【生物】2020届一轮复习人教版　光合作用的影响因素学案 29页

‎2020届 一轮复习 人教版　光合作用的影响因素 学案 ‎1．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。‎ ‎　　考点1　环境因素对光合作用的影响 知/识/梳/理 ►—————————————‎ ‎1．单因子 因素 原理 图像 应用 光照强度 影响光反应阶段，制约ATP及[H]的产生，进而制约暗反应 温室大棚内适当提高光照强度可以提高光合速率 二氧化碳浓度 影响暗反应阶段，制约C3的生成 ‎①大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”；‎ ‎②温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度 温度 通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)‎ ‎①大田中适时播种；②温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累 必需矿质元素 通过构成与光合作用相关的化合物对光合作用产生直接或间接影响，如K＋可影响光合产物的运输和积累 ‎①合理施肥，提高光合作用速率；‎ ‎②施用的有机肥，被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素 ‎2.多因子 图像 含义 P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因子 应用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率 教/材/研/析 ►—————————————‎ ‎■必备语句——记一记 ‎1．在一定范围内光合速率随着光照强度的增强而增大。‎ ‎2．光补偿点是指光合速率正好等于呼吸速率的光照强度。‎ ‎3．光饱和点：光照强度超过某一个值后，光合速率不再增大，这个光照强度就是光饱和点。‎ ‎4．CO2影响光合作用的暗反应阶段，制约有机物的形成。‎ ‎5．温度通过影响酶的活性影响光合作用，主要制约暗反应。‎ ‎6．水分和矿质元素也能影响光合作用。‎ ‎7．光合作用往往受到多种因素的同时影响。‎ ‎■教材拓展——做一做 图中：a.高CO2浓度，b.中CO2浓度，c.低CO2浓度。‎ ‎①高光强，②中光强，③低光强。‎ ‎(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ 答案：(1)光照强度　光照强度　温度 ‎(2)不是　温度　CO2浓度　光照强度 ‎[角度1]　单因素对光合作用的影响　‎ ‎1．(2016·全国Ⅰ卷，30)‎ 为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：‎ ‎(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是　________________________________　。‎ ‎(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高　________　(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。‎ ‎(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是______________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)题图显示：光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加，因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加，因此限制甲组植物光合作用的因子不再是光照强度，而是CO2浓度等。所以，要使甲组的光合作用强度继续升高，可以考虑的措施是提高CO2浓度。(3)依题意可知：导致曲线图中甲、乙两组光合作用强度差异的原因是光照强度不同，即甲组模拟自然光照，乙组提供低光照；播种乙组植株产生的种子所得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，其植株叶片随光照强度变化的光合作用强度曲线与甲组的相同。据此能够得到的初步结论是：乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。‎ 答案：(1)光照强度　(2) CO2浓度　‎ ‎(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的 ‎2．(2019·西安八校联考)如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，下列说法错误的是(　　)‎ A．植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感 B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等 C．d点甲植物细胞内的C3含量比b点高 D．适当降低光照强度，b点将向右移动 解析：B　[环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，因此植物乙对CO2浓度变化更敏感；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多；CO2浓度由b点增加到d点时，甲植物细胞内C3的合成量增加而消耗量不变，因此细胞内C3的含量增加；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度减弱，CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2释放量相等，因此b点将右移。]‎ ‎3．(2015·海南卷，9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(　　)‎ A．植物甲和乙光合作用所需的能量都来自于太阳能 B．叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高 C．叶温为25 ℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 D．叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0‎ 解析：D　[植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能，A.正确；叶温在36～50℃时，‎ 植物甲的曲线在植物乙曲线上方，所以植物甲的净光合速率比植物乙的高，B.正确；叶温为25 ℃时，植物甲和乙的曲线没有相交，即二者的净光合速率不同，C.正确；叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零，所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0，D错误。]