高考生物总复习 微讲座1 光合速率的测定课件.ppt

微讲座1光合速率的测定 专题精讲 1 装置图法 测定光合速率与呼吸速率 1 测定装置 2 测定方法及解读 测定呼吸速率a 装置烧杯中放入适宜浓度naoh溶液用于吸收co2 b 玻璃钟罩遮光处理 以排除光合作用干扰 c 置于适宜温度环境中 d 红色液滴向左移动 单位时间内左移距离代表呼吸速率 测定净光合速率a 装置烧杯中放入适宜浓度的co2缓冲液 用于保证容器内co2浓度恒定 满足光合作用需求 b 必须给予较强光照处理 且温度适宜 c 红色液滴向右移动 单位时间内右移距离代表净光合速率 2 黑白瓶法 测定光合速率与呼吸速率黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶 只有呼吸作用 而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用 所以用黑瓶 无光照的一组 测得的为呼吸作用强度值 用白瓶 有光照的一组 测得的为表观 净 光合作用强度值 综合两者即可得到真正光合作用强度值 3 半叶法 测光合作用有机物的生产量将叶片一半遮光 一半曝光 遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度值 曝光的一半测得的数据变化值代表表观 净 光合作用强度值 综合两者可计算出真正光合作用强度值 需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理 以防止有机物的运输 4 叶片上浮法 探究影响光合作用的因素利用 真空渗入法 排除叶肉细胞间隙的空气 充以水分 使叶片沉于水中 在光合作用过程中 植物吸收co2放出o2 由于o2在水中溶解度很小而在细胞间积累 结果使原来下沉的叶片上浮 根据在相同时间内上浮叶片数目的多少 或者叶片全部上浮所需时间的长短 即能比较光合作用的强弱 5 梯度法 探究影响光合作用的因素用一系列不同光照强度 温度或co2浓度的装置 可探究光照强度 温度或co2浓度对光合作用强度的影响 特别提醒 1 注意变量的控制手段 如光照强度的大小可用不同功率的灯泡 或相同功率的灯泡 但与植物的距离不同 进行控制 不同温度可用不同的恒温装置控制 co2浓度的大小可用不同浓度的co2缓冲液调节 2 不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验 而应该用一系列装置进行相互对照 3 无论哪种装置 在光下测得的数值均为 净光合作用强度值 典题示例 典例1 为探究光照强度对光合作用的影响 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组 在25 条件下进行了一系列实验 下列说法正确的是 a 在无光条件下 液滴向左移动b 在有光条件下 液滴向右移动c 在有光条件下 液滴向右移动的距离代表光合速率d 随光照强度的增强 液滴向右移动的距离逐渐增大 解析 由于co2缓冲液维持装置中的co2含量不变 所以引起装置中气压变化的原因是o2的变化 无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸 消耗o2 液滴左移 a项正确 有光条件下 绿色植物既进行细胞呼吸消耗o2 又进行光合作用产生o2 若光合作用 呼吸作用 液滴右移 若光合作用 呼吸作用 液滴不移动 若光合作用 呼吸作用 液滴左移 b项错误 在有光条件下 液滴向右移动的距离代表净光合速率 c项错误 在达到光饱和点之前随光照强度的增强 液滴向右移动的距离逐渐增大 d项错误 答案 a 典例2 用等体积的三个玻璃瓶甲 乙 丙 同时从某池塘水深0 5m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 有关分析合理的是 a 丙瓶中浮游植物的细胞产生 h 的场所是线粒体内膜b 在一昼夜内 丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1 1mgc 在一昼夜后 乙瓶水样的ph比丙瓶的低d 在一昼夜内 乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1 1mg 解析 本实验中氧气含量甲瓶 丙瓶 1 1mg 可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸消耗的氧气量 乙瓶 甲瓶 0 7mg 可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量 因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量 1 1mg 0 7mg 1 8mg b正确 d错误 丙瓶中浮游植物的细胞产生 h 的场所有细胞质基质 线粒体基质 a错误 一昼夜后 乙瓶水样中的co2含量下降 因此其ph上升 而丙瓶中只进行细胞呼吸 co2含量上升 ph下降 乙瓶水样的ph比丙瓶的高 c错误 答案 b 典例3 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片 用打孔器将叶片打出若干圆片 圆片平均分成甲 乙 丙三组 甲组立即烘干处理并测得圆片干重为a 乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内 丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照 乙组和丙组其他条件一致 一小时后 测得乙装置内圆片干重为b 丙装置内圆片干重为c 下列叙述正确的是 a c a为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率b c b为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率c