高考生物复习第3单元细胞的能量供应和利用拓展微课光合速率的测定方法及计算全国公开课一等奖百校联赛示范.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,拓展微课,光合速率测定方法及计算,第1页,专题讲解,难点一测定光合速率惯用方法,1.,利用液滴移动测定光合速率,(1),试验装置,图,3-10-36,第2页,(2),测定原理,在黑暗条件下,甲装置中植物只进行细胞呼吸,因为,NaOH,溶液吸收了细胞呼吸产生,CO,2,所以单位时间内红色液滴左移距离表示植物,O,2,吸收速率,可代表呼吸速率。,在光照条件下,乙装置中植物进行光合作用和细胞呼吸,因为,NaHCO,3,溶液确保了容器内,CO,2,浓度恒定,所以单位时间内红色液滴右移距离表示植物,O,2,释放速率,可代表净光合速率。,真光合速率,=,净光合速率,+,呼吸速率。,第3页,(3),测定方法,将植物,(,甲装置,),置于黑暗中一定时间,统计红色液滴移动距离,计算呼吸速率。,将同一植物,(,乙装置,),置于光下一定时间,统计红色液滴移动距离,计算净光合速率。,依据呼吸速率和净光合速率可计算得到真光合速率。,(4),物理误差校正,:,为预防气压、温度等物理原因引发误差,应设置对照试验,即用死亡绿色植物分别进行上述试验,依据红色液滴移动距离对原试验结果进行校正。,第4页,【,典题示导,】,1.,为探究,CO,2,浓度和光照强度对植物光合作用影响,某兴趣小组设计了如图,3-10-37,所表示试验装置若干组,利用,CO,2,缓冲液维持密闭小室内,CO,2,浓度相对恒定,在室温,25,时进行了一系列试验,对对应装置准确测量结果以下表所表示,以下说法错误是,(,),图,3-10-37,组别,试验条件,液滴移动,(mL/h),光照强度,(lx),CO,2,浓度,(%),1,0,0.05,左移,2.24,2,800,0.03,右移,6.00,3,1000,0.03,右移,9.00,4,1000,0.05,右移,11.20,5,1500,0.05,右移,11.20,6,1500,0.03,右移,9.00,第5页,A.1,组中液滴左移原因是植物有氧呼吸消耗了氧气,B.6,组中液滴右移原因是植物光合作用产生氧气量小于有氧呼吸消耗氧气量,C.,与,3,组比较可知,限制,2,组液滴移动主要环境原因是光照强度,D.,与,4,组比较可知,限制,3,组液滴右移主要环境原因是,CO,2,浓度,答案,B,解析,1,组中没有光照,液滴向左移,2.24 mL/h,说明植物呼吸作用消耗了密闭小室内氧气,A,正确,;6,组在光照强度为,1500 lx,CO,2,浓度为,0.03%,时,既进行光合作用又进行呼吸作用,液滴向右移动,9.00 mL/h,说明植物光合作用产生氧气量大于有氧呼吸消耗氧气量,B,错误,;2,组和,3,组相比,CO,2,浓度都为,0.03%,光照强度分别是,800 lx,和,1000 lx,故限制,2,组液滴移动主要环境原因是光照强度,C,正确,;3,组和,4,组相比,光照强度都为,1000 lx,CO,2,浓度分别是,0.03%,和,0.05%,故限制,3,组液滴移动主要环境原因是,CO,2,浓度,D,正确。,第6页,2.,利用黑白瓶法测定水生植物光合速率,(1),测定原理,:,黑瓶不透光,瓶中生物仅能进行呼吸作用,;,白瓶透光,瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。所以,光合作用产生氧气量,=,白瓶中氧气增加量,+,黑瓶中氧气降低许。,(2),测定方法,:,取三个相同透明玻璃瓶,a,、,b,、,c,将,a,先包以黑胶布,再包以锡箔。用,a,、,b,、,c,三瓶从待测水体深度相同位置取水,测定,c,瓶中氧气含量。将,a,瓶、,b,瓶密封后再沉入取水处,24,小时后取出,测定两瓶中氧气含量。,第7页,(3),计算规律,规律,1:,有初始值情况下,黑瓶中氧气降低许为有氧呼吸量,;,白瓶中氧气增加量为净光合作用量,;,二者之和为总光合作用量。,规律,2:,在没初始值情况下,白瓶中测得氧气现有量与黑瓶中测得氧气现有量之差即为总光合作用量。,第8页,【,典题示导,】,2.,山西四校联考,某同学为研究某池塘,(,溶氧充分,),中,2,米深处生物光合作用和有氧呼吸,设计了黑白瓶试验,:,取三个大小相同、体积适宜透明玻璃瓶,标号,1,、,2,、,3,其中,1,号瓶用黑胶布和锡箔纸包住遮光。用三个瓶子在池塘,2,米深相同位置取满水,测,3,号瓶溶氧量,记为,a,。