高考生物总复习专题一细胞的代谢重点题型2光合速率的测定方法学案

重点题型2 光合速率的测定方法

【规律方法】

1.液滴移动测氧法

如图，甲置于黑暗条件下，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离代表O2的吸收速率，即呼吸速率；乙置于适宜光照下，由于NaHCO3溶液可提供CO2并维持装置中CO2浓度稳定，所以单位时间内红色液滴右移的距离代表O2的释放速率，即净光合速率。总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

2.黑白瓶测氧法

黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼吸作用量＝黑瓶中溶解氧的变化。白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以净光合作用量＝白瓶中溶解氧的变化。总光合量＝白瓶中溶解氧的变化＋黑瓶中溶解氧的变化。

3.叶片称重法

如图，将对称叶片A侧遮光、B侧曝光，并设法阻止两部分之间的物质和能量的转移。适宜光照一段时间后，从两侧对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为M A、M B，则M B －M A代表总光合量，进一步计算出总光合速率。

【技能提升】

1.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(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重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率＝(2y－z－x)/6[g/(cm2·h)](不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是( )

A.下午4时后将整个实验装置遮光3小时

B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时

C.下午4时后在阳光下照射1小时

D.晚上8时后在无光下放置3小时

解析上午10时到下午4时之间的6个小时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率＝净光合作用量÷6＝(y－x)/6；设M 处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光n小时，此时叶片只进行呼吸作用，呼吸速率＝(y－z)/n；根据呼吸速率＝总光合速率－净光合速率求解。

答案 B

2.某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：以下说法不正确的是( )

A.若只考虑光强度，该深度湖水中所有生物在晚上8 h内呼吸消耗O2的量7/3 mg

B.光强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡

C.当该水层中的溶氧量达到30 mg/L时，光强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素

D.若将e klx光照下的白瓶置于b klx光照下，瓶中光合生物细胞的三碳酸含量会增加，RuBP 含量会减少

解析黑瓶中溶解氧的含量降低为3 mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为：原初溶解氧－24小时后氧含量，即10－3＝7(mg/L·24 h)，故该深度湖水玻璃瓶中生物在晚上8 h 内呼吸消耗O2的量7/3 mg/L，而该深度湖水所有生物氧气消耗量需乘以该深度湖水体积。答案 A

3.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，该装置置于一定的光照条件且温度为

20 ℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。20 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

(1)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓度的氢氧化钠溶液，在20 ℃、无光条件下30 min 后，针筒的容量需要调至0.1 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置.则该植物的实际光合速率是 mL/h。

(2)如果在另一相同实验装置中，其他条件不变，只增加光强度，结果20 min后针筒的容量也维持在0.6 mL读数处。但若只将温度提升至30 ℃，20 min后针筒容量需要调至0.8 mL 读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是。解析真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率，即(0.4×3)＋(0.1×2)＝1.4(mL/h)。改变光强度，光合速率不改变，说明光强度不影响光合速率；改变温度影响了光合速率，说明温度会影响光合速率。

答案(1)1.4 (2)在上述条件下，限制光合作用的主要因素不是光照，而是温度