‎ ‎[角度2]　多因素对光合速率的影响　‎ ‎4．(2019·湖北襄阳一调)为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示，实验数据为植株在不同条件下CO2的吸收速率(mg/h)。据图分析，下列说法中正确的是(　　)‎ A．图中影响马铃薯植株光合速率的因素有CO2浓度和温度 B．在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生 C．马铃薯植株在适当遮阴、CO2、浓度为0.03%、40 ℃条件下，光照强度不是限制因素 D．实验中马铃薯植株CO2固定速率最大所需的条件是全光照、CO2浓度为1.22%和35 ℃‎ 解析：D　[分析曲线图可知，图中影响马铃薯植株光合速率的因素有CO2浓度、温度和光照强度，A.错误；在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下，曲线中显示此时植株的CO2吸收速率为0，表示此时植株的光合速率等于呼吸速率，即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用，因此其叶绿体中有O2产生，B.错误；CO2浓度为0.03%、40 ℃时，在弱光、适当遮阴以及全光照三种条件下，植物的CO2吸收速率即净光合速率逐渐增大，说明在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下，光照强度仍然是限制光合速率的因素，C.错误；曲线图纵轴的CO2吸收速率表示净光合速率，而CO2固定速率表示总光合速率(净光合速率＋呼吸速率)，黑暗条件下的曲线表示不同温度下的呼吸速率，对比可知全光照、CO2浓度为1.22%,35 ℃时，植株总光合速率(CO2固定速率)最大，D.正确。]‎ ‎5．如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。下列分析合理的是(　　)‎ A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3含量低 B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量 D．制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度 解析：D　[在相同CO2浓度条件下，光照强度越强，产生的[H]和ATP越多，消耗的C3越多，因此，与y点相比，x点时叶绿体中C3含量高。曲线Ⅰ表示在适宜温度条件下的实验结果，若再升高温度，光合作用速率反而降低。x点时光合作用速率低的原因主要是光照强度较低，而不是叶绿素的含量低。z点以后再增强光照强度，光合作用速率不再增加，证明限制因素不是光照强度，由于CO2浓度仅为0.03%，制约z点的因素有可能是CO2浓度。]‎ 光合作用影响因素的四点提醒 ‎(1)内部因素：酶的活性、色素的数量、C5的含量等。‎ ‎①由于色素具有吸收、传递、转换光能的作用，限制光能吸收的主要内部因素是色素的数量。‎ ‎②当其他条件适宜，CO2达到饱和点时，限制因素最可能是C5的含量。‎ ‎(2)光照强度：随光照强度增大，光反应生成的[H]和ATP增多，但是由于受到CO2浓度及内在因素的限制，光合作用速率不会无限增大。‎ ‎(3)温度：温度改变时，不管是光反应还是暗反应，均会受影响，但主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量比参与光反应的多。‎ ‎(4)CO2浓度：CO2浓度很低时，光合作用不能进行；当CO2浓度达到某值时，光合作用才能进行。对于植物来说，也存在CO2的补偿点和饱和点。‎ 考点2　光合作用实验探究(实验)‎ 知/识/梳/理 ►—————————————‎ 方法一　气体体积变化法——测定光合作用O2产生的体积或CO2消耗的体积 ‎(1)甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，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表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。‎ ‎(2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。‎ ‎(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。‎ ‎(4)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。‎ 方法二　黑白瓶法——测溶氧量的变化 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是常见题型，掌握常见的“黑白瓶”问题的测定原理，是解答此类试题的关键。具体方法如下：‎ ‎(1)“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。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋有氧呼吸量(强度)。‎ ‎(2)有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。‎ ‎(3)在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。‎ 方法三　半叶法——测定光合作用有机物的产生量 本方法又叫半叶称重法，即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量，常用于大田农作物的光合速率测定。在测定时，叶片一半遮光，一半曝光，分别测定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的真正光合速率、呼吸速率和净光合速率。‎ 方法四　叶圆片称重法——测定有机物的变化量 本方法通过测定单位时间、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。‎ 方法五　叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率 本方法通过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CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。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。‎ 方法六　间隔光照法——比较有机物的合成量 光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。‎ 技/能/提/升 ►—————————————‎ ‎1.如图是在一定温度下测定某植物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正光合速率 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：A　[NaHCO3溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中氧气量的变化造成的，可以代表净光合速率，A.