2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)專題之科學(xué)思維一光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析課件新人教版

1、核心素養(yǎng)微專題之科學(xué)思維核心素養(yǎng)微專題之科學(xué)思維(一一)光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析命題方向命題方向1 1 光合速率與呼吸速率分析光合速率與呼吸速率分析【思維能力形成思維能力形成】【典例典例】(2020(2020濮陽(yáng)模擬濮陽(yáng)模擬) )在光照恒定、溫度最適條件下在光照恒定、溫度最適條件下, ,某研究小組用甲圖某研究小組用甲圖的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量 1 1 小時(shí)內(nèi)密閉容器中小時(shí)內(nèi)密閉容器中 coco2 2 的變化量的變化量, ,繪成曲線如乙圖所示。繪成曲線如乙圖所示。下列敘述中下列敘述中, ,錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的是( () )a.aa.ab b 段段, ,葉綠體中葉綠體

2、中 adp adp 從基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸從基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸b.b.該綠色植物前該綠色植物前 30 30 分鐘真正光合速率平均為分鐘真正光合速率平均為 50 ppm co50 ppm co2 2/min/minc.c.適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn), ,該植物光合作用的光飽和點(diǎn)將下降該植物光合作用的光飽和點(diǎn)將下降d.d.若第若第 10 min 10 min 時(shí)突然黑暗處理時(shí)突然黑暗處理, ,葉綠體基質(zhì)中三碳化合物的含量將增加葉綠體基質(zhì)中三碳化合物的含量將增加【能力支撐能力支撐】1.1.分析推斷能力分析推斷能力: :考生要具備根據(jù)題目信息和條件考生要具備根據(jù)題目信息和條件, ,推測(cè)光飽

3、和點(diǎn)移動(dòng)的方向推測(cè)光飽和點(diǎn)移動(dòng)的方向, ,推測(cè)三碳化合物含量變化的能力。推測(cè)三碳化合物含量變化的能力。2.2.信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化能力: :考生要把圖中曲線走勢(shì)、拐點(diǎn)等信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化考生要把圖中曲線走勢(shì)、拐點(diǎn)等信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化, ,如如a ab b曲線曲線下降說(shuō)明凈光合速率大于下降說(shuō)明凈光合速率大于0 0。3.3.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理能力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理能力: :考生要能依據(jù)題目中的數(shù)據(jù)計(jì)算出真正光合速率?？忌芤罁?jù)題目中的數(shù)據(jù)計(jì)算出真正光合速率?！舅悸伏c(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】點(diǎn)撥點(diǎn)撥a.aa.ab b 段有光照段有光照, ,綠色植物能進(jìn)行光合作用綠色植物能進(jìn)行光合作用, ,在類囊體膜上進(jìn)行的光反應(yīng)在類囊體膜上進(jìn)行

4、的光反應(yīng)消耗消耗adpadp產(chǎn)生產(chǎn)生atp,atp,在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)消耗在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)消耗atpatp產(chǎn)生產(chǎn)生adp,adp,因此葉綠體因此葉綠體中中 adp adp 從基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸。從基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸。點(diǎn)撥點(diǎn)撥b.b.分析乙圖分析乙圖, ,前前3030分鐘平均凈光合速率是分鐘平均凈光合速率是(1 680-180)(1 680-180)30=30=50 ppm co50 ppm co2 2/min,/min,呼吸速率是呼吸速率是(600-180)(600-180)30=14 ppm co30=14 ppm co2 2/min,/min,因此因此, ,該綠色植該綠色

5、植物前物前3030分鐘真正光合速率平均為分鐘真正光合速率平均為50+14=64 ppm co50+14=64 ppm co2 2/min/min。點(diǎn)撥點(diǎn)撥c.c.該實(shí)驗(yàn)是在最適溫度條件下進(jìn)行的該實(shí)驗(yàn)是在最適溫度條件下進(jìn)行的, ,適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn), ,該植物的該植物的光合速率將下降光合速率將下降, ,該植物光合作用的光飽和點(diǎn)也將下降。該植物光合作用的光飽和點(diǎn)也將下降。點(diǎn)撥點(diǎn)撥d.d.若第若第 10 min 10 min 時(shí)突然黑暗處理時(shí)突然黑暗處理, ,則光反應(yīng)立即停止則光反應(yīng)立即停止, ,不再有不再有atpatp和和hh的的生成生成, ,導(dǎo)致暗反應(yīng)中導(dǎo)致暗反應(yīng)中c c3

