PAGEPAGE21“三率”測(cè)定及相關(guān)試驗(yàn)設(shè)計(jì)理清兩大代謝的物質(zhì)、能量關(guān)系，把握相關(guān)曲線及三率測(cè)定，全取高考拉分題eq\a\vs4\al\co1(重點(diǎn)1辨析總光合速率、凈光合速率與呼吸速率)第一步?研析內(nèi)涵、明點(diǎn)析線，宏觀微觀并舉，點(diǎn)悟解題切入點(diǎn)1.總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的常用表示方法(1)微觀點(diǎn)悟(2)歸納總結(jié)總光合速率O2產(chǎn)生速率CO2固定(或消耗)速率有機(jī)物產(chǎn)生(或制造、生成)速率凈光合速率O2釋放速率CO2汲取速率有機(jī)物積累速率呼吸速率黑暗中O2汲取速率黑暗中CO2釋放速率有機(jī)物消耗速率2.常考曲線分析eq\a\vs4\al()eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(曲線Ⅱ：凈光合量（即Ⅰ－Ⅲ差值）,交點(diǎn)D對(duì)應(yīng)E，此時(shí)凈光合量為“0”，B點(diǎn)為植物生長最快點(diǎn),圖2表示真正光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系))以“測(cè)定的CO2汲取量與釋放量”為指標(biāo)特殊提示總光合速率與呼吸速率曲線交點(diǎn)處表示此時(shí)間合速率＝呼吸速率，不要認(rèn)為凈光合速率曲線與呼吸速率曲線交點(diǎn)處也表示光合速率＝呼吸速率，此時(shí)總光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。其次步?研析題型，變換視角，全取高考拉分題視角1總光合速率、凈光合速率及呼吸速率的計(jì)算(2024·廣東湛江市調(diào)研)為探究不同pH對(duì)草莓產(chǎn)量的影響，科研人員先將消毒后生理狀態(tài)良好且相同的草莓幼苗進(jìn)行黑暗處理，然后再分別置于pH為a、b、c、d和e的培育液中培育，其他條件相同且相宜。培育一段時(shí)間后，測(cè)定草莓幼苗葉片凈光合速率、呼吸速率，結(jié)果如表所示。請(qǐng)回答下列問題：培育液pH呼吸速率凈光合速率a200150b210240c220300d240270e250250注：表格中的數(shù)據(jù)為O2的汲取速率或釋放速率，單位為(μmol·mg－1·h－1)。(1)除了可以通過測(cè)定O2釋放量，還可以通過測(cè)定________________________(答出一種即可)來計(jì)算凈光合速率。(2)在該試驗(yàn)中，pH為________的培育液中總光合速率最大。(3)培育草莓幼苗的過程中應(yīng)隔天更換培育液，除了可以防止缺氧造成爛根和養(yǎng)分不足，還能防止培育液的________發(fā)生變更影響試驗(yàn)結(jié)果。(4)植物若能正常生長，其光合作用固定的有機(jī)物的量要________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用消耗的有機(jī)物的量。pH為e時(shí)，要保證草莓幼苗能正常生長，每天光照時(shí)間應(yīng)大于________h。解析(1)凈光合速率除了可以用O2的釋放量來表示，還可以用CO2的汲取量或有機(jī)物的積累量來表示。(2)總光合速率是凈光合速率和呼吸速率之和，故題表中總光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的培育液的pH是c。(3)本題探討的是不同pH對(duì)草莓產(chǎn)量的影響，在培育過程中，植物根對(duì)離子的選擇性汲取和根細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2，都會(huì)變更培育液的pH，從而影響試驗(yàn)結(jié)果。(4)植物若要正常生長，其光合作用固定的有機(jī)物的量要大于呼吸作用消耗的有機(jī)物的量，當(dāng)pH為e時(shí)，要保證草莓幼苗能正常生長(設(shè)每天須要的光照時(shí)間為th)，則要滿意500×t>250×24，t>12，即每天光照時(shí)間應(yīng)大于12h。答案(1)CO2的汲取量或有機(jī)物的積累量(答出一種即可)(2)c(3)pH(4)大于12視角2曲線圖中3個(gè)?？键c(diǎn)(“光為O”點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn))的移動(dòng)問題1.(2024·益陽市、湘潭市調(diào)研)圖甲中試管A與試管B敞口培育相同數(shù)量的小球藻，探討光照強(qiáng)度對(duì)小球藻氧氣產(chǎn)生量的影響，試管A的結(jié)果如圖乙所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A.Q點(diǎn)的O2凈釋放量為零，是因?yàn)榇它c(diǎn)光合作用強(qiáng)度為零B.P點(diǎn)為負(fù)值的緣由是細(xì)胞呼吸消耗氧氣；適當(dāng)降低溫度，P點(diǎn)將下降C.在圖乙上繪制裝置B的曲線，Q點(diǎn)應(yīng)右移D.降低CO2濃度時(shí)，在圖乙上繪制裝置A的曲線，R點(diǎn)應(yīng)右移解析Q點(diǎn)時(shí)凈光合速率為0，光合作用強(qiáng)度不為0，A錯(cuò)誤；P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值的肯定值代表呼吸速率，若適當(dāng)降低溫度，呼吸速率會(huì)下降，則P點(diǎn)會(huì)上移，B錯(cuò)誤；裝置B中缺鎂影響葉綠素的合成，小球藻光合速率低，Q點(diǎn)應(yīng)右移，C正確；CO2濃度降低，光合速率下降，R點(diǎn)應(yīng)向左下移動(dòng)，D錯(cuò)誤。