正确；NaOH可以吸收二氧化碳，无氧呼吸不消耗氧气，不能用来测定无氧呼吸的强度，B.错误；烧杯中盛放清水，一定光照强度下，光合作用吸收CO2量与释放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等，不能测定真光合速率，C.错误；在单位时间内，有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化，D.错误。]‎ ‎2．下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法测定夏季某池塘不同深度水体中，初始平均O2浓度与24小时后平均O2浓度比较后的数据。下列有关分析正确的是(　　)‎ 水深/m ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 白瓶中O2浓度/(g·m－2)‎ ‎＋3‎ ‎1.5‎ ‎0‎ ‎－1‎ 黑瓶中O2浓度/(g·m－2)‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ A.水深1 m处白瓶中水生植物24小时产生的O2为3 g/m2‎ B．水深2 m处白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率 C．水深3 m处白瓶中水生植物不进行光合作用 D．水深4 m处白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体 解析：D　[根据题意可知，黑瓶中水生植物只能进行呼吸作用，白瓶中水生植物既能进行光合作用又能进行呼吸作用，在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据即为正常的呼吸消耗量。由表中数据可知，在水深1 m处白瓶中水生植物产生的O2量＝3＋1.5＝4.5(g/m2)。水深2 m处白瓶中水生植物光合速率＝1.5＋1.5＝3.0[g/(m2·d)]，呼吸速率为1.5‎ ‎ g/m(m2·d)。水深3 m处白瓶中水生植物光合作用量等于呼吸作用量，即1.5 g/m2。水深4 m处白瓶中藻类植物能进行光合作用和呼吸作用，故白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。]‎ ‎3．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，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重量，测得叶片叶绿体的光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(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片生理活动的影响)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6小时 C．下午4时后在阳光下照射6小时 D．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 解析：D　[依据选项，逆向推导，符合题干信息的就为正确选项。依题意，光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，净光合作用速率为(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，还需测定呼吸速率，所以遮光3小时，呼吸速率为(y－z)/3(g·cm－2·h－1)，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)。]‎ ‎4．取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。下列分析错误的是(　　)‎ A．A～B段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大 B．C～D段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减小 C．C～D段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小 D．A～D段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间 解析：D　[A～B段随着NaHCO3‎ 溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断缩短，说明氧气生成速率不断提高，因此类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加，A正确；C～D段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长，说明氧气生成速率在降低，即光合速率减弱，因此叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱，B正确；细胞氧气的净释放就表示有机物的积累，C～D段叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长，说明氧气释放速率在降低，即表示单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小，C正确；题中提出“装置置于光温恒定且适宜的条件下”，因此此时如果增加光照强度或温度，都会使光合速率降低，导致叶圆片上浮至液面的时间延长，D错误。]‎ ‎5．利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：‎ ‎(1)实验前，应　________　(填“打开”或“关闭”)活塞，记录有色液滴的位置。‎ ‎(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置　________　来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行　________________　处理，若　________________________　，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO2，但不伴随ATP合成的生理过程是　________________________________________　。‎ ‎(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置　____________　来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO2需要转化成　____________　才能被[H]还原。‎ 解析：(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映呼吸作用和光合作用，故需记录有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外，装置必须密闭，即要关闭活塞。