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(共21张PPT)
微专题一：
呼吸速率和光合速率的
测定
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1.半叶法
测定光合作用有机物的生产量
将对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)，则b－a所表示的是_________________。总光合速率表示为________。
答案 为12小时内右侧叶光合作用制造的有机物总量（或12小时内右侧叶的实际光合作用） （b-a）/12
1.将该植物放在常温下暗处理2h，重量减少2mg，再用适当光照强度的光照射2h，测其质量比暗处理前增加6 mg，则该植物的实际光合速率是______mg/h。
答案： 5mg/h
2.（2022·广西·柳州市第三中学校考模拟预测）半叶法是总光合速率测定的常用方法，其一般实验步骤：①用刀片将叶柄的外皮环割处理，切断韧皮部的物质（如有机物）运输，但不切断木质部的导管；②选择对称性较好的叶片，沿中央叶脉一半遮光，另一半不做任何处理；③经一段时间（T）适宜的光照后，剪下叶片并将两半对应部位叠在一起，用大小适当的打孔器在叶片的中部打下相同叶面积（A）的叶片，经烘干后分别称重，遮光部分干重记为W1，曝光部分干重记为W2；④计算总光合速率。
(1)光照处理之前将叶柄的外皮环割处理，其目的是_______________。
(2)根据半叶法的实验步骤及实验记录整理出用有机物表示总光合速率的计算公式：单位叶面积的总光合速率＝____（用题中的字母表示）。
答案：(1)阻止韧皮部将光合作用的产物运出叶片而影响实验结果
(2)（W2－W1）/（A×T）
2.（2022·广西·柳州市第三中学校考模拟预测）半叶法是总光合速率测定的常用方法，其一般实验步骤：①用刀片将叶柄的外皮环割处理，切断韧皮部的物质（如有机物）运输，但不切断木质部的导管；②选择对称性较好的叶片，沿中央叶脉一半遮光，另一半不做任何处理；③经一段时间（T）适宜的光照后，剪下叶片并将两半对应部位叠在一起，用大小适当的打孔器在叶片的中部打下相同叶面积（A）的叶片，经烘干后分别称重，遮光部分干重记为W1，曝光部分干重记为W2；④计算总光合速率。
(3)重复以上实验，同时将步骤③改为将叶片剪下经酒精脱色处理后滴加碘液染色，比较遮光部分与曝光部分是否变蓝。该实验____（填“能”或“不能”）说明叶片在光下生成了淀粉，理由是_______________。
答案：(3) 不能 叶片事先没有经过暗处理，无法排除叶片中原有淀粉的影响
2.黑白瓶法
测溶氧量的变化:黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定，白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变化可以确定净光合作用量，然后就可以计算出总光合作用量。
1．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙同时从某池塘水深0．5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。有关分析不合理的是（ ）
A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1．1 mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为0．7 mg
答案：D
2.某生物科研小组从池塘某一深度取水样，分装到六对黑白瓶中（白瓶为透光瓶，黑瓶为不透光瓶）。剩余水样立即测定初始溶解氧为10mg/L。将瓶密封后有五对置于五种不同强度的光照条件下（温度相同），一对放回原水层，24小时后，测定瓶中溶解氧量，请根据记录数据（如表）判断下列说法正确的是（ ）
A．光照强度为a时，白瓶和黑瓶的溶解氧量相同，说明a为黑暗条件
B．光照强度为b时，植物不能发生光合作用
C．原水层与c的白瓶溶解氧含量相同，可以推测原水层的光照强度为c
D．当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量都是30 mg/L
答案A
3.（2021·河南鹤壁·鹤壁高中校考模拟预测）研究小组从池塘不同深度采集水样，分别装入大小相同的黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置。24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得白瓶溶氧量为A mg L﹣1，黑瓶溶氧量为Bmg L﹣1。下列说法正确的是（ ）
A．该方法可以在未测得呼吸作用的条件下，测得实际光合作用的强度
B．B可表示在24h内黑瓶呼吸作用强度的大小
C．（A﹣B）可表示24h内白瓶中的净光合作用强度的大小
D．该实验设计缺少对照组，无法测得光合作用的强度
【答案】A
4.通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_________；A与B的差值表示这段时间内________________。这段时间内生产者制造有机物质量是（以葡萄糖为例）_____________________；。
答案 ： 生产者净光合作用的放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量
15（C-B）/16
3.液滴移动法
测光合作用 O2 释放(或 CO2消耗)的体积
3.下图是光合速率、呼吸速率的测定装置图及CO2释放量随光照强度变化曲线图，请据图分析回答下列问题：
（1）小玻璃瓶中的NaHCO3溶液的作用是___。
（2）测定光合速率时单位时间内液滴右移的体积即是_______（“净光合速率” 或“实际光合速率”）。
（3）若曲线图表示该植物在30℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度降低到25℃，理论上分析D点将 ________（左移、右移、不变）。
答案：保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求
净光合速率 右移
3.（4）利用上述实验装置，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物光合作用吸收的CO2总量与呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。
若每天交替进行12h光照、12h黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物体能否生长 ________，为什么 ______________。
答案：能生长 因为12h光照下植物积累的有机物比12h黑暗中消耗的有机物多
2.（2019·陕西·三原县南郊中学校考模拟预测） 下图甲为测定光合速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液（能维持管中CO2浓度不变），试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如下图乙所示。
(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是________。
答案：O2
2.