6、 3的還原受阻的還原受阻, ,而短時(shí)間內(nèi)而短時(shí)間內(nèi)coco2 2和五碳化合物結(jié)合的和五碳化合物結(jié)合的coco2 2固定固定過(guò)程仍在進(jìn)行過(guò)程仍在進(jìn)行, ,所以葉綠體基質(zhì)中所以葉綠體基質(zhì)中c c3 3( (三碳化合物三碳化合物) )的含量將增加。的含量將增加。答案答案:b。【思維能力提升思維能力提升】能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)1.1.厘清光合速率和細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系厘清光合速率和細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系(1)(1)光合作用光合作用o o2 2的產(chǎn)生量的產(chǎn)生量= =光合作用光合作用o o2 2的釋放量的釋放量+ +黑暗中黑暗中o o2 2的吸收量。的吸收量。(2)(2)光合作用光合作用coco2 2的固定量的固

7、定量= =光合作用光合作用coco2 2的吸收量的吸收量+ +黑暗中黑暗中coco2 2的釋放量。的釋放量。(3)(3)光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量= =光合作用有機(jī)物的積累量光合作用有機(jī)物的積累量+ +黑暗中有機(jī)物的消耗黑暗中有機(jī)物的消耗量。量。能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)2.2.辨析補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)的移動(dòng)問(wèn)題辨析補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)的移動(dòng)問(wèn)題(1)(1)光光(co(co2 2) )補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)b b是曲線與橫軸的交點(diǎn)是曲線與橫軸的交點(diǎn), ,光光(co(co2 2) )飽和點(diǎn)飽和點(diǎn)c c則是最大光合速率對(duì)則是最大光合速率對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度應(yīng)的光照強(qiáng)度 ( (或或coco2 2濃度濃度),),位于

8、橫軸上。位于橫軸上。(2)(2)環(huán)境條件的改變導(dǎo)致光合速率和呼吸速率發(fā)生不同程度的改變環(huán)境條件的改變導(dǎo)致光合速率和呼吸速率發(fā)生不同程度的改變, ,導(dǎo)致光導(dǎo)致光(co(co2 2) )補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)左移或右移。補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)左移或右移。若環(huán)境條件改變導(dǎo)致呼吸速率增加若環(huán)境條件改變導(dǎo)致呼吸速率增加, ,光合速率減小光合速率減小, ,則光則光(co(co2 2) )補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)b b應(yīng)右移應(yīng)右移, ,光光(co(co2 2) )飽和點(diǎn)左下移。飽和點(diǎn)左下移。若環(huán)境條件改變導(dǎo)致光合速率增加若環(huán)境條件改變導(dǎo)致光合速率增加, ,呼吸速率減小呼吸速率減小, ,則光則光(co(co2 2) )補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)b b

9、左移左移, ,光光(co(co2 2) )飽和點(diǎn)右上移。飽和點(diǎn)右上移。陰生植物與陽(yáng)生植物相比陰生植物與陽(yáng)生植物相比, ,光光(co(co2 2) )補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng)。補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng)?！舅季S能力檢驗(yàn)思維能力檢驗(yàn)】1.1.玉米黃質(zhì)是葉綠體中的一種葉黃素玉米黃質(zhì)是葉綠體中的一種葉黃素, ,其含量隨光照強(qiáng)度不同發(fā)生變化。當(dāng)植其含量隨光照強(qiáng)度不同發(fā)生變化。當(dāng)植物暴露在過(guò)強(qiáng)光照下時(shí)物暴露在過(guò)強(qiáng)光照下時(shí), ,玉米黃質(zhì)將吸收的過(guò)剩光能直接轉(zhuǎn)化成熱能玉米黃質(zhì)將吸收的過(guò)剩光能直接轉(zhuǎn)化成熱能, ,以避免以避免光合器官受到傷害。如圖是植物葉片吸收的光量與光合放氧量的關(guān)系光合器官受到傷害。如圖是植

10、物葉片吸收的光量與光合放氧量的關(guān)系, ,相關(guān)敘相關(guān)敘述正確的是述正確的是( () )a.a.光量為光量為200200和和600600時(shí)玉米黃質(zhì)含量相同時(shí)玉米黃質(zhì)含量相同b.b.光量為光量為400400和和600600時(shí)實(shí)際光合速率相同時(shí)實(shí)際光合速率相同c.c.光量為光量為400400時(shí)理論和實(shí)際產(chǎn)生時(shí)理論和實(shí)際產(chǎn)生atpatp的量相同的量相同 d.d.光量為光量為200200時(shí)時(shí)c c3 3的還原速度小于光量的還原速度小于光量5050時(shí)時(shí)【解析解析】選選b b。據(jù)圖分析。據(jù)圖分析, ,當(dāng)光照強(qiáng)度大于當(dāng)光照強(qiáng)度大于200molm200molm-2-2ss-1-1時(shí)時(shí), ,隨著光照強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度