a b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率d 实验过程中 乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定 解析 c a为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率 c b为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率 a b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率 乙装置随着o2浓度下降 叶肉细胞呼吸速率也下降 答案 c 典例4 下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下 光合作用强度增长率随co2浓度变化的情况 图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小 部位相同的若干圆叶片 抽取叶片细胞内的气体 平均分成若干份 然后置于不同浓度的nahco3溶液中 给予相同的一定强度光照 测量圆叶片上浮至液面所需时间 其记录结果绘成的曲线图 下列分析错误的是 a 图1中在d点时光合速率达到最大 此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度b 图1中c点与b点相比 叶绿体中 h 的合成速率不变c 从图2分析 bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度 而c点以后曲线上行 其原因最可能是nahco3浓度过大 导致细胞失水 从而影响细胞代谢d 适当增加光照强度重复图2实验 b点将向下移动 解析 图1中从a点至d点光合作用强度一直在增加 在d点时光合作用强度增长率为0 因此在该点光合作用强度达到最大值 此时co2已不再是限制因素 由题干 适宜温度下 可知此时限制光合作用速率的主要环境因素可能是光照强度 图1中c点和b点相比 c点的光合作用强度 大 叶绿体中 h 的合成速率增加 从图2分析 bc段曲线平缓说明co2不再是限制因素 限制因素可能是光照强度 c点以后曲线上行 其原因最可能是nahco3浓度过大 导致细胞失水 从而影响细胞代谢 适当增加光照强度重复图2实验 光合作用强度会增加 产生的o2更多 叶片上浮的时间更短 b点将向下移动 答案 b 典例5 如图表示在不同温度下 测定某植物叶片重量变化情况 均考虑为有机物的重量变化 的操作流程及结果 据图分析回答问题 1 由图分析可知 该植物的呼吸速率可表示为 总光合速率可表示为 在13 16 之间 随着温度的升高 呼吸作用强度将 填 增强 减弱 或 不变 实际光合作用的强度将 填 增强 减弱 或 不变 2 恒定在上述 温度下 维持10小时光照 10小时黑暗 该植物叶片增重最多 增重了 mg 解析 1 呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示 所以是x 净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示 而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量 所以是y 2x 在13 16 之间 随着温度的升高 呼吸作用强度很明显在逐渐增强 光合作用强度也在逐渐增强 2 单位时间的净光合作用的积累量是y x 10小时的积累量是10 y x 再黑暗10小时 只有细胞呼吸 消耗的有机物的量是10x 经过10小时光照 10小时黑暗 剩余的有机物的量是10y 据题图可知 在14 时增重最多 增加的量是30mg 答案 1 xy 2x增强增强 2 1430 典例6 如图甲为探究光合作用的装置图 图乙为不同co2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图 请据图回答有关问题 1 若用图甲所示装置来探究co2是否为光合作用的原料 则还应该再增加一个装置 做法是 2 若用图甲所示装置来探究元素x是否为植物的必需矿质元素 则还应该再增加一个装置 做法是 3 若将图甲所示装置中的质量分数为1 的nahco3溶液换成等量的质量分数为1 的naoh溶液 则在开始的短暂时间内 植物的叶绿体中c3与c5相对含量的变化情况是 4 图乙中 若环境温度保持在35 每日光照12小时 两昼夜后测定 植物体干重将 填 增加 减少 或 不变 解析 1 在设置对照实验时 一般将要探究的因素设为自变量 其他因素必须保持一致 本实验中是否有co2是自变量 根据题意可知增加的一组实验装置中应该没有co2 2 若探究元素x是否为植物的必需矿质元素 可以采用水培法 增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素x的完全培养液 其他条件与图甲所示装置相同 3 若将nahco3溶液替换为naoh溶液 则短时间内co2含量减少 使co2的固定减弱 c3合成减少而消耗仍在继续 所以c3相对含量降低 c5相对含量升高 4 由图乙可知 当环境温度为35 时 光照下有机物净积累量为0 所以每日光照12小时 没有有机物的积累 但是黑暗中的12小时仍有有机物的消耗 所以最终结果是植物体干重减少 答案 1 将质量分数为1 的nahco3溶液换成等量的质量分数为1 的naoh溶液 其他条件与图甲所示装置相同 2 将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素x的完全培养液 其他条件与图甲所示装置相同 3 c3相对含量下降 c5相对含量上升 4 减少 1 某同学研究甲湖泊中x深度生物的光合作用和有氧呼吸 具体操作如下 取3个相同的透明玻璃瓶a b c 将a先包以黑胶布 再包以铅箔 用a b c3瓶从待测水体深度取水 