第11講光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系及影響因素[考綱明細(xì)]1.影響光合速率的環(huán)境因素(Ⅱ)2.光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用板塊一知識(shí)·自主梳理一、光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系1．細(xì)胞呼吸與光合作用過(guò)程圖解(1)物質(zhì)名稱(chēng)：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。(2)生理過(guò)程及場(chǎng)所2．光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系(1)物質(zhì)方面C：CO2eq\o(→,\s\up17(暗反應(yīng)))C6H12O6eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸),\s\do15(第一階段))C3H4O3eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸),\s\do15(第二階段))CO2O：H2Oeq\o(→,\s\up17(光反應(yīng)))O2eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸),\s\do15(第三階段))H2OH：H2Oeq\o(→,\s\up17(光反應(yīng)))[H]eq\o(→,\s\up17(暗反應(yīng)))C6H12O6eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸),\s\do15(第一、二階段))[H]eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸),\s\do15(第三階段))H2O(2)能量方面光能eq\o(→,\s\up17(光反應(yīng)))ATP中活躍化學(xué)能eq\o(→,\s\up17(暗反應(yīng)))C6H12O6中穩(wěn)定的化學(xué)能eq\o(→,\s\up17(有氧呼吸))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(熱能,ATP中活躍化學(xué)能→各項(xiàng)生命活動(dòng)))特別提醒1光合作用中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶ⅡNADPH簡(jiǎn)化的表示方式，而細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶ⅠNADH簡(jiǎn)化的表示方式，二者不是一種物質(zhì)，盡管書(shū)寫(xiě)形式相同。2還原氫的書(shū)寫(xiě)形式一定不能寫(xiě)成H、H＋或H2，只能寫(xiě)成[H]、NADH或NADPH。二、光合作用的影響因素及應(yīng)用1．光質(zhì)(1)原理①葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類(lèi)胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大。③單色光中，藍(lán)紫光下光合速率最快，紅光次之，綠光最差。(2)應(yīng)用①大棚薄膜的選擇：無(wú)色透明大棚能透過(guò)日光中各色光，有色大棚主要透過(guò)同色光，其他光被其吸收，所以無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高。②補(bǔ)充單色光的選擇：藍(lán)紫光。2．光照強(qiáng)度(1)原理光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，使暗反應(yīng)中還原過(guò)程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(2)植物三率間關(guān)系①呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋(píng)果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(3)曲線(xiàn)模型及分析3．CO2濃度(1)曲線(xiàn)分析圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。C和C′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等措施增大CO2濃度，提高光合作用速率。4．溫度(1)曲線(xiàn)分析AB段：在B點(diǎn)之前，隨著溫度升高，光合速率增大B點(diǎn)：酶的最適溫度，光合速率最大BC段：隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率減小，50℃左右光合速率幾乎為零。(2)應(yīng)用：冬季，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；晚上可適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，減少有機(jī)物消耗。5．多因子變量對(duì)光合作用速率的影響(1)曲線(xiàn)分析P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子，影響因素主要為各曲線(xiàn)所表示的因子。(2)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率；也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。板塊二考點(diǎn)·題型突破考點(diǎn)1光合作用與呼吸作用的關(guān)系[2017·全國(guó)卷Ⅱ]下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是____________、_____________、_____________、______________，[H]代表的物質(zhì)主要是______________。(2)B代表一種反應(yīng)過(guò)程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線(xiàn)粒體，則ATP合成發(fā)生在A過(guò)程，還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是__________________________________________________________。[解析](1)根據(jù)題目示意圖可知，過(guò)程A和B分別代表光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)，①是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應(yīng)，為氧氣，②和③分別是合成NADPH、ATP的原料，即②是NADP＋、③是ADP和磷酸，④參與CO2的固定，為C5，[H]參與了有氧呼吸過(guò)程，為還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)在植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體類(lèi)囊體薄膜，即除了A過(guò)程，ATP的合成還發(fā)生在C和D。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為酒精，是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在與無(wú)氧呼吸過(guò)程相關(guān)的酶，在缺氧條件下葉肉細(xì)胞可以發(fā)生無(wú)氧呼吸。[答案](1)O2NADP＋ADP＋PiC5NADH(或答：還原型輔酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸題型一光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程的判斷1．[2017·宿州質(zhì)檢]下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生命活動(dòng)示意圖，其中①～⑤表示生理過(guò)程，A～D表示物質(zhì)。下列分析錯(cuò)誤的是()A．在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有③和④B．①②⑤過(guò)程均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C．A和B分別表示丙酮酸和[H]D．有氧呼吸包括圖中的①②③過(guò)程答案B解析由圖可知，①、②、③依次為有氧呼吸的第一、二、三階段，④為光反應(yīng)，⑤為暗反應(yīng)，A為丙酮酸，B為[H]，C為ADP和Pi、NADP＋，D為ATP和[H]，C、D正確；在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有有氧呼吸的第三階段③(線(xiàn)粒體內(nèi)膜)和光反應(yīng)④(類(lèi)囊體膜)，A正確；有氧呼吸的第一階段①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成，有氧呼吸的第二階段②在線(xiàn)粒體基質(zhì)中完成，暗反應(yīng)階段⑤在葉綠體基質(zhì)中完成，B錯(cuò)誤。2．下圖是細(xì)胞中糖類(lèi)合成與分解過(guò)程示意圖，下列敘述正確的是()(CH2O)＋O2eq\o(,\s\up17(①),\s\do15(②))CO2＋H2O＋能量A．過(guò)程①只能在線(xiàn)粒體中進(jìn)行，過(guò)程②只能在葉綠體中進(jìn)行B．過(guò)程①產(chǎn)生的能量全部都儲(chǔ)存在ATP中C．過(guò)程②產(chǎn)生的O2中的氧來(lái)自H2OD．過(guò)程①和②中均能產(chǎn)生[H]，且二者還原的物質(zhì)相同答案C解析圖中過(guò)程①表示有氧呼吸過(guò)程，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體中，少數(shù)原核生物也能進(jìn)行有氧呼吸，但是沒(méi)有線(xiàn)粒體，過(guò)程②表示光合作用，場(chǎng)所一般為葉綠體，但是藍(lán)藻沒(méi)有葉綠體也能進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP中，B錯(cuò)誤；光合作用產(chǎn)生的O2中的氧全部來(lái)自于H2O，C正確；光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段中氧氣的還原，D錯(cuò)誤。3．[2018·山東德州一模]下圖是綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A．乙過(guò)程利用的ATP是由甲和丙過(guò)程共同提供的B．乙中的ATP用于固定二氧化碳和還原三碳化合物C．甲、丙中合成ATP所需的能量來(lái)源不相同D．丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖、興奮傳導(dǎo)等答案C解析從圖中發(fā)生的變化可判斷，甲是光反應(yīng)，乙是暗反應(yīng)，丙是有氧呼吸，丁是ATP的水解。有氧呼吸丙產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用的暗反應(yīng)，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的ATP只用于還原三碳化合物，B錯(cuò)誤；光反應(yīng)合成ATP所需的能量來(lái)源于光能，而丙過(guò)程合成ATP所需的能量來(lái)自有機(jī)物中的化學(xué)能，C正確；紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，需要載體但不消耗ATP，D錯(cuò)誤。