《2025年步步高大一轮复习讲义生物人教版》

4.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
(1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化

①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。
②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。
(2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量

将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理以防止有机物的运输。
(3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化

①从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白瓶中，并分别测得初始溶氧量
②把黑、白瓶悬于原水深处
③一段时间后，分别测出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值
④计算
I.“黑瓶”不透光，测定的是__________________；“白瓶”给予光照，测定的是__________________。
II.在有初始值的情况下，黑瓶中______________为有氧呼吸量；白瓶中______________________________为净光合作用量；二者之和为____。
III.在没有初始值的情况下，__________________一总光合作用量。
(4)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量
本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。

净光合速率 = (z - y)/2S；呼吸速率 = (x - y)/2S；总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 = (x + z - 2y)/2S。
(5)“叶圆片上浮法”——定性检测O₂释放速率
本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO₂放出O₂，由于O₂在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。

答案： I.有氧呼吸量　净光合作用量　Ⅱ.$O_{2}$的减少量(或$CO_{2}$的增加量)　$O_{2}$的增加量(或$CO_{2}$的减少量)　总光合作用量　Ⅲ.白瓶中测得的现有量一黑瓶中测得的现有量

1.(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是 ( )

A.两组植株的CO₂吸收速率最大值接近
B.35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C.50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D.HT植株表现出对高温环境的适应性

答案： B　[$CO_{2}$吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率十呼吸速率。$35^{\circ }C$时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故$35^{\circ }C$时两组植株的真正(总)光合速率无法比较，B符合题意。]

2.(2022·全国乙，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO₂含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是 ( )
A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率

答案： D　[培养初期，容器内$CO_{2}$含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A不符合题意；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内$O_{2}$含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B不符合题意；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C不符合题意，D符合题意。]

3.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(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取下面积为1 cm²的叶圆片烘干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率 = (7y - 6z - x)/6(g·cm⁻²·h⁻¹)。不考虑取叶圆片的机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是 ( )

A.下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时
B.下午4时后将整个实验装置遮光3小时
C.下午4时后将整个实验装置遮光1小时
D.下午4时后在阳光下照射3小时

答案： C　[上午10时叶圆片干重为x克，下午4时叶圆片干重为y克，这段时间内叶圆片既进行了光合作用，又进行了细胞呼吸，因此$(y - x)/6(g\cdot cm^{-2}\cdot h^{-1})$可表示这段时间内叶圆片的净光合速率。已测得叶圆片的总光合速率，因此叶圆片的呼吸速率为$(7y - 6z - x)/6-(y - x)/6=(y - z)(g\cdot cm^{-2}\cdot h^{-1})$，因此M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光1小时。]