《高考生物考前3個(gè)月專題復(fù)習(xí) 專題2 細(xì)胞的代謝 考點(diǎn)7 辨析影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及相關(guān)的坐標(biāo)曲線》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物考前3個(gè)月專題復(fù)習(xí) 專題2 細(xì)胞的代謝 考點(diǎn)7 辨析影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及相關(guān)的坐標(biāo)曲線（19頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

考點(diǎn)7　辨析影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及相關(guān)的坐標(biāo)曲線 題組一　光合作用影響因素及相關(guān)曲線辨析 1．(2014新課標(biāo)全國Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如下圖所示。 據(jù)圖回答下列問題： (1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是____________。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。 答案　(1)0　A、B、C　(2)光強(qiáng)　(3)大于　(4)光強(qiáng) 解析　(1)根據(jù)曲線圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0；分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢(shì)可以看出，當(dāng)CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。 (2)由題圖可知，影響凈光合速率的主要因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，由于受光強(qiáng)的限制，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，暗反應(yīng)受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。 (3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，植物的凈光合速率小于0，說明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測(cè)，光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合速率，因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響。 2．(2016全國乙，30)為了探究生長條件對(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?；卮鹣铝袉栴}： (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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? 解析　(1)甲組在a點(diǎn)條件下，增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度繼續(xù)增加，故光合作用的主要限制因子是光照強(qiáng)度。(2)甲組在b點(diǎn)條件下，光照強(qiáng)度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用強(qiáng)度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用產(chǎn)物，CO2才是光合作用的原料，故應(yīng)該增加CO2濃度。(3)個(gè)體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境因素共同影響。若乙組的光合作用強(qiáng)度變化受遺傳因素影響，則在甲組的光照條件下，乙組的子代光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化情況應(yīng)與甲組不同，此與題干矛盾，故可排除遺傳因素影響，因此乙組光合作用強(qiáng)度的變化應(yīng)由環(huán)境因素(即低光照)引起，并非遺傳物質(zhì)改變所致。 3．(地方卷重組)完成如下有關(guān)光合作用相關(guān)曲線問題填充： (1)(2014山東，26節(jié)選)如圖表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢(shì)。8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低，主要原因是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　呼吸速率增強(qiáng)，光合速率與呼吸速率的差值減小 (2)(2013四川，8節(jié)選)將玉米的PEPC酶基因?qū)胨竞?，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如下圖所示(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高)。 ①光照強(qiáng)度低于8102 μmolm－2s－1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是____________；光照強(qiáng)度為10～14102 μmolm－2s－1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是____________________________________________；轉(zhuǎn)基因水稻更適合栽種在________環(huán)境中。 