技法提升光合作用與細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來(lái)源、去路比較項(xiàng)目來(lái)源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解用于暗反應(yīng)中C3的還原有氧呼吸產(chǎn)生于第一、二階段消耗于第三階段，與O2結(jié)合生成H2OATP光合作用產(chǎn)生于光反應(yīng)階段，其中的能量來(lái)自光能用于暗反應(yīng)過(guò)程中C3的還原，其中的能量轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有氧呼吸三個(gè)階段均能產(chǎn)生，但第三階段相對(duì)較多用于各項(xiàng)生命活動(dòng)題型二線(xiàn)粒體與葉綠體之間物質(zhì)轉(zhuǎn)化問(wèn)題4．如圖為植物的某個(gè)葉肉細(xì)胞中兩種膜結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的生化反應(yīng)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖1、2中的兩種生物膜依次存在于線(xiàn)粒體和葉綠體中B．圖1中的[H]來(lái)自水，圖2中的[H]來(lái)自丙酮酸C．兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外，還均可產(chǎn)生ATPD．影響圖1、2中兩種膜上生化反應(yīng)的主要外界因素分別是溫度和光照答案C解析根據(jù)題圖所示信息可判斷，圖1所示是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，其上進(jìn)行的是光合作用的光反應(yīng)，圖示生化反應(yīng)是水的光解，[H]來(lái)自水。圖2所示是線(xiàn)粒體內(nèi)膜，其上進(jìn)行的是有氧呼吸的第三階段，[H]來(lái)自葡萄糖、丙酮酸和H2O，A、B錯(cuò)誤；光合作用光反應(yīng)階段除了進(jìn)行水的光解，還進(jìn)行ATP合成，主要影響因素為光照，有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的能量少部分用于合成ATP，主要影響因素為溫度，C正確、D錯(cuò)誤。5．[2017·山東日照質(zhì)檢]如圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖。據(jù)圖分析，下列四項(xiàng)敘述中，正確的是()A．a(chǎn)、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程B．e、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程C．以C18O2作原料進(jìn)行光合作用，在較強(qiáng)光照下，測(cè)得含18O的呼吸作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的dD．以Heq\o\al(18,2)O作原料進(jìn)行光合作用，在較強(qiáng)呼吸作用下，測(cè)得含18O的光合作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的b答案C解析a表示葉綠體吸收CO2，b表示葉綠體釋放O2，e表示線(xiàn)粒體吸收O2，f表示線(xiàn)粒體釋放CO2，c表示葉綠體產(chǎn)生的O2被線(xiàn)粒體利用，d表示線(xiàn)粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用，A、B錯(cuò)誤；以C18O2作原料進(jìn)行光合作用然后再進(jìn)行呼吸作用，18O的轉(zhuǎn)移途徑為C18O2→有機(jī)物→C18O2，在較強(qiáng)光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸產(chǎn)物C18O2主要被葉綠體利用，即主要去向是圖中的d，C正確；以Heq\o\al(18,2)O作原料進(jìn)行光合作用，18O全部生成氧氣，在較強(qiáng)呼吸作用下，氧氣主要被線(xiàn)粒體利用，進(jìn)行有氧呼吸，即主要去向是圖中的c，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)2光合作用的影響因素及應(yīng)用[2016·全國(guó)卷Ⅰ]為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)間(T)后，測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)據(jù)圖判斷，光照強(qiáng)度低于a時(shí)，影響甲組植物光合作用的限制因子是________。(2)b光照強(qiáng)度下，要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高_(dá)_______(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后，再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線(xiàn)與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是______________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)在光飽和點(diǎn)(b點(diǎn))之前，甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)光飽和點(diǎn)之后，光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對(duì)比甲組、乙組曲線(xiàn)可知，在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低，但其子代在甲組的條件下培養(yǎng)，光合能力與甲組相同，這說(shuō)明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性，乙組光合作用強(qiáng)度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的，而不是遺傳物質(zhì)改變?cè)斐傻?。[答案](1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻念}型一單一因素對(duì)光合作用影響的分析和探究1.[2017·棗莊調(diào)研]植物的光合作用受CO2濃度、溫度與光照強(qiáng)度的影響。如圖為在一定CO2濃度和適宜溫度條件下，測(cè)定的某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．在a點(diǎn)所示條件下，該植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位只是線(xiàn)粒體B．該植物葉片的呼吸速率是5mg/(100cm2葉·h)C．在一晝夜中，將該植物葉片置于c點(diǎn)光照強(qiáng)度條件下11小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中，則每100cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為45mgD．b點(diǎn)代表光合速率等于呼吸速率答案A解析在a點(diǎn)所示條件下，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體，A錯(cuò)誤；a點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示呼吸速率，B正確；c點(diǎn)光照強(qiáng)度下，11小時(shí)光照每100cm2葉片吸收CO2的量為11×10＝110(mg)，晚上每100cm2葉片細(xì)胞呼吸釋放CO2的量為13×5＝65(mg)，一晝夜每100cm2葉片凈吸收CO2量為45mg，C正確；b點(diǎn)CO2吸收速率為0，即光合速率等于呼吸速率，D正確。2．某植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃。如圖為該植物處于25℃環(huán)境中光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的生理活動(dòng)只受溫度的影響B(tài)．b點(diǎn)時(shí)植物才開(kāi)始進(jìn)行光合作用C．若將溫度從25℃提高到30℃時(shí)，a點(diǎn)上移，d點(diǎn)下移D．c點(diǎn)時(shí)該植物的O2產(chǎn)生量為V1＋V2答案D解析據(jù)圖分析，a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，但不進(jìn)行光合作用，細(xì)胞呼吸受多種因素的影響，不是只受溫度的影響，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)植物光合作用產(chǎn)生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量，在此之前植物就開(kāi)始光合作用，B錯(cuò)誤；若將溫度從25℃提高到30℃，光合作用減弱，產(chǎn)生的O2量減少，但呼吸作用增強(qiáng)，吸收的O2量增加，故a、d點(diǎn)均上移，C錯(cuò)誤；c點(diǎn)時(shí)該植物的O2產(chǎn)生量為V1＋V2，D正確。知識(shí)拓展關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的三點(diǎn)說(shuō)明(1)溫度改變對(duì)光合作用的影響：當(dāng)溫度改變時(shí)，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類(lèi)和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。(2)CO2濃度對(duì)光合作用的影響：CO2濃度很低時(shí)，光合作用不能進(jìn)行，但CO2濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而影響光合作用。(3)光對(duì)光合作用的影響：光照不但影響光反應(yīng)，而且光是葉綠素合成的必要條件，因此植物在暗處呈黃色。題型二多因素對(duì)光合速率影響的分析3．[2017·西藏日喀則第一高級(jí)中學(xué)期中]下列各圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情況，除各圖中所示的因素外，其他環(huán)境因素均控制在最適范圍。下列分析錯(cuò)誤的是()A．甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點(diǎn)比c點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中生成C5的速率快C．M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素是溫度D．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線(xiàn)走勢(shì)將穩(wěn)定不變答案D解析從甲圖中可以看出，光照強(qiáng)度和二氧化碳的濃度不是a點(diǎn)光合速率的限制因素，可能是葉綠體中色素和酶的數(shù)量，A正確；乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)增加，產(chǎn)生的ATP和[H]增加，因此相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的還原量多，生成C5的速率快，B正確；圖中M、N、P三點(diǎn)限制因素分別為三條曲線(xiàn)的橫坐標(biāo)即光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度、溫度，C正確；丙圖中，隨著溫度的升高，曲線(xiàn)走勢(shì)有可能下降，因?yàn)槌^(guò)最適濃度，酶的活性降低，D錯(cuò)誤。