然后将,1,、,2,号瓶放回取水处,24 h,后取出,测,1,、,2,号瓶溶氧量记作,b,、,c,。以下表述不正确是,(,),A.,c-a,可用来表示该处生物,24 h,光合作用净值,B.,c-b,可用来表示该处生物,24 h,光合作用总值,C.,假如没有,3,号瓶,则不能测出该处生物,24 h,内呼吸作用氧气消耗量,D.,假如没有,3,号瓶,也能够计算出该处生物,24 h,内光合作用产生氧气量,第9页,答案,C,解析,由题意可知,a-b,为该处生物,24 h,呼吸作用消耗氧气量,c-a,为该处生物,24 h,净光合作用氧气积累量,则总光合作用值,=,净光合作用值,+,呼吸作用值,=,c-a+a-b=c-b,所以,A,、,B,正确。假如没有,3,号瓶,也能够测出该处生物,24 h,内光合作用产生氧气量和呼吸作用消耗氧气量,先测量,1,、,2,号瓶刚取出时溶氧量,然后再测量,24 h,后,1,、,2,号瓶中溶氧量,那么,1,号瓶溶氧量差值就是呼吸作用消耗氧气量,2,号瓶溶氧量差值是光合作用净产氧量,二者相加为该处生物总光合作用产生氧气量,所以,C,错误,D,正确。,第10页,3.“,半叶法,”,测定光合作用有机物产生量,(1),使用范围,:,检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量,惯用于大田农作物光合速率测定。,(2),测定方法,:,在测定时,将植物对称叶片一部分遮光或取下置于暗处,另一部分则留在光下进行光合作用,过一定时间后,在这两部分对应部位取同等面积叶片,分别烘干称重。因为对称叶片两对应部位等面积干重,开始时被视为相等,照光后叶片重量超出黑暗中叶重,超出部分即为光合作用产物产量,并经过一定计算可得到光合作用强度。,第11页,【,典题示导,】,3.,采取,“,半叶法,”,对番茄叶片光合作用强度进行测定,其原理是将对称叶片一部分,A,遮光,另一部分,B,不做处理,(,如图,3-10-38,所表示,),并采取适当方法阻止两部分物质和能量转移。在适宜光照下照射,6,小时后,在,A,、,B,对应部位截取相等面积叶片,(,图中虚线所表示,),烘干称重,分别记为,M,A,、,M,B,取得对应数据,则可计算出该叶片光合作用强度,其单位是,mg/(dm,2,h),。若,M=M,B,-M,A,则,M,表示,(,),A.B,叶片被截取部分在,6,小时内光合作用合成有机物总量,B.B,叶片被截取部分在,6,小时内呼吸作用消耗有机物总量,C.B,叶片被截取部分在,6,小时内有机物净积累量,D.A,叶片被截取部分在,6,小时内呼吸作用消耗有机物总量,图,3-10-38,第12页,答案,A,解析,设在,A,、,B,对应部位截取相等面积叶片初始重量为,E,由题意可知,M,A,=E,-A,叶片被截取部分,6,小时呼吸作用消耗有机物总量,M,B,=E,-A,叶片被截取部分,6,小时呼吸作用消耗有机物总量,+B,叶片被截取部分,6,小时光合作用制造有机物总量,所以,M=M,B,-M,A,=,(,E,-A,叶片被截取部分,6,小时呼吸作用消耗有机物总量,+B,叶片被截取部分,6,小时光合作用合成有机物总量,)-(,E,-A,叶片被截取部分,6,小时呼吸作用消耗有机物总量,)=B,叶片被截取部分,6,小时光合作用合成有机物总量,A,项正确,B,、,C,、,D,三项错误。,第13页,难点二交替光照与连续光照问题,1.,原理分析,:,光反应和暗反应在不一样酶催化作用下相对独立进行,因为催化暗反应酶催化效率和数量都是有限,所以在普通情况下,光反应速率比暗反应快,光反应产物,ATP,和,H,不能被暗反应及时消耗掉。,2.,过程分析,:,连续光照,光反应产生大量,ATP,和,H,不能被暗反应及时消耗掉,暗反应限制了光合作用速率,降低了光能利用率。但若光照、黑暗交替进行,则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累光反应产物,连续进行一段时间暗反应。,3.,结论,:,在光照强度和光照时间不变情况下,交替光照比连续光照制造有机物相对较多。,第14页,【,典题示导,】,4.,对三株大小、长势相同植株分别进行以下处理,:,甲连续光照,5 h,再在黑暗中放置,5 h,共,10 h;,乙先光照,1 h,再在黑暗中放置,1 h,连续交替共,10 h;,丙先光照,5 s,再在黑暗中放置,5 s,连续交替共,10 h,。