答案　①光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度增加與CO2供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消(或“CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)”)?、谠龃髿饪讓?dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率　強(qiáng)光 (3)(2015山東26節(jié)選)如圖表示在適宜條件下油菜果實(shí)凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知，第24天的果實(shí)總光合速率________(填“大于”或“小于”)第12天的果實(shí)總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃，原因是葉綠素含量減少而________________(填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應(yīng)變慢，導(dǎo)致光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的________和________減少，光合速率降低。 答案　小于　類胡蘿卜素(或葉黃素和胡蘿卜素)　[H](或NADPH)　ATP(注：兩空可顛倒) 題組二　細(xì)胞呼吸影響因素及曲線分析 4．(2014海南，26)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢(shì)如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問題： (1)在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強(qiáng)，在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸，該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是______________，其產(chǎn)物是____________________________。 (2)從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì)________，主要原因是___________ ________________________________________________________________________。 (3)胚根長出后，萌發(fā)種子的________呼吸速率明顯升高。 答案　(1)無氧　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　酒精和二氧化碳 (2)減少　種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，使有機(jī)物的總量下降　(3)有氧 解析　(1)據(jù)圖可知，在12～24 h期間，氧氣吸收量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時(shí)的呼吸作用主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根長出期間，種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，使有機(jī)物的總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸收量明顯增多，說明有氧呼吸的速率明顯提高。 5．(地方卷重組)完成下列相關(guān)內(nèi)容填充： (1)(2011江蘇，26(3)改編)如圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，在T1～T2時(shí)段，單位時(shí)間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有_______ ________________________________________________________________________。 答案　酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的能量少和酵母菌種群數(shù)量增多 (2)(2009安徽，29節(jié)選)現(xiàn)有等量的A、B兩個(gè)品種的小麥種子，將它們分別置于兩個(gè)容積相同、密閉的棕色廣口瓶內(nèi)，各加入適量(等量)的水。在25 ℃的條件下，瓶內(nèi)O2含量變化如圖所示，在t1～t2期間，A、B種子釋放CO2的量的變化趨勢(shì)是_______________________；在0～t1期間，廣口瓶內(nèi)的CO2有少量增加，主要原因可能是____________________________。 答案　逐漸增加達(dá)到最大再逐漸減少　種子進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生CO2 (3)(2015安徽，29節(jié)選)科研人員探究了不同溫度(25 ℃和0.5 ℃)條件下密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率的變化，結(jié)果見圖1和圖2。 