11、的升高的升高, ,兩條曲線之間的差值逐漸增大兩條曲線之間的差值逐漸增大, ,說(shuō)明植物將其所吸收光能直接轉(zhuǎn)化成說(shuō)明植物將其所吸收光能直接轉(zhuǎn)化成熱能的比例逐漸增大熱能的比例逐漸增大, ,因此光量為因此光量為600600時(shí)玉米黃質(zhì)含量高于光量為時(shí)玉米黃質(zhì)含量高于光量為200200時(shí)時(shí),a,a錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;據(jù)圖分析可知據(jù)圖分析可知, ,圖中光量為圖中光量為400400和和600600時(shí)實(shí)際光合速率相同時(shí)實(shí)際光合速率相同,b,b正確正確; ;光量為光量為400400時(shí)時(shí)理論光合放氧量大于實(shí)際光合放氧量理論光合放氧量大于實(shí)際光合放氧量, ,說(shuō)明理論上產(chǎn)生說(shuō)明理論上產(chǎn)生atpatp的量大于實(shí)際產(chǎn)生的量大于實(shí)

12、際產(chǎn)生的的,c,c錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;據(jù)圖分析可知據(jù)圖分析可知, ,光量從光量從0 0到到200200的過(guò)程中的過(guò)程中, ,實(shí)際光合放氧量增加實(shí)際光合放氧量增加, ,因此因此光合作用強(qiáng)度增大光合作用強(qiáng)度增大, ,即光量為即光量為5050時(shí)光反應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)光反應(yīng)產(chǎn)生的hh和和atpatp少于光量為少于光量為200200時(shí)時(shí), ,故故光量為光量為5050時(shí)時(shí)c c3 3的還原速度小于光量為的還原速度小于光量為200200時(shí)時(shí),d,d錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。2.2.圖甲表示圖甲表示o o2 2濃度對(duì)某種蔬菜產(chǎn)生濃度對(duì)某種蔬菜產(chǎn)生coco2 2的影響的影響, ,圖乙表示當(dāng)其他條件均適宜時(shí)圖乙表示當(dāng)其他條件均適宜時(shí), ,該

13、種蔬菜在不同溫度和不同光照強(qiáng)度條件下的光合速率變化情況。請(qǐng)回答下該種蔬菜在不同溫度和不同光照強(qiáng)度條件下的光合速率變化情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題列問(wèn)題: :(1)(1)圖甲中圖甲中a a點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,植物細(xì)胞產(chǎn)生植物細(xì)胞產(chǎn)生coco2 2的場(chǎng)所是的場(chǎng)所是_;_;影響影響a a點(diǎn)位置高點(diǎn)位置高低的主要環(huán)境因素是低的主要環(huán)境因素是_。(2)(2)為了有利于貯藏該種蔬菜為了有利于貯藏該種蔬菜, ,貯藏室內(nèi)的貯藏室內(nèi)的o o2 2濃度應(yīng)該調(diào)節(jié)到圖甲中濃度應(yīng)該調(diào)節(jié)到圖甲中_點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度。點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度。b b點(diǎn)之后點(diǎn)之后,co,co2 2釋放量增加釋放量增加, ,其主要原因是其主要原因是_。(3)(3)圖乙中

14、圖乙中,25 ,25 條件下條件下, ,光照強(qiáng)度為光照強(qiáng)度為2 klx2 klx時(shí)時(shí), ,該植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生該植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生atpatp的細(xì)的細(xì)胞器是胞器是_;_;與與15 15 相比相比,25 ,25 條件下該植物的條件下該植物的_較高較高, ,導(dǎo)致光合速率較大導(dǎo)致光合速率較大; ;若降低若降低coco2 2濃度濃度, ,則則p p點(diǎn)向點(diǎn)向_(_(方向方向) )移動(dòng)。移動(dòng)?！窘馕鼋馕觥?1)a(1)a點(diǎn)時(shí)沒(méi)有氧氣點(diǎn)時(shí)沒(méi)有氧氣, ,因此只進(jìn)行無(wú)氧呼吸因此只進(jìn)行無(wú)氧呼吸, ,植物細(xì)胞產(chǎn)生植物細(xì)胞產(chǎn)生coco2 2的場(chǎng)所是的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì); ;影響影響a a點(diǎn)位置高低即影響無(wú)氧呼