答案C視角3結(jié)合曲線模型分析總光合速率、凈光合速率和呼吸速率【典例】(2024·北京卷，2)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此，對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是()A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25℃C.在0～25℃范圍內(nèi)，溫度變更對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D.適合該植物生長的溫度范圍是10～50℃[慧眼識(shí)圖獲得信息]答案D【即學(xué)即練】(2024·山東濰坊市高三統(tǒng)考)科研人員分別在25℃和42℃培育條件下(其他條件均相同且相宜)，測(cè)得某植物的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示。已知該植物生長的相宜溫度條件是25～35℃。請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)圖中甲組代表________℃下測(cè)得的結(jié)果，作出該推斷的理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某愛好小組測(cè)定了25～42℃范圍內(nèi)該植物的凈光合速率，發(fā)覺30℃時(shí)凈光合速率最大，則30℃________(填“是”“不是”或“不肯定是”)光合作用的最適溫度，緣由是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若將培育溫度由25℃快速提升至42℃時(shí)，據(jù)圖分析，該植物葉肉細(xì)胞間隙CO2濃度明顯________(填“上升”或“下降”)，這一變更的主要緣由可能是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)分析圖形可知，甲組比乙組的凈光合速率大，應(yīng)是植物生長的相宜溫度，因此甲組代表25℃下測(cè)得的結(jié)果。(2)植物的凈光合速率＝真正光合速率－呼吸速率，30℃時(shí)凈光合速率最大，可能是此時(shí)呼吸速率低，因?yàn)闆]有測(cè)定此溫度下的呼吸速率，無法確定該植物在此溫度下的實(shí)際光合速率的大小，因而無法確定此溫度是否為光合作用的最適溫度。(3)溫度由25℃快速提升至42℃時(shí)，據(jù)圖分析，該植物葉肉細(xì)胞間隙CO2濃度明顯上升，緣由可能是42℃已經(jīng)不是該植物光合作用的相宜溫度，故該植物的光合速率下降，對(duì)CO2的利用速率降低。答案(1)25此溫度屬于該植物相宜生長的溫度，與42℃相比，凈光合速率大(2)不肯定是沒有測(cè)定相應(yīng)溫度下的呼吸速率，無法確定實(shí)際光合作用速率(3)上升光合作用減弱，葉肉細(xì)胞對(duì)二氧化碳的利用速率降低eq\a\vs4\al\co1(重點(diǎn)2三率測(cè)定的6種試驗(yàn)?zāi)Ｐ?模型1氣體體積變更法——測(cè)定光合作用O2產(chǎn)生的體積或CO2消耗的體積[試驗(yàn)原理](1)甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液汲取了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2汲取速率，可代表呼吸速率。(2)乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置比照試驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述試驗(yàn)，依據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。【典例1】(2024·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某試驗(yàn)室中有三套完全相同的裝置，裝置內(nèi)的綠色植物為長勢(shì)相近的君子蘭，培育條件如表所示，經(jīng)2小時(shí)的試驗(yàn)后，測(cè)定并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。已知氧傳感器用于測(cè)定裝置內(nèi)的O2含量。請(qǐng)分析并回答下列問題：裝置培育條件刻度尺讀數(shù)數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)起先時(shí)2小時(shí)后起先時(shí)2小時(shí)后甲溫度為T1、光照相宜0ADE乙溫度為T2、光照相宜0BDF丙溫度為T2、黑暗0CDG注：君子蘭細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的最適溫度分別為T1和T2，且T2>T1。(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是________；裝置甲中的數(shù)據(jù)A代表___________________________________________________________。