由圖可知，與25 ℃相比，0.5 ℃條件下果實(shí)的CO2生成速率較低，主要原因是________________________________________________________________________； 隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加，密閉容器內(nèi)的_________濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測(cè)________的濃度變化來計(jì)算呼吸速率。 答案　低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶活性　CO2　O2 依綱聯(lián)想 1．關(guān)注光合作用3類影響因素曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)” (1)光照強(qiáng)度 ①圖甲中A點(diǎn)代表的相對(duì)值為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，B點(diǎn)的代謝特點(diǎn)為植物的光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，此時(shí)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)，而圖中C點(diǎn)是達(dá)到最大光合速率的最小光照強(qiáng)度，即為光飽和點(diǎn)。 ②若圖甲是在光合作用的最適溫度25 ℃條件下測(cè)得繪制的曲線，現(xiàn)若將溫度提高至細(xì)胞呼吸最適溫度30 ℃，再測(cè)得數(shù)據(jù)繪制曲線，則圖中A點(diǎn)下移，B點(diǎn)右移，C點(diǎn)左移，D點(diǎn)左下移；若環(huán)境缺少鎂，則A點(diǎn)不動(dòng)，B點(diǎn)右移，C點(diǎn)左移，D點(diǎn)左下移。 ③圖甲中D點(diǎn)和圖乙中P點(diǎn)之前的限制因素為光照強(qiáng)度，而之后的限制因素：外因有溫度、CO2的供應(yīng)量；內(nèi)因有色素含量、酶的數(shù)量和活性、C5的含量等。 (2)CO2濃度 ①圖丁中A點(diǎn)時(shí)代謝特點(diǎn)為光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等，此時(shí)的二氧化碳濃度為二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)，而圖丙中D點(diǎn)時(shí)二氧化碳濃度是植物進(jìn)行光合作用時(shí)最小二氧化碳啟動(dòng)濃度，從D點(diǎn)才開始啟動(dòng)光合作用。 ②B點(diǎn)和P點(diǎn)的限制因素：外因有溫度和光照強(qiáng)度；內(nèi)因有酶的數(shù)量和活性、C5的含量、色素含量。 (3)多因子影響 曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，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。當(dāng)達(dá)到Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。 2．聚焦氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸相關(guān)兩類曲線中關(guān)鍵點(diǎn) (1)圖甲中O2濃度為0時(shí)，并非細(xì)胞呼吸強(qiáng)度為0，而是只進(jìn)行無氧呼吸，大于0小于10%時(shí)兩種呼吸類型均有，大于等于10%時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，圖乙中從c點(diǎn)開始也是只進(jìn)行有氧呼吸，并且c點(diǎn)以后隨著氧分壓在一定范圍內(nèi)的增大，有氧呼吸還會(huì)加強(qiáng)。另外，圖乙中a、b、c的有氧呼吸強(qiáng)度逐步增強(qiáng)，而無氧呼吸強(qiáng)度逐步減弱，c時(shí)降為0。 (2)圖甲中AB＝BC，但是氧濃度為C點(diǎn)時(shí)，無氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同。 (3)圖甲中R點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放出的CO2總量最小，由此可知，在貯藏種子或蔬菜水果保鮮時(shí)應(yīng)保持低溫、低氧而非無氧。 考向一　辨析光合速率隨影響因素變化的原理和特點(diǎn) 1．某科研小組研究了不同環(huán)境條件下CO2濃度對(duì)銀杏凈光合速率的影響，得到如圖所示曲線。據(jù)圖回答下列問題： (1)由圖可知，與28 ℃相比，溫度為15 ℃時(shí)，增加CO2濃度對(duì)提高凈光合速率的效果不顯著，原因是________________________。當(dāng)CO2濃度為300 μmolmol－1時(shí)，28 ℃條件下銀杏凈光合速率明顯低于20 ℃和15 ℃下的銀杏凈光合速率，原因主要是________________ ________________________________________________________________________。 (2)適宜光照條件下，若將生活在20 ℃的銀杏突然從CO2濃度為800 μmolmol－1移至CO2濃度為2 000 μmolmol－1的環(huán)境，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3的含量將會(huì)________。 (3)圖中凈光合速率為0時(shí)，________(發(fā)生、不發(fā)生)光合作用。隨CO2濃度增加，則暗反應(yīng)過程________，進(jìn)而凈光合速率________。 (4)圖中當(dāng)CO2濃度低于1 000 μmolmol－1時(shí)，不同溫度下的凈光合速率差異不大，此時(shí)影響該過程的主要環(huán)境因素是__________。 