专题三-光合与呼吸...ppt

1、专题三 光合与呼吸,2013年3月14日,最新考纲 1光合作用的基本过程 2影响光合作用速率的环境因素 3细胞呼吸 实验： 1叶绿体色素的提取和分离 2 探究酵母菌的呼吸方式,2020/7/23,考情分析,1：本专题已经成为高考的必考内容，分值大，难度高。 2：考查趋势上； ,光合、呼吸分开考,光合、呼吸综合考,单纯的图、表分析,综合的图、表分析及转换,单纯的过程考查,综合的植物代谢考查如种子萌发、气孔导度,复习及应试策略,1：宏观把握植物代谢（如种子的萌发生理） 2：熟练掌握两个过程（光合、呼吸） 3：理解有关影响因素（光合、呼吸） 4：真正明白以下内在关系,（1）：总光合速率与净光合速率及

2、呼吸速率的关系 （2）：光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相 互关系 （3）：影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关实验 设计 （4）：光合与呼吸有关曲线的分析与认识 （5）：光合速率与呼吸速率测定的方法及应用 （6）：光合与呼吸在生产实际中的应用,2020/7/23,宏观把握植物代谢,2020/7/23,植物代谢,光合作用 主要在叶肉细胞合成有机物 产生氧气,呼吸作用 植物所有活细胞消耗有机物产 生能量、CO2,水分代谢 植物对水分的吸收、运输、利用、 散失（通过蒸腾作用）。,植物的矿质营养 对矿质元素的吸收、运输、 利用,积累有机物表现植物生长,包括合成 代谢和分解 代谢两方面,色素分子,可

3、见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,H2O,O2,H,多种酶,酶,（CH2O）,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光合作用的过程,类囊体的薄膜,叶绿体基质,光能,ATP活跃的化学能, 有机物中的稳定化学能,基础知识（光合）,基础知识（呼吸）,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,ATP活跃 的化学能, 有机物中的 稳定化学能,各项生 命活动,机械能：鞭毛运动 电 能： 神经传导 产生电流 化学能 ：小分子合成大分子 渗透能 ：主动运输 光 能： 用于发光 热 能 ： 维持体温,2020/7/23,认识植物的气孔,狭义上常把保卫细胞之间形成的凸透镜状的小孔称为气孔

4、。保卫细胞区别于表皮细胞是结构中含有叶绿体，只是体积较小，数目也较少，片层结构发育不良，但能进行光合作用合成糖类物质。气孔是光合、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中，空气和水蒸汽的通路。气孔的开放程度叫气孔导度。气孔的开闭及影响因素是很复杂的，简单地讲白天若蒸腾过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭。,2020/7/23,种子萌发时相关的代谢,种子,种皮 是母本的遗留物，基因型和母本相同,胚是受精卵发育来的，将来发育成幼苗成为 新植株。,胚乳来自受精极核，是储存营养的结构，满足种子萌发早期营养的供给,2020/7/23,2020/7/23,种子萌发过程中的生理变化,1：种子萌发初期为异养；由胚乳或子叶提供养料

5、，干重下降。 种子萌发后期转为自养；由出土的子叶或幼叶进行光合作用制造有机物，干重增加。 2：胚乳；以物质分解为主，其分解产物为胚呼吸作用和转化合成提供原料。因此，胚乳干重是不 断减少的。 胚；以物质转化合成为主，将胚乳分解提供的原料合成新的化合物，形成新的细胞结构，使胚生长。因此，胚是增重的。 从整个种子来看；则是分解作用大于合成作用，鲜重增加，干重减少。 3：有机物的转化上；胚乳中，复杂的贮藏物质分解为简单的小分子物质，如；淀粉分解为葡萄糖，蛋白质分解为氨基酸，脂肪分解为甘油、脂肪酸。 胚中，物质的转化刚好相反，由胚乳提供的小分子物质为原料合成新的化合物，形成新的细胞结构。 从整个种子来看