(2)若增加一套試驗(yàn)裝置，光照相宜條件下，在試驗(yàn)過程中，將溫度漸漸由T1上升至T2，并測(cè)得數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)由D變?yōu)镠，則E、F、H的大小關(guān)系是___________________________________________________________________。(3)若B＝0，則在君子蘭的葉肉細(xì)胞中，葉綠體產(chǎn)生O2的量________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的量；若B為正數(shù)，C為負(fù)數(shù)，則該植物在溫度為T2、光照相宜的條件下，呼吸速率與光合速率之比＝________(用B、C表示)。解析(1)丙裝置中的君子蘭只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，三套裝置的君子蘭細(xì)胞中均能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；A代表在裝置甲對(duì)應(yīng)的培育條件下，君子蘭的凈光合速率。(2)當(dāng)溫度由T1漸漸上升至T2時(shí)，君子蘭細(xì)胞的光合速率下降，呼吸速率上升，則H應(yīng)小于E、大于F。(3)若B＝0，則說明整體上君子蘭的光合速率等于呼吸速率，但就君子蘭的葉肉細(xì)胞而言，其光合速率大于呼吸速率，即葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生O2的量大于線粒體消耗O2的量；在溫度為T2、光照相宜的條件下，君子蘭的呼吸速率可表示為－C/2，光合速率＝(B－C)/2，因此，兩者之比＝－C/(B－C)＝C/(C－B)。答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體君子蘭在溫度為T1、光照相宜的條件下，2小時(shí)內(nèi)釋放O2的量(或君子蘭在溫度為T1、光照相宜的條件下的凈光合速率)(2)E>H>F(3)大于C/(C－B)或－C/(B－C)模型2黑白瓶法——測(cè)溶氧量的變更通過凈光合作用強(qiáng)度和有氧呼吸強(qiáng)度推算總光合作用強(qiáng)度的試題是常見題型，駕馭常見的“黑白瓶”問題的測(cè)定原理，是解答此類試題的關(guān)鍵。詳細(xì)方法如下：(1)“黑瓶”不透光，測(cè)定的是有氧呼吸量；“白瓶”賜予光照，測(cè)定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧?強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋有氧呼吸量(強(qiáng)度)。(2)有初始值的狀況下，黑瓶中O2的削減量(或CO2的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的削減量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。(3)在沒有初始值的狀況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量－黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量＝總光合作用量。【典例2】(2024·湖北襄陽四中調(diào)研)某探討小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?其中有植物)，分裝于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水樣測(cè)得初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透亮玻璃瓶，黑瓶為用黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，24h后，實(shí)測(cè)獲得六對(duì)黑白瓶中溶解氧的含量，記錄數(shù)據(jù)如表所示。依據(jù)信息，回答下列問題：光照強(qiáng)度/klx0abcde白瓶溶氧量/(mg·L－1)31016243030黑瓶溶氧量/(mg·L－1)333333(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的緣由是________________________；該瓶中全部生物在24h內(nèi)通過細(xì)胞呼吸消耗的O2量為________mg/L。(2)當(dāng)光照強(qiáng)度為cklx時(shí)，在24h內(nèi)白瓶中植物產(chǎn)生的O2量為________mg/L。光照強(qiáng)度至少為________klx時(shí)，該水層生物產(chǎn)氧量才能維持其正常生活耗氧量所需。當(dāng)光照強(qiáng)度為________klx時(shí)，再增加光照強(qiáng)度，瓶中溶解氧的含量也不會(huì)增加。(3)若將光照強(qiáng)度為aklx下的白瓶移至光照強(qiáng)度為bklx條件下，則該瓶中植物細(xì)胞的光合作用速率________(填“增大”“減小”或“不變”)，其主要緣由是____________________。C3經(jīng)一系列變更可形成________________________________________________________________。解析(1)在黑暗條件下，植物只能進(jìn)行呼吸作用消耗O2，不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2，所以溶解氧的含量由10mg/L降低為3mg/L，24h內(nèi)該瓶中全部生物通過呼吸作用消耗的O2量為10－3＝7mg/L。