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文檔簡介

[核心精要]1.光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)植物葉肉細胞進行光合作用吸收CO2的同時,還進行呼吸作用釋放CO2,所以測定的CO2的吸收量并不是實際光合速率,而是凈光合速率。如圖,圖1表示CO2的吸收與光照強度變化的關(guān)系,圖2表示線粒體與葉綠體的關(guān)系。圖1圖2結(jié)合圖2與圖1分析如下:①圖1中a點光照強度為0,表示只進行呼吸作用,與圖2中B圖對應(yīng)。②圖1中ab段由于光照強度較弱,光合作用速率小于呼吸作用速率,所以呼吸作用釋放的CO2一部分被葉綠體固定,另一部分釋放出去,與圖2中A圖對應(yīng)。③圖1中b點光照強度為光的補償點,凈光合速率為0,即光合作用速率等于呼吸作用速率,所以呼吸作用釋放的CO2全部被葉綠體固定,用于光合作用,與圖2中C圖對應(yīng)。④圖1中bc段由于光照強度較強,凈光合速率大于0,即光合作用速率大于呼吸作用速率,所以葉綠體固定的CO2除來自呼吸作用釋放外,還需要從外界吸收,與圖2中D圖對應(yīng)。(2)表示方法真光合速率O2產(chǎn)生(生成)速率CO2的固定速率有機物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈光合速率O2釋放速率CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率(黑暗中測得)O2吸收速率CO2釋放速率有機物消耗速率2.植物光合速率與細胞呼吸速率的實驗測定常用方法氣體體積變化法——測光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積(1)裝置中溶液的作用:在測細胞呼吸速率時,NaOH溶液可吸收容器中的CO2;在測凈光合速率時,NaHCO3溶液可提供CO2,保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定。(2)測定原理①在黑暗條件下,甲裝置中的植物只進行細胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了細胞呼吸產(chǎn)生的CO2,所以單位時間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率,可代表細胞呼吸速率。②在光照條件下,乙裝置中的植物進行光合作用和細胞呼吸,由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定,所以單位時間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率,可代表凈光合速率。③真光合速率=凈光合速率+細胞呼吸速率。(3)測定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗處一定時間,記錄紅色液滴移動的距離,計算細胞呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時間,記錄紅色液滴移動的距離,計算凈光合速率。③根據(jù)細胞呼吸速率和凈光合速率可計算得到真正光合速率。1.如圖表示綠色植物細胞光下CO2的吸收量和黑暗中CO2的釋放量,下列分析正確的是()A.光照下CO2的吸收量表示植物的光合速率B.光照相同時間,在20℃C.黑暗中CO2的釋放量表示黑暗中植物呼吸作用放出的CO2和光合作用的暗反應(yīng)吸收的CO2的差值D.光照條件下,35℃時光合作用速率與30D[本題解題突破點在于據(jù)圖判斷光合作用速率和凈光合作用速率。光照下CO2的吸收量代表凈光合速率,A錯誤;光照相同時間,在25℃條件下植物積累的有機物的量最多,B錯誤;黑暗下CO2的釋放量代表呼吸速率,C錯誤;光照相同時間,35℃時光合速率是3.5+3=6.5(mg/h),30℃時光合速率是3+3.5=6.5(mg/h)2.對某植物在不同環(huán)境條件下氧氣的吸收量和釋放量進行測定,結(jié)果如表所示:下列對結(jié)果的分析不合理的是()A.在5klx光照條件下5h,10℃時光合作用產(chǎn)生的O2總量比20℃時多2B.在20℃時,分別用10klx和5klx光照10h,黑暗14h,C.在10℃、10klx光照4.8h后,轉(zhuǎn)入20℃黑暗環(huán)境19.2hD.該實驗的自變量是光照強度、溫度和照光時間,二氧化碳濃度等屬于無關(guān)變量D[黑暗中氧氣的吸收量代表呼吸速率,光照下測定的氧氣的釋放量是凈光合速率,在5klx光照條件下5h,10℃時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5×5=17.5(mg),20℃時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3×5=15(mg),A正確;在20℃時,用10klx和5klx光照10h,黑暗14h,氧氣增加量分別是5×10-1×14=36(mg)和2×10-1×14=6(mg),前者比后者多30mg,B正確;在10℃、10klx光照4.8h,積累氧氣量為4×4.8=19.2(mg),轉(zhuǎn)入20℃黑暗環(huán)境19.2h,消耗氧氣1×19.2=19.2(mg),氧氣變化量為0,C正確;該實驗的自變量是光照強度與溫度3.如圖表示溫度對某綠色植物細胞光合作用和呼吸作用的影響,下列關(guān)于此圖的分析錯誤的是()A.F點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等B.植物有機物積累量最大時對應(yīng)的最低溫度是10C.圖中光合作用單位時間內(nèi)固定的CO2最大量為30D.H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍C[圖中F點表示單位時間內(nèi)從空氣中吸收的CO2量為0,此時光合作用速率與呼吸作用速率相等,A正確;單位時間內(nèi)從空氣中吸收CO2的量是凈光合速率,有機物積累最大時,最低溫度是10℃,B正確;圖中光合作用單位時間內(nèi)固定的CO2最大量為單位時間內(nèi)從空氣中吸收的CO2量與呼吸作用消耗的O2量之和的最大值,即60,C錯誤;圖中H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍,D正確。]4.植物的光合作用受CO2濃度、溫度與光照強度的影響。如圖為在一定CO2濃度和適宜溫度條件下,測定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率。下列有關(guān)說法不正確的是()A.在a點所示條件下,該植物的葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是線粒體B.