2024年新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用微专题四“三率”的计算及测定方法学案新人教版.doc
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微专题(四)“三率”的计算及测定方法
突破一植物“三率”的测定及计算方法
[重点突破]
1．曲线解读
2．相关计算
植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：
(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物O2释放量＋细胞呼吸耗氧量。
(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。
[突破训练]
1．相宜的温度和肯定的CO2浓度等条件下，某同学对甲、乙两种高等植物设计试验，测得的相关数据如下表。下列说法错误的是()
光合速率与呼吸速率相等时的光照强度
光合速率达到最大值时的最小光照强度
光合速率达到最大值时的CO2汲取量
黑暗条件下
CO2释放量
甲植物
1
3
11
5.5
乙植物
3
9
30
15
注：光照强度单位为klx；CO2汲取量或释放量单位为mg/(100cm2·h)。
A．本试验中，相宜的温度和肯定的CO2浓度属于无关变量
B．光照强度为1klx时，甲植物叶肉细胞的叶绿体中ATP由叶绿体基质移向类囊体薄膜
C．光照强度为3klx时，甲、乙两植物固定CO2速率的差为1.5mg/(100cm2·h)
D．甲、乙两植物相比较，甲植物更适合在弱光下生长
解析：选B。本试验中，相宜的温度和肯定的CO2浓度属于无关变量，光照强度为自变量，A正确；光照强度为1klx时，甲植物光合速率与呼吸速率相等，叶绿体中ATP产生于类囊体薄膜，消耗于叶绿体基质，因此叶绿体中ATP由类囊体薄膜移向叶绿体基质，B错误；光照强度为3klx时，甲植物的真正光合速率＝11＋5.5＝16.5mg/(100cm2·h)，而乙植物的真正光合速率＝15mg/(100cm2·h)，因此甲、乙两植物固定CO2速率的差为16.5－15＝1.5mg/(100cm2·h)，C正确；甲、乙两植物相比较，甲植物更适合在弱光下生长，这是因为甲植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度和光合速率达到最大值时的最小光照强度均比较小，D正确。
2．将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测其有机物改变，得到下图数据。下列说法正确的是()
A．该植物在27℃时生长最快，在29℃和30℃时不表现生长现象
B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29℃
C．在27℃、28℃和29℃时间合作用制造的有机物的量相等
D．30℃时间合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物都是1mg·h－1
解析：选B。暗处理后有机物削减量代表呼吸速率，4个温度下分别为1mg·h－1、2mg·h－1、3mg·h－1、1mg·h－1，光照后与暗处理前的有机物增加量代表1h光合作用制造有机物量和2h呼吸作用消耗有机物量的差值，所以4个温度下总光合速率(有机物制造量)分别为5mg·h－1、7mg·h－1、9mg·h－1、3mg·h－1。该植物在29℃时生长最快，4个温度下都表现生长现象；该植物在29℃条件下制造的有机物的量最多；该植物在30℃条件下光合作用制造的有机物为3mg·h－1，呼吸作用消耗的有机物为1mg·h－1。
3．(不定项)(2024·湖北孝感高三联考)在0.03%的CO2浓度和相宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如下图所示。下列有关分析不正确的是()
A．当光照强度为1klx时，植物甲起先进行光合作用
B．当光照强度为3klx时，植物乙的总光合速率是0mg/(100cm2叶·h)
C．若在c点时突然停止CO2供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加
D．d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2浓度
解析：选ABC。光照强度为1klx时，植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，A错误；当光照强度为3klx时，植物乙的总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝0＋20＝20mg/(100cm2叶·h)，B错误；c点时突然停止CO2供应，CO2固定受阻，C3的还原短暂不变，短时间内C3的含量会削减，C错误；d点时植物乙到达光饱和点，因此光照强度不再是限制因素，而题中又提出此过程处于“相宜的恒定温度条件”，因此，此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2浓度，D正确。
突破二“三率”测定的5种试验方法
[重点突破]
1．气体体积改变法——测光合作用O2产生、CO2消耗的体积
(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可汲取容器中的CO2；在测