(2)O2產(chǎn)生量描述的是真光合速率，是凈光合作用導(dǎo)致的溶氧量的增加量與呼吸作用導(dǎo)致的溶氧量的削減量之和，光照強(qiáng)度為cklx時(shí)，在24h內(nèi)白瓶中植物產(chǎn)生的O2量為(24－10)＋(10－3)＝21(mg/L)。凈光合速率大于零，植物可表現(xiàn)為正常生活，白瓶溶氧量與初溶氧量相比不降低時(shí)，該水層生物方可表現(xiàn)為正常生活，由表中數(shù)據(jù)知，光照強(qiáng)度大于aklx時(shí)，符合要求。光照強(qiáng)度大于dklx時(shí)，O2產(chǎn)生量不再增加。(3)光照強(qiáng)度從aklx增加到bklx，干脆導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，進(jìn)而使暗反應(yīng)加快。C3被還原，生成(CH2O)和C5。答案(1)黑瓶中的生物進(jìn)行呼吸作用消耗O2，但沒有光照，植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O27(2)21ad(3)增大光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多(CH2O)和C5模型3半葉法——測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量本方法又叫半葉稱重法，即檢測(cè)單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。在測(cè)定時(shí)，葉片一半遮光，一半曝光，分別測(cè)定兩半葉的干物質(zhì)重量，進(jìn)而計(jì)算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率?！镜淅?】(2024·福州市調(diào)研)某探討小組采納“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采納適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ钃鮾刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在相宜光照下照耀6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后(____________)＋(____________)－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示________________________________________。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是_________________________________________。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫出試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6h后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6h有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)(4)將從測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開，一部分馬上烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，依據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率。模型4葉圓片稱重法——測(cè)定有機(jī)物的變更量本方法通過測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變更量測(cè)定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S?！镜淅?】某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示試驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上接連取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測(cè)得葉片葉綠體的光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變更對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)M處的試驗(yàn)條件是()A.下午4時(shí)后在陽光下照耀3小時(shí)再遮光3小時(shí)B.下午4時(shí)后將整個(gè)試驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C.下午4時(shí)后在陽光下照耀6小時(shí)D.下午4時(shí)后將整個(gè)試驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)解析依據(jù)選項(xiàng)，逆向推導(dǎo)，符合題干信息的就為正確選項(xiàng)。依題意，光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，凈光合作用速率為(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，還需測(cè)定呼吸速率，所以遮光3小時(shí)，呼吸速率為(y－z)/3(g·cm－2·h－1)，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)。