(2)可利用装置甲和装置乙来探究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生的CO2，若呼吸作用消耗氧气，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收CO2的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若植物进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有CO2产生，但不产生ATP。(3)装置甲内无CO2，而装置丙内有CO2，且CO2浓度在一段时间内不变，故这两套装置适合用于验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。‎ 答案：(1)关闭　(2)甲和乙　完全遮光　装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移　无氧呼吸的第二阶段　(3)甲和丙　C3‎ ‎6．某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)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。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、‎ MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)MA表示6 h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB表示6 h后(　____________　)＋(　____________　)－呼吸作用有机物的消耗量。‎ ‎(2)若M＝MB－MA，则M表示___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)真正光合速率的计算方法是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。叶片B部分不做处理，既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。分析题意可知，MB表示6 h后叶片初始质量＋光合作用有机物的总产量－呼吸作用有机物的消耗量，MA表示6 h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量，则MB－MA就是光合作用6 h有机物的总产量(B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算真光合速率，即M值除以时间再除以面积。‎ 答案：(1)叶片初始质量　光合作用有机物的总产量 ‎(2)B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量 ‎(3)M值除以时间再除以面积，即M/(截取面积×时间)‎ ‎(4)将从测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率 ‎7．为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：‎ A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。‎ B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。‎ C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。‎ D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量　________　(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要　________　，这些反应发生的部位是叶绿体的　________　。‎ ‎(2)A、B、C三组处理相比，随着　__________________________　的增加，使光下产生的　________________________　能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。‎ 解析：(1)对比C、D两组实验，C组光照和黑暗交替处理，D组只有光照，故单位光照时间内C组植物合成有机物的量高于D组。分析C组和D组实验，可推知光合作用中有些反应不需要光照，这些反应发生在叶绿体的基质中。(2)对比A、B、C三组实验，在总光照时间相同的情况下，随着光照和黑暗交替频率的增加，光合作用产物的相对含量也增加。究其根本原因是光照与黑暗的交替频率越高，光下产生的还原型辅酶Ⅱ和ATP越能及时利用并及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。‎ 答案：(1)高于　C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%　光照　基质 ‎(2)光照和黑暗交替频率　ATP和还原型辅酶Ⅱ ‎[易错分析]‎ 易错点1　不能正确区分影响光合作用的内因还是外因　‎ 点拨　影响光合作用的内因主要有色素的含量、酶的数量和活性等；外因主要有光照强度、CO2浓度、温度、水和矿质元素等。‎ 易错点2　不能正确分析多因素对光合作用的影响　‎ 点拨　多因素对光合作用影响时，只保留一个因素变化，其他因素都保持不变，再进行分析。‎ 易错点3　实验设计时不能正确设计对照实验　‎ 点拨　对照实验设计时要注意保持只有自变量不同，其他条件相同。‎ 易错点4　忽略测绿色植物光合速率的实验小烧杯中的液体　‎ 点拨　小烧杯中加入NaHCO3溶液可以为植物持续提供CO2；加入NaOH溶液可以吸收CO2，用来测定呼吸速率。‎ ‎ [自我训练]‎ ‎1．冬季将花盆从温暖的室内搬到寒冷的室外时，影响光合作用的内因主要是温度(　　)‎ ‎2．影响大棚蔬菜产量的主要外因有光照强度、温度和CO2浓度等(　　)‎ ‎3．光照强度对光反应的影响大，对暗反应影响小(　　)‎ ‎4．温度和光照强度同时影响光合作用时，以温度为主(　　)‎ ‎5．测光合速率时，应设计一个放置杀死的植物的实验装置，以排除温度、气压的影响(　　)‎ ‎6．黑白瓶法测光合速率时，黑瓶代表呼吸消耗的有机物，白瓶代表光合制造的有机物(　　)‎ ‎7．将小烧杯中的液体换成NaOH，即使不遮光也可以测绿色植物的呼吸速率(　　)‎ ‎8．半叶法测光合速率对环境条件没有要求，任何条件下都可以进行(　　)‎ 答案：1.×　2.√　3.×　4.×　5.√　6.×　7.×　8.×‎ 知识体系——定内容 核心素养——定能力 理性思维 通过光照强度、CO2浓度、温度等因素对光合速率的影响曲线(数学模型)的分析，掌握外界因素影响光合速率的特点和规律。‎ 科学探究 通过设计“液滴移动法”实验、“黑白瓶法”实验、“半叶法”实验、“叶圆片称重法”实验、“叶圆片上浮法”实验和“间隔照光法”实验对光合速率和呼吸速率进行科学探究。‎ ‎1．