6、，有机物的种类在增多。 4：种子萌发的初期，还没长出根的时候，无法吸收环境中的矿质元素，这时需要的矿质元素是种子中原来储存的。,重温2012新课标卷29题，就感觉不是太难了。,2020/7/23,规律:当环境稳定时C3含量比C5含量高，是C5的二倍。 当CO2供应不变时，C5含量变化与(CH2O)合成量变化相同； 当CO2供应改变时，C5含量变化与(CH2O)合成量变化相反 重温2011新课标卷29题，并体会其动态变化，牵一发而动全身的关系。,(2013保定）下图T0-T1表示的是适宜条件下生长的小球 藻叶绿体中某两种化合物（H、 ADP、C3或C5)的 含量，T1-T3则表示改变其生长条件后

7、两种化合物的 含量变化。回答问题： T0-T1段，为各种生命 活动供能最多的结构是_ (2) 若T1时刻降低了培养液中 NaHCO3的浓度，则物质A、B 分别指的是_ _，物质B 浓度升高的原因是_ (3) 若T1时刻降低了光照强度，则物质A、B分别指的是_，物质B浓度升高的原因是_。,线粒体,C5、H,CO2减少、固定的C3减少、C3还原消耗的H减少，而光反应产生的H不变,ADP 和C3,光照强度降低、H和ATP减少，C3的还原减少，C3的生成还在继续,(1) 光照强度突然由1千勒克司增强至3千勒克司时，短时间内叶绿体内C5的含量_。 (2) 在B点条件下，若将植物体放在含C18O2的环境下

8、，一段时间后，植物周围的空气中有没有可能出现18O2？为什么？,下图表示在最适光合温度下某植物光合作用速率与光照强度之间的关系。,增加,有可能，因为,对位训练,（3）N点后，b曲线下降的 原因是_ （3）实验过程中，叶肉细胞内糖类中14C含量相对值随时间变化的趋势是_。,（1）图中表示用14C标记C5含量相对值变化的曲线是_（填字母）。 （2）a曲线在P至N时间段内14C含量相对值稳定不变的原因是_。,如图表示某植物的叶肉细胞在温室中、一定的光照强度（N点后停止光照）条件下，O点开始提供14C标记的质量分数为0.03%的CO2，叶肉细胞内C3和C5中14C含量相对值随时间的变化曲线。分析回答：

9、,b,CO2固定的速率等于C3被还原的速率,停止光照后，ATP和NADPH不能合成、 C3不能被还原形成C5，C5和CO2还能形成C3,逐渐增加，N点后逐渐减少,拓展训练,真正光合速率 净光合速率 呼吸速率。,单位时间内 O2产生量、 单位时间内 CO2固定量、 单位时间内 有机物产生量,O2释放量、 CO2吸收量 有机物积累量,植物置于黑暗 环境中， CO2增 加量、 O2减少量、 有机物减少量,光合作用速率与呼吸作用速率,E,S1,S2,S3,S2+S3,S2S1,S1+S3,例1、用大小相似的绿色植物叶片，分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化

10、，立即再光照1h（光强度相同），再测其重量变化。得到如下结果，以下说法错误的是,A该植物呼吸酶的最适温度约为29左右 B暗处理时，植物叶片主要进行呼吸作用消耗有机物 C光照时，四组植物叶片的光合作用强度均大于呼吸作用强度 D光照时，第四组植物叶片合成葡萄糖总量为2mg,D,AS1S3表示玉米细胞呼吸消耗的有机物量 BS2S3表示玉米光合作用产生的有机物总量 C若空气中CO2浓度突然下降，则B点右移，D点左移 DS2S3表示玉米光合作用有机物的净积累量 答案：D,例2右图表示20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是(),（杭州市期末考试卷