4．在下列曲線(xiàn)圖中，有M、N、O、P、Q五個(gè)點(diǎn)，對(duì)它們含義的敘述中正確的是()①M(fèi)點(diǎn)時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，且光合作用強(qiáng)度弱于呼吸作用強(qiáng)度②N點(diǎn)時(shí)，植物體只進(jìn)行呼吸作用；O點(diǎn)時(shí)，植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度③Q點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不再是限制光合速率的因子，CO2濃度是限制光合速率的主要因素④P點(diǎn)前，限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度A．①② B．①③C．③④ D．②④答案C解析M點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為0，植物葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，①錯(cuò)誤；N點(diǎn)凈光合速率為0，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等，O點(diǎn)在M點(diǎn)與N點(diǎn)之間，所以植物體的光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，②錯(cuò)誤；Q點(diǎn)光照強(qiáng)度時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合速率不再改變，光照強(qiáng)度不再是影響光合速率的主要因素，③正確；P點(diǎn)前，隨光照強(qiáng)度增大光合速率增大，影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，④正確。技法提升解答光合作用相關(guān)曲線(xiàn)的基本步驟明標(biāo)即明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所表示的含義找點(diǎn)即找出曲線(xiàn)中的起點(diǎn)、止點(diǎn)、頂點(diǎn)、交點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)等關(guān)鍵點(diǎn)。如光照強(qiáng)度(或CO2濃度)對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線(xiàn)中，在光照強(qiáng)度為0時(shí)，曲線(xiàn)在縱坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)表示細(xì)胞呼吸所釋放的CO2量或消耗的O2量；曲線(xiàn)在橫坐標(biāo)上的交點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(或CO2補(bǔ)償點(diǎn))，即表示光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相同時(shí)的光照強(qiáng)度(或CO2濃度)析線(xiàn)即找出曲線(xiàn)上升、下降或波動(dòng)等變化趨勢(shì)，并找出變化的原因。如夏天一天中的光合作用曲線(xiàn)，往往會(huì)呈現(xiàn)“M”型變化，其“午休”效應(yīng)出現(xiàn)的原因是缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使得CO2供應(yīng)不足找因在受多種因素影響時(shí)，找出曲線(xiàn)的限制因素。方法是對(duì)縱坐標(biāo)或橫坐標(biāo)畫(huà)垂線(xiàn)、或者只看某一條曲線(xiàn)的變化，從而將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?，進(jìn)而確定限制因素考點(diǎn)3光合速率與呼吸速率的關(guān)系[2017·全國(guó)卷Ⅰ]植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是____________________________。甲種植物凈光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是_________________________________________________________。[解析](1)甲、乙植物在同一密閉小室中適宜條件下照光培養(yǎng)，由于植物進(jìn)行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量，因此密閉小室中的CO2濃度降低，植物的光合速率也隨之降低；甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，當(dāng)甲種植物凈光合速率為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的CO2濃度大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，故乙種植物凈光合速率大于0。(2)在光照條件下植物進(jìn)行光合作用釋放O2，使小室中的O2濃度升高，而有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH在有氧呼吸第三階段中需與O2結(jié)合而形成水，所以O(shè)2增多時(shí)，有氧呼吸會(huì)增加。[答案](1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低大于0(2)甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸會(huì)增加題型一光合速率和呼吸速率的數(shù)量關(guān)系題1．將生理狀況相同的某種綠葉均分成四組，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光強(qiáng)相同)，測(cè)其質(zhì)量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是()組別一二三四溫度(℃)27282930暗處理后質(zhì)量變化(mg)－1－2－3－1光照后與暗處理前相比質(zhì)量變化(mg)＋3.5＋3＋3＋1A．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約是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答案B解析綠葉暗處理1h，再光照1h，那么綠葉進(jìn)行了2h的呼吸作用和1h的光合作用。結(jié)合表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出27～30℃的呼吸速率分別為1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，光合作用制造的有機(jī)物總量(總光合速率)分別為3.5＋1＋1＝5.5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故該植物光合作用和呼吸作用最適溫度均約為29℃，A、D錯(cuò)誤，B正確；27～29℃凈光合速率分別為5.5－1＝4.5(mg/h)、7－2＝5(mg/h)、9－3＝6(mg/h)，C錯(cuò)誤。2．[2017·吉林九校二模]圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示水稻CO2吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．圖甲中，光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合作用速率等于呼吸作用速率B．圖甲中，光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周?chē)?個(gè)單位的CO2C．圖甲中的c點(diǎn)和圖乙中的h點(diǎn)對(duì)應(yīng)D．圖乙中，限制e、f、g點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度答案B解析分析甲圖可知，光照強(qiáng)度為a時(shí)，O2產(chǎn)生總量為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，據(jù)此可知，呼吸強(qiáng)度為6，光照強(qiáng)度為b時(shí)，CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相等，都為3單位，呼吸作用釋放的CO2首先供應(yīng)葉綠體進(jìn)行光合作用，剩余部分釋放到外界，說(shuō)明此時(shí)呼吸作用大于光合作用，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為d時(shí)，O2產(chǎn)生總量為8單位，需要消耗的CO2也為8單位減去自身呼吸產(chǎn)生的CO2的6單位，單位時(shí)間內(nèi)需從外界吸收CO2為2單位，B正確；圖甲中的c點(diǎn)和圖乙中的f點(diǎn)對(duì)應(yīng)，C錯(cuò)誤；圖乙中，限制g點(diǎn)光合作用速率的因素不是光照強(qiáng)度，可能是CO2濃度或溫度等，D錯(cuò)誤。技法提升植物“三率”的判定(1)根據(jù)坐標(biāo)曲線(xiàn)判定：當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為負(fù)值，該值絕對(duì)值代表呼吸速率，該曲線(xiàn)代表凈光合速率，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為0，該曲線(xiàn)代表真正光合速率。(2)根據(jù)關(guān)鍵詞判定項(xiàng)目表示方法呼吸速率線(xiàn)粒體釋放CO2量(m1)；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)釋放CO2量(葡萄糖消耗量)線(xiàn)粒體吸收O2量(n1)；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)吸收O2量?jī)艄夂纤俾始?xì)胞(植物體)吸收的CO2量(m2)；植物(葉片)積累葡萄糖量細(xì)胞(植物體)釋放的O2量(n2)真正光合速率葉綠體利用、固定CO2量m1＋m2；植物(葉綠體)產(chǎn)生葡萄糖量葉綠體產(chǎn)生、釋放O2量n1＋n2題型二密閉環(huán)境中植物光合速率與呼吸速率的曲線(xiàn)分析題3．將某種植物栽培于玻璃溫室內(nèi)，下圖為用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定的密閉玻璃溫室內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化情況，則下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．圖中曲線(xiàn)表示植物積累有機(jī)物的區(qū)段是bfB．g點(diǎn)與a點(diǎn)相比，植物體內(nèi)有機(jī)物含量更高C．de段CO2濃度下降趨于平緩的原因主要是CO2供應(yīng)不足D．b、c、d三點(diǎn)的C3含量滿(mǎn)足c＞b，c>d答案D解析分析題圖，當(dāng)測(cè)定的二氧化碳濃度下降時(shí)，表示光合速率大于呼吸速率，即植物積累有機(jī)物，因此圖中曲線(xiàn)積累有機(jī)物的區(qū)段是bf段，A正確；g點(diǎn)CO2濃度低于a點(diǎn)，植物積累有機(jī)物，植物體內(nèi)有機(jī)物含量升高，B正確；de段氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合速率下降，CO2濃度下降趨于平緩，C正確；bc段光照逐漸增強(qiáng)，[H]和ATP增多，C3含量減少，即c＜b，cd段CO2供應(yīng)減少，C3含量減少，即c>d，D錯(cuò)誤。