(2018·江苏卷，18)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是(　　)‎ A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度 B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度 D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 解析：D　[若横坐标是CO2浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交点不一样，A.错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B.错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C.错误；若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D.正确。]‎ ‎2．(2018·全国Ⅱ卷，30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：‎ ‎(1)从图可知，A叶片是树冠　________　(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是　________________________　。‎ ‎(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的　________________　反应受到抑制。‎ ‎(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是　________________　。‎ 解析：(1)由题意可分析A叶片的光饱和点较低，应为下层叶片。(2)光照强度达到一定数值，光反应阶段正常进行，放氧速率不变，净光合速率降低是由于暗反应受到抑制。(3)提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。‎ 答案：(1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片　(2)暗　(3)无水乙醇 ‎3.某植物净光合速率的变化趋势如图所示。‎ 据图回答下列问题：‎ ‎(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为　________　。CO2浓度在a～b之间时，曲线　______　表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。‎ ‎(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C 所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是　________　。‎ ‎(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量　________　 (填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。‎ ‎(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑　________　这一因素的影响，并采取相应措施。‎ 解析：(1)据图可知CO2浓度为a时，高光强(曲线A)下的纵坐标为0，即净光合速率为0；CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B、C均表现为上升，即净光合速率均随CO2浓度增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，高光强条件下(曲线A)的净光合速率仍然能够随着CO2浓度的增加而增加，由此可知限制B、C净光合速率增加的环境因素是光强。(3)CO2浓度小于a时，3种光强下，净光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是说呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可知CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故为提高植物的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。‎ 答案：(1)0　A、B和C　(2)光强　(3)大于　(4)光强 ‎核心素养系列 生命观念(二)　细胞代谢中的物质和能量 ‎1．光合作用与细胞呼吸的关系图解 ‎2．光合作用与细胞呼吸在物质和能量方面的联系 ‎(1)物质联系 ‎(2)能量联系 ‎3．光合作用与细胞呼吸中[H]、ATP的来源和去路 ‎[应用提升]‎ ‎1．关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是(　　)‎ A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物 B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量 解析：C　[人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能，C错误。]‎ ‎2．(2019·全国百所名校联考卷)如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③‎ B．②的进行与⑤⑥⑦密切相关，与③无直接关系 C．蓝藻细胞中③发生在类囊体薄膜上，④发生在叶绿体基质中 D．叶肉细胞内③中O2的产生量小于⑥中O2的消耗量，则该细胞内有机物的总量将减少 解析：C　[Mg是合成叶绿素的成分。光合作用光反应阶段需要叶绿素吸收、传递、转化光能，若植物缺Mg则叶绿素的合成受阻，首先会受到显著影响的生理过程是③(光反应过程)，A.正确；一般情况下，植物细胞吸收无机盐的方式②是主动运输，需要消耗能量，故与⑤⑥⑦(细胞呼吸过程)密切相关，与③(光反应过程)无直接关系，B.正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，因此也没有类囊体，C.错误；图中光反应过程③中O2的产生量小于有氧呼吸过程⑥中O2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量<0，该细胞内有机物总量将减少，D.正确。]‎ ‎3．如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。据图回答下列问题：‎ ‎(1)将该植物有光下移到黑暗处，甲图中C3的含量将　________　，C5的含量将　________　。‎ ‎(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，乙图特有的步骤是　________　(填序号)，马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢产物是　________　。