15、吸的主要環(huán)境因素是溫度。點(diǎn)位置高低即影響無(wú)氧呼吸的主要環(huán)境因素是溫度。(2)(2)貯藏室內(nèi)的貯藏室內(nèi)的o o2 2濃度調(diào)節(jié)到圖甲中濃度調(diào)節(jié)到圖甲中b b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度時(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度時(shí), ,產(chǎn)生二氧化碳的量最產(chǎn)生二氧化碳的量最少少, ,有機(jī)物消耗最少有機(jī)物消耗最少, ,最有利于貯藏該種蔬菜。最有利于貯藏該種蔬菜。b b點(diǎn)之后點(diǎn)之后, ,隨著氧氣濃度增大隨著氧氣濃度增大, ,無(wú)無(wú)氧呼吸受抑制程度增強(qiáng)氧呼吸受抑制程度增強(qiáng),co,co2 2釋放量增加的主要原因是有氧呼吸速率增大。釋放量增加的主要原因是有氧呼吸速率增大。(3)25 (3)25 條件下條件下, ,光照強(qiáng)度為光照強(qiáng)度為2 klx2 klx

16、時(shí)時(shí), ,該植物凈光合作用等于零該植物凈光合作用等于零, ,光合作用速光合作用速率等于呼吸作用速率率等于呼吸作用速率, ,葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生atpatp的細(xì)胞器是線粒體和葉綠體的細(xì)胞器是線粒體和葉綠體; ;溫度通溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響代謝過(guò)影響酶的活性來(lái)影響代謝, ,所以與所以與15 15 相比相比,25 ,25 條件下該植物的光合作條件下該植物的光合作用有關(guān)的酶的活性較高用有關(guān)的酶的活性較高, ,導(dǎo)致光合速率較大導(dǎo)致光合速率較大; ;若降低若降低coco2 2濃度濃度, ,植物光飽和點(diǎn)降低植物光飽和點(diǎn)降低, ,達(dá)到光飽和點(diǎn)所需光照強(qiáng)度隨之降低達(dá)到光飽和點(diǎn)所需光照強(qiáng)度隨之降低,

17、,所以所以p p點(diǎn)向左下方移動(dòng)。點(diǎn)向左下方移動(dòng)。答案答案: :(1)(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)溫度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)溫度(2)b(2)b隨著隨著o o2 2濃度增加濃度增加, ,有氧呼吸逐漸增強(qiáng)有氧呼吸逐漸增強(qiáng)(3)(3)線粒體、葉綠體光合作用相關(guān)酶的活性左下方線粒體、葉綠體光合作用相關(guān)酶的活性左下方【加固訓(xùn)練加固訓(xùn)練拔高拔高】科學(xué)家從海藻的光合作用中獲得了電流科學(xué)家從海藻的光合作用中獲得了電流, ,利用活的海藻作為能量來(lái)源利用活的海藻作為能量來(lái)源, ,設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)出一款超級(jí)低碳的節(jié)能燈一款超級(jí)低碳的節(jié)能燈海藻燈。圖甲是海藻中的某種綠藻光合作用過(guò)程海藻燈。圖甲是海藻中的某種綠藻光合作用過(guò)程示意圖示意圖( (字母代

18、表結(jié)構(gòu)字母代表結(jié)構(gòu), ,數(shù)字代表相應(yīng)物質(zhì)數(shù)字代表相應(yīng)物質(zhì)),),請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題: :(1)(1)圖甲中的中文名稱是圖甲中的中文名稱是_,_,綠藻含有豐富的葉綠素綠藻含有豐富的葉綠素, ,葉綠素主葉綠素主要吸收要吸收_光光; ;綠藻利用光合作用產(chǎn)生電能的場(chǎng)所是甲圖中的綠藻利用光合作用產(chǎn)生電能的場(chǎng)所是甲圖中的_。(2)(2)為探究不同因素對(duì)該種綠藻光合速率的影響為探究不同因素對(duì)該種綠藻光合速率的影響, ,某研究小組將在富含某研究小組將在富含coco2 2的海的海水和自然海水中的綠藻水和自然海水中的綠藻, ,分別給予不同光照強(qiáng)度分別給予不同光照強(qiáng)度, ,測(cè)定該種綠藻的凈光合作用測(cè)定該種