4.在天氣晴朗的夏季，將用全素營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的植株放入密閉的玻璃罩內(nèi)放在室外進(jìn)行培養(yǎng)。每隔一段時(shí)間用CO2濃度檢測(cè)儀測(cè)定玻璃罩內(nèi)CO2濃度，繪制成右圖所示的曲線(xiàn)(水平虛線(xiàn)表示實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2濃度)。據(jù)圖得出的判斷不正確的是()A．d點(diǎn)和h點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率B．bc段和ab段曲線(xiàn)斜率差異可能主要是溫度造成的C．光合速率最大值可能出現(xiàn)在h點(diǎn)D．呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)答案C解析圖中d點(diǎn)和h點(diǎn)時(shí)，玻璃罩內(nèi)的CO2濃度達(dá)到平衡，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，A正確；在夜間只進(jìn)行呼吸作用，但是ab段上升速率快，而bc段變緩，這是由于凌晨溫度較低，呼吸作用減弱，B正確；h點(diǎn)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物最多，但光合速率不是最大，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)之前，CO2增加的速率快，b點(diǎn)之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)，D正確。技法提升密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)曲線(xiàn)分析AB段無(wú)光照，植物只進(jìn)行呼吸作用BC段溫度降低，呼吸作用減弱CD段4時(shí)后，微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度D點(diǎn)光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度DH段光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象H點(diǎn)光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度HI段光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度，直至光合作用完全停止題型三開(kāi)放環(huán)境中植物光合速率與呼吸速率的曲線(xiàn)分析題5．如圖表示的是一晝夜北方某作物植株CO2吸收量的變化。甲圖為盛夏某一晴天，乙圖是在春季的某一晴天。對(duì)兩圖的相關(guān)原因分析不正確的是()A．甲圖中有機(jī)物積累最多的是G點(diǎn)，兩圖中B點(diǎn)植物干重均低于A點(diǎn)時(shí)的干重B．植株有機(jī)物總積累可用橫軸上、下曲線(xiàn)圍成的有關(guān)面積表示，適當(dāng)提高溫度可增加OA的絕對(duì)值C．兩圖中DE時(shí)間段葉綠體中三碳化合物含量均大大減少D．甲圖中E點(diǎn)與G點(diǎn)相比，葉綠體中的ATP含量較多答案C解析G點(diǎn)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，以后呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，故有機(jī)物積累最多的是G點(diǎn)，兩圖中AB段只進(jìn)行呼吸作用，故B點(diǎn)植物干重均低于A點(diǎn)時(shí)的干重，A正確；有機(jī)物總積累可用橫軸上、下曲線(xiàn)圍成的有關(guān)面積表示，適當(dāng)提高溫度可提高呼吸強(qiáng)度，B正確；甲圖DE時(shí)由于光照強(qiáng)，氣溫高，導(dǎo)致蒸騰作用強(qiáng)，水分散失多，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合作用速率略有下降，三碳化合物來(lái)源減少，去路未變，含量減少，乙圖是由于光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)減弱，導(dǎo)致光合速率減弱，三碳化合物來(lái)源不變，去路減少，含量會(huì)升高，C錯(cuò)誤；甲圖中E點(diǎn)與G點(diǎn)相比，葉綠體中的ATP含量較多，D正確。技法提升開(kāi)放環(huán)境中光合作用晝夜變化曲線(xiàn)分析(1)曲線(xiàn)分析MN和PQ夜晚植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸NA和EP清晨和傍晚光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度A點(diǎn)和E點(diǎn)光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2的吸收和釋放達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡A～E光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C點(diǎn)葉片表皮氣孔部分關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象E點(diǎn)光合作用產(chǎn)物的積累量最大N點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用A點(diǎn)開(kāi)始積累有機(jī)物(2)一晝夜有機(jī)物的積累量的計(jì)算方法(用CO2表示)一晝夜有機(jī)物的積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用釋放的CO2量，即S3－(S1＋S4)。題型四光合作用與細(xì)胞呼吸的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)6．下面為幾種環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．圖1中，若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)至最適狀態(tài)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移B．圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)左移C．圖3中，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多D．圖3中，限制b點(diǎn)光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度答案B解析由圖示分析可知：圖1中，a點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，b點(diǎn)表示CO2飽和點(diǎn)，當(dāng)光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)至最適狀態(tài)，光合速率增大，b點(diǎn)右移，要使光合速率等于呼吸速率，a點(diǎn)左移，A正確；圖2中，a點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，b點(diǎn)表示光飽和點(diǎn)，根據(jù)圖1分析過(guò)程可知a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移，B錯(cuò)誤；圖3中，b點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度和CO2濃度均是光合作用的限制因素，a點(diǎn)和b點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同，a點(diǎn)的CO2濃度高于b點(diǎn)的CO2濃度，故a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量比b點(diǎn)多，C、D正確。7．科學(xué)家研究小麥20℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，得到如圖曲線(xiàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在25℃條件下研究時(shí)，cd段位置會(huì)上移，a點(diǎn)會(huì)下移B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線(xiàn)粒體和葉綠體C．其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將向右移動(dòng)D．c點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加，可能與葉綠體中酶的濃度有關(guān)答案B解析圖中二氧化碳吸收量代表光合作用強(qiáng)度，二氧化碳釋放量代表呼吸作用強(qiáng)度。當(dāng)溫度升高為25℃時(shí)，因?yàn)樵谶m宜溫度范圍內(nèi)，所以呼吸作用和光合作用強(qiáng)度都會(huì)增大，因此cd段會(huì)上移，a點(diǎn)會(huì)下移，A正確；a點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為零，故小麥只通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生ATP，進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體，其中線(xiàn)粒體是細(xì)胞器，B錯(cuò)誤；Mg是植物合成葉綠素的必需元素，葉綠素在光合作用時(shí)可以吸收和傳遞光能，在其他條件適宜的情況下，當(dāng)缺少M(fèi)g元素時(shí)，葉綠素的合成就會(huì)受阻，從而使光合作用的強(qiáng)度降低，由于呼吸作用的強(qiáng)度不受影響，所以要讓光合作用和呼吸作用相等，就必須要增加光照強(qiáng)度以提高光合作用強(qiáng)度，因此b點(diǎn)右移，C正確；據(jù)圖可知，c點(diǎn)是光飽和點(diǎn)，c點(diǎn)之后光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增大而增大，此時(shí)影響的因素可能是色素含量、酶的濃度等，D正確。技法提升光合作用與呼吸作用中點(diǎn)移動(dòng)問(wèn)題(1)呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(3)陰生植物與陽(yáng)生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng)。(4)在外界條件的影響下，通過(guò)分析光合速率和呼吸速率的變化，進(jìn)而對(duì)曲線(xiàn)上某一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)進(jìn)行具體分析，確定橫坐標(biāo)左移或右移，縱坐標(biāo)上移或下移，最后得到該點(diǎn)的移動(dòng)方向。題型五植物是否生長(zhǎng)的判斷題8．將某種植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響，實(shí)驗(yàn)以該植物葉綠體光合作用吸收的CO2總量與線(xiàn)粒體呼吸作用CO2的釋放量為指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列對(duì)該植物數(shù)據(jù)表格分析正確的是()溫度(℃)202530354045光照下葉綠體CO2吸收總量(mg/h)1.001.752.503.253.753.50黑暗中CO2釋放量(mg/h)0.500.751.001.502.253.00A．