‎ ‎(3)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的形成过程：光能→　__________________　→　____________________　→　____________________　→用于吸收无机盐离子的能量。‎ 解析：(1)突然置于黑暗中，光反应停止，其为暗反应提供的[H]和ATP减少，C3的还原减弱，C3增多，生成的C5减少。(2)马铃薯块茎细胞在缺氧时进行产乳酸的无氧呼吸，图乙中②③过程(即有氧呼吸的第二、三阶段)不能进行。(3)植物通过光反应将光能转化成ATP中活跃的化学能，再通过暗反应转化成有机物中稳定的化学能，通过细胞呼吸将有机物中的化学能转化成ATP中活跃的化学能，然后用于吸收无机盐离子。‎ 答案：(1)增多　减少　(2)②③　乳酸　(3)ATP中活跃的化学能　葡萄糖等有机物中稳定的化学能　ATP中活跃的化学能 ‎4．(2017·全国卷Ⅱ，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。‎ ‎ 据图回答下列问题：‎ ‎(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是　____________　、　______________　、　________________　、　______________　，[H]代表的物质主要是　________________　。‎ ‎(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在　________________　(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。‎ ‎(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是　________________　。‎ 解析：光反应：物质变化：H2O→2H＋1/2O2(水的光解)　NADP＋＋2e－＋H＋→NADPH。能量变化：ADP＋Pi＋光能→ATP。暗反应：物质变化：CO2＋C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)，2C3化合物＋4NADPH＋ATP→(CH2O)＋C5化合物＋H2O(有机物的生成或称为C3的还原)；能量变化：ATP→ADP＋Pi(耗能)。‎ ‎(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，光反应阶段消耗水，产生NADPH和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP＋、③(ADP和Pi)，二氧化碳和④C5五碳化合物结合。C中发生呼吸作用的第一阶段，在第一阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A。D中发生呼吸作用的第二、三阶段，在第二阶段中，乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子。在第三阶段中，氢原子进入电子传递链(呼吸链)，最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶Ⅰ(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段(A)和有氧呼吸三个阶段(C和D)。(3)酒精是无氧呼吸产物。‎ 答案：(1)O2　NADP＋　ADP和Pi　C5　NADH(或还原型辅酶Ⅰ)　(2)C和D　(3)缺氧 ‎大题专练系列 大题专练(一)　光合作用与细胞呼吸 ‎ [考向1]　光合速率与呼吸速率的关系　‎ ‎[高考这样考]‎ ‎(2018·全国卷Ⅲ，29)回答下列问题：‎ ‎(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的　________　上。该物质主要捕获可见光中的　________　。‎ ‎(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均　________　。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是　________________________________________　。‎ ‎(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度　________　(填“高”或“低”)。‎ ‎[试题解析]　(1)捕获光能的色素分布在类囊体的薄膜上，主要吸收的是红光和蓝紫光。(2)由图可知，叶面积系数小于a时，群体光合速率和干物质积累速率均增加；叶面积系数大于b时，群体干物质积累速率等于光合作用合成有机物速率减去呼吸作用消耗的有机物速率，群体光合速率保持不变，群体呼吸速率上升，因此干物质积累量下降。(3)光合作用吸收CO2等于呼吸作用放出CO2；此时的光照强度为光补偿点，阴生植物的光补偿点一般低于阳生植物。‎ ‎[答案]　(1)类囊体的薄膜　 红光和蓝紫光 ‎(2)增加　叶面积系数超过b时，群体光合速率保持不变，群体呼吸速率上升，群体干物质积累速率下降　(3)低 解 题 探 必备生物知识 ‎①光合色素的分布、作用；‎ ‎②群体光合－群体呼吸＝干物质积累；‎ ‎③阳生植物的补偿点大于阴生植物。‎ 究 学科素养 ‎①生命观念：叶绿体的结构与功能相适应观；物质和能量观；进化与适应观。‎ ‎②理性思维：叶片面积系数与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的模型(曲线)解读。‎ ‎③社会责任：通过此题可以理解农作物合理密植与产量的关系。‎ 能力要求 ‎①理解能力：光合作用的结构、色素、影响因素。‎ ‎②获取信息的能力：叶面积系数与合理密植的关系；进化与适应的关系 ‎[备考这样做]‎ ‎1．光合速率和呼吸速率的关系图解 ‎(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数据为呼吸速率(A点)。‎ ‎(2)绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。‎ ‎(3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。‎ ‎(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析 A点 AB段 B点 B点后 ‎2．光合作用和细胞呼吸曲线中的关键点移动 ‎(1)细胞呼吸对应点(A)的移动：呼吸增强，A点下移；呼吸减弱，A点上移。‎ ‎(2)补偿点(B)的移动：①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。‎ ‎(3)饱和点(C)和D点的移动：相关条件改变使光合速率增大时，C点右移，D点向右上移，反之，移动方向相反。‎ ‎[应考这样练]‎ ‎1．(2017·全国卷Ⅰ，30)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：‎ ‎(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，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________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率　________　(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。