19、綠藻的凈光合作用速率速率( (其他各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件均為最適條件其他各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件均為最適條件),),實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果如圖乙所示實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果如圖乙所示: :該實(shí)驗(yàn)的自變量是該實(shí)驗(yàn)的自變量是_。圖乙中圖乙中b b點(diǎn)限制該種綠藻光合作用速率的因素是點(diǎn)限制該種綠藻光合作用速率的因素是_,_,與在與在自然海水中相比自然海水中相比, ,該種綠藻在富含該種綠藻在富含coco2 2的海水中的光飽和點(diǎn)的海水中的光飽和點(diǎn)( (光飽和點(diǎn)指光合作光飽和點(diǎn)指光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度用速率達(dá)到最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度) )增大增大, ,其原因是其原因是_。在富含在富含coco2 2的海水中的海水中, ,光照處理光照

20、處理12 h(12 h(平均光照強(qiáng)度大于平均光照強(qiáng)度大于8 klx),8 klx),黑暗處理黑暗處理12 h,12 h,則經(jīng)過(guò)一晝夜則經(jīng)過(guò)一晝夜, ,該種綠藻的有機(jī)物質(zhì)量該種綠藻的有機(jī)物質(zhì)量( (填填“增加增加”“”“減少減少”或或“不不變變”) )?！窘馕鼋馕觥?1)(1)圖甲中表示圖甲中表示atp,atp,其中文名稱為三磷酸腺苷其中文名稱為三磷酸腺苷( (或腺苷三磷酸或腺苷三磷酸););綠綠藻中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光藻中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光; ;綠藻利用光合作用產(chǎn)生電能的場(chǎng)所是圖綠藻利用光合作用產(chǎn)生電能的場(chǎng)所是圖甲中的甲中的a(a(或葉綠體的類囊體薄膜或葉綠體的基?；蛉~綠體的

21、類囊體薄膜或葉綠體的基粒) )。(2)(2)由題意和題圖可知由題意和題圖可知, ,該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和coco2 2濃度。濃度。b b點(diǎn)是自然海水中光照強(qiáng)度未達(dá)到飽和時(shí)的點(diǎn)點(diǎn)是自然海水中光照強(qiáng)度未達(dá)到飽和時(shí)的點(diǎn), ,在同一光照強(qiáng)度下在同一光照強(qiáng)度下,co,co2 2濃度升濃度升高高, ,凈光合作用速率增大凈光合作用速率增大, ,在同一在同一coco2 2濃度下濃度下, ,光照增強(qiáng)光照增強(qiáng), ,凈光合速率增大凈光合速率增大, ,因此限因此限制該點(diǎn)光合作用強(qiáng)度的因素是制該點(diǎn)光合作用強(qiáng)度的因素是coco2 2濃度、光照強(qiáng)度濃度、光照強(qiáng)度; ;與在自然海水中相比與在自然

22、海水中相比, ,該種該種綠藻在富含綠藻在富含coco2 2的海水中的光飽和點(diǎn)增大的海水中的光飽和點(diǎn)增大, ,其原因是其原因是coco2 2濃度升高加快了暗反應(yīng)濃度升高加快了暗反應(yīng)過(guò)程對(duì)光反應(yīng)的產(chǎn)物過(guò)程對(duì)光反應(yīng)的產(chǎn)物hh和和atpatp的利用的利用, ,從而促進(jìn)光反應(yīng)從而促進(jìn)光反應(yīng), ,使植物能吸收更多的使植物能吸收更多的光能。光能。由題圖曲線可知由題圖曲線可知, ,在富含在富含coco2 2的海水中的海水中, ,光照強(qiáng)度不低于光照強(qiáng)度不低于8 klx,8 klx,凈光合作用強(qiáng)凈光合作用強(qiáng)度是度是12,12,光照處理光照處理12 h(12 h(平均光照強(qiáng)度大于平均光照強(qiáng)度大于8 klx),8 k

23、lx),黑暗處理黑暗處理12 h,12 h,則每立方米則每立方米的水體中的水體中,co,co2 2的吸收量是的吸收量是121212=144 mmol,12=144 mmol,黑暗處理黑暗處理12 h co12 h co2 2釋放量是釋放量是12124=48 mmol,co4=48 mmol,co2 2一晝夜吸收量大于釋放量一晝夜吸收量大于釋放量, ,所以該種綠藻的有機(jī)物質(zhì)量增加所以該種綠藻的有機(jī)物質(zhì)量增加了。了。答案答案: :(1)(1)三磷酸腺苷三磷酸腺苷( (或腺苷三磷酸或腺苷三磷酸) ) 紅光和藍(lán)紫紅光和藍(lán)紫a(a(或葉綠體的類囊體薄或葉綠體的類囊體薄膜或葉綠體的基粒膜或葉綠體的基粒)