答案　(1)溫度低，酶活性低　這種條件下，光合作用受CO2濃度的限制，而銀杏的呼吸作用又比20 ℃和15 ℃時(shí)強(qiáng)　(2)增加　(3)發(fā)生　增強(qiáng)　增加　(4)CO2濃度 解析　(1)在15 ℃條件下，由于溫度低，酶活性低，因此該條件下增加CO2濃度對(duì)提高凈光合速率的效果不顯著。凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率，圖中當(dāng)CO2濃度低于300 μmolmol－1時(shí)，28 ℃條件下的銀杏凈光合速率明顯低于20 ℃和l5 ℃下，可能是光合作用受CO2濃度的限制，而銀杏的呼吸作用比20 ℃和15 ℃時(shí)強(qiáng)。 (2)突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成的C3增加，而C3的還原過程不變，故C3的含量將增加。 (3)圖中凈光合速率為0時(shí)，發(fā)生了光合作用，且光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。隨CO2濃度增加，暗反應(yīng)過程增強(qiáng)，光合速率增加，進(jìn)而凈光合速率增加。 (4)圖中當(dāng)CO2濃度低于1 000 μmolmol－1時(shí)，不同溫度下的凈光合速率差異不大，此時(shí)影響該過程的主要環(huán)境因素是CO2濃度。 思維延伸 (1)假如上題圖中C和A曲線分別表示相同光照和溫度下CO2濃度對(duì)某兩種植物甲和乙的凈光合速率的影響，那么將等大的甲和乙幼苗共同種植在一個(gè)透明密閉的裝置中，一段時(shí)間后，________植物先死亡，理由是________________________________________。 答案　乙　甲能利用低濃度CO2進(jìn)行光合作用，乙不能 (2)若將上題圖中縱坐標(biāo)改為光合速率，則當(dāng)CO2濃度高于800 μmolmol－1時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)C3的合成量，A曲線________(填“＜”“＞”或“＝”)B曲線。 答案　> (3)某研究小組將某綠色植物置于一密閉玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下，經(jīng)黑暗和光照處理，測(cè)量容器內(nèi)氧氣的變化，結(jié)果如圖所示，則： ①黑暗處理過程中，葉肉細(xì)胞可吸收容器內(nèi)的氧氣，在________________上與________結(jié)合生成水，同時(shí)釋放出大量的能量。 ②隨光照時(shí)間延長，到達(dá)C點(diǎn)以后，容器內(nèi)的氧氣總量將不再發(fā)生變化，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　①線粒體內(nèi)膜　[H]?、诖藭r(shí)植物的光合作用速率等于呼吸作用速率 (4)科研人員測(cè)定透明密閉玻璃罩內(nèi)某植物在單位時(shí)間內(nèi)CO2的吸收量或O2消耗量(相對(duì)值)隨溫度的變化，結(jié)果如圖所示，則： ①A點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中的光合作用________(填“大于”“等于”或“小于”)其呼吸作用。D點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所有____________________________。圖中B、D兩點(diǎn)的含義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②據(jù)圖推測(cè)，該植物的光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度________(填“高”或“低”)。溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度約為________。 答案?、俅笥凇∪~綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍?、诟摺?0 ℃ (5)將某種植物置于CO2濃度適宜、水分充足的環(huán)境中，溫度分別保持在5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃下，改變光照強(qiáng)度，測(cè)定CO2的吸收速率，得到圖1所示的結(jié)果。處理圖1中有關(guān)數(shù)據(jù)得到圖2、圖3曲線圖，則________可表示在5～35 ℃下該植物光飽和點(diǎn)(光合強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)所需最小光照強(qiáng)度值)的變化，________可表示在5～35 ℃下該植物呼吸作用速率的變化。 答案　圖2　圖3 考向二　辨析光合速率隨時(shí)間變化的原理 2．科研人員檢測(cè)晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況，并將檢測(cè)結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．光照強(qiáng)度增大是導(dǎo)致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是氣孔關(guān)閉 C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐漸減弱 D．適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施 答案　B 解析　早晨日出后光照強(qiáng)度不斷增大，使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培條件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2濃度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因環(huán)境溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，不能吸收CO2。