2019届高考生物专题八测定光合速率和呼吸速率精准培优专练(含答案)

培优点八 测定光合速率和呼吸速率

应用1：密闭装置法

典例1. 如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响），相关叙述正确的是（ ）

A．烧杯中盛放NaHCO3 溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率

B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH 溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度

C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率

D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度

【解析】烧杯中盛放NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳，消耗的氧气量则为植物的净光合速率，故能用于测定一定光强下植物的净光合速率，A正确；种子无氧呼吸不消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯率盛放NaOH溶液，不可用于测定种子无氧呼吸强度；但有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯率盛放NaOH溶液，可用于测定种子有氧呼吸强度，B错误；一定光照强度下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，故烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下真光合速率，C错误；在遮光条件下．植物能进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，故烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼吸的强度；但种子无氧呼吸不消耗氧气，但会产生二氧化碳，故可以测定种子无氧呼吸速率，D错误。

【答案】A

应用2：黑白瓶法

典例2. 用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处，一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结一果如下（不考虑化能合成作用），有关分析不合理的是（ ）

A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质

B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg

C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率

D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.8 mg

【解析】丙瓶中浮游植物的细胞只进行呼吸作用，产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质，A正确；由于丙为不透光的玻璃瓶，消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗，因此在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约=4.9﹣3.8=1.1mg，B正确；乙瓶中由于进行光合作用使氧气增多，则二氧化碳减少，而丙瓶是消耗氧气释放二氧化碳，因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误；在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约=净光合作用释放+呼吸作用消耗=5.6﹣4.9+1.1=1.8mg，D正确．

【答案】C

应用3：半叶法

典例3. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图十一所示实验。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1cm2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】设光合速率为m，呼吸速率为n，则下午4时叶圆片的干重y＝x＋6m－6n，解得（m－n）＝（y－x)/6、m＝n＋（y－x)/6。若M处理条件为光照t小时，则z＝y＋tm－tn，解得t＝（z－y)/ （m－n）＝6（z－y)/ （y－x), 不能求出光合速率只能算出光照时间。若M处理条件为黑暗t小时，则z＝y－tn，解得n＝（y－z)/t，再将n＝（y－z)/t代入m＝n＋（y－x)/6中，得到m＝（y－z)/t＋（y－x)/6。已知测得叶片的叶绿体光合作用速率m＝（2y-z-x）/6，得到等式：（2y-z-x）/6＝（y－z)/t＋（y－x)/6，解得t＝6小时。综上分析，B正确。

【答案】B

1．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列有关叙述错误的是（ ） 二、对点增分集训

A．该实验的目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响

B．加入NaHCO3溶液的主要目的是吸收呼吸作用释放的CO2

C．拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度

D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度

【解析】从图示可知，实验自变量为不同的单色光，探究的是不同单色光对光合作用强度的影响。A正确。密闭装置中加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2的。B错误。复合光照下产生的O2量是7种单色光照下产生的O2量之和，比单色光照下的O2量多。C正确。此装置放在黑暗处，用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，可测定金鱼藻的呼吸作用强度。D正确。

【答案】B

2．为探究光照强度与光合作用的关系，某兴趣小组将西红柿植株置于密闭装置中进行了相关实验。结果如下表所示：

组别 温度(℃) 实验光照强度占自然光照强度的百分比(%) 开始时的CO2浓度(%) 12h后的CO2浓度(%)