在其它条件相同情况下,试验结束时它们体内有机物含量是,(,),A.,丙,乙,甲,B.,甲,=,乙,=,丙,C.,丙,甲,乙,D.,甲,乙,丙,答案,A,解析,停顿光照后,光反应产生,ATP,和,H,还能维持暗反应进行一小段时间,所以制造有机物含量丙,乙,甲。,第15页,难点三与光合速率相关计算,1.,与光合速率相关计算公式,(1),光合作用实际产氧量,=,实测氧气释放量,+,呼吸作用耗氧量。,(2),光合作用实际二氧化碳消耗量,=,实测二氧化碳吸收量,+,呼吸作用二氧化碳释放量。,(3),光合作用实际葡萄糖生产量,=,光合作用葡萄糖积累量,+,呼吸作用葡萄糖消耗量。,(4),总光合量,=,净光合量,+,呼吸量。,第16页,2.,相关植物生长计算公式,(1),光照条件下,净光合速率,0,植物因积累有机物而生长,;,净光合速率,=0,植物不能生长,;,净光合速率,黑暗时间,呼吸速率,植物生长。,第17页,【,典题示导,】,5.,吉林九校模拟,如图,3-10-39,所表示,图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为,A,、,B,、,C,、,D,时,单位时间内,CO,2,释放量和,O,2,产生总量改变。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度关系,以下说法正确是,(,),A.,图甲中,光照强度为,B,时,细胞光合速率,等于呼吸速率,B.,图甲中,光照强度为,D,时,单位时间内细,胞从周围吸收,2,个单位,CO,2,C.,图乙中,当光照强度为,X,时,细胞中产生,ATP,场全部细胞质基质、线粒体和叶绿体,D.,图乙中,限制,E,、,F,、,G,点光合作用速率原因主要是光照强度,图,3-10-39,第18页,答案,B,解析,分析图甲可知,光照强度为,B,时,CO,2,释放量和,O,2,产生总量相等,都为,3,单位,细胞呼吸释放,CO,2,首先供给叶绿体进行光合作用,剩下部分释放到外界,说明此时细胞呼吸作用大于光合作用,A,项错误,;,光照强度为,D,时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,光照强度为,A,时,CO,2,释放量可表示呼吸速率,则光照强度为,D,时,O,2,产生总量为,8,单位,需要消耗,CO,2,量也为,8,单位,所以单位时间内需从外界吸收,CO,2,量为,2,单位,B,项正确,;,蓝藻不含线粒体和叶绿体,C,项错误,;,图乙中,限制,G,点光合作用速率原因不是光照强度,可能是二氧化碳浓度或温度等,D,项错误。,第19页,6.,湖南衡阳五校联考,从经过,“,饥饿,”,处理某植物同一叶片上陆续取下面积相同叶圆片,称其干重,如图,3-10-40,所表示。在不考虑叶片内有机物向其它部位转移情况下分析,(,试验过程中光照适宜,温度不变,):,(1),叶圆片,Y,比叶圆片,X,(,填,“,轻,”,或,“,重,”),原因是,。,(2),在下午,4,时至晚上,10,时这段,时间里,叶圆片,Z,呼吸作用消,耗量可表示为,g,。,(3),假如试验过程中叶片呼吸作用速率不变,则从早晨,10,时到下午,4,时这段时间里,叶圆片,Y,制造有机物量可表示为,g,。,图,3-10-40,第20页,答案,(1),重经过光照后叶片经过光合作用积累了有机物,重量增加,(2),y-z,(3)2,y-x-z,解析,(1),叶圆片,Y,经过了光合作用,积累了一些有机物,故试验中叶圆片,Y,要比叶圆片,X,重。,(2),下午,4,时至晚上,10,时,叶圆片,Z,呼吸作用消耗量为,y-z,。,(3),下午,4,时到晚上,10,时呼吸作用消耗有机物量是,y-z,早晨,10,时到下午,4,时时间间隔和下午,4,时到晚上,10,时时间间隔都是,6,个小时,可确定早晨,10,时到下午,4,时一个叶圆片呼吸作用所消耗有机物量也是,y-z,故叶圆片,Y,制造有机物总量为,(,y-x,),+,(,y-z,),=,2,y-x-z,。,第21页,跟踪训练,1.,某生物小组以状态相同某种植物为材料设计了甲、乙、丙、丁四组试验。