15時(shí)以后，兩種栽培條件下的光合速率持續(xù)下降，是光照強(qiáng)度逐漸減弱所致。適時(shí)澆水避免植物因缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉、增施農(nóng)家肥從而增加土壤中CO2濃度是提高大田作物產(chǎn)量的可行性重要措施。 思維延伸 (1)如原題2中，若已知某植物X比油桃能利用更低濃度的CO2，在露地栽培條件下，油桃在13時(shí)左右出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，此時(shí)，同條件下栽培X__________(“會(huì)”或者“不會(huì)”)出現(xiàn)明顯的“午休”現(xiàn)象。 答案　不會(huì) (2)據(jù)原題2圖，露地栽培條件下，至10 時(shí)左右Pn 出現(xiàn)第一次高峰；之后出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，到達(dá)低谷時(shí)葉肉細(xì)胞葉綠體中C5相對(duì)含量的變化是________，細(xì)胞中能產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所有________________________________。 答案　增加　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 (3)據(jù)原題2圖，大棚栽培條件下油桃在上午10時(shí)Pn 卻處于低谷，其主要原因是__________ ________________________________________________________________________； 光合“午休”現(xiàn)象相對(duì)不明顯，其可能的原因是_______________________________ ________________________________________________________________________。 若遇陰天，大棚內(nèi)油桃Pn第一次峰值將較晴天________(填“提前”或“推遲”)。 答案　日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2迅速下降　植物蒸騰水分保留在棚內(nèi)，濕度較大，植物葉片氣孔關(guān)閉程度較小　推遲 (4)根據(jù)原題2圖中曲線分析，提高大棚栽培油桃產(chǎn)量的措施有________________________； 此外施用有機(jī)肥料也有利于產(chǎn)量的提高，原因是______________________________ ________________________________________________________________________。 答案　增加密閉環(huán)境中CO2含量、適當(dāng)增加光照強(qiáng)度　土壤微生物分解有機(jī)肥料所產(chǎn)生的CO2和無機(jī)鹽使農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度得到提高 (5)如圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度的曲線圖。則：A和E點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所都是____________________________，葉片內(nèi)所含有機(jī)物的量，一定是C點(diǎn)________B點(diǎn)。 答案　葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　大于 (6)夏季某晴朗的一天對(duì)一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)行24小時(shí)的檢測(cè)，結(jié)果如圖，則圖中所測(cè)氣體為________，且該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過一晝夜后是否積累了一定量的有機(jī)物？________(填“是”或“否”)，圖中CD段變化的原因是__________________________ ________________________________________________________________________； 與它們各自前一段相比，EC段和DB段葉肉細(xì)胞中的C3含量變化趨勢(shì)分別是____________。 答案　氧氣　是　光照過強(qiáng)，使溫度升高，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，光合強(qiáng)度變化不大所致　減少、增加 (7)將生長發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟(jì)作物分為兩組，Ⅰ組用遮光網(wǎng)處理以降低光照強(qiáng)度，Ⅱ組不做處理，分別測(cè)定凈光合速率的日變化情況，結(jié)果如圖。則： ①由Ⅰ組曲線的dg段和Ⅱ組曲線的eg段的對(duì)比可以看出，影響葉片氣孔關(guān)閉的主要外因是____________。 ②Ⅱ組中與e點(diǎn)相比，f點(diǎn)時(shí)葉綠體內(nèi)ATP含量________，若Ⅱ組植株在d點(diǎn)時(shí)線粒體中產(chǎn)生的CO2更多，則此時(shí)Ⅱ組植株的總光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)Ⅰ組植株，判斷的理由是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③遮光處理下C3最大消耗速率較小，直接原因是______________________________ ________________________________________________________________________。 答案?、俟庹諒?qiáng)度　②高　大于?、蚪M植株線粒體中產(chǎn)生的CO2更多，說明Ⅱ組植株的呼吸速率大于Ⅰ組植株，且d點(diǎn)時(shí)兩種條件下的凈光合速率相等，所以Ⅱ組植株的總光合速率大于Ⅰ組植株的總光合速率?、酃庹杖酰夥磻?yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足 (8)某研究小組進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測(cè)得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24 h測(cè)定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖判斷相關(guān)敘述并思考相關(guān)問題： ①圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到55 ℃時(shí)，植物光合作用相關(guān)的酶失活(　√　) ②18 h時(shí)，圖2葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線粒體消耗的O2量(　√　) ③該植株在進(jìn)行光合作用且吸收CO2的量為0時(shí)，在兩圖中的描述點(diǎn)共有4個(gè)(　　) ④依據(jù)圖1可推知若溫度保持在35 ℃的條件下，長時(shí)間每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，該植物能正常生長(　　) ⑤圖2中經(jīng)過連續(xù)24 h的培養(yǎng)，與0 h時(shí)相比，24 h時(shí)該植物的有機(jī)物量增多了(　　) ⑥圖2中一晝夜溫室中氧氣濃度最高時(shí)在18時(shí)，而最低是6時(shí)(　√　) ⑦圖1中實(shí)線在40 ℃時(shí)的代謝特點(diǎn)是什么？在原題坐標(biāo)圖1中繪出40 ℃之前和40 ℃之后的真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度。 提示　40 ℃時(shí)光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等。40 ℃之前某溫度條件下真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度等于該溫度條件下兩曲線縱坐標(biāo)值之和，40 ℃之后某溫度條件下真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度等于虛線縱坐標(biāo)值減掉實(shí)線所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值，如圖所示。 ⑧圖1中，40 ℃與60 ℃時(shí)，CO2的吸收量均為0，二者的機(jī)理有區(qū)別嗎？ 提示　有區(qū)別，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0(植物死亡)。 考向三　曲線中關(guān)鍵點(diǎn)含義及移動(dòng)原理分析 3．將小麥植株置于密閉玻璃罩內(nèi)，下圖是在不同溫度條件下測(cè)定小麥對(duì)氧氣的吸收或釋放量隨光照強(qiáng)度的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題： (1)b點(diǎn)的生物學(xué)含義是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 此時(shí)小麥根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為______________________。適當(dāng)提高CO2濃度后再測(cè)定，圖中的b點(diǎn)將向________移動(dòng)。 (2)由圖可知，影響c點(diǎn)變動(dòng)的主要因素是____________________。 (3)若適當(dāng)提高CO2濃度，d點(diǎn)將向________移動(dòng)。此時(shí)葉綠體產(chǎn)生的O2的去向是____________(填“線粒體”“細(xì)胞外”或“兩者都有”)。 答案　(1)光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　左　(2)光照強(qiáng)度和溫度　(3)右下　兩者都有 解析　(1)分析題圖發(fā)現(xiàn)，縱坐標(biāo)表示氧氣吸收速率即凈光合速率，橫坐標(biāo)表示光照強(qiáng)度；b點(diǎn)氧氣吸收速率為0，即凈光合速率為0，其含義為：光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率 ；此時(shí)小麥根尖(根尖中無葉綠體)，只能進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生ATP，呼吸作用產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。圖中適當(dāng)提高CO2濃度后，光合速率增加，光補(bǔ)償點(diǎn)減小，b點(diǎn)將向左移動(dòng)。 (2)由題圖可知，變量只有兩個(gè)：光照強(qiáng)度、溫度。