晝夜不停地光照，溫度為20℃時(shí)該植物不能生長(zhǎng)B．晝夜不停地光照，溫度為45℃時(shí)，最有利于有機(jī)物的積累C．每天交替進(jìn)行12h光照12h黑暗，溫度均保持在45℃條件下，能正常生長(zhǎng)D．每天交替進(jìn)行12h光照12h黑暗，溫度均保持在35℃條件下，能正常生長(zhǎng)答案D解析溫度為20℃時(shí)，光照下CO2吸收總量為1.00mg/h，該值表示真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，凈光合速率大于0，晝夜不停地光照，該植物能夠正常生長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；晝夜不停地光照，溫度為35℃時(shí)有機(jī)物積累最多，B錯(cuò)誤；每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，溫度均保持在45℃時(shí)，該植物的有機(jī)物積累量為3.50×12－3.00×24＝－30(mg)<0，不能正常生長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，溫度均保持在35℃時(shí)，該植物的有機(jī)物積累量＝12×3.25－24×1.5＝3(mg)，故該植物可以正常生長(zhǎng)，D正確。技法提升“晝夜有機(jī)物積累量法”判斷植物是否生長(zhǎng)晝夜有機(jī)物積累量＝實(shí)際光合速率×光合時(shí)間－呼吸速率×24小時(shí)＝凈光合速率×光照時(shí)間－呼吸速率×黑暗時(shí)間。①晝夜有機(jī)物積累量>0，植物生長(zhǎng)。②晝夜有機(jī)物積累量≤0，植物不生長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間小于0，植物將死亡。微專(zhuān)題二光合速率和呼吸速率的測(cè)定一裝置圖法測(cè)定光合速率與呼吸速率氣體體積變化法測(cè)光合作用O2產(chǎn)生或CO2消耗的體積(1)裝置中溶液的作用在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可提供CO2，能保證容器內(nèi)CO2濃度的恒定。(2)測(cè)定原理①甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。②乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(3)測(cè)定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。(4)物理誤差的校正為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。1．[2017·鄭州質(zhì)檢]如圖是在一定溫度下測(cè)定某植物呼吸作用和光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置(呼吸底物為葡萄糖，不考慮裝置中微生物的影響)，相關(guān)敘述正確的是()A．燒杯中盛放NaHCO3溶液，可用于測(cè)定一定光強(qiáng)下植物的凈光合速率B．在遮光條件下，燒杯中盛放NaOH溶液，可用于測(cè)定植物無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度C．燒杯中盛放清水，可用于測(cè)定一定光照強(qiáng)度下真光合速率D．在遮光條件下，燒杯中盛放清水，可用于測(cè)定植物有氧呼吸的強(qiáng)度答案A解析NaHCO3溶液可以維持裝置內(nèi)二氧化碳濃度的恒定，U形管中液面高度的變化是裝置中氧氣量的變化造成的，可以代表凈光合速率，A正確；NaOH可以吸收二氧化碳，U形管液面高度的變化由裝置中氧氣量的變化造成，而無(wú)氧呼吸不消耗氧氣，不能用來(lái)測(cè)定無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；由于植物光下同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，所以光下無(wú)法測(cè)得真光合速率，C錯(cuò)誤；在單位時(shí)間內(nèi)，有氧呼吸消耗的氧氣量等于產(chǎn)生的二氧化碳量，無(wú)論有氧呼吸強(qiáng)度多大，U形管中液面都不會(huì)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。2．利用以下裝置可探究某綠色植物的生理作用。假如該植物的光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄糖，且不能進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)________(填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)活塞，記錄有色液滴的位置。(2)忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，可利用裝置________來(lái)探究該植物的呼吸作用類(lèi)型，此時(shí)應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行________處理，若________________________________，則該植物在進(jìn)行有氧呼吸的同時(shí)也進(jìn)行產(chǎn)生酒精和CO2的無(wú)氧呼吸；該植物的根尖細(xì)胞內(nèi)，能產(chǎn)生CO2，但不伴隨ATP合成的生理過(guò)程是_______________________。(3)忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，最好選擇裝置________來(lái)驗(yàn)證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必需原料。答案(1)關(guān)閉(2)甲和乙完全遮光裝置甲中的有色液滴向左移，裝置乙中的有色液滴向右移無(wú)氧呼吸的第二階段(3)甲和丙解析(1)可通過(guò)該裝置中有色液滴的移動(dòng)情況來(lái)反映呼吸作用和光合作用，故需記錄有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外，裝置必須密閉，即要關(guān)閉活塞。(2)可利用裝置甲和裝置乙來(lái)探究該植株的呼吸作用類(lèi)型，實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要對(duì)裝置進(jìn)行完全遮光處理，裝置甲內(nèi)含有氫氧化鈉溶液，可吸收植株呼吸作用產(chǎn)生的CO2，若呼吸作用消耗氧氣，則有色液滴向左移；裝置乙內(nèi)無(wú)吸收CO2的溶液，根據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)可知，若植物進(jìn)行產(chǎn)生酒精和CO2的無(wú)氧呼吸，則裝置乙中的有色液滴會(huì)向右移。無(wú)氧呼吸的第二階段有CO2產(chǎn)生，但不產(chǎn)生ATP。(3)裝置甲內(nèi)無(wú)CO2，而裝置丙內(nèi)有CO2，且CO2濃度在一段時(shí)間內(nèi)不變，故這兩套裝置適合用于驗(yàn)證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必需原料。技法提升光合作用和細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制(1)增加水中O2——泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物；(2)減少水中O2——容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水；(3)除去容器中CO2——?dú)溲趸c溶液；(4)除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中；(5)除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱；(6)除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光；(7)如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光；(8)線(xiàn)粒體提取——細(xì)胞勻漿離心。二“半葉法”測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表呼吸作用強(qiáng)度，曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(guān)(凈)光合作用強(qiáng)度值，最后計(jì)算真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。3．某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后______________＋____________________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示_____________________________。(3)真光合速率的計(jì)算方法是_____________________________。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)(4)將從測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開(kāi)，一部分立即烘干稱(chēng)重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱(chēng)重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率解析葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6h后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6h有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。三黑白瓶法測(cè)定溶氧量的變化通過(guò)凈光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度推算總光合作用強(qiáng)度的試題是常見(jiàn)題型，掌握常見(jiàn)的“黑白瓶”問(wèn)題的測(cè)定原理，是解答此類(lèi)試題的關(guān)鍵。具體方法如下：(1)“黑瓶”不透光，測(cè)定的是呼吸作用量(強(qiáng)度)；“白瓶”給予光照，測(cè)定的是凈光合作用量(強(qiáng)度)?？偣夂献饔昧?強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋呼吸作用量(強(qiáng)度)。(2)有初始值的情況下，黑瓶中O2的減少量(或CO2的增加量)為呼吸作用量(強(qiáng)度)；白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量(強(qiáng)度)；二者之和為總光合作用量(強(qiáng)度)。(3)沒(méi)有初始值的情況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量－黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量＝總光合作用量。4．用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)從某池塘水深0.5m處的同一位置取滿(mǎn)水樣，立即測(cè)定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測(cè)定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。有關(guān)分析合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA．丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是線(xiàn)粒體內(nèi)膜B．在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1mgC．在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D．在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為1.1mg答案B解析由于丙瓶為不透光瓶，里面的浮游植物只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；由于丙瓶中生物只進(jìn)行呼吸作用，經(jīng)過(guò)一晝夜后，丙瓶中氧氣少了4.9mg－3.8mg＝1.1mg，B正確；乙瓶中進(jìn)行了光合作用，O2增多，則CO2減少，丙瓶是消耗O2釋放CO2，因此乙瓶pH比丙高，C錯(cuò)誤；在一晝夜內(nèi)，乙瓶實(shí)際光合作用釋放O2為凈光合作用釋放＋呼吸作用消耗＝5.6－4.9＋1.1＝1.8(mg)，D錯(cuò)誤。5．下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中，初始平均O2濃度與24小時(shí)后平均O2濃度比較后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m2)＋31.50－1黑瓶中O2濃度(g/m2)－1.5－1.5－1.5－1.5A．水深1m處白瓶中水生植物24小時(shí)產(chǎn)生的O2為3g/m2B．水深2m處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3m處白瓶中水生植物不進(jìn)行光合作用D．水深4m處白瓶中藻類(lèi)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體答案D解析根據(jù)題意可知，黑瓶中水生植物只能進(jìn)行呼吸作用，白瓶中水生植物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用，在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)即為正常的呼吸消耗量。由表中數(shù)據(jù)可知，在水深1m處白瓶中水生植物產(chǎn)生的O2量＝3＋1.5＝4.5(g/m2)，A錯(cuò)誤；水深2m處白瓶中水生植物光合速率＝1.5＋1.5＝3.0[g/(m2·d)]，呼吸速率為1.5g/(m2·d)，B錯(cuò)誤；水深3m處白瓶中水生植物光合作用量等于呼吸作用量，即1.5g/m2，C錯(cuò)誤；水深4m處白瓶中藻類(lèi)植物能進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故白瓶中藻類(lèi)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體，D正確。四葉圓片上浮法分析影響光合作用的因素利用“真空滲入法”排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過(guò)程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短)，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。6．下圖1是某高等綠色植物成熟綠葉組織在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況。圖2為從生長(zhǎng)狀況相同的植物葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，其記錄結(jié)果繪成的曲線(xiàn)圖。下列分析錯(cuò)誤的是()A．圖1中在d點(diǎn)時(shí)光合速率達(dá)到最大，此時(shí)限制光合速率的主要環(huán)境因素可能是光照強(qiáng)度B．圖1中c點(diǎn)與b點(diǎn)相比，葉綠體中[H]的合成速率不變C．從圖2分析，bc段曲線(xiàn)平緩的限制因素可能是光照強(qiáng)度，而c點(diǎn)以后曲線(xiàn)上行，其原因最可能是NaHCO3濃度過(guò)大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝D．適當(dāng)?shù)卦黾庸庹諒?qiáng)度重復(fù)圖2實(shí)驗(yàn)，b點(diǎn)將向下移動(dòng)答案B解析圖1表示光合作用增長(zhǎng)率，只要光合作用增長(zhǎng)率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長(zhǎng)率達(dá)到0時(shí)(即d點(diǎn))光合作用速率達(dá)到最大，此時(shí)CO2濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO2而是光照強(qiáng)度，A正確；圖1中c點(diǎn)和b點(diǎn)相比，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)率雖不變，但光合作用速率在不斷增加，所以葉綠體中[H]的合成速率增大，B錯(cuò)誤；bc段NaHCO3溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時(shí)曲線(xiàn)平緩的限制因素可能為光照強(qiáng)度，曲線(xiàn)上升表明光合作用減弱(產(chǎn)生的氧氣減少)，而c點(diǎn)之后NaHCO3增加，可能導(dǎo)致葉片細(xì)胞外的濃度過(guò)高，葉片細(xì)胞失水從而影響了它的細(xì)胞代謝，故而導(dǎo)致光合作用降低，C正確；由于bc段的限制因素主要是光照強(qiáng)度，因此適當(dāng)?shù)卦黾庸庹諒?qiáng)度重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，b點(diǎn)光合速率提高，即b點(diǎn)將向下移動(dòng)，D正確。五間隔光照法測(cè)定光合速率光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]和ATP不能及時(shí)被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多。7．[2015·全國(guó)卷Ⅰ]為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。回答下列問(wèn)題：(1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是____________________________________________________________；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。(2)A、B、C三組處理相比，隨著____________的增加，使光下產(chǎn)生的________________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案(1)高于C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%光照基質(zhì)(2)光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶Ⅱ解析(1)C組與D組相比，C組的光照總時(shí)間為D組的一半，而光合產(chǎn)物接近D組的光合產(chǎn)物，說(shuō)明C組在單位光照時(shí)間內(nèi)合成有機(jī)物的量高于D組，從而也說(shuō)明光合作用的有些過(guò)程不需要光照，這些過(guò)程屬于暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(2)A、B、C三組中光照與黑暗交替頻率依次增加，而三組的光合產(chǎn)物也依次增加，說(shuō)明隨著光照與黑暗交替頻率的增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原型輔酶Ⅱ和ATP能被充分利用與及時(shí)再生，從而產(chǎn)生更多的有機(jī)物。板塊三方向·真題體驗(yàn)1．[2017·天津高考]某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。下圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是()A．光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B．光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C．光照強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D．光照強(qiáng)度高于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度答案D解析突變型水稻葉片葉綠素含量低于野生型，光照強(qiáng)度低于P時(shí)，對(duì)光照的吸收能力低于野生型，則光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型，A正確；突變型水稻葉片固定CO2酶的活性顯著高于野生型，光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的CO2吸收速率大于野生型，則暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B正確；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，由于突變型水稻葉片葉綠素含量低，則限制其光合速率的因素主要是光照強(qiáng)度，C正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型水稻的光合速率隨著光照強(qiáng)度增大而增大，故此時(shí)限制突變型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。2．[2017·北京高考]某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如下圖。據(jù)此，對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是()A．呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B．凈光合作用的最適溫度約為25℃C．在0～25℃范圍內(nèi)，溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D．適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是10～50℃答案D解析據(jù)圖可知，總光合作用的最適溫度約為30℃，呼吸作用的最適溫度要高于50℃，凈光合作用的最適溫度約為25℃，A、B正確；在0～25℃范圍內(nèi)，隨著溫度升高，光合速率曲線(xiàn)的升高幅度要遠(yuǎn)大于呼吸速率，這說(shuō)明溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大，C正確；凈光合作用是指一定時(shí)間內(nèi)光合作用合成量與呼吸作用消耗量的差值，也稱(chēng)為凈積累量，只有凈積累量為正值時(shí)，植物才能生長(zhǎng)，在45～50℃范圍內(nèi)，呼吸速率比光合速率大，凈積累量為負(fù)值，植物不能生長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。3．[2016·四川高考]三倍體西瓜由于含糖量高且無(wú)籽，備受人們青睞。如圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線(xiàn)，以下分析正確的是()A．與11：00時(shí)相比，13：00時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較高B．14：00后葉片的Pn下降，導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開(kāi)始減少C．