答案D模型5葉圓片上浮法——定性檢測(cè)O2釋放速率本方法通過利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過程中，植物汲取CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。依據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長短)，即能比較光合作用強(qiáng)度的大小?！镜淅?】取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cm的葉圓片，將葉圓片細(xì)胞間隙中的氣體排出后，平均分裝到盛有等量的不同濃度NaHCO3溶液的培育皿底部，置于光溫恒定且相宜的條件下(如圖甲)，測(cè)得各組培育皿中葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間(如圖乙)。下列分析錯(cuò)誤的是()A.A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率漸漸增大B.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率漸漸減小C.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率漸漸減小D.A～D段假如增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間解析A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷削減，說明氧氣生成速率不斷提高，因此類囊體薄膜上水的分解速率漸漸增加，A正確；C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣生成速率在降低，即光合速率減弱，因此葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率漸漸減弱，B正確；細(xì)胞氧氣的凈釋放速率就表示有機(jī)物的積累速率，C～D段葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣釋放速率在降低，即表示單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率漸漸減小，C正確；題中提出“裝置置于光溫恒定且相宜的條件下”，因此此時(shí)假如增加光照強(qiáng)度或溫度，都會(huì)使光合速率降低，導(dǎo)致葉圓片上浮至液面的時(shí)間延長，D錯(cuò)誤。答案D模型6間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般狀況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不能被暗反應(yīng)剛好消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]和ATP不能剛好被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的狀況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多?！镜淅?】(2024·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)科研人員利用“間隙光”來測(cè)定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替進(jìn)行12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中氧氣和二氧化碳的變更，試驗(yàn)結(jié)果部分記錄如下圖所示。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)的相比，“間隙光”處理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)連續(xù)光照下的光合效率，緣由是“間隙光”能________________。上面曲線出現(xiàn)的緣由是光合作用光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率________(填“更快”或“更慢”)。圖中兩條曲線所圍成的面積S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。解析光照總時(shí)間相同的狀況下，“間隙光”與連續(xù)光照處理相比，光合作用合成的有機(jī)物增多，光合作用效率更高，因?yàn)橐话銧顩r下，光合作用過程中的光反應(yīng)速率很快，而暗反應(yīng)速率較慢，“間隙光”處理能充分利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP。S1面積相當(dāng)于光照時(shí)間反應(yīng)積累的[H]和ATP，而這些[H]和ATP在后續(xù)的黑暗處理時(shí)被暗反應(yīng)所消耗，所以S1與S2大致相等。答案大于充分利用光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP更快等于亮劍高考4“液滴移動(dòng)法”測(cè)定呼吸與光合速率(時(shí)間：15分鐘)[規(guī)律方法]“液滴移動(dòng)法”測(cè)定細(xì)胞呼吸速率與光合速率[方法體驗(yàn)]1.