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第 18 课时 光合速率和呼吸速率的综合分析
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变
课标要求
为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
光合作用与细胞 2022·全国乙·T2 2022·湖南·T13 2022·福建·T10 2021·
考情分析
呼吸综合分析 北京·T3 2020·海南·T21
考点一 “三率”的关系及测定
1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法
表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)
项目 含义
O CO 有机物
2 2
O__________ CO 固定速率或
2 2
真正光 植物在光下实际合 有机物________
速率或叶绿体 叶绿体吸收CO
2
合速率 成有机物的速率 速率
释放O 量 量
2
植物或叶片或 植物或叶片或叶
植物有机物的
净光合速率 叶肉细胞O 肉细胞CO_____ 有机物积累速率
2 2
________速率
______速率 速率
单位面积的叶片在
__________中 黑暗中CO 释放
2
呼吸速率 单位时间内分解有 有机物消耗速率
O 吸收速率 速率
2
机物的速率
3.计算公式：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
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
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，________________________________＝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O 释放速率
2
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CO 放出O ，由于O 在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来
2 2 2
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。
考向一 “三率”的关系及测定
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CO 吸收速率最大值接近
2
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
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CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现
2
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
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
考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
1．图 1 的 B 点、图 2 的 B′C′段形成的原因：凌晨约 2 时～4 时，温度降低，
________________减弱，CO 释放量减少。
2
2．图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照，________________启动。
3．图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度________细胞呼吸强度。
4．图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，________供应不
足，出现“光合午休”现象。
5．图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度________细胞呼吸强度，之后光合作用
强度小于细胞呼吸强度。
6．图1的G点、图2的______点：此时光照强度降为0，光合作用停止。7．图2 所示一昼夜密闭容器中植物__________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考向二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
4.将某植物放在透明且密闭的容器内，并在适宜条件下培养。测得植物吸收和产生的 CO 的
2
速率如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．T 时刻，该植物固定CO 的速率是10 mg·h－1
1 2
B．T 时刻，该植物能进行光合作用但无有机物积累
2
C．T～T 时间段内，该植物的净光合速率逐渐下降
1 3
D．T 时刻后，密闭容器中的CO 浓度不断升高
3 2
5.如图是大棚番茄在24小时测得CO 的含量和CO 的吸收速率的变化曲线图，下列有关叙
2 2
述错误的是( )
A．a点CO 释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱
2
B．番茄通过光合作用合成有机物的时间是c～e段
C．由P点条件变为d点，C 生成减少
3
D．植物干重最大的时刻是e点
6．为测定某植物的光合速率，某同学将该植物放入如图甲所示装置中，在光合作用最适温
度下进行培养，然后测量不同时段密闭的透明玻璃罩内植物的 O 释放速率，结果如图乙所
2
示。下列说法不正确的是( )
A．若完全培养液中缺少镁元素，t～t 时间段会延长
1 2
B．在t 时适当升高温度，植株光合速率将会进一步加快
5C．在t 时向玻璃钟罩内适量补充CO 会加快植株的光反应速率
4 2
D．在t～t 阶段，O 释放速率降低的主要原因是玻璃钟罩内CO 含量下降
3 4 2 2
1．当小麦整个植株净光合速率为0时，叶肉细胞所产生的O 的去向是_______________。
2
2．北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是_________________
______________________________________________________________________________。
3．种子萌发过程中，从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要
原因是________________________________________________________________________。
4．已知甲种植物的CO 补偿点大于乙种植物。将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密
2
闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
5．若将某种植物放在无O 、但其他条件适宜的密闭小室中，照光培养一段时间后，发现植
2
物的有氧呼吸增加，原因是___________________________________________________
___________________________________________________________________________。