11、）某同学研究湖泊中某深度处生物光合作用和需氧呼吸强度。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以锡箔。用a、b、c三个瓶从待测水体深度处取水，测定瓶中水的氧含量。将a瓶、b瓶密封再沉入原取水处，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24小时内待测深度水体中生物光合作用和需氧呼吸的情况是（ D ） A24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶 B24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶 C24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(kv)mol/瓶 D24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k

12、v)mol/瓶,(2)当CO2浓度为400 mgL1时，光合作用最强的相应处是 。曲线的最强光合作用需要的最低CO2浓度是 。 (4)m点表示 。如果提高光照强度，则m点的位置将 移动。,生产实践表明：在一定范围内，提高CO2浓度，能提高光合作用。如下图是对某农作物实验的结果，请据图分析并回答：(Lx:勒克斯，光照强度的单位。A、B、C、D、E为曲线上的点，a、m、n为坐标轴上的点),700Lx光照,500mgL1,在光照强度为70Lx下，光合作用达到最强时，CO2浓度的最小值,向右,对位训练,二、光合作用的影响因素,、光照强度：,A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此

13、时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点（光补偿点）：细胞呼吸释放的CO2量刚好满足光合作用的需要，即光合作用强度等于细胞呼吸强度; BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点(光饱和点)以上不再加强了(主要受细胞内酶、色素、C3和C5的含量的限制),难点二：当光照强度或CO2浓度等因素突然改变时，A、B、C点如何移动？,A点的变化决定于：呼吸作用强度的大小 影响呼吸作用的因素： 1.内部因素：不同种类的植物呼吸速率不同，如一 般情况下，旱生植物小于水生植 物，阴生植物小于阳生植物。2.外部因素：主要是温度 例

14、如阴生植物的A点向_移动；,B点的变化决定于：呼吸作用强度和光合作用强度 例如：CO2浓度变小，光合作用强度_B点_,C点的变化决定于：光合作用的能力 例如：CO2浓度变大，C点向_移动,上,右移,右上方,光补偿点,光饱和点,变小,呼吸作用强度,典型例题,已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25、30，如图所示曲线表示该植物在30时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是(),Aa点上移，b点左移，m值增大 Ba点不移，b点左移，m值不变 Ca点上移，b点右移，m值下降 Da点下移，b点不移，m值上升,A

15、,变式2：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如下图。下列 相关叙述，正确的是 A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移 D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移,D,典型例题（2012洛阳二练）：将天竺葵大小相似的绿色叶片，放在特定的实验装置中。研究其在一定温度和光照条件下的氧气变化量，结果如右图所示。以下对该图分析正确的叙述是 A该叶片在20、10klx的光照 下，每小时光合作用固定 的CO2量是

16、5mmol B该叶片在5klx光照下，10时积累的有机物比20时少 C该叶片在10、5klx的光照下，每小时光合作用所产生 的氧气量是35mmol D该叶片呼吸速率与温度和光照时间均成正比,C,图一,图二,密闭容器中一昼夜间CO2浓度变化的曲线理解,(2)有关有机物情况的分析(如图)： ce段：积累有机物时间段； bf段：制造有机物时间段； e点：一天中有机物积累量最多的时间点； Sp-SM-SN：一昼夜有机物的积累量。,a点时，该植物叶肉细胞产生ATP/H的场所 是 。 c点时，该植物叶肉细胞产生ATP /H的场所 是 。 e点时，该植物叶肉细胞产生ATP /H的场所 是 。,细胞质基质和线

17、粒体,细胞质基质、线粒体和叶绿体,细胞质基质、线粒体和叶绿体,对位训练,典型例题将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是( ) AH点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用最强 BCO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的 CD点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等 DD点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸强,C,注意：一天中随时 间的变化光照、温 度等的变化,2020/7/23,（2012浙江

