.B点以后,CO2的吸收量不再随光照强度的增加而增加,说明限制光合作用的因素不是光照强度,而是温度、CO2浓度等,D项错误。故选D。知识总结(二)曲线分析类【科学思维】知识总结(三)点的移动类【科学思维】若因某条件改变使呼吸速率下降,其他条件不变,则:A点上移,B点左移,C点上移;
A点:取决于呼吸速率↓
解析B点:总光合速率=呼吸速率
↓
↓
C点:净光合速率=总光合速率-呼吸速率
↑
不变
↓情境一知识总结(三)点的移动类【科学思维】情境二若呼吸速率基本不变,非横坐标因素的改变使总光合速率下降时(如缺镁),A点不移,B点右移,C点左下移。
A点:取决于呼吸速率不变
B点:总光合速率=呼吸速率解析
↓↑
不变
上下:净光合速率=总光合速率-呼吸速率C点↓
↓不变左右:光饱和点(取决于总光合速率)
↓
↓知识总结【例】已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,下图表示25℃时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点A、B、D移动方向分别为(D)A.下移、右移、下移B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移D.上移、右移、上移思考:C点如何移动?(左上移)(三)点的移动类【科学思维】【答案】D【解析】根据题意可知:温度从25℃提高到30℃后,光合速率减慢,呼吸速率加快。图中A点代表呼吸速率,现呼吸速率加快,故A点上移;B点呼吸速率等于光合速率,现呼吸速率加快,光合作用减慢,故B点右移;D点表示最大光合速率,现光合速率减慢,故D点上移。故选D。知识总结(三)点的移动类【科学思维】知识总结【例】下图是通过某装置测量的在不同光照强度下,通过计算而绘制的光照强度与CO2相对量曲线图。如要装置内的植物的干质量在0-24h内始终不低于
0h前,理论上一天最多能暗处理(A)
小时小时
小时小时
(四)计算类【科学思维】知识总结【答案】A【解析】设黑暗处理时间为x,则光照时间为24-x,如图所示:∴据题意:(24-x)h的净光合速率减去xh
的呼吸速率需>0。又∵图示可知:呼吸速率=0.4,最大净光合速率=0.6∴0.6(24-x)-0.4x>0x<14.4(24-x)光照x黑暗(四)计算类【科学思维】知识总结【例】下图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系,S1、S2、S3表示所在部位的面积,下列说法中不正确的是(D)A.S1+S3可表示玉米呼吸作用消耗的有机物量B.S2+S3可表示玉米光合作用产生的有机物总量C.S2-S1表示玉米光合作用有机物的净积累量D.若植株缺Mg,则B点右移,D点右移(五)面积类【科学思维】知识总结【答案】D【解析】此区间内总呼吸量:S1+S3此区间内总光合量:S2+S3
此区间内净积累量:S2-S1∵净光合量=总光合量-呼吸量
=(S2+S3)-(S1+S3)=S2-S1(五)面积类【科学思维】(2021·浙江模拟)在光照恒定、最适温度条件下,某研究小组用甲图的实验装置测量1小时内密闭容器中CO2的变化量,绘成曲线如乙图所示。下列叙述错误的是(B)A.a~b段,叶绿体中ADP从基质向类囊体膜运输B.该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为50ppmCO2/minC.适当提高温度进行实验,该植物光合作用的光饱和点将下降D.若第10min时突然黑暗,叶绿体基质中三碳酸的含量将增加变式训练【答案】B【解析】A.a~b段二氧化碳含量在下降,说明植物同时进行光合作用和呼吸作用,叶绿体中ADP从基质向类囊体膜运输,A正确;B.真光合速率=净光合速率+呼吸速率,由ab段可以计算出净光合速率=(1680−180)/30=50ppmCO2/min,由bc段可以计算出呼吸速率=(600−180)/30=14ppmCO2/min,因此真光合速率平均为64ppmCO2/min,B错误;C.题干中提出,该实验在最适温度条件下进行,因此适当提高温度进行实验,光合速率下降,导致该植物光合作用的光饱和点将下降,C正确;D.若第10min时突然黑暗,导致光反应产生的ATP和[H]含量下降,抑制暗反应中三碳化合物的还原,导致叶绿体基质中3-磷酸甘油酸的含量将增加,D正确。故选B。变式训练探究:光合速率的测定04核心突破例题精讲【例题】(2021·重庆市实验中学高三三模)研究小组同学研究某湖泊中X深度水层中,生物的光合作用和有氧呼吸,设计了如下操作:①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c,并将a用不透光的黑布包起来;②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水,并测定c瓶中水的溶氧量;③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中,24小时后取出;④测定a、b两瓶中水的溶氧量,三个瓶子的测量结果如图所示。