各组试验温度、光照强度和,CO,2,浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理总时间均为,135 s,详细处理方法和试验结果以下表所表示,:,组别,处理方法,光合作用产物相对含量,甲,先光照后黑暗,时间各为,67.5 s,50%,乙,先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为,7.5 s,70%,丙,先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为,3.75 ms(,毫秒,),94%,丁,光照时间为,135 s,100%,第22页,以下相关叙述中,错误是,(,),A.,光摄影同时间,甲组光合作用产物相对含量少于丙组,B.,试验表明,光合作用一些过程不需要光照,该过程发生于叶绿体基质,C.,该试验表明光合作用暗反应与光反应无关,D.,试验中叶绿体产生,ATP,和,H,没有被光照时暗反应全部消耗,答案,C,解析,四组试验中,甲、乙、丙三组光照总时间都是,67.5 s,而甲、乙、丙三组中光合作用产物相对含量排序是丙,乙,甲,A,正确,;,试验表明,光合作用光反应需要光照,暗反应有光、无光都能够进行,暗反应发生场所是叶绿体基质,B,正确,;,该试验说明光反应能够为暗反应提供一些条件,C,错误,;,试验表明,调整光照后暗反应还在短时间内进行,因为光反应产生,H,和,ATP,在光照时没有被暗反应消耗完,D,正确。,第23页,2.,取某种植物生长状态一致新鲜叶片,用打孔器将叶片打出若干圆片,将圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组马上进行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光照。乙组和丙组其它条件一致,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,。以下叙述正确是,(,),A.,c-a,为圆片叶肉细胞一小时内真正光合速率,B.,c-b,为圆片叶肉细胞一小时内净光合速率,C.,a-b,为圆片叶肉细胞一小时内呼吸速率,D.,试验过程中,乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定,第24页,答案,C,解析,c-a,为圆片叶肉细胞一小时内净光合速率,;,c-b,为圆片叶肉细胞一小时内真正光合速率,;,a-b,为圆片叶肉细胞一小时内呼吸速率,;,伴随乙装置内,O,2,浓度下降,叶肉细胞呼吸速率也下降。,第25页,3.,将生长情况相同某种植物叶片均分成,4,等份,在不一样温度下分别暗处理,1 h,再光照,1 h(,光照强度相同,),测其有机物改变,得到如图,3-10-41,所表示数据。以下说法正确是,(,),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最适温度在,所给,4,个温度中都是,29,C.,在,27,、,28,和,29,时光合作用制造有机物量相等,D.30,时光合作用制造有机物量等于呼吸作用消耗有机物量,都是,1 mg/h,图,3-10-41,第26页,答案,B,解析,暗处理后有机物降低许代表呼吸速率,4,个温度下分别为,1 mg/h,、,2 mg/h,、,3 mg/h,、,1 mg/h,光照后与暗处理前相比有机物增加量代表,1 h,光合作用制造有机物量和,2 h,呼吸作用消耗有机物量差值,所以,4,个温度下总光合速率,(,有机物制造量,),分别为,5 mg/h,、,7 mg/h,、,9 mg/h,、,3 mg/h,。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,条件下制造有机物量最多,;,该植物在,30,条件下光合作用制造有机物量为,3 mg/h,呼吸作用消耗有机物量为,1 mg/h,。,第27页,4.,吉林长春二模,用等体积三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深,0.5 m,处同一位置取满水样,马上测定甲瓶中氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中氧气含量,结果以下表,(,不考虑化能合成作用,),。