18、）30某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。 （）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是 的原料，又是光合产物在植物体内 的主要介质。 （）在温度、光照相同的条件下，图中点与点相比， 光饱和点低的是 点，其主要原因是 。 （）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是 。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的 减少。 （）生产实验中，可适时喷洒植物激素中的 ，起到调节气孔开度的作用。,【答案】（）光合作用（或光反应） 物质运输 （） 缺水，气孔开度降低，二氧化碳的吸收减少 （）缺水，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素含量增加而呈现黄色 和H （）脱落酸,(1)当温

19、度超过_后， 植物B的呼吸作用就会下降。 这两种植物中，最可能 原产于热带地区的是_。 （2)写出在高温时导致光合 作用减弱的两个可能原因 _ ； _。,测定A、B两种植物的叶片在不同温度下光合作用和呼吸作用速率，结果如下图所示(纵坐标是与3O时的数据比较所得的百分率)，请回答:,50,植物A,气孔在高温时关闭，光合作用所需CO2供应不足,酶在高温时活性降低甚至变性失活,高温破坏了叶绿体膜,水分减少,拓展训练,(3)在其他条件不变的情况下，当气温由40升至45的过程中，植物B的叶绿体中ATP的合成速率_ (选填“加快”、“不变”或“降低”)。 (4)某果树在生长季节如果长期处于不致死的高温环境

20、中，其果实甜度会较低。根据本实验的结果，分析产生这一现象的生理基础_。,降低,在不致死的高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以糖的净产量（积累量）减少（果实贮存的糖分较少）,：下图示某植物光合作用速度与 环境因素之间的关系， 据图分析： 甲图表示 _，这种情况下，可以认为光合作用的速度受光照强度的限制，此时主要影响光合作用过程的_ _阶段。 从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于_ _ _，此时主要是光合作用的_阶段受到限制。,光反应,在光线弱的情况下，光合作用速度随光照强度的增加，成正比例增加,温度的高低,暗反应,1、分析

21、横、纵坐标： 2、解释： 曲线的各种变化趋势产生的原因； 找出多条曲线之间差异产生的原因 3、分析各关键点起点、终点、 转折点、交点、 顶点、最低点,1,析图,A,图中A点，限制小麦光合作用速率的因素为 ； 图中B点，限制小麦光合作用速率的因素为 。,C,D,E,造成C、D、E三点不同的原因是 。,下图所示某种植物在不同光照强度（lx）下的CO2光合速率曲线，请分析回答：,(1)曲线A表明： 。,在700lx光照条件下，在一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增加；CO2浓度增加到一定程度后，光合速率达到最大值；,拓展训练,读题,获取,信息,审题,明确题意,要解决的问题,联系,课 本 原 型

22、 （知识）,分析综合,推理判断,组织答案,(2) bg段的斜率小于ad段，是因为 。,bg段的光照强度小于ad的光照强度 ，导致光反应较弱，光合速率小，且随着二氧化碳浓度的增大改变幅度较小.,bg段的光照强度小于ad的光照强度,bg段的斜率小于ad段,光照强度与光合速率的关系,光照强度,光反应,暗反应,二氧化碳利用少,如图是光照强度对光合速率的影响的曲线，据图回答下列有关问题：,在一定范围内，随着光照强度的增强，植物光合速率增加， 超过这一范围，光合速率不再增加,（1）图1表明，光照强度对光合速率的影响是_,1、正确反映自变量和因变量之间的关系，将横、纵坐标紧密联系起来。 2、分段表述。（增加

23、；最大；稳定。）,将图像信息转变成文字信息,说图,(2012安徽）为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A-F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表） 注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质 （1）会产生CO2和H2O的试管有 ，会产生酒精的试管有 ，根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（均填试管编号） （2）有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在 的酶无法合成AT

24、P。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解 （填“能”或“不能”）继续进行。,2020/7/23,.光合作用与细胞呼吸的相关测定 (1)光合作用速率表示方法： 通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。 (2)表观光合速率与真正光合速率的辨别： 在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。,(3)呼吸速率： 将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量