分析25 ℃曲線可知，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，氧氣釋放速率增強(qiáng)，光照強(qiáng)度是限制因素影響c點(diǎn)變動(dòng)；分析15 ℃曲線可知，c點(diǎn)時(shí)雖然二者溫度不同，但凈光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，說明二者總光合速率不同，進(jìn)而說明溫度也影響光合速率，進(jìn)而影響c點(diǎn)的變動(dòng)。 (3)提高二氧化碳濃度后，植物的最大光合速率增加，d點(diǎn)會(huì)向下移，最大光合速率增加，需要的光照強(qiáng)度會(huì)增加，所以d點(diǎn)會(huì)向右移；因此d點(diǎn)向右下移。 思維延伸 (1)原題中若b點(diǎn)時(shí)玻璃罩內(nèi)該氣體量保持不變的情況下，其葉肉細(xì)胞中該氣體的產(chǎn)生量__________(填“大于”“等于”或“小于”)消耗量。已知該植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，若將溫度從25 ℃提高到30 ℃時(shí)，a點(diǎn)將________移。 答案　大于　上 (2)將生長發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟(jì)作物分為兩組，Ⅰ組用遮光網(wǎng)處理以降低光照強(qiáng)度，Ⅱ組不做處理，分別測(cè)定凈光合速率的日變化情況，結(jié)果如圖，則________點(diǎn)時(shí)體內(nèi)有機(jī)物總量最少；若增加Ⅰ組的透光量(其他條件不變)，c點(diǎn)應(yīng)向________移。 答案　c　左 (3)如圖表示棉田內(nèi)，棉葉在一天內(nèi)吸收二氧化碳速率的情況，如果C、F時(shí)間所合成的葡萄糖速率相等，均為36 mgdm－2h－1，則A、C、F三點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是______________，如果土壤中長期缺乏Mg2＋，則圖中G點(diǎn)向________移動(dòng)。 答案　F>C>A　左 (4)如圖1是在圖2的m點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下測(cè)得的曲線，圖2是在圖1的c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下測(cè)得的陽生植物的光合作用曲線，若在圖2的n點(diǎn)條件下，測(cè)繪陽生植物光照強(qiáng)度與光合CO2同化速率關(guān)系曲線，則該曲線與圖1的陽生植物曲線比較 b點(diǎn)向________(”左”或“右”)移，a點(diǎn)上下移動(dòng)的主要影響因素是________。 答案　左　溫度 考向四　圍繞氣孔變化主題綜合考查相關(guān)生理過程原理 4．蠶豆葉片表面的氣孔由一對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞圍繞而成。如圖所示為一天中蠶豆完整葉片的氣孔孔徑的變化以及保衛(wèi)細(xì)胞中鉀離子含量和蔗糖濃度的變化情況。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A．蠶豆葉片不能主動(dòng)調(diào)節(jié)氣孔孔徑的大小 B．一天中各時(shí)段調(diào)節(jié)氣孔開閉的主要物質(zhì)不同 C．一天中引起氣孔開閉的外界環(huán)境因素是CO2濃度 D．葉片缺水可能引起保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)鉀離子的主動(dòng)吸收 答案　B 解析　蠶豆葉片通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)物質(zhì)濃度發(fā)生滲透吸水或失水來主動(dòng)調(diào)節(jié)氣孔孔徑的大小，A錯(cuò)誤。根據(jù)曲線分析，蔗糖濃度與K＋濃度大時(shí)，氣孔開放程度大；蔗糖濃度與K＋濃度小時(shí)，氣孔開放程度也小，說明氣孔的開閉是保衛(wèi)細(xì)胞中細(xì)胞液滲透壓改變引起，所以一天中各時(shí)段調(diào)節(jié)氣孔開閉的主要物質(zhì)不同，B正確。一天中引起氣孔開閉的外界環(huán)境因素主要是溫度，C錯(cuò)誤。葉片缺水不可能引起保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)鉀離子的主動(dòng)吸收，否則保衛(wèi)細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)，氣孔張開，水分散失增加，D錯(cuò)誤。 思維延伸 (1)據(jù)上題圖分析，如果保衛(wèi)細(xì)胞缺少K＋，氣孔是否一定不能張開？請(qǐng)說明理由。 提示　不一定。由圖可知，鉀離子濃度下降，蔗糖濃度上升，氣孔孔徑增大。 (2)如圖為某植物葉片中氣孔結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的保衛(wèi)細(xì)胞中合成ATP的結(jié)構(gòu)有__________________________________________。圖中箭頭為細(xì)胞中水分流動(dòng)的總方向，此時(shí)氣孔關(guān)閉，推測(cè)此時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞可能處于________(填失水或吸水)狀態(tài)；短時(shí)間內(nèi)，保衛(wèi)細(xì)胞中三碳化合物的含量變化是________(填增多或減少)。 答案　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體和線粒體　失水　減少 (3)如圖表示研究不同濃度的CO2對(duì)菠菜幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則由圖可知，與A組相比，C組條件下葉綠體中[H]含量________。