以下相关分析,合理是,(,),A.,丙瓶中浮游植物细胞产生,H,场所是线粒体内膜,B.,在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消,耗氧气量约为,1.1 mg,C.,在一昼夜后,乙瓶水样,pH,比丙瓶低,D.,在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用产生氧气量约为,0.7 mg,透光玻璃瓶甲,透光玻璃瓶乙,不透光玻璃瓶丙,4.9 mg,5.6 mg,3.8 mg,第28页,答案,B,解析,丙瓶不透光,里面浮游植物只进行呼吸作用,产生,H,场全部细胞质基质和线粒体基质,A,错误,;,在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗氧气量约为,4.9-3.8=1.1 mg,B,正确,;,乙瓶中因为浮游植物进行光合作用,故瓶中氧气增多,二氧化碳降低,而丙瓶生物只能消耗氧气,释放二氧化碳,所以乙瓶水样,pH,比丙瓶高,C,错误,;,在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用产生氧气量约为净光合作用氧气释放量,+,呼吸作用消耗氧气量,=5.6-4.9+1.1=1.8 mg,D,错误。,第29页,5.,某试验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸影响,(,用容器内,CO,2,改变量表示,),结果以下表,(“+”,表示增加,“-”,表示降低,),以下说法正确是,(,),A.,由表中数据可知,光合作用酶和,细胞呼吸酶最适温度相同,B.,在适宜光照下,35,时光合速率,小于呼吸速率,C.,由表可知,在适宜光照下,最有利于植物生长温度是,30,D.,在黑暗情况下,叶肉细胞内无,ATP,形成,温度,(,),10,15,20,25,30,35,40,45,适宜光照,-12,-17,-23,-26,-35,-26,-24,-15,黑暗,+6,+11,+18,+25,+35,+40,+32,+20,第30页,答案,C,解析,黑暗条件下,不一样温度下二氧化碳数值表示不一样温度下呼吸速率,而光照条件下数值表示不一样温度下净光合作用数值。由表中数据可知,呼吸作用酶最适温度为,35,光合作用,(,净光合作用,+,呼吸作用,),酶最适温度为,30,故,A,错误,;,适宜光照下,35,时植物光合作用速率为,66,呼吸作用速率为,40,光合速率大于呼吸速率,故,B,错误,;,依据表格可知,植物在,30,下净光合作用速率最大,所以,30,时最有利于植物生长,故,C,正确,;,黑暗时,叶肉细胞不进行光合作用,进行呼吸作用,有,ATP,合成,故,D,错误。,第31页,6.,某研究小组做了以下试验,:,在密闭玻璃钟罩内测定玉米幼苗在不一样温度条件下净光合速率,(,用植物氧气释放量表示,),改变,(,注,:,不一样温度下该植物呼吸速率是已知,其它环境条件恒定不变,),试验结果以下表。请分析回答以下问题,:,(1),该试验自变量是,无关变量是,(,最少写出两个,),。,(2),在温度为,45,时,植物体内产生,ATP,场全部,。,处理温度,(,),20,25,30,35,40,45,净光合速率,(mol O,2,mm,-2,h,-1,),2.21,2.43,2.35,2.12,1.80,0,呼吸速率,(mol O,2,mm,-2,h,-1,),0.30,0.37,0.44,0.55,0.33,0.30,第32页,(3),该植物真正光合作用最适温度,(,填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”),呼吸作用最适温度,真正光合速率与净光合速率、呼吸速率之间关系为,(,用关系式表示,),。,(4),假如一昼夜之内,将该植物放置在试验光照条件下和黑暗条件下各,12 h,则在温度为,时,植物体内积累有机物最多。,第33页,答案,(1),温度光照强度、二氧化碳浓度、植株生理状态等,(2),叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体,(3),小于真正光合速率,=,净光合速率,+,呼吸速率,(,其它答案合理亦可,),(4)25,解析,(1),据表分析可知,该试验自变量是温度,因变量是净光合速率,无关变量主要有光照强度和二氧化碳浓度等。,(2),在温度为,45,时,净光合速率为,0,此时植物光合速率,=,呼吸速率,光合作用与呼吸作用此时都能够产生,ATP,故植物体内产生,ATP,场全部叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体。,(3),题表中真正光合作用最适温度为,25,呼吸作用最适温度为,35,该植物真正光合作用最适温度小于呼吸作用最适温度,且真正光合速率,=,净光合速率,+,呼吸速率。,(4),一昼夜之内,将该植物放置在题述试验光照条件和黑暗条件下各,12 h,则在净光合速率与呼吸速率之差最大时,植物体内积累有机物最多,据表分析,25,时该值最大。,第34页,