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總光合速率代表植物真正的光合能力，它是凈光合速率與呼吸速率之和�？v觀近幾年高考試題，發(fā)現(xiàn)“總光合”與“凈光合”的判斷問題仍然倍受青睞。筆者經(jīng)過匯總歸類，初步探究解題策略，希望能起到拋磚引玉的作用。

一、根據(jù)數(shù)據(jù)表格中的關(guān)鍵詞作判斷

（1）如果光合強度用葡萄糖的量表示，那么，“產(chǎn)生”、“合成”或“制造”葡萄糖的量是指總光合強度，而“積累”、“增加”或“凈產(chǎn)生”葡萄糖的量則指的是凈光合強度。

（2）如果光合強度用CO2的量表示，那么，“同化”、“固定”或“消耗”CO2的量表示的是總光合強度，而“從環(huán)境（或容器）中吸收”或“環(huán)境（或容器）中減少”CO2的量則指的是凈光合強度。

（3）如果光合強度用O2的量表示，那么“產(chǎn)生”或“制造”O(jiān)2的量指的是總光合強度，而“釋放至容器（或環(huán)境）中”或“容器（或環(huán)境）中增加”O(jiān)2的量則指的是凈光合強度。

例1    將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h（光強相同），測其重量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)。

組別

一

二

三

四

溫度/℃

27

28

29

30

暗處理后重量變化/mg

-1

-2

-3

-1

光照后與暗處理前重量變化/mg

+3

+3

+3

+1

可以得出的結(jié)論是（   ）

A．該植物光合作用的最適溫度約是27℃
　　B．該植物呼吸作用的最適溫度是29℃
　　C． 27～29℃下的凈光合速率相等
　　D． 30℃下的真正光合速率為2mg/h
　　解析：理解光合作用和細胞呼吸中的相關(guān)量的變化是正確解題的關(guān)鍵。由表中數(shù)據(jù)繪出曲線可知，暗處理后重量的變化表示呼吸速率，29℃暗處理1h后重量變化值最大，故B正確。1h光照后與暗處理前的重量變化表示在這2h內(nèi)的重量凈變化，真正總光合速率=凈光合速率＋呼吸速率。27℃、28℃、29℃、30℃總光合速率分別為5、7、9、3mg/h，因此該植物光合作用的最適溫度約為29℃。27℃、28℃、29℃、30℃凈光合速率分別為4、5、6、2mg/h。

答案：B

二、根據(jù)坐標系中曲線的起點作判斷

（1）坐標系中橫坐標是“光照強度”：若縱坐標是“光合速率（強度）”時（圖A）,曲線的起點在0點，縱坐標表示的是“總光合速率”；若縱坐標是“CO2吸收速率”或“O2釋放速率”時（圖B），曲線的起點在橫坐標上（a點:光補償點，此點光合速率等于呼吸速率），縱坐標表示的是“凈光合速率”。

（2）坐標系中橫坐標是“CO2濃度”：若縱坐標是“光合速率(強度)”時（圖D)，曲線的起點在橫坐標上（a點:植物進行光合作用的最低二氧化碳濃度），縱坐標表示的是總光合速率；若縱坐標是“CO2吸收速率”或“O2釋放速率”時（圖E)，曲線的起點在橫坐標上（a點:二氧化碳補償點，此點光合速率等于呼吸速率），縱坐標表示的是“凈光合速率”。

（3)坐標系中橫坐標是“光照強度”或“CO2濃度”：若縱坐標出現(xiàn)負值時（圖C和圖F），縱坐標表示的是“凈光合速率”，曲線的起點在縱坐標的負軸上，其對應(yīng)值表示“呼吸速率”（此點只進行呼吸作用 ）。

例2  植物的光合作用受CO2濃度、光照強度和溫度的影響。右圖為在一定CO2濃度和適宜溫度條件下，測定某植物在不同光照強度下的光合作用速率。下列有關(guān)說法正確的是（    ）
    

    A．在a點所示條件下，該植物細胞只進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是線粒體

    B．b點時該植物的實際光合作用速率為0

    C．若將該植物置于c點條件下光照9小時，其余時間置于黑暗中，則每平方米葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為15mg

    D．適當提高CO2濃度，則圖中a點下移，b點左移，c點上移

解析:a點沒有光照，此時植物細胞只進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；b點時光合速率等于呼吸速率，即凈光合速率為0；該葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為10×9－5×15＝15mg；適宜提高CO2濃度，光合速率增大，呼吸速率減弱，則a點上移，b點左移，c點上移。