(2024·石家莊二中調(diào)研)利用如圖所示裝置可探究某綠色植物的生理作用。假如該植物光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄糖，且不能進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸(忽視裝置內(nèi)其他微生物的干擾)。下列相關(guān)敘述，正確的是()A.若要驗(yàn)證該植物在光下釋放氧氣，應(yīng)將裝置二和三分別放在黑暗和光照條件下B.若要驗(yàn)證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必需原料，應(yīng)選擇裝置一和裝置三C.光照條件下，裝置一、三中紅色液滴移動(dòng)的距離分別表示O2汲取量和O2生成量D.黑暗條件下，若裝置一、二中的紅色液滴均不移動(dòng)，則該植物只進(jìn)行有氧呼吸解析裝置一內(nèi)無CO2，而裝置三內(nèi)有CO2且CO2濃度在一段時(shí)間內(nèi)保持不變，故這兩套裝置適用于驗(yàn)證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必需原料；黑暗條件下，若裝置一、二中的紅色液滴均不移動(dòng)，則該植物既不進(jìn)行有氧呼吸也不進(jìn)行無氧呼吸。答案B2.(2024·大連市八中等五校調(diào)研)如圖是探究某綠色植物光合速率的試驗(yàn)裝置圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度。將該裝置放在20℃、肯定光照條件下。試驗(yàn)起先時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的有色液滴在A處。30min后，針筒的讀數(shù)須要調(diào)至0.6mL，才能使有色液滴仍維持在A處。下列有關(guān)說法正確的是()A.若以O(shè)2釋放量代表光合速率，該植物的凈光合速率為1.2mL/hB.上述裝置測(cè)得的數(shù)值較植物的實(shí)際光合速率數(shù)值偏小C.若在該植物葉片上涂一層凡士林，光合速率不會(huì)受影響D.要在黑暗狀況下測(cè)定O2汲取量，應(yīng)當(dāng)將碳酸氫鈉溶液換成清水解析由于裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度，因此裝置中氣體的增加量代表凈光合速率，即凈光合速率＝(0.6－0.2)/0.5＝0.8(mL/h)，A錯(cuò)誤；由于植物進(jìn)行光合作用的同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸，裝置中氣體增加量事實(shí)上是植物光合作用釋放的O2量與細(xì)胞呼吸作用消耗的O2量的差值，因此所測(cè)數(shù)值代表凈光合速率，它比實(shí)際光合速率小，B正確；若在植物葉片上涂一層凡士林，將會(huì)影響葉片對(duì)CO2的汲取，影響暗反應(yīng)的順當(dāng)進(jìn)行，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致光合速率下降，C錯(cuò)誤；植物細(xì)胞呼吸消耗O2、產(chǎn)生CO2，若要測(cè)得O2汲取量，應(yīng)當(dāng)解除CO2的影響，一般將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液，D錯(cuò)誤。答案B3.(2024·山東濰坊模擬)某生物愛好小組用如圖所示的裝置和試驗(yàn)材料探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。下列對(duì)試驗(yàn)的分析，不合理的是()A.甲、乙兩組的自變量是氧氣的有無，該試驗(yàn)可以證明酵母菌是兼性厭氧型生物B.甲、乙兩組溫度應(yīng)相同且相宜，a瓶中加入NaOH溶液是為了汲取空氣中的CO2C.相同時(shí)間內(nèi)c、e瓶的混濁度一樣，且c瓶先于e瓶變混濁表明該試驗(yàn)勝利D.進(jìn)入c、e瓶的物質(zhì)用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測(cè)，可視察到溶液由藍(lán)變綠再變黃解析甲、乙兩組的自變量是氧氣的有無，甲裝置酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，乙裝置酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，因此該試驗(yàn)可以證明酵母菌是兼性厭氧型生物，A項(xiàng)不符合題意；甲組a瓶中NaOH溶液的作用是汲取空氣中的CO2，避開對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾，有氧呼吸和無氧呼吸都須要酶的催化，所以甲、乙兩組須要相同且相宜的溫度，B項(xiàng)不符合題意；由于有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多于無氧呼吸，相同時(shí)間內(nèi)c瓶的混濁度大于e瓶，且c瓶先于e瓶變混濁，表明試驗(yàn)勝利，C項(xiàng)符合題意；進(jìn)入c、e瓶中的CO2用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測(cè)，可視察到溶液由藍(lán)變綠再變黃，D項(xiàng)不符合題意。答案C4.(2024·中原名校質(zhì)量考評(píng))回答與紅細(xì)胞相關(guān)的問題：Ⅰ.