则以下对24小时内X深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析,正确的是(A)A.光合作用产生的氧气量为(k-v)mol/瓶B.光合作用产生的氧气量为(k-w)mol/瓶C.有氧呼吸消耗的氧气量为(k-v)mol/瓶D.有氧呼吸消耗的氧气量为vmol/瓶核心突破例题精讲【答案】A【解析】分析操作步骤可知,c瓶为对照,测量的是实验前每瓶中的溶氧量,即原溶氧量=wmol/瓶;a瓶用不透光的黑布包起来,其内生物只能进行呼吸作用,测量的值为原溶氧量与有氧呼吸消耗的氧气量之差,即有氧呼吸消耗的氧气量=(w-v)mol/瓶;b瓶内的植物能进行光合作用,同时能进行呼吸作用,测量的结果为净光合作用产生的氧气量=光合作用产生氧气量―呼吸作用消耗的氧气量,那么光合作用产生氧气量=净光合作用产生的氧气量+呼吸作用消耗的氧气量=k-w+(w-v)=(k-v)mol/瓶。A、B.b瓶既进行有氧呼吸又进行光合作用,而a和b两瓶有氧呼吸强度相等,则光合作用产生氧气量=净光合作用产生的氧气量+呼吸作用消耗的氧气量=k-w+(w-v)=(k-v)mol/瓶,A正确、B错误。C、D.根据以上分析已知,c瓶中的含氧量即为初始含氧量,a瓶用不透光的黑布包起来,则只能进行有氧呼吸,因此有氧呼吸消耗的氧气量为(w-v)mol/瓶,CD错误。故选:A。知识总结1.NaHCO3溶液作用:保证容器内CO2浓度的恒定;2.测定指标:O2的释放量(吸收量)
(单位时间内有色液滴右/左移的体积)3.条件:有光4.误差:测量值(净光合)<实际值(总光合)
(原因:呼吸作用消耗了部分O2)注意:右移取正值(光合>呼吸),左移取负值(光合<呼吸)(一)有色液滴法【科学探究】【知识拓展】总光合速率的测定
将上述装置放在黑暗条件下,液滴单位时间内左移的距离即为呼吸速率,与净光合速率相加就能算出总光合速率。有色液滴毛细管绿色植物NaHCO3有光(净光合)有色液滴毛细管绿色植物NaHCO3(或者NaOH)黑暗(呼吸)【知识拓展】装置模型注意:若设置校正装置,则可将绿色植物换成死亡的植物。(2021·湖北高三其他模拟)如图为某兴趣小组探究绿色植物生理作用所用到的实验装置,I所给的条件有:①遮光;②适宜光照;Ⅱ烧杯中的物质有;③NaOH溶液;④CO2缓冲液;⑤蒸馏水,当呼吸作用以葡萄糖为底物时(不考虑产乳酸的呼吸),下列实验没计方案不能达到目的是(B)A.实验一①③,实验二②④,探究叶绿体内氧气的释放速率B.实验一①③,实验二①④,探究植株可能进行的呼吸类型C.实验一②③,实验二②④,验证CO2是植物光合作用的原料D.实验一①③,实验二①⑤,探究有氧呼吸和无氧呼吸消耗糖的比例变式训练【答案】B【解析】A.实验一①③遮光处理下,植物进行呼吸作用,NaOH溶液吸收呼吸产生的CO2,有色液滴的移动代表O2的消耗速率,即代表呼吸速率,故实验一①③测定呼吸速率,实验二②④适宜光照下,植物进行呼吸作用和光合作用,CO2缓冲液维持环境中CO2的稳定,有色液滴的移动代表O2的释放速率,故实验二②④测定植物的净光合速率,即测定叶绿体的O2
释放量实际是测定真光合作用,将实验①③和②④的数据相加即为真光合作用速率,A不符合题意;B.探究呼吸作用的类型必需排除光合作用的干扰,所以要遮光,自变量为有无
O2,故必须设置为一组有氧,一组无氧,而实验一①③中NaOH溶液吸收CO2,实验二①④中CO2缓冲液维持CO2的稳定,不能有效设置成有氧和无氧两个组,不能探究植株的呼吸类型,B符合题意;C.实验一②③中NaOH溶液吸收CO2,实验二②④中CO2缓冲液维持CO2的稳定,两组实验的自变量为有无CO2,在排除光照的干扰下,通过有无CO2的可以探究光合作用需要CO2,C不符合题意;D.实验一①③中NaOH溶液吸收CO2,有色液滴的移动可代表O2的变化(不移动,说明无氧呼吸,向左移动说明有氧呼吸),实验二①⑤中有色液滴的移动代表
O2和CO2的差值(差值为0,说明有氧呼吸;向右移动,说明有氧呼吸和无氧呼吸并存,向左移动,说明无氧呼吸),综合实验一①③,实验二①⑤O2和CO2的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值,D符合题意。故选B。变式训练知识总结(二)黑白瓶法【科学探究】瓶身是否放入长势良好的植物放入适宜水深测定时间测定项目取值表示量A黑瓶不放相同放入时测定水中溶氧量水中溶氧量为:初始量B黑瓶放入相同一段时间后测定水中溶氧量与初始值的差值为:有氧呼吸量C白瓶放入相同与B瓶相同时间后测定水中溶氧量与初始值的差值为:净光合量知识总结黑白瓶法的应用:设初始值为x,白瓶现有量为M白,黑瓶现有量为M黑,则:总光合量=?【解析】净光合量=M白
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