‎ ‎(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是________________________________________________________。‎ 解析：(1)从题干信息可知，适宜条件下照光培养，由于进行光合作用，且光合速率大于呼吸速率，使密闭小室内的CO2浓度下降，使两植物光合速率下降，甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的CO2补偿点，所以甲植物的光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度大于乙植物的光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，所以甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率大于0。(2)甲种植物密闭在无氧环境中，可通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，当有二氧化碳时，甲植物在照光条件下可进行光合作用，光合作用过程中释放出氧气，可用于甲植物进行有氧呼吸，有氧呼吸和无氧呼吸同时释放二氧化碳，从而使光合作用加快，产生更多的氧气，使有氧呼吸加快。‎ 答案：(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低　大于0‎ ‎(2)甲种植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2‎ 与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加 ‎2．(2016·高考江苏卷，32)为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：‎ ‎(1)最适宜在果树林下套种的品种是　________　，最适应较高光强的品种是　________　。‎ ‎(2)增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的　________　，而S3在光饱和点时可能　________　(填序号)。‎ ‎①光反应已基本饱和　②暗反应已基本饱和　③光、暗反应都已基本饱和 ‎(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子　________　的合成。‎ ‎(4)在光合作用过程中，CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。‎ 淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的　____________　。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或　________　，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由　______________________　糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。‎ 解析：(1)从图1、图2中可知S2品种的光饱和点和光补偿点都最低，所以适宜生长在光照比较弱的环境中，故最适宜在果树林下套种。从图2看，S3的光饱和点最大，因此最适应较高光强的品种是S3。(2)增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，可能是因为在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的ATP和[H]，提高CO2浓度后，暗反应速率增大，光合作用的速率增大。增加环境中CO2浓度后，S3的光饱和点却没有显著改变，可能是由于光反应已经饱和或暗反应已经饱和或光反应和暗反应都已经基本饱和。(3)叶绿体是一种半自主性细胞器，其中含有少量的DNA和RNA，能合成叶绿体中需要的部分蛋白质，而核酸和蛋白质的合成都需要消耗能量。(4)淀粉是暂时存储的光合作用产物，由题图及所学知识可知其合成场所应该在叶绿体的基质中。从图中看，‎ 叶绿体的膜上有磷酸丙糖载体(TR)和六碳糖载体(GR)，因此淀粉运出叶绿体时先水解成TP(磷酸丙糖)或六碳糖(葡萄糖)，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由葡萄糖和果糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。‎ 答案：(1)S2　S3　(2)ATP和[H]　①②③　(3)核酸、蛋白质　(4)基质中　葡萄糖　葡萄糖和果 ‎ [考向2]　密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线的分析　‎ ‎[高考这样考]‎ ‎(2016·高考四川卷，5改编)三倍体西瓜由于含糖量高且无子，备受人们青睐。如图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，回答以下问题：‎ ‎(1)与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率　__________　；‎ ‎(2)14：00后叶片的Pn下降，但是植株积累有机物的量仍在增加，原因是　________________________________　；‎ ‎(3)17：00后叶片的Ci快速上升，原因是　__________________________________________　；‎ ‎(4)叶片的Pn先后两次下降，主要原因分别是　____________________________________________________　。‎ 解析：(1)与11：00时相比，13：00时胞间CO2浓度较低，叶绿体中合成C3的速率相对较低；(2)14：00后，叶片的净光合速率下降，但净光合速率仍然大于0，植株还在积累有机物，故植物积累有机物的量还在增加；(3)17：00后胞间CO2浓度快速上升，是由于光照减弱，ATP、NADPH产生减少，C3的还原减弱，暗反应速率也降低；(4)叶片净光合速率第一次下降是由于胞间CO2浓度降低，第二次下降是由于光照强度减弱。‎ 答案：(1)较低　(2)净光合速率仍然大于0　(3)由于光照减弱，ATP、NADPH产生减少，C3的还原减弱，暗反应速率也降低　(4)第一次下降是由于胞间CO2浓度降低，第二次下降是由于光照强度减弱 ‎[解题探究]‎ 本题以图形为载体，考查了影响光合作用的因素的相关问题；从图形中去思考影响光合速率的因素，特别注意的是 ‎①在正午时，绿色植物的“午休”现象也在图象中得到体现；②还要注意曲线图的总体变化趋势以及一些特殊点(最高点、开始下降的点等)出现的原因 ‎[备考这样做]‎ ‎(1)图1中各点含义及形成原因分析 ‎①a点：凌晨2～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。