测定c瓶中水内容氧量 将a瓶 b瓶密封再沉入待测水体深度 经24h取出 测两瓶氧含量 结果如图所示 则24h待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是 a 24h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是vmol 瓶b 24h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是kmol 瓶c 24h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是 k v mol 瓶d 24h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是 k v mol 瓶 解析 根据题意可知 a瓶生物在黑暗条件下仅能进行有氧呼吸 24h待测深度水体中生物进行有氧呼吸消耗的氧气量为 w v mol 瓶 b瓶生物在光照条件下 氧气的增加量为 k w mol 瓶 即瓶内生物24h进行光合作用和有氧呼吸净积累的氧气量 净光合量 为 k w mol 故24h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量 呼吸消耗的氧气量 净光合量 w v k w k v mol 瓶 答案 d 2 2018 吉林省辽源五中期末考试 某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中 以白炽灯作为光源 移动白炽灯调节其与大试管的距离 分别在10 20 和30 下进行实验 观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目 结果如图所示 下列相关叙述不正确的是 a 该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响b a点和b点的限制因素分别为温度和光照强度c b点条件下伊乐藻能进行光合作用d 若在缺镁的培养液中进行此实验 则b点向右移动 解析 分析题意可知 光合作用受温度与光照强度的影响 不同距离下枝条产生的气泡数目表示净光合速率 气泡数量越多则光合速率越大 白炽灯与大试管的距离表示光照强度 距离越小则光照强度越强 所以该实验研究的目的是光照强度和温度对光合速率的影响 a正确 a点和b点的限制因素分别为温度和光照强度 b正确 b点条件下伊乐藻能进行光合作用 此时实际光合作用速率 呼吸速率 c正确 若在缺镁的培养液中进行此实验 则光合速率降低 b点向左移动 d错误 答案 d 3 如图为测定植物光合速率的简易实验装置 装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度 取6套同样的装置 分别置于适宜的温度 不同的光照条件下 24小时后测定各组装置中的氧含量 测得初始氧的含量为20mg l 记录数据如下 1 光照条件下 若装置中液滴不移动 叶肉细胞的光合作用强度 填 大于 小于 或 等于 其呼吸作用强度 2 装置中植物呼吸消耗氧气的速率为 mg l d 当光照强度为3 0klx时 植物光合作用产生的氧气量为 mg l d 3 如果用同样的已杀死的植物替换原装置中的绿色植物 设置此对照实验装置的目的是 解析 1 光照条件下 若装置中液滴不移动 说明整株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度 而光合作用主要发生在叶肉细胞内 所有的植物细胞都要进行呼吸作用 故叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度 2 据题干可知 初始氧的含量为20mg l 而没有光照时 植物只进行呼吸作用 24小时后测知氧含量为8mg l 故装置中植物呼吸消耗氧气的速率为20 8 12mg l d 据曲线图可知 当光照强度为3 0klx时 植物光合作用产生的氧气量为40 20 12 32mg l d 3 如果用同样的已杀死的植物替换原装置中的绿色植物 设置此对照实验装置的目的是排除非生物因素对实验结果的干扰 答案 1 大于 2 1232 3 排除非生物因素对实验结果的干扰 4 如图是采用 半叶法 对该植物叶片的光合作用强度进行测定的实验步骤图 请据图回答 图中将对称叶片的一部分 a 遮光 另一部分 b 不进行处理 并用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移 在适宜光照下照射6小时后 在a b的对应部位截取相等面积的叶片 烘干称重 分别记为ma mb 则b的被截取部分光合作用合成的有机物总量 mg h 用字母表示 解析 可设a b的对应部位截取的叶片原重为x 则遮光条件下 a 只有有机物的消耗 因此叶片重量减少 可得6h内被截取部分细胞呼吸消耗有机物量为x ma 在光照条件下 b 光合作用强度大于细胞呼吸强度 有机物逐渐积累 因此mb x为6h内被截取部分有机物积累量 由于除光照外 其他条件都相同 因此a b部分的细胞呼吸相等 根据有机物的积累量 光合作用产生量 呼吸作用消耗量可得 6h内b的被截取部分光合作用合成的有机物总量 有机物的积累量 呼吸消耗量 mb x x ma mb ma 则b的被截取部分光合作用合成的有机物总量为 mb ma 6mg h 答案 mb ma 6 5 2018 河南省商丘市期末考试 有两种植物 分别生长在强光下和荫蔽处 现从这两种植物体上各取一片相似的叶片 分别放在两个透明盒子中 在适宜温度条件下 逐渐增加光照强度 测定叶片放氧速率 结果如下表 1 由表中数据可以推测 取自强光下的叶片是 2 光照强度 500 mol光子 m2 s 时 可推知叶片a放氧速率的主要限制因素是 叶肉细胞呼吸作用产生的co2转移途径是 3 若将a b两叶片放氧速率绘制成曲线图 大约在175 mol光子 m2 s 时两条曲线相交