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的________減少而導(dǎo)致光合速率下降，而較高CO2濃度有利于水稻幼苗度過干旱時(shí)期，據(jù)圖分析原因：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　低　CO2　較高CO2濃度使氣孔開度下降，減少水分的散失 (4)如圖是某科研小組對(duì)大田中的水稻進(jìn)行光合速率日變化研究的部分結(jié)果，已知圖中9：00與15：00光照強(qiáng)度相同，但15：00的光合速率要低很多，據(jù)圖分析，其原因之一可能是________________未能恢復(fù)到上午的狀態(tài)。17：00后光合速率急劇下降，主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　氣孔(相對(duì))開度　17：00后光照減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，三碳化合物的還原過程降低，進(jìn)而導(dǎo)致光合速率急劇下降 考向五　細(xì)胞呼吸的影響因素相關(guān)原理和變化辨析 5．高等植物生命過程中影響呼吸作用的因素有多種，據(jù)圖回答下列相關(guān)問題： (1)在測(cè)定呼吸作用相對(duì)速率時(shí)，通常需要避光條件，其原因是______________________，溫度主要影響____________________，進(jìn)而影響呼吸作用的速率。 (2)能夠較長時(shí)間維持較快呼吸速率的溫度稱為適宜溫度，如圖是豌豆幼苗的呼吸速率隨時(shí)間變化的曲線圖，由圖可知，豌豆幼苗呼吸作用的適宜溫度是________；溫度為40 ℃時(shí)，豌豆幼苗呼吸速率隨時(shí)間變化的特點(diǎn)是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)呼吸作用反應(yīng)物也會(huì)影響呼吸作用，其影響大小通常用單位時(shí)間內(nèi)釋放CO2與吸收O2的比率來表示。若反應(yīng)物為丙酮酸時(shí)釋放CO2與吸收O2的比值為X，反應(yīng)物為葡萄糖時(shí)的比值為Y，根據(jù)有氧呼吸有關(guān)過程，比較X與Y的大小關(guān)系是：X________(填“大于”“等于”或“小于”)Y。 答案　(1)避免光合作用的影響　(呼吸作用相關(guān)的)酶的活性　(2)30 ℃ 　短時(shí)間增大，較長時(shí)間減小　(3)大于 解析　(1)在光下，植物會(huì)進(jìn)行光合作用，吸收二氧化碳，釋放氧氣，影響呼吸速率的測(cè)定。 (2)題干中“較長時(shí)間維持較快呼吸速率”，結(jié)合曲線不難看出30 ℃符合要求，40 ℃僅在短時(shí)間內(nèi)呼吸速率較快，不符合要求。 (3)葡萄糖經(jīng)過有氧呼吸第一階段，1 mol葡萄糖產(chǎn)生了2 mol 丙酮酸和4 mol[H]；如果丙酮酸氧化分解，2 mol丙酮酸和1 mol葡萄糖相比，產(chǎn)生的二氧化碳是相同的，但是由于2 mol丙酮酸比1 mol葡萄糖少了4 mol [H]，需要的O就少2 mol；用方程式可以表示如下：呼吸底物為葡萄糖時(shí)，有氧呼吸方程式為：C6H12O6＋6H2O＋6O2―→6CO2＋12H2O＋能量；推算出Y＝1; 呼吸底物為丙酮酸時(shí)，有氧呼吸方程式為：2C3H4O3＋6H2O＋5O2―→6CO2＋10H2O＋能量；推算出X＝1.2；所以X大于Y。 6．如圖表示水稻種子在成熟過程中干物質(zhì)量和呼吸速率的變化，請(qǐng)回答相關(guān)問題： (1)水稻種子中的主要儲(chǔ)能物質(zhì)是________，其中的C元素主要來源于外界的____________，該化合物參與光合作用的____________過程。 (2)水稻種子呼吸速率最大的時(shí)間點(diǎn)是開花后第20天，此時(shí)水稻植株的呼吸速率________(填“大于”“等于”“小于”)光合速率，依據(jù)是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)開花后第10至30天左右，種子的呼吸速率較高，原因是____________________ ________________________________________________________________________。 (4)隨干物質(zhì)的積累，種子逐漸成熟，自由水與結(jié)合水的比值__________，有利于__________________________。 答案　(1)淀粉　二氧化碳　暗反應(yīng) (2)小于　此時(shí)水稻種子的干物質(zhì)積累，說明水稻凈光合速率大于零，凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率，說明總光合速率大于呼吸速率 (3)大分子有機(jī)物的合成，需要細(xì)胞呼吸提供能量 (4)降低　減少有機(jī)物質(zhì)的消耗(降低呼吸速率) 解析　(1)水稻種子中的主要儲(chǔ)能物質(zhì)是淀粉，糖類是通過光合作用產(chǎn)生的，其中的C元素主要來源于外界的二氧化碳，二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)階段的二氧化碳固定過程。 (2)由曲線圖可看出，水稻種子呼吸速率最大的時(shí)間點(diǎn)是開花后第20天，此時(shí)水稻種子的干物質(zhì)積累，說明水稻凈光合速率大于零，凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率，說明總光合速率大于呼吸速率。 (3)開花后第10至30天左右，大分子有機(jī)物的合成，需要細(xì)胞呼吸提供能量，因此種子的呼吸速率較高。 (4)隨干物質(zhì)的積累，種子逐漸成熟，自由水與結(jié)合水的比值降低，有利于減少有機(jī)物質(zhì)的消耗(降低呼吸速率)。