‎ ‎②b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。‎ ‎③bc段：光合作用小于呼吸作用。‎ ‎④c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。‎ ‎⑤ce段：光合作用大于呼吸作用。‎ ‎⑥d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。‎ ‎⑦e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。‎ ‎⑧ef段：光合作用小于呼吸作用。‎ ‎⑨fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。‎ ‎(2)图2中各点含义及形成原因分析 ‎①AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。‎ ‎②BC段：温度降低，呼吸作用减弱。‎ ‎③CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用<呼吸作用。‎ ‎④D点：随光照增强，光合作用＝呼吸作用。‎ ‎⑤DH段：光照继续增强，光合作用>呼吸作用。其中FG段表示“午休”现象。‎ ‎⑥H点：随光照减弱，光合作用下降，光合作用＝呼吸作用。‎ ‎⑦HI段：光照继续减弱，光合作用<呼吸作用，直至光合作用完全停止。‎ ‎[应考这样练]‎ ‎3．如图甲是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题：‎ ‎(1)由图甲可看出大约中午12时时，光合作用强度明显减弱(C点)，其主要原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由B点到C点的过程中，短时间内C3和C5的变化分别是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)测得该植物的一些实验数据如下：‎ ‎30 ℃‎ ‎15 ℃黑暗5 h 一定光照15 h 黑暗下5 h 吸收CO2660 mg 释放CO2220 mg 释放CO2110 mg 若该植物处于白天均温30 ℃，晚上均温15 ℃，有效日照12 h的环境下，该植物一昼夜积累的葡萄糖为　______　mg。‎ ‎(4)将该植物置于一密闭的容器内一昼夜，此过程中容器内O2的相对含量变化如图乙所示。据图回答下列问题：‎ ‎①图乙中植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是　________　；‎ ‎②该植株经过一昼夜后，能否积累有机物？　________　，理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)夏季中午温度高，植物蒸腾作用比其他时间强，导致部分气孔关闭，CO2‎ 吸收量减少，光合作用强度减弱。(2)由(1)知，B点到C点光合作用强度减弱的根本原因是植物吸收的CO2减少，光合作用的暗反应阶段CO2固定减少，C3生成量减少，而C5消耗量减少，由此得出在光合作用的动态变化中，C3减少、C5增加。(3)CO2吸收量代表的是光合作用的净光合量，注意题目中白天和晚上对应的温度，结合题意计算CO2的吸收量为(660/15)×12－(110/5)×12＝264(mg)，一昼夜积累的葡萄糖的量为(264×180)/(6×44)＝180(mg)。(4)①分析曲线可知，AB段(不含B点)和CD段(不含C点)，密闭容器内O2含量呈下降趋势，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度；BC段(不含B、C点)，密闭容器内O2含量呈上升趋势，说明光合作用强度大于细胞呼吸作用强度；B、C点为转折点，所以B点、C点是光合作用强度等于呼吸强度的点。②能否积累有机物，是看一昼夜总的光合作用和呼吸作用的大小，可以通过一昼夜CO2或O2的变化量来判断，本题是比较A点、D点O2的相对含量：D点O2的相对含量低于A点O2的相对含量，说明一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，即一昼夜总的光合作用小于呼吸作用，所以植物不能积累有机物。‎ 答案：(1)温度高，蒸腾作用强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱　(2)C3减少、C5增多　(3)180　(4)①B点和C点　②不能　因为一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，说明该植物一昼夜呼吸作用大于光合作用 ‎4．图甲中曲线Ⅰ表示夏季某一天的温度变化，图乙曲线表示放置于密闭玻璃罩内的某植物在这一天内引起的玻璃罩内CO2浓度变化，请据图分析回答下列问题：‎ ‎(1)若图甲曲线Ⅱ和Ⅲ中有一条代表该植物的总光合速率，则应该是曲线　________　；结合曲线Ⅰ分析，曲线Ⅲ的A点出现小波动的原因是　________________________________________________________________________　。‎ ‎(2)若第(1)小题的分析正确，则曲线Ⅱ的B点和曲线Ⅲ的E点分别代表　________　和　________　。‎ ‎(3)曲线Ⅲ的D点对应图乙曲线中　________　段的某一点，此时限制光合速率的外界主要是　________　；图乙曲线中H点对应图甲中　________　点。‎ ‎(4)图甲中可用　________________　表示该植物一天内的有机物积累量；而由图乙可知，该植物在密闭玻璃罩的一天时间内，植物体内的有机物量　________　(填“增加”“减少”或“基本不变”)。‎ 解析：(1)由图甲可知，曲线Ⅲ在夜间也有速率变化，而曲线Ⅱ的速率变化只在白天体现，因此，曲线Ⅲ代表净光合速率，曲线Ⅱ代表总光合速率；A点对应的温度较低，由此可推知，由于气温降低导致酶活性降低，从而影响植物细胞呼吸释放CO2的速率。(2)B点为曲线Ⅱ 与横轴的交点，即此时该植物开始进行光合作用；E点为曲线Ⅲ与横轴的交点，即此时该植物的净光合速率为0(光合速率等于呼吸速率)。(3)D点出现小波动的原因是中午气温过高，植物出现气孔关闭现象，引起CO2供应不足，进而影响暗反应，最终导致光合速率下降，故D点对应图乙曲线中FG段的某一点；图乙曲线的H点代表净光合速率傍晚为0的点，对应图甲中曲线Ⅲ的E点。(4)图甲中曲线Ⅲ代表该植物的净光合速率，因此，一天时间内，有机物的积累量可由曲线Ⅲ与横轴围成的面积来判断；图乙曲线代表密闭环境中CO2浓度变化，一天时间内，有机物的积累量可由曲线的起点和终点的高低来判断。由图乙可知，图乙曲线的终点低于起点，说明一天后密闭玻璃罩内的CO2浓度降低，植物吸收CO2积累有机物。‎ 答案：(1)Ⅱ　凌晨时气温较低，导致催化植物细胞呼吸的酶活性降低，从而影响细胞呼吸(有氧呼吸)释放CO2的速率(答案合理即可)‎ ‎(2)开始进行光合作用(或光合速率为0)　光合速率等于呼吸速率(或净光合速率为0)‎ ‎(3)FG　CO2浓度　E ‎(4)曲线Ⅲ与横轴围成的正面积与负面积之差　增加