答案:C

三、根據(jù)測定模型的實驗原理作判斷

（1）液滴移動法測定模型：密閉透光小室中放入NaHCO3緩沖液，可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為凈光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴移動。
   （2）圓片上浮法測定模型：利用減壓逐出葉圓片組織間隙中的氣體，葉片會沉于水底。由于光合作用釋放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，葉肉細胞間隙中的O2增加，葉圓片會由原來的下沉狀態(tài)而上浮，根據(jù)上浮的快慢，即能比較光合作用的強弱。

（3）半葉法測定模型:將對稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光,并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种�間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時間后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位:g)，則b-a所代表的是總光合量。         

（4）黑白瓶法測定模型：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼吸作用量=黑瓶中溶解氧的變化。白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以凈光合作用量=白瓶中溶解氧的變化。真正光合量（總光合量）=白瓶中溶解氧的變化+黑瓶中溶解氧的變化。

例3  從沒有經(jīng)過饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同的葉圓片，稱其干重。假定在整個實驗過程中溫度不變，葉片內(nèi)有機物不向其他部位轉(zhuǎn)移。以下分析正確的是：（     ）

    A．三個葉圓片的質(zhì)量大小關(guān)系一定是z＞x＞y

    B．葉圓片Z在4小時內(nèi)的有機物積累量為(z-x-2y)g

    C．葉圓片Z在后2小時內(nèi)的有機物制造量為(z+x-2y)g

    D．整個實驗過程中呼吸速率可表示為(x-y)g/4h

解析：上午10時至中午12時，葉片只進行呼吸作用，有機物消耗量（呼吸量）為（x-y）g。中午12時至下午14時，葉片既進行光合作用又進行呼吸作用，有機物積累量（凈光合量）為（z-y）g，故葉圓片Z在后2小時內(nèi)的有機物制造量（總光合量）=凈光合量+呼吸量=(z+x-2y)g。

答案：C

例4  一同學研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸時，設(shè)計了如下操作：①取三個相同的透明玻璃瓶標號a、b、c，并將a用不透光黑布包扎起來；②將a、b、c三個瓶子均在湖中X深度取滿水，并測定c瓶中水的溶氧量；③將a、b兩瓶密封后再沉入X深度水體中，24小時后取出；④測定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個瓶子的測量結(jié)果如圖所示。關(guān)于24小時內(nèi)X深度水體中生物光合作用和有氧呼吸情況的分析正確的是（   ）
   

    A．光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-w）mol/瓶

    B．光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-v）mol/瓶

    C．有氧呼吸消耗的氧氣量為（k-v）mol/瓶

    D．有氧呼吸消耗的氧氣量為v mol/瓶

解析：根據(jù)題意可知，c瓶中的含氧含量即為初始含氧量，a瓶包裹黑膠布則只能進行有氧呼吸，不能進行光合作用，瓶中氧氣消耗，消耗量為（w-v）mol/瓶；b瓶既進行有氧呼吸有進行光合作用，a和b兩瓶有氧呼吸強度相等，則光合作用產(chǎn)生氧氣量為（k-v）mol/瓶。

答案：B

鞏固練習

1  在兩個相同密閉、透明玻璃室內(nèi)各放置一盆相似的甲、乙兩種植物幼苗，在充足的水分、光照和適宜的溫度等條件下，用紅外線測量儀定時測量玻璃室內(nèi)的CO2含量，結(jié)果如下表（假設(shè)實驗期間光照、水分和溫度等條件恒定不變）。下列有關(guān)分析，錯誤的是（    ）

記錄時間（min）

0

5

10

20

25

30

35

35

40

45

甲種植物（mg／L）

150

113

83

50

48

48

48

48

48

48

乙種植物（mg／L）

150

110

75

30

18

8

8

8

8

8

A．在0～25min期間，甲和乙兩種植物光合作用強度都逐漸減少
    B．在0～25min期間，CO2含量逐漸降低是有氧呼吸減弱的結(jié)果
    C．在0～25min期間，影響光合作用強度的主要因素是CO2含量
    D．上表數(shù)據(jù)說明，乙植物比甲植物固定CO2的能力強

答案:B

2  右圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系，下列說法正確的是(   ) 

    A．CO2濃度大于a時，甲才能進行光合作用

    B．適當增加光照強度，a點將左移

    C．CO2濃度為b時，甲、乙總光合作用強度相等

    D．甲、乙光合作用強度隨CO2濃度的增大而不斷增強

答案：B

3  下面甲圖為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(見圖乙)，以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是(　　  )

    A．在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸減小

    B．在bc段，單獨增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間

    C．在c點以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降

    D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個實驗過程中葉圓片不能進行呼吸作用

答案：C

作者簡介：周偉，生物奧賽主教練。主要從事生物教學與奧賽培訓研究，近年來在《生物學教學》、《中學生物教學》、《吉首大學學報》、《新高考》、《考試報》、《素質(zhì)教育報》、《中學生理化報》、《中學生學習報》、《當代中學生報》等報刊上發(fā)表文逾100篇。