2019版高考生物二輪增分策略 專題二考點7 凈光合作用速率和總光合作用速率及相關計算學案

1、考點7凈光合作用速率和總光合作用速率及相關計算1呼吸速率、總(真正)光合速率與表觀光合速率的關系的確認(1)光合作用速率表示方法：通常以一定時間內(nèi)CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成量來表示。但根據(jù)測量時的實際情況，光合作用速率又分為凈光合速率和真光合速率。在有光條件下，植物同時進行光合作用和細胞呼吸，實驗容器中O2增加量、CO2減少量或有機物的增加量，都可代表凈光合速率，而植物真光合速率凈光合速率呼吸速率。而呼吸速率是將植物置于黑暗中，實驗容器中CO2增加量、O2減少量或有機物減少量都可表示呼吸速率。(2)不同情況下凈光合量、真光合量和呼吸量的判定條件題目中常見的關鍵語句所指

2、的含義植物“產(chǎn)生”的O2量，或植物“合實質(zhì)上是在葉綠體中產(chǎn)生的量，即光成”的有機物的量合作用總量或真正光合作用量光照條件下植物“釋放”的O2量，或植物“積實質(zhì)上是凈光合作用量，即光合作用累”的有機物的量植物“吸收”的CO2量黑暗條件下植物“釋放”的CO2量植物“吸收”的O2量總量細胞呼吸消耗量實質(zhì)上是凈光合作用量實質(zhì)上是細胞呼吸釋放量實質(zhì)上是細胞呼吸吸收量(3)有機物積累量的表示方法：一晝夜有機物的積累量(用CO2的量表示)可用式子表示為：積累量白天從外界吸收的CO2量晚上呼吸釋放的CO2量。2有關細胞呼吸計算的規(guī)律總結(jié)規(guī)律一：細胞有氧呼吸時，葡萄糖CO2O2166；無氧呼吸時，葡萄糖CO酒精

3、2122或葡萄糖乳酸12。規(guī)律二：消耗等量葡萄糖時，則酒精發(fā)酵與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)之比為13；有氧呼吸消耗氧氣摩爾數(shù)與有氧呼吸和酒精發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳摩爾數(shù)之和的比為34。規(guī)律三：產(chǎn)生同樣數(shù)量的ATP時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩爾數(shù)之比為191。1規(guī)律四：在進行有氧呼吸和無氧呼吸的氣體變化計算及反應速率比較時，應使用C6H12O66H2O酶酶6O26CO212H2O能量和C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量這兩個反應式，并結(jié)合化學課上所學的，根據(jù)化學方程式計算的規(guī)律和方法進行解答。規(guī)律五：如果在題干中沒有給出所要計算的具體數(shù)值，只有體積比，則可將此比值當成實際體積(

4、或物質(zhì)的量)進行計算，最后求解。題組一透過坐標中數(shù)據(jù)，辨析相關規(guī)律1以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結(jié)果如圖甲所示。下列分析正確的是()4A光照相同時間，在20條件下植物積累的有機物的量最多B光照相同時間，35時光合作用制造的有機物的量與30相等C如果該植物原重Xkg，置于暗處4h后重(X1)kg，然后光照4h后重(X2)kg，則總光合3速率為kgh1D若將乙裝置中NaHCO3溶液換成蒸餾水，則在黑暗條件下可測得B曲線答案B解析在光照時間相同的情況下，在25時，CO2吸收量最大，即光合作用凈合成量最大，積累的有機物最多，A錯誤；在光照時間相同的

5、情況下，30時光合作用的總量為3.50(凈合成量)3.00(呼吸消耗量)6.50mg/h，35時光合作用的總量為3.00(凈合成量)3.50(呼吸消耗量)6.50mg/h，二者相同，B正確；該植物原重Xkg，置于暗處4h后重(X1)kg，然后光照24h后重(X2)kg，則總光合速率為1kgh1，C錯誤；將乙裝置中NaHCO3溶液換成氫氧化鈉溶液，則在黑暗條件下可測得B曲線，D錯誤。2如圖表示在不同溫度下，測定某植物葉片1cm2質(zhì)量(mg)變化情況(均考慮為有機物的質(zhì)量變化)的操作流程及結(jié)果，據(jù)圖分析回答問題：(1)從圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為_mgcm2h1(用圖中字母表示)，實際光