24、)(2)(2)光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度、coco2 2濃度濃度 光照強(qiáng)度和光照強(qiáng)度和coco2 2濃度濃度coco2 2濃度升高加快了暗反應(yīng)過(guò)濃度升高加快了暗反應(yīng)過(guò)程對(duì)光反應(yīng)的產(chǎn)物程對(duì)光反應(yīng)的產(chǎn)物hh和和atpatp的利用的利用, ,從而促進(jìn)光反應(yīng)從而促進(jìn)光反應(yīng), ,使植物能吸收更多的光使植物能吸收更多的光能增加能增加命題方向命題方向2 2 光合速率與呼吸速率測(cè)定的裝置分析光合速率與呼吸速率測(cè)定的裝置分析【思維能力形成思維能力形成】【典例典例】 (2021 (2021成都模擬成都模擬) )某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況, ,設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)

25、成的小室設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室, ,如圖甲所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題如圖甲所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: :(1)(1)將該裝置放在自然環(huán)境下將該裝置放在自然環(huán)境下, ,測(cè)定夏季一晝夜測(cè)定夏季一晝夜( (零點(diǎn)開(kāi)始零點(diǎn)開(kāi)始) )小室內(nèi)植物小室內(nèi)植物o o2 2釋放速釋放速率的變化率的變化, ,得到如圖乙所示曲線得到如圖乙所示曲線, ,影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是境因素是_(_(寫(xiě)兩點(diǎn)寫(xiě)兩點(diǎn)););觀察裝置中液滴的位置觀察裝置中液滴的位置,c,c點(diǎn)時(shí)刻的液點(diǎn)時(shí)刻的液滴位于起始位置的滴位于起始位置的_側(cè)側(cè), ,裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一

26、天中的裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的點(diǎn)。點(diǎn)。(2)(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的某段光照時(shí)間內(nèi)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的某段光照時(shí)間內(nèi), ,記錄液滴的移動(dòng)情況記錄液滴的移動(dòng)情況, ,獲得以下數(shù)據(jù)獲得以下數(shù)據(jù):每隔每隔2020分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)2424292932323434該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖乙曲線的該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖乙曲線的_段獲得的。段獲得的。(3)(3)該組同學(xué)為測(cè)定該植物某時(shí)間段的該組同學(xué)為測(cè)定該植物某時(shí)間段的o o2 2產(chǎn)生速率。如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生速率。如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)? ?如何處如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)? ?簡(jiǎn)要寫(xiě)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)要寫(xiě)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:_:_。數(shù)據(jù)處

27、理數(shù)據(jù)處理: :若在單位時(shí)間內(nèi)若在單位時(shí)間內(nèi), ,實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為m,m,對(duì)照組讀數(shù)為對(duì)照組讀數(shù)為n,n,該植物的真正該植物的真正光合速率為光合速率為_(kāi)?！灸芰χ文芰χ巍?.1.分析推斷能力分析推斷能力: :考生要具備根據(jù)題目信息和條件考生要具備根據(jù)題目信息和條件, ,推測(cè)影響光合作用和細(xì)胞推測(cè)影響光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程的因素。呼吸過(guò)程的因素。2.2.信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化能力: :考生要把圖中曲線走勢(shì)、拐點(diǎn)等信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化考生要把圖中曲線走勢(shì)、拐點(diǎn)等信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化, ,如如b bd d曲線曲線變化的原因。變化的原因。3.3.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理能力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理能力: :考生要能依據(jù)題目中的

28、數(shù)據(jù)計(jì)算出真正光合速率?？忌芤罁?jù)題目中的數(shù)據(jù)計(jì)算出真正光合速率?！舅悸伏c(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】點(diǎn)撥點(diǎn)撥(1):(1):密閉裝置甲內(nèi)有二氧化碳緩沖液密閉裝置甲內(nèi)有二氧化碳緩沖液, ,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終不變不變, ,因此影響其內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素只有光照強(qiáng)度和溫因此影響其內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素只有光照強(qiáng)度和溫度。度。點(diǎn)撥點(diǎn)撥(2):(2):密閉裝置甲中液滴移動(dòng)反映密閉裝置內(nèi)氧氣濃度的變化情況密閉裝置甲中液滴移動(dòng)反映密閉裝置內(nèi)氧氣濃度的變化情況, ,只要有只要有氧氣釋放氧氣釋放, ,液滴就會(huì)右移。由圖乙曲線可知液滴就會(huì)右移。由圖乙曲線

