人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 微专题(三) 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计.ppt

【典例2】某实验研究员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和细胞呼吸调查,结果如图所示,SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述正确的是()A.E点时大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低B.经过一昼夜后,黄瓜植株的净增加量应为Sm-SM-SNC.B点时产生ATP的场所只有线粒体和细胞质基质D.D点时黄瓜叶肉细胞中,其光合速率等于细胞呼吸速率B解析B点之前经过一晚上的细胞呼吸释放CO2,此时大棚中的CO2浓度达到最大,此后由于光合作用大于细胞呼吸,CO2浓度开始下降,同时由于晚上消耗O2,此时O2浓度最低,即B点时大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低,A项错误;图中SM、SN均表示细胞呼吸消耗的有机物量,Sm表示净光合作用积累的有机物量,因此,经过一昼夜后,黄瓜植株的净增加量应为Sm-SM-SN,B项正确;图中B点时光合速率等于细胞呼吸速率,此时既进行光合作用,也进行细胞呼吸,则植物体内产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体(类囊体薄膜),C项错误;D点表示CO2的吸收量等于CO2的释放量,说明D点时黄瓜植株光合速率等于细胞呼吸速率,但在叶肉细胞中,其光合速率大于细胞呼吸速率,D项错误。对点训练4.将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是()A.图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后B.到达图乙中的D点时,玻璃罩内的CO2浓度最高C.图甲中的F点对应图乙中的G点D.经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加甲乙C解析图甲中的C、F点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率,根据相应的时间可知,与图乙中的D、H点相符,即图甲C点对应图乙D点,图甲F点对应图乙H点,C项错误。三、测定光合速率和呼吸速率的方法1.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率(1)测定装置(2)测定方法及解读①测定呼吸速率(装置甲)a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用的干扰。c.置于适宜温度环境中。d.红色液滴向左移动(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。②测定净光合速率(装置乙)a.装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。b.必须给予较强光照处理,且温度适宜。c.红色液滴向右移动(用红色液滴单位时间内向右移动的距离代表净光合速率)。③根据“总(真正)光合速率=呼吸速率+净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。2.叶圆片称重法测定单位时间、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)/(S·2h);呼吸速率=(x-y)/(S·2h);总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/(S·2h)。3.半叶法如图所示,将植物对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理),并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后,在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片,分别烘干称重,记为MA、MB,开始时二者相应的有机物含量应视为相等,照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量,超过部分即为光合作用产物的量,再通过计算可得出光合速率。4.黑白瓶法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题,其中“黑瓶”不透光,测定的是有氧呼吸量;“白瓶”给予光照,测定的是净光合作用量,可分为有初始值与没有初始值两种情况,规律如下:规律1:有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量;白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量;二者之和为总光合作用量。规律2:没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。【典例3】(2024湖北高一开学考试)黑白瓶法可用于研究赛里木湖中浮游植物生产量,所用白瓶完全透光,黑瓶不透光。用若干个黑白瓶,装入某湖泊一定水层的1L湖水后密闭,进行实验测试,结果如图所示。下列相关说法正确的是()A.a光照强度下白瓶24h后的溶解氧可表示浮游植物的总生产量B.瓶中生物24h细胞呼吸消耗氧气量为7mgC.a光照强度下不能满足瓶中生物对氧气所需量D.a光照强度下白瓶中生物光合作用速率大于细胞呼吸速率B解析白瓶中24h后的溶解氧代表初始溶解氧+光合作用生产量-细胞呼吸消耗量,A项错误;黑瓶中生物只