6、合速率可表示為_mgcm2h1(用圖中字母表示)。(2)從圖分析，恒定在上述_下，維持12h光照，12h黑暗，該植物葉片1cm2增重最多，增重了_mg。答案(1)XY2X(2)1436解析(1)由圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為X(mgcm2h1)，而單位時間光照下葉片重量的增加量表示的是凈光合速率，故光照1小時總光合速率凈光合速率呼吸速率MY(MX)XY2X(mgcm2h1)。(2)從結(jié)果可以看出，在14下，維持12h光照，12h黑暗，該植物葉片增重最多，凈光合速率總光合速率呼吸速率(322)1222436(mg)。題組二透過表格中數(shù)據(jù)，辨析相關規(guī)律3(2018如皋一模)科研人員為探究土

7、壤含水量、CO2濃度對某作物生長的影響，在最適溫度和光照強度的智能溫室內(nèi)進行實驗的結(jié)果如下表。請分析回答：組別土壤含水量CO2濃度(%)凈光合速率(molCO2m2s1)相對氣孔開度(%)水分利用效率ABCD適宜干旱適宜干旱0.030.030.060.06127.5159.51006283471.781.813.103.25(1)與C組相比，限制B組作物光合作用的環(huán)境因素有_；若在D組的基礎上適當提高溫度，則該作物凈光合速率會_；提高CO2濃度，作物對水分的利用效率會_。(2)研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫導致類囊體結(jié)構(gòu)破壞、光合色素含量和光反應中水的供應減少，導致為暗反應提供的_減少。因此，有人認為干旱

8、主要通過影響光反應進而影響光合作用，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，上述觀點_(填“合理”或“不合理”)，3理由是_。答案(1)土壤含水量、CO2濃度降低(或減弱)提高(或增大)(2)ATP和H不合理干旱通過影響氣孔開度而影響暗反應；干旱對光反應和暗反應的影響大小無從判定解析(1)據(jù)表分析可知，與C組相比，B組與其不同之處為土壤含水量和CO2濃度，故這兩個因素為限制B組作物光合作用的環(huán)境因素。在D組的基礎上適當提高溫度，會超過光合作用的最適溫度，則該作物凈光合速率會降低；若提高CO2濃度，光合作用增強，作物對水分的利用效率會增大。(2)干旱脅迫導致類囊體結(jié)構(gòu)破壞、光合色素含量和光反應中水的供應減少，光反應減

9、慢，其為暗反應提供的ATP和H會減少。干旱通過影響氣孔開度而影響暗反應；干旱對光反應和暗反應的影響大小無從判定，所以認為干旱主要通過影響光反應進而影響光合作用的觀點不合理。4某種番茄的黃化突變體與野生型相比，葉片中的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低。凈光合作用速率(實際光合作用速率呼吸速率)、呼吸速率及相關指標如表所示：(molCO2ms)材料葉綠素a/b凈光合作用類胡蘿卜速率(mol素/葉綠素CO2m2s1細胞間CO2濃度21呼吸速率(molCO2m2s1)突變體野生型9.306.940.320.285.668.13239.07210.863.604.079.262.94(molCO2m2s1)。由于突變體葉片中的胞間CO2濃度較高，所以氣孔因(1)番茄的黃化突變可能_(填“促進”或“抑制”)葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程。(2)突變體葉片中葉綠體對CO2的消耗速率比野生型降低了_molm2s1。研究人員認為氣孔因素不是導致突變體光合速率降低的限制因素，依據(jù)是_。答案(1)抑制(2)2.94突變體葉片中的細胞間CO2濃度高解析(1)由表格可知，突變體中葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素比值升高，葉綠素減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤，可能的原因是突變可能抑制了葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程。(2)根據(jù)題