(1)試驗(yàn)室制備純凈的細(xì)胞膜往往選擇哺乳動(dòng)物或人體成熟的紅細(xì)胞，其緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞和雞的紅細(xì)胞中均能進(jìn)行的是________(填數(shù)字)。①轉(zhuǎn)錄和翻譯②DNA的復(fù)制③ATP的合成④著絲粒的分裂(3)人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞的平均壽命約為80～120d，紅細(xì)胞的正常死亡________(填“屬于”或“不屬于”)細(xì)胞凋亡。Ⅱ.有人利用人體成熟的紅細(xì)胞和肌肉細(xì)胞按下面甲、乙兩個(gè)密閉裝置進(jìn)行試驗(yàn)：(4)試驗(yàn)起先時(shí)，夾子A關(guān)閉，兩裝置中的紅色液滴在刻度0處，5min后，發(fā)覺甲裝置中的紅色液滴不移動(dòng)，乙裝置中的紅色液滴向左移動(dòng)，緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)從第6min起先，同時(shí)打開兩裝置中的夾子A，向里面通入等量的氧氣，20min后，發(fā)覺甲裝置中的紅色液滴向右移動(dòng)了X1，裝NaOH的小燒杯增重了Y1，乙裝置中的紅色液滴向右移動(dòng)了X2，裝NaOH的小燒杯增重了Y2。結(jié)果發(fā)覺X1大于X2，Y1小于Y2，從分子代謝水平上看，造成這種差異的主要緣由是__________________________________________________________________。解析Ⅰ.(1)哺乳動(dòng)物或人體成熟的紅細(xì)胞不含細(xì)胞核及眾多的細(xì)胞器，便于制備純凈的細(xì)胞膜。(2)蛙的紅細(xì)胞可進(jìn)行無絲分裂，進(jìn)行①②③④過程；雞的紅細(xì)胞不能分裂，不存在②④過程，但存在①③過程；人體成熟的紅細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不能進(jìn)行細(xì)胞分裂，也不能進(jìn)行遺傳信息的表達(dá)，僅能進(jìn)行無氧呼吸，合成ATP。故三者均能進(jìn)行的是③。(3)在成熟的生物體內(nèi)，細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除，是通過細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)的。Ⅱ.(4)肌肉細(xì)胞汲取了容器中的氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉汲取，所以乙裝置中氣體體積減小，紅色液滴向左移動(dòng)；而紅細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸，只可進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，液滴不移動(dòng)。(5)向裝置里面通入等量的氧氣，由于紅細(xì)胞不能汲取氧氣，肌肉細(xì)胞可以汲取氧氣進(jìn)行有氧呼吸，所以X1大于X2；肌肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸釋放二氧化碳，所以肌肉細(xì)胞裝置中氫氧化鈉汲取的二氧化碳量多，重量增加，而紅細(xì)胞無氧呼吸不能產(chǎn)生二氧化碳，所以Y1小于Y2。從分子代謝水平上看，紅細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸是造成這種差異的主要緣由。答案Ⅰ.(1)哺乳動(dòng)物或人體成熟的紅細(xì)胞不含細(xì)胞核及眾多的細(xì)胞器(2)③(3)屬于Ⅱ.(4)肌肉細(xì)胞汲取了容器中的氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉汲取(5)紅細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸(或“紅細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸”)

亮劍高考5光合呼吸曲線解讀及“點(diǎn)”的移動(dòng)規(guī)律(時(shí)間：15分鐘)[規(guī)律方法]1.“補(bǔ)償點(diǎn)”“飽和點(diǎn)”的移動(dòng)規(guī)律2.光合速率與呼吸速率的關(guān)系曲線解讀[方法體驗(yàn)]1.(2024·河北邢臺(tái)月考)如圖表示某種植物在最適溫度和最適CO2濃度條件下，光合作用合成量隨著光照強(qiáng)度的變更曲線，若在B點(diǎn)時(shí)變更某種條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線b的變更，則變更的環(huán)境因素可能是()A.適當(dāng)提高溫度 B.適當(dāng)增大光照強(qiáng)度C.適當(dāng)增加CO2濃度 D.適當(dāng)增加水的供應(yīng)量解析由題干可知，曲線是在最適溫度下得到的，若提高溫度，酶的活性會(huì)降低而使光合作用合成量削減，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)之后光照強(qiáng)度已不再是限制光合作用的主要因素，光照強(qiáng)度增加，光合作用合成量不會(huì)增大，B錯(cuò)誤；由題干可知，曲線是在最適CO2濃度條件下得到的，因此適當(dāng)增加CO2濃度不能提高光合作用合成量，C錯(cuò)誤；水是光合作用光反應(yīng)的原料，適當(dāng)增加水的供應(yīng)量會(huì)使光合速率明顯上升，D正確。答案D2.