（江蘇專版）2019版高考生物二輪增分策略 專題二 細胞代謝 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.doc

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CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等產物的生成量來表示。但根據測量時的實際情況，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的含義光照條件下植物“產生”的O2量，或植物“合成”的有機物的量實質上是在葉綠體中產生的量，即光合作用總量或真正光合作用量植物“釋放”的O2量，或植物“積累”的有機物的量實質上是凈光合作用量，即光合作用總量細胞呼吸消耗量植物“吸收”的CO2量實質上是凈光合作用量黑暗條件下植物“釋放”的CO2量實質上是細胞呼吸釋放量植物“吸收”的O2量實質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)律總結規(guī)律一：細胞有氧呼吸時，葡萄糖CO2O2166；無氧呼吸時，葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。規(guī)律二：消耗等量葡萄糖時，則酒精發(fā)酵與有氧呼吸產生的CO2的摩爾數之比為13；有氧呼吸消耗氧氣摩爾數與有氧呼吸和酒精發(fā)酵產生的二氧化碳摩爾數之和的比為34。規(guī)律三：產生同樣數量的ATP時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩爾數之比為191。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C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量和C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量這兩個反應式，并結合化學課上所學的，根據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值，只有體積比，則可將此比值當成實際體積(或物質的量)進行計算，最后求解。題組一透過坐標中數據，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，結果如圖甲所示。下列分析正確的是()A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X kg，置于暗處4 h后重(X1)kg，然后光照4 h后重(X2)kg，則總光合速率為 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)6.50 mg/h，35 時光合作用的總量為3.00(凈合成量)3.50(呼吸消耗量)6.50 mg/h，二者相同，B正確；該植物原重X kg，置于暗處4 h后重(X1)kg，然后光照4 h后重(X2)kg，則總光合速率為1 kgh1，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1 cm2質量(mg)變化情況(均考慮為有機物的質量變化)的操作流程及結果，據圖分析回答問題：(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12 h光照，12 h黑暗，該植物葉片1 cm2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)從結果可以看出，在14 下，維持12 h光照，12 h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據，辨析相關規(guī)律3(2018如皋一模)科研人員為探究土壤含水量、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進行實驗的結果如下表。請分析回答：組別土壤含水量CO2濃度(%)凈光合速率(mol CO2m2s1)相對氣孔開度(%)水分利用效率A適宜0.03121001.78B干旱0.037.5621.81C適宜0.0615833.10D干旱0.069.5473.25(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，干旱脅迫導致類囊體結構破壞、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，有人認為干旱主要通過影響光反應進而影響光合作用，結合表中數據分析，上述觀點_(填“合理”或“不合理”)，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構破壞、光合色素含量和光反應中水的供應減少，光反應減慢，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：材料葉綠素a/b類胡蘿卜素/葉綠素凈光合作用速率(mol CO2m2s1)細胞間CO2濃度(mol CO2m2s1)呼吸速率(mol CO2m2s1)突變體9.300.325.66239.073.60野生型6.940.288.13210.864.07(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轉化的過程。(2)根據題表可知，突變體葉片中葉綠體對CO2的消耗速率為凈光合速率呼吸速率5.663.609.26(mol CO2m2s1)，同理，野生型葉片中葉綠體對CO2的消耗速率為8.134.0712.20(mol CO2m2s1)，突變體葉片中葉綠體的CO2的消耗速率比野生型低12.209.262.94(mol CO2m2s1)。由于突變體葉片中的胞間CO2濃度較高，所以氣孔因素不是導致突變體光合速率降低的限制因素。