1 25 0 0．35 0．368

2 25 20 0．35 0．306

3 25 40 0．35 0．289

4 25 60 0．35 0．282

5 25 80 0．35 0．280

6 25 100 0．35 0．279

根据上表分析，下列叙述错误的是（ ）

A．实验的自变量是光照强度的变化，因变量是CO2浓度的变化

B．通过表中实验结果可知该植株在实验条件下的呼吸速率和净光合速率

C．若将第6组植株突然移至第4组条件下，短时间内细胞中的C5将减少

D．通过上述实验，可以得出西红柿生长的最佳光照强度是第6组的光照强度

【解析】分析表中信息可知：实验的自变量是光照强度的变化，因变量是CO2浓度的变化，A正确；1组无光照，实验结果所示的CO2浓度的变化反映的是呼吸速率，2～6组给予不同强度的光照，西红柿植株的光合作用与呼吸作用都能进行，实验结果所示的CO2浓度的变化反映的是净光合速率，B正确；若将第6组植株突然移至第4组条件下，因光照强度减弱，光反应也减弱，生成的ATP和[H]减少，导致暗反应中C3的还原减弱，生成的C5减少，而短时间内CO2和C5结合形成C3的固定过程仍在进行，所以短时间内细胞中的C5将减少，C正确；因缺乏光照强度高于第6组的实验数据，因

此通过上述实验，不能得出“西红柿生长的最佳光照强度是第6组的光照强度”的结论，D错误。

【答案】D

3．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是( )

A．C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率

B．C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率

C．A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率

D．实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定

【解析】B组在黑暗条件下不能进行光合作用， A-B是呼吸作用，C正确。丙组有光照，能进行光合作用，一小时后C-A是净光合作用速率，A错误。净光合作用加呼吸作用速率即C-B是真光合作用速率，B错误。实验过程中，乙组是在无氧条件下，有氧呼吸速率会逐渐下降，无氧呼吸速率会增加，D错误。

【答案】C

4．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：

下列对该表数据分析正确的是（ ）

A．昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物不能生长

B．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累的有机物最多

C．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30℃

D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在30℃时，该植物积累的有机物是温度在10℃时的2倍

【解析】温度在35℃时净光合速率为3.00mg/h的二氧化碳，昼夜不停地光照，该植物能生长，A错误；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累的有机物是12×（3.25-1.5）=21，而温度保持在其他的条件下，该植物积累的有机物均小于该值，B正确；昼液不停的光照，20℃和25℃时CO2的吸收量都为3.75，故该植物生长的最适温度应该介于二者之间，C错误；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在10℃该植物积累的有机物是12×（1.75-0.75）=12，温度在30℃该植物积累的有机物是12×（3.5-3.0）=6，所以温度在10℃该植物积累的有机物是温度在30℃时的2倍，D错误。

【答案】B

5．现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/（dm2·h）。下列说法正确的是（ ）

A．（m2–m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量

B．该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度

C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小

D．m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小

【解析】（m2-m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，A错误；假设原来半片叶重为m0，则m0-m1=呼吸作用，m2-m0为光照下的净光合作用。所以，实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度=m2-m0+m0-m1=m2-m1，B正确；m2表示被截取的部分（B部分）干重，不能代表净光合作用的大小，C错误；m1表示被截取的部分（A部分）干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，D错误。

【答案】B

6．从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片（见下图），称其重量。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是（ ）

A．叶圆片y比叶圆片x重

B．（y-x）g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量

C．假使全天温度保持不变，则从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物为（2y-x-z）g

D．在下午4时至晚上10时这段时间内，呼吸作用的速率可表示为（y-z）g/h

【解析】y进行了光合作用，比在饥饿处理下的叶片多积累了一些有机物，因此y比x重，A正确；（y-x）g可代表从上午10点到下午4点光合作用中有机物的净增加量，B正确；（y-x）g可代表从上午10到下午4时光合作用中有机物的净增加量，（y-z）g表示这6个小时呼吸消耗的有机物的量，所以从上午10到下午4时，一个圆片制造的有机物=6小时内有机物的净增加量+6小时呼吸消耗的=（y-x）+（y-z）=2y-x-z。C正确；下午4时到晚上10时，都在黑暗中，植物叶片只进行呼吸作用，（y-z）g表示这6个小时呼吸消耗的有机物的量，所以呼吸速率为（y-z）/6，D错误。

【答案】D