(2024·河南林州一中月考)如圖表示在相宜溫度和CO2濃度下的大棚中，光照強(qiáng)度對(duì)某植物光合作用的影響。下列有關(guān)說法正確的是()A.光照強(qiáng)度為D點(diǎn)時(shí)，光反應(yīng)最強(qiáng)，細(xì)胞中的ATP大量積累B.B點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度C.植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量＝S2＋S4D.大棚用紅色或藍(lán)紫色薄膜對(duì)提高棚內(nèi)植物的產(chǎn)量最有效解析圖中A點(diǎn)是黑暗條件，植物在黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用，B點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn)，D點(diǎn)是光飽和點(diǎn)，D點(diǎn)時(shí)，光反應(yīng)最強(qiáng)，但此時(shí)暗反應(yīng)利用的ATP量也最多，ATP量處于動(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)大量積累，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)時(shí)，整株植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物有些部位如根等不能進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，葉肉細(xì)胞是進(jìn)行光合作用的主要部位，故B點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，B正確；植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量為S1＋S2＋S4，C錯(cuò)誤；類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光，葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光，其他波長的光也汲取，故為提高大棚植物的光合作用，應(yīng)選用無色透亮的薄膜，D錯(cuò)誤。答案B3.(2024·河南名校聯(lián)盟適應(yīng)性考試)將大小相像、生長旺盛的正常綠葉煙草幼苗和黃葉突變體煙草幼苗培育在溫度和CO2濃度恒定的溫室中，光照強(qiáng)度對(duì)二者凈光合作用速率的影響如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是()A.若增大環(huán)境中CO2濃度，C點(diǎn)可能向右移動(dòng)B.A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞光合作用速率等于呼吸作用速率C.C點(diǎn)之前影響正常煙草光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度D.光補(bǔ)償點(diǎn)A小于B的主要緣由是黃葉突變體的呼吸速率低解析本題主要考查光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素，考查獲得信息的實(shí)力和理解實(shí)力。C點(diǎn)時(shí)，可能光反應(yīng)已基本飽和，或暗反應(yīng)已基本飽和，或光、暗反應(yīng)都已基本飽和，增大環(huán)境中CO2濃度，光飽和點(diǎn)基本不變。若C點(diǎn)時(shí)間反應(yīng)或暗反應(yīng)均未達(dá)到飽和，增大CO2濃度，植物固定CO2形成的C3增多，將消耗更多的ATP和還原氫，光反應(yīng)加快，光合作用速率加快，光飽和點(diǎn)增大，C點(diǎn)右移，A正確；A點(diǎn)時(shí)，植物光合作用速率等于呼吸作用速率，葉肉細(xì)胞光合作用速率大于呼吸作用速率，B錯(cuò)誤；在達(dá)到光飽和之前，煙草光合作用的主要影響因素是光照強(qiáng)度，C正確；光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，植物光合速率等于呼吸速率，光補(bǔ)償點(diǎn)A小于B的主要緣由是黃葉突變體的呼吸速率低，D正確。答案B4.(2024·江西名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟聯(lián)考)光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物在肯定光強(qiáng)范圍內(nèi)，光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)是指植物在肯定光強(qiáng)范圍內(nèi)，光合速率達(dá)到最大時(shí)所須要的最小光照強(qiáng)度。已知植物體內(nèi)呼吸酶的最適溫度為35℃。下表為25℃和相同CO2濃度等條件下三種植物幼苗的生理指標(biāo)。請(qǐng)回答：物種甲物種乙物種丙光補(bǔ)償點(diǎn)/(μmol·m－2·s－1)1306435光飽和點(diǎn)/(μmol·m－2·s－11)在光照強(qiáng)度為130(μmol·m－2·s－1)條件下，物種甲幼苗葉片產(chǎn)生O2的速率________(填“大于”“等于”或“小于”)利用O2的速率，作出此推斷的理由是___________________________________________________________________。(2)在光照強(qiáng)度