(2)若此时图甲植物光照强度为15 klx，则1 h光合作用产生的气体量为________mL。若此时植物叶片的呼吸熵（细胞呼吸产生的CO2和消耗的O2的比值）为0.8，则植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，植物还需从外界吸收CO2________mL。
答案（2） 200 160
2.
(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照组实验装置与实验组实验装置的区别是_____________________。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中红色液滴发生了右移，其原因可能是________________。
答案：(3) 新鲜叶片改为经消毒的死叶片 环境因素（如温度变化）使装置中气体膨胀
4.小叶片浮起数量法
定性比较光合作用强度的大小
本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变。
1.某生物兴趣小组测得光照强度对两种植物光合作用的影响如图1所示。小组以植物1的幼叶和成熟叶为实验材料进行实验：将排完气体的圆形小叶片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中（浓度变化对溶液pH的影响忽略不计，其他实验条件相同且适宜），观察各组第一片圆形小叶片上浮所需时间，结果如图2所示。请回答下列问题：
(1)图1中当光照强度为q时，植物1的叶肉细胞中光合作用速率_____（填“等于”“大于”或“小于”）呼吸作用速率，植物2单位时间内固定的CO2的量为_____（用图中字母表示）。
答案：大于 b+c
1.(2)图1中在光照强度为r时，影响植物1光合作用速率的主要外在因素是_____。
(3)图1中，若光照强度突然由q变为r，则短时间内植物2的叶肉细胞中C3的含量变化趋势是_____（填“增加”“减少”或“基本不变”）。
答案：(2)光照强度 (3)基本不变
1.(4)图2中的NaHCO3能为圆形小叶片的光合作用提供CO2，若用14C标记NaHCO3中的C，则光合作用过程中14C的转移途径为_____。
A．NaH14CO3→14CO2→14C3→（14CH2O）
B．NaH14CO3→14CO2→14C5→（14CH2O）
C．NaH14CO3→14CO2→14C3→14C5
(5)当NaHCO3溶液的浓度为1%至4%时，本实验中各浓度下幼叶与成熟叶片光合作用能力的差异可能是两种圆形小叶片中_____的不同所导致的。当NaHCO3溶液的浓度≥5%时，圆形小叶片不上浮，其原因可能是_____。
答案：(4)A
(5) 光合色素含量、酶的活性、酶的含量 NaHCO3溶液浓度过高，圆形小叶片细胞因渗透失水过多而死亡，不再进行光合作用
1.某生物兴趣小组测得光照强度对两种植物光合作用的影响如图1所示。小组以植物1的幼叶和成熟叶为实验材料进行实验：将排完气体的圆形小叶片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中（浓度变化对溶液pH的影响忽略不计，其他实验条件相同且适宜），观察各组第一片圆形小叶片上浮所需时间，结果如图2所示。请回答下列问题：
(6)实际上，本实验设计在严谨性上存在一处明显的问题，请找出，并改进。 存在问题：_____。 改进措施：_____。
答案：(6) 实验结果观察各组第一片圆形小叶片上浮的所需时间 观察并记录各组所有圆形小叶片上浮的所需时间，并求取各组的平均值（或观察并记录同一时间段内各组中圆形小叶片浮起的数量）

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