25、都可表示呼吸速率。 (4)有机物积累量的表示方法： 一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用下式表示：积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。,2020/7/23,(5)表观(净)光合速率的测定方法(如图)：,NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。 植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观(净)光合速率。 条件：整个装置必须置于光下。,如何排除无关变量（物理因素） 的干扰？,细胞呼吸类型的实验探究方法 欲测定与确认某生物或生物结构

26、的呼吸类型，应设置如图所示的两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH溶液与蒸馏水。,结果与分析：(1)若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产生CO2量与消耗O2量相等)。 (2)若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产生CO2，不消耗O2)。 (3)若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 (4)装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。,【实验方法技巧小归纳】 常用实验条件的控制方法 (1)增加水中氧气泵入空气或吹气或放入

27、绿色水生植物； (2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水； (3)除去容器中二氧化碳氢氧化钠溶液； (4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中； (5)除去叶中叶绿素酒精隔水加热； (6)除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光； (7)如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光； (8)线粒体提取细胞匀浆离心。 注意归纳因变量的检测方法,上面的实验中又如何排除无关变量（物理因素） 的干扰？,一：“半叶法”-测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质总量,例1某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)

28、不做处理，并采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a小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。 问题： （1）可用什么方法阻止两部分叶片 的物质和能量转移？ （2）a小时内上述B部位截取的叶片 光合作用合成有机物的总量（M）为_。,可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理,M=MB-MA,P62,变式训练1某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续

29、取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是()A下午4时后将整个实验装置遮光3小时B下午4时后将整个实验装置遮光6小时C下午4时后在阳光下照射1小时D晚上8时后在无光下放置3小时,A,二、气体体积变化法-测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积,例2 某生物兴趣小组设计了图3装置进行光合速率的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。 测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；

30、1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X值。 测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得Y值。 请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：,向左移动,向右移动,c玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动,d装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O

31、2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动,变式训练2图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题： （1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量 清水，重复上述实验，20min后，要使水 滴维持在位置X处，针筒的容量 （需向左/需向右/不需要）调节。 （2）若以释放出的氧气量来代表 净光合作用速率，该植物的净光合 作用速率是 mL/h。 （3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量 浓氢氧化

32、钠溶液，在20、无光条件下， 30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是 mL/h。,1.2,1.4,三、测溶氧量的变化-黑白瓶法,例3某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下： 表2 （1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L24h。 （2）当光照强度为c

33、时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为mg/L24h。 （3）光照强度至少为（填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。,生物呼吸消耗氧气,7,21,a,变式训练3：以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。 步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、2号。 步骤2：用两个瓶同时从水深3m处取水样（都装满），立即测定2号瓶中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取水样处。 步骤3：24h后将1号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复3次，结果1号瓶溶氧量平均值为6.5mg，2号瓶溶氧量平均值为5.3mg。 （1）24h后，1号瓶中溶氧变化量是 ，这说明 。 （2）经过24h后

34、，1号瓶增加的有机物量（假设全为葡萄糖）为 。 （3）现欲使实验过程同时还能测出1号瓶24h中实际合成的有机物总量，需补充3号瓶进行实验。简述需补充的实验内容（请自行选择实验用具）： 。 （4）设3号瓶溶氧量平均值为a，则1号瓶实际合成葡萄糖量为 。,增加1.2mg,水生植物光合作用强度大于呼吸作用,1.13mg,另取一个和1号、2号相同的瓶，设法使之不透光，设为3号瓶，其他处理和1号瓶相同，24h后测定溶氧量，重复3次，去平均值。,15/16(6.5-a),四、定性比较光合作用强度的大小-小叶片浮起数量法,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。但该实验方法只能定性比较，无法测出具体的量变。,小叶片浮起数量法的原理和不足,五、测装置中CO2浓度的变化-红外线CO2传感器,原理：由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。,例5 为测定光合作用速率，将一植物幼苗