29、可知,c,c點(diǎn)之前的代謝特點(diǎn)是光合作用強(qiáng)點(diǎn)之前的代謝特點(diǎn)是光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度, ,小室內(nèi)氧氣濃度降低小室內(nèi)氧氣濃度降低, ,液滴左移。液滴左移。8 8點(diǎn)至點(diǎn)至1818點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)氧氣濃度一直增加氧氣濃度一直增加, ,到到1818點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值, ,則甲裝置中的液滴移動(dòng)到了最右點(diǎn)。則甲裝置中的液滴移動(dòng)到了最右點(diǎn)。點(diǎn)撥點(diǎn)撥(3):(3):題中每隔題中每隔2020分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù), ,則表格中連續(xù)則表格中連續(xù)3 3個(gè)個(gè)2020分鐘之間的分鐘之間的氧氣變化量相對(duì)值分別為氧氣變化量相對(duì)值分別為5 5、3 3、2,2,由此可看出

30、氧氣的釋放速率在逐漸減小。由此可看出氧氣的釋放速率在逐漸減小。點(diǎn)撥點(diǎn)撥(4):(4):密閉裝置甲中液滴移動(dòng)測(cè)得的是裝置內(nèi)植物釋放氧氣量密閉裝置甲中液滴移動(dòng)測(cè)得的是裝置內(nèi)植物釋放氧氣量( (凈光合量?jī)艄夂狭? )的變化量的變化量, ,若要測(cè)定該植物某時(shí)間段的若要測(cè)定該植物某時(shí)間段的o o2 2產(chǎn)生速率產(chǎn)生速率, ,還需要測(cè)定相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的還需要測(cè)定相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的細(xì)胞呼吸消耗氧氣的速率細(xì)胞呼吸消耗氧氣的速率, ,則需要增設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)則需要增設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn): :設(shè)置與甲一樣的裝置丙設(shè)置與甲一樣的裝置丙, ,將裝將裝置丙置于黑暗條件下置丙置于黑暗條件下, ,其他條件與甲相同其他條件與甲相同, ,測(cè)單位時(shí)間測(cè)

31、單位時(shí)間( (或相同時(shí)間或相同時(shí)間) )內(nèi)甲與丙內(nèi)甲與丙的讀數(shù)。的讀數(shù)。答案答案: :(1)(1)光照強(qiáng)度、溫度左光照強(qiáng)度、溫度左18(18(或或g)g)(2)de(2)de或或fgfg(3)(3)設(shè)置與甲一樣的裝置丙設(shè)置與甲一樣的裝置丙, ,將裝置丙置于黑暗條件下將裝置丙置于黑暗條件下, ,其他條件與甲相同其他條件與甲相同, ,測(cè)單位時(shí)間測(cè)單位時(shí)間( (或相同時(shí)間或相同時(shí)間) )內(nèi)甲與丙的讀數(shù)內(nèi)甲與丙的讀數(shù)m-nm-n【思維能力提升思維能力提升】能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)1.1.測(cè)定細(xì)胞呼吸速率、光合作用速率的測(cè)定細(xì)胞呼吸速率、光合作用速率的“液滴移動(dòng)法液滴移動(dòng)法”(1)(1)測(cè)定裝置測(cè)定裝置(2

32、)(2)測(cè)定方法及解讀測(cè)定方法及解讀測(cè)定呼吸速率測(cè)定呼吸速率a.a.裝置燒杯中放入適宜濃度的裝置燒杯中放入適宜濃度的naohnaoh溶液用于吸收溶液用于吸收coco2 2。b.b.玻璃鐘罩遮光處理玻璃鐘罩遮光處理, ,以排除光合作用干擾。以排除光合作用干擾。c.c.置于適宜溫度環(huán)境中置于適宜溫度環(huán)境中d.d.紅色液滴向左移動(dòng)紅色液滴向左移動(dòng)( (單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率) )。測(cè)定凈光合速率測(cè)定凈光合速率a.a.裝置燒杯中放入適宜濃度的裝置燒杯中放入適宜濃度的coco2 2緩沖液緩沖液, ,用于保證容器內(nèi)用于保證容器內(nèi)coco2 2濃度恒定濃度恒定, ,滿足

33、光滿足光合作用需求。合作用需求。b.b.給予適宜的溫度和光照強(qiáng)度。給予適宜的溫度和光照強(qiáng)度。c.c.紅色液滴向右移動(dòng)紅色液滴向右移動(dòng)( (單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率) )。真正光合速率真正光合速率= =呼吸速率呼吸速率+ +凈光合作用速率凈光合作用速率能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)2.2.測(cè)定光合作用速率的測(cè)定光合作用速率的“黑白瓶法黑白瓶法”黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶, ,瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸, ,而白瓶中的生物既能進(jìn)而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸, ,所以用黑瓶所以用黑瓶( (無(wú)