該植物葉片的呼吸速率是5mgCO2/(100cm2葉·小時)C.在一晝夜中,將該植物葉片置于c點所示光照強度條件下11小時,其余時間置于黑暗中,則每100cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為45mgD.已知該植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃。若將溫度提高到30℃的條件下(原光照強度和CO2濃度不變),則圖中b點將右移A[由題圖可知,在a點該植物只進行細胞呼吸,不進行光合作用,所以在a點所示條件下,該植物的葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。將該植物葉片置于c點所示光照強度條件下11小時,每100cm2葉片CO2的凈吸收量為10×11=110(mg);其余時間置于黑暗中,每100cm2葉片CO2的釋放量為5×13=65(mg),故每100cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為110-65=45(mg)。若將溫度升高到30℃,則細胞呼吸強度會增大,光合作用強度會減小,故b點將右移,c5.用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙,同時從某池塘水深0.5m處的同一位置取滿水樣,立即測定甲瓶中的氧氣含量,并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶,分別測定兩瓶中的氧氣含量,結(jié)果如下透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA.丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生[H]的場所是線粒體內(nèi)膜B.在一晝夜內(nèi),丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1mgC.在一晝夜后,乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D.在一晝夜內(nèi),乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為1.1mgB[本實驗中甲瓶的氧氣含量-丙瓶的氧氣含量即4.9-3.8=1.1(mg),可表示一晝夜丙瓶中生物細胞呼吸量,乙瓶的氧氣含量-甲瓶的氧氣含量即5.6-4.9=0.7(mg),可表示一晝夜乙瓶中生物凈產(chǎn)生的氧氣量,因此乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量=1.1+0.7=1.8(mg),B正確,D錯誤;丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì),A錯誤;一晝夜后,由于乙瓶水樣中的CO2含量下降,因此其pH上升,而丙瓶中只進行細胞呼吸,CO2含量上升,pH下降,乙瓶水樣的pH比丙瓶的高,C錯誤。]6.如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是()A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度D[若橫坐標是CO2濃度,縱坐標表示凈光合速率,則根據(jù)題中信息無法判斷出較高溫度下和較低溫度下呼吸速率的大小,同理,也無法判斷出較低和較高溫度下光合速率的大小,所以無法判斷甲和乙的關(guān)系,A錯誤;若橫坐標是溫度,則隨著溫度的升高,光合速率與呼吸速率都會表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,B錯誤;若橫坐標是光波長,則凈光合曲線的變化趨勢為先升高后降低,與圖中甲乙曲線變化不符,C錯誤;若橫坐標是光照強度,較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進行,因此甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度,D正確。]7.甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)當光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是________。(2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________,判斷的依據(jù)是______________。(3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的________(填“O2”或“CO2[解析](1)由題圖可知,乙的光飽和點及光補償點都比甲低,因此甲、乙兩種植物在光照強度較低時乙更具有生長優(yōu)勢。當光照強度大于a時,甲種植物光合作用強度高于乙種植物,因此甲種植物對光能的利用率較高。(2)根據(jù)曲線圖可知,甲種植物的光飽和點較高,對光照的需求大。當甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,甲種植物凈光合速率下降幅度較大。(3)乙種植物的光補償點較低,所以更適合在光照較弱的林下種植。(4)夏日晴天中午溫度過高,氣孔部分關(guān)閉,因此進入葉肉細胞的CO2不足,葉片的光合速率明顯下降。[答案](1)甲(2)甲光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO28.回答下列問題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的________上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的________。(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均________。當葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是__________________________。(3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度________(填“高”或“低”)。[解析](1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)為葉綠體中的色素,分布于類囊體膜,主要吸收藍紫光和紅光

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