《2025年金版新学案高三总复习生物》

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______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______值，曝光的一半测得的数据变化值代表______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) “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 = ______；
呼吸速率 = ______；
总光合速率 = ______。
(4) “黑白瓶法”——测定溶氧量的变化

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；二者之和为总光合作用量。
Ⅲ. 在没有初始值的情况下，______ = 总光合作用量。

答案： 4.
(1)②“死亡的绿色植物”
(2)细胞呼吸强度 净光合作用强度
(3)$(x - z - 2y)/2S$ $(x + z - 2y)/2S$
(4)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) Ⅲ.白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量

1. (2022·全国乙卷) 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： 1.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。

2. (2024·全国甲卷) 在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。

(1) 该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率______(填“相等”或“不相等”)，原因是______。
(2) 在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是______。
(3) 温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是______(答出一点即可)。
(4) 通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在______最大时的温度。
考点三 光合作用和细胞呼吸的综合曲线分析

答案： 2.
(1)不相等 温度a和c时的呼吸速率不相等
(2)温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少
(3)温度过高，导致部分气孔关闭，$CO_2$供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低
(4)光合速率和呼吸速率差值
解析：
(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等。
(2)在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会减少。
(3)温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使$CO_2$供应不足，暗反应速率降低；同时酶的活性降低，导致$CO_2$固定速率减慢，$C_3$还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。
(4)为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物的积累。