34、光照的一組無(wú)光照的一組) )測(cè)得的為細(xì)胞呼吸測(cè)得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值強(qiáng)度值, ,用白瓶用白瓶( (有光照的一組有光照的一組) )測(cè)得的為表觀測(cè)得的為表觀( (凈凈) )光合作用強(qiáng)度值光合作用強(qiáng)度值, ,綜合兩者綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)3.3.測(cè)定光合作用速率的測(cè)定光合作用速率的“稱重法稱重法”測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量。如圖所示測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量。如圖所示, ,以有機(jī)物的變化量以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率測(cè)定光合速率(s(s為葉圓片面積為葉圓片面積) )。凈光合速率凈光合速率=(z-y)/2s;=(z

35、-y)/2s;呼吸速率呼吸速率=(x-y)/2s;=(x-y)/2s;總光合速率總光合速率= =凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率=(x+z-2y)/2s=(x+z-2y)/2s。能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)4.4.測(cè)定光合作用速率的測(cè)定光合作用速率的“半葉片法半葉片法”將植物對(duì)稱葉片的一部分將植物對(duì)稱葉片的一部分(a)(a)遮光或取下置于暗處遮光或取下置于暗處, ,另一部分另一部分(b)(b)則留在光下進(jìn)則留在光下進(jìn)行光合作用行光合作用( (即不做處理即不做處理),),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后一定時(shí)間后, ,在這兩部分

36、葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片在這兩部分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片, ,分別烘干稱重分別烘干稱重, ,記為記為m ma a、m mb b, ,開(kāi)始時(shí)二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等開(kāi)始時(shí)二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等, ,照光后的葉片重量大于照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量暗處的葉片重量, ,超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量, ,再通過(guò)計(jì)算可得出光合速再通過(guò)計(jì)算可得出光合速率率, ,光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度m=mm=mb b-m-ma a。能力提升點(diǎn)能力提升點(diǎn)5.5.定性測(cè)定光合作用速率的定性測(cè)定光合作用速率的“葉圓片上浮法葉圓片上浮法”首先對(duì)葉片進(jìn)行打孔、抽氣

37、、沉底處理首先對(duì)葉片進(jìn)行打孔、抽氣、沉底處理, ,然后根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o予不同的然后根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o予不同的單一變量操作。最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時(shí)間或單位時(shí)間內(nèi)葉片單一變量操作。最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時(shí)間或單位時(shí)間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量上浮的數(shù)量, ,定性判斷光合作用強(qiáng)度。定性判斷光合作用強(qiáng)度。【思維能力檢驗(yàn)思維能力檢驗(yàn)】1.1.為探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響為探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響, ,某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組若干組, ,在在25 25 條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是

38、( () ) a.a.在無(wú)光條件下在無(wú)光條件下, ,液滴向左移動(dòng)液滴向左移動(dòng)b.b.在有光條件下在有光條件下, ,液滴向右移動(dòng)液滴向右移動(dòng)c.c.在有光條件下在有光條件下, ,液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率d.d.隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng), ,液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大【解析解析】選選a a。由于。由于coco2 2緩沖液維持裝置中的緩沖液維持裝置中的coco2 2含量不變含量不變, ,所以引起裝置中氣壓所以引起裝置中氣壓變化的原因是變化的原因是o o2 2的變化。無(wú)光條件下綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸的變化。無(wú)光條件下綠色植物只進(jìn)行細(xì)

39、胞呼吸, ,消耗消耗o o2 2, ,液滴左液滴左移移,a,a項(xiàng)正確項(xiàng)正確; ;有光條件下有光條件下, ,綠色植物既進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗綠色植物既進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗o o2 2, ,又進(jìn)行光合作用產(chǎn)又進(jìn)行光合作用產(chǎn)生生o o2 2, ,若光合作用強(qiáng)度若光合作用強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度細(xì)胞呼吸強(qiáng)度, ,液滴右移液滴右移, ,若光合作用強(qiáng)度若光合作用強(qiáng)度= =細(xì)胞呼吸強(qiáng)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度度, ,液滴不移動(dòng)液滴不移動(dòng), ,若光合作用強(qiáng)度若光合作用強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度細(xì)胞呼吸強(qiáng)度, ,液滴左移液滴左移,b,b項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤; ;在有光條在有光條件下件下, ,液滴向右移動(dòng)的距離代表凈光合速率液滴向右移動(dòng)的距離代表凈光合速率,c,c項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤; ;在達(dá)到光飽和點(diǎn)之前隨在達(dá)到光飽和點(diǎn)