17：00后葉片的Ci快速上升，導(dǎo)致葉片暗反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率D．葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度答案D解析與11：00時(shí)相比，13：00時(shí)葉片凈光合速率下降，此現(xiàn)象是因13：00時(shí)氣孔關(guān)閉導(dǎo)致吸收CO2減少引起的“光合午休”，此時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較低，A錯(cuò)誤；14：00后葉片的Pn下降，但仍大于零，植株積累有機(jī)物的量仍在增多，B錯(cuò)誤；17：00后因光照強(qiáng)度的降低，光反應(yīng)減弱，產(chǎn)生的[H]和ATP均減少，暗反應(yīng)速率也降低，C錯(cuò)誤；Pn第一次下降，是因氣孔關(guān)閉，胞間CO2濃度限制了光合速率，Pn第二次下降是光照強(qiáng)度降低引起的，D正確。4．[2015·四川高考]在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測(cè)得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)(見(jiàn)下表)。下列分析正確的是()物種指標(biāo)馬尾松苦櫧石櫟青岡光補(bǔ)償點(diǎn)(μmol·m－2·s－1)140663722光飽和點(diǎn)(μmol·m－2·s－1)14251255976924注：光補(bǔ)償點(diǎn)：光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng)；光飽和點(diǎn)：達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)。A．光強(qiáng)大于140μmol·m－2·s－1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線(xiàn)粒體B．光強(qiáng)小于1255μmol·m－2·s－1，影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度C．森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和，即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．在群落演替過(guò)程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會(huì)增加答案D解析光強(qiáng)大于光補(bǔ)償點(diǎn)，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，則光合作用產(chǎn)生的O2一部分進(jìn)入線(xiàn)粒體，一部分釋放到細(xì)胞外，A錯(cuò)誤；在適宜CO2濃度和溫度下，光強(qiáng)小于光飽和點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度是影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素，B錯(cuò)誤；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者合成有機(jī)物的總量，不是生產(chǎn)者積累有機(jī)物的量，C錯(cuò)誤；分析表格可知，青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低，在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于較耐陰的樹(shù)種，所以群落演替過(guò)程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會(huì)增加，D正確。5．[2015·海南高考]將一株生長(zhǎng)正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開(kāi)始，凈光合速率隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降直至為0。之后保持不變。在上述整時(shí)間段內(nèi)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢(shì)是()A．降低至一定水平時(shí)再升高B．持續(xù)保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)C．降低至一定水平時(shí)保持不變D．升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定答案C解析密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進(jìn)行光合作用也能進(jìn)行有氧呼吸，植物凈光合速率＝實(shí)際光合速率－呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量。根據(jù)題意，從照光開(kāi)始，凈光合速率隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降直至為0，之后保持不變，說(shuō)明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開(kāi)始就下降，當(dāng)凈光合速率隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降直至為0時(shí)，密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降，然后凈光合速率為0保持不變，密閉容器內(nèi)的CO2濃度保持不變，所以C正確。6．[2016·全國(guó)卷Ⅱ]BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長(zhǎng)狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見(jiàn)表。試管編號(hào)1234567水草無(wú)有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色注：遮光是指用黑紙將試管包裹起來(lái)，并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，50min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由____________________引起的；若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的顏色應(yīng)為_(kāi)_______(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是_______________________________。(3)5號(hào)試管中的溶液顏色在照光前后沒(méi)有變化，說(shuō)明在此條件下水草__________________________________________________。答案(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管(3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等解析(1)1號(hào)試管中沒(méi)有放水草，是對(duì)照組，2～7號(hào)試管中有水草，若50min后1號(hào)試管中溶液是淺綠色，2～7號(hào)試管發(fā)生了明顯的顏色變化，這些變化是由不同光照強(qiáng)度下水草的呼吸作用和光合作用引起的；若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色，說(shuō)明環(huán)境能導(dǎo)致溶液中CO2濃度下降，則2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的。(2)2號(hào)試管因遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用消耗CO2，但能通過(guò)呼吸作用釋放CO2，所以試管內(nèi)CO2濃度最高，X代表的顏色應(yīng)為黃色。(3)5號(hào)試管中的溶液顏色與對(duì)照組1號(hào)試管的相同，均為淺綠色，說(shuō)明在此條件下水草的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)一、選擇題1．下圖表示在某溫度下光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響。下列有關(guān)敘述正確的是()A．m點(diǎn)之前植物細(xì)胞沒(méi)有光合作用但一直進(jìn)行呼吸作用B．其他條件不變，提高溫度后m點(diǎn)可能左移也可能右移C．n點(diǎn)之后植物吸收CO2量不再增加只與葉綠體中酶數(shù)量有關(guān)D．光照強(qiáng)度為n時(shí)，該植物從環(huán)境中吸收的CO2總量可用“a＋b”表示答案B解析據(jù)圖分析，m點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，表示綠色植物光合作用速率和呼吸作用速率相等，在此之前光合速率小于呼吸速率，A錯(cuò)誤；根據(jù)題干信息可知，該圖是在某溫度下進(jìn)行的，提高溫度后酶的活性可能升高或者降低，所以m點(diǎn)可能左移也可能右移，B正確；n點(diǎn)之后植物吸收CO2的量不再增加，其內(nèi)部因素為葉綠體中酶的數(shù)量和活性，以及色素的含量，外部因素可能有溫度、二氧化碳濃度等，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為n時(shí)，該植物從環(huán)境中吸收的CO2總量可用b表示，D錯(cuò)誤。2．如圖所示為甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．過(guò)程①中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收的是紅光和藍(lán)紫光B．過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過(guò)程③只發(fā)生在線(xiàn)粒體C．過(guò)程③釋放的能量大部分儲(chǔ)存于ATP中D．過(guò)程④一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系答案D解析過(guò)程①中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收的是藍(lán)紫光，A錯(cuò)誤；過(guò)程②屬于光合作用暗反應(yīng)，只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，過(guò)程③為呼吸作用，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體中，B錯(cuò)誤；過(guò)程③釋放的能量小部分儲(chǔ)存于ATP中，C錯(cuò)誤；過(guò)程④是ATP分解釋放能量，一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，D正確。3．[2017·北師大附中期中]下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是()A．適宜光照下，葉綠體和線(xiàn)粒體合成ATP都需要O2B．只要提供O2，線(xiàn)粒體就能為葉綠體提供CO2和ATPC．無(wú)光條件下，線(xiàn)粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATPD．葉綠體和線(xiàn)粒體都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)答案D解析葉綠體合成ATP需要色素、酶和光照，不需要氧氣，線(xiàn)粒體進(jìn)行有氧呼吸第二階段合成ATP不需要O2，A錯(cuò)誤；線(xiàn)粒體合成的ATP不提供給葉綠體，B錯(cuò)誤；無(wú)光條件下，葉綠體不產(chǎn)生ATP，C錯(cuò)誤；葉綠體和線(xiàn)粒體中都能合成ATP，都有ATP合成酶，都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D正確。4．用同位素標(biāo)記法研究光合作用和有氧呼吸過(guò)程中氧原子的來(lái)龍去脈，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來(lái)自原料中的H2OB．光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來(lái)自原料中的CO2C．有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來(lái)自原料中的O2D．有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來(lái)自原料中的C6H12O6答案D解析光合作用過(guò)程中氧氣的產(chǎn)生來(lái)自光反應(yīng)過(guò)程中水的光解，因此產(chǎn)物O2中的O全部來(lái)自原料中的H2O，A正確；光合作用過(guò)程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應(yīng)階段，其中的O全部來(lái)自原料中的CO2，B正確；有氧呼吸的產(chǎn)物H2O是由有氧呼吸的第三階段[H]與氧氣結(jié)合形成的，因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來(lái)自原料中的O2，C正確；有氧呼吸過(guò)程中二氧化碳是丙酮酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的，丙酮酸是葡萄糖酵解產(chǎn)生的，因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來(lái)自原料中的C6H12O6和水，D錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于光合作用和有氧呼吸過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物可為有氧呼吸第三階段提供原料B．有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物可為光合作用光反應(yīng)階段提供原料C．兩者產(chǎn)生氣體的階段都有水參與D．兩者產(chǎn)生氣體的階段都與生物膜有關(guān)答案D解析光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物O2可為有氧呼吸第三階段提供原料，A正確；有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物H2O可為光合作用光反應(yīng)階段提供原料，B正確；光合作用光反應(yīng)可將H2O分解產(chǎn)生氧氣，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應(yīng)生成二氧化碳，C正確；光合作用光反應(yīng)可將H2O分解，產(chǎn)生氧氣的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應(yīng)生成二氧化碳的場(chǎng)所是線(xiàn)粒體基質(zhì)，D錯(cuò)誤。6．圖甲表示在一定條件下某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程，圖乙表示在適宜溫度條件下該植物凈光合速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。下列敘述正確的是()A．圖甲中物質(zhì)X和Y的生成場(chǎng)所分別在葉綠體基質(zhì)和線(xiàn)粒體基質(zhì)B．圖甲中①②③④四個(gè)過(guò)程不能在同一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行C．圖乙中光照強(qiáng)度為B時(shí)，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的產(chǎn)生速率比物質(zhì)Y產(chǎn)生速率要快D．圖乙中光照強(qiáng)度小于A時(shí)，兩曲線(xiàn)重合的原因主要是受二氧化碳濃度的限制答案C解析圖甲中物質(zhì)X的產(chǎn)生是在光合作用的暗反應(yīng)階段，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，物質(zhì)Y的產(chǎn)生是在有氧呼吸的第一階段，其發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；圖甲中①③是光合作用，②④是細(xì)胞呼吸，可以在同一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行，B錯(cuò)誤；分析圖乙，光照強(qiáng)度為B時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的產(chǎn)生速率比物質(zhì)Y產(chǎn)生速率要快，C正確；分析圖乙，光照強(qiáng)度小于A時(shí)，二氧化碳的濃度不同，但兩曲線(xiàn)重疊，說(shuō)明二氧化碳濃度不是限制光合作用的因素，光照強(qiáng)度才是限制因素，D錯(cuò)誤。7．如圖為光照強(qiáng)度與光合作用固定CO2的量(光合量)之間的關(guān)系，對(duì)這一曲線(xiàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在A點(diǎn)時(shí)，光合量與呼吸量相等B．在過(guò)B點(diǎn)后，再提高光照強(qiáng)度，光合量不再提高C．在B點(diǎn)時(shí)，總的光合量為7mg/m2D．在A點(diǎn)時(shí)，總的光合量為0答案D解析在A點(diǎn)時(shí)，光合作用速率等于呼吸作用速率，所以光合量與呼吸量相等，A正確；在過(guò)B點(diǎn)后，已達(dá)光飽和點(diǎn)，所以再提高光照強(qiáng)度，光合量不再提高，B正確；由于呼吸量為1，所以在B點(diǎn)時(shí)，總的光合量為6＋1＝7(mg/m2)，C正確；在A點(diǎn)時(shí)，凈光合量為0，總的光合量為1mg/m2，D錯(cuò)誤。8．如圖曲線(xiàn)表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)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。下列分析正確的是()A．CO2濃度大于a時(shí)，甲才能進(jìn)行光合作用B．適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，a點(diǎn)將左移C．CO2濃度為b時(shí)，甲、乙總光合作用強(qiáng)度相等D．甲、乙光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增大而不斷增強(qiáng)答案B解析圖中a點(diǎn)時(shí)甲葉片的CO2凈吸收速率為0，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，說(shuō)明a點(diǎn)之前就已經(jīng)進(jìn)行了光合作用，A錯(cuò)誤；適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，光合速率會(huì)加快，a點(diǎn)將向左移動(dòng)，B正確；CO2濃度為b時(shí)，甲、乙凈光合速率相等但呼吸速率不一定相等，所以總光合速率不一定相等，C錯(cuò)誤；CO2濃度達(dá)到飽和點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再增加，D錯(cuò)誤。9．甲圖中，A、B分別為培植于無(wú)色透明氣球內(nèi)、質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮；其中B已死亡。氣球內(nèi)的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)；初始時(shí)指針指向正中零的位置。乙圖為相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的燈泡到水面的距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線(xiàn)，每次實(shí)驗(yàn)后指針復(fù)零。下列相關(guān)描述，不正確的是()A．在適宜光照條件下，指針將向右偏轉(zhuǎn)B．該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，c點(diǎn)的含義為O2釋放量最大C．ce段說(shuō)明隨燈光距離的增大，O2釋放量減少D．f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)的指針的偏轉(zhuǎn)方向相同，但數(shù)值較小答案D解析在適宜光照條件下，A幼苗進(jìn)行光合作用并釋放氧氣，使氣球受到的浮力增大，氣球上升，指針向右偏轉(zhuǎn)，A正確；燈泡到水面的距離不同會(huì)使A幼苗接受的光照強(qiáng)度不同，因此該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，起初燈泡到水面的距離較近，光照強(qiáng)度大，此時(shí)光合速率大于呼吸速率，A幼苗釋放氧氣，指針向右偏轉(zhuǎn)，氧氣釋放越多，指針向右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)越多，因此c點(diǎn)表示氧氣釋放量最大，B正確；從c點(diǎn)到e點(diǎn)指針向右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)逐漸減少，說(shuō)明氧氣的釋放量逐漸減少，C正確；e點(diǎn)以后都表示光合速率小于呼吸速率或只進(jìn)行呼吸作用，氣球內(nèi)氧氣減少，導(dǎo)致A幼苗處氣球所受浮力減小(小于B幼苗處氣球)，指針向左偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。10.如圖曲線(xiàn)Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件，曲線(xiàn)變?yōu)棰?。下列分析合理的?)A．與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低B．在y點(diǎn)時(shí)，升高溫度導(dǎo)致曲線(xiàn)由Ⅰ變?yōu)棰駽．制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D．制約z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度答案D解析與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP較少，C3消耗減少，又因?yàn)镃O2繼續(xù)與C5固定形成C3，C3產(chǎn)生不變，所以C3含量升高，A錯(cuò)誤；曲線(xiàn)Ⅰ已經(jīng)表示黃豆在適宜溫度下的光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，再升高溫度，酶活性減弱，光合速率會(huì)下降，B錯(cuò)誤；x點(diǎn)隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合速率也在增加，所以制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；z點(diǎn)的光合速率不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，而且此時(shí)溫度處于最適狀態(tài)，所以限制因素最可能是二氧化碳濃度，D正