1、考点研析 课堂归纳 课时规范训练 随堂演练 单元练三 第4讲 光合作用(二)考纲要求全国课标卷五年考频统计2018 高考预期1.影响光合作用的环境因素2016 全国甲,T312016 全国乙,T302016 全国丙,T292015 课标,T292014 课标,T292.光合作用与呼吸作用的关系2014 课标,T6此为高考题命题点为高考备考的重中之重考点 1 影响光合作用的环境因素1光合作用强度(1)概念:指植物在单位时间内通过光合作用制造_的量。(2)表示方法:一定时间内_或_的量。答案:1.(1)有机物(2)原料消耗 产物生成2影响光合作用强度的因素(1)光照强度影响原理:光照强度通过影响植
2、物的_反应进而影响光合速率。曲线分析:答案:2(1)光 a细胞呼吸与光合作用之间的关系:表观光合速率_呼吸速率。b分析上述图中特殊点线段的含义:答案:a.实际光合速率代谢过程细胞气体交换图解A 点只有_AB 段光合作用强度_细胞呼吸强度B 点光补偿点:光合作用强度_细胞呼吸强度答案:细胞呼吸 不再增加应用:a间作套种时农作物的种类搭配。b林间带树种的配置。c冬季温室栽培等。(2)二氧化碳浓度影响原理:CO2 是植物进行光合作用的原料,CO2 通过影响_阶段 C3 的合成进而影响光合作用强度。答案:(2)暗反应曲线分析:代谢过程A 点细胞只进行呼吸作用AB 段光合作用强度_细胞呼吸强度B 点CO
3、2 补偿点:光合作用强度_细胞呼吸强度B 点后光合作用强度_细胞呼吸强度C点CO2 饱和点:增加 CO2 浓度,光合作用强度_答案:不再增加应用:a大田要“正其行,通其风”,多施有机肥。b温室内可通过放干冰、使用 CO2 生成器、施用农家肥与猪舍鸡舍连通等方法适当提高 CO2 浓度。(3)温度:原理:温度通过影响_影响光合作用速率。曲线分析:答案:(3)酶的活性 光合速率和呼吸速率都受温度的影响,但_对温度反应更为敏感。应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。答案:光合作用相关酶注意:(1)光照强度:随光
4、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,光合作用将会达到饱和点。(2)限制光合作用的内部因素:酶的活性、色素的数量、C5 的含量等。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。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。判断正误1番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度降低,暗反应强度降低。()2将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内 CO2 浓度一直保持稳定,不变化。()3夏季
5、连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降温,可以提高作物产量。()4停止供水,植物光合速率下降,这是由于水是光合作用的原料,又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质。()5磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物。()热图思考(1)图 1 中 a、b、c、d、e 以及 bc、ce、ef、fg 段的含义如何?答案:(1)a 点:凌晨 34 时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少。b 点:上午 6 时左右,太阳出来,开始进行光合作用。bc 段:光合作用强度小于呼吸作用强度。c 点:上午 7 时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。ce 段:光合作用强度大于呼吸作用强度。d 点:温度过高,部分
6、气孔关闭,出现“午休”现象。e 点:下午 6 时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。ef 段:光合作用强度小于呼吸作用强度。fg 段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用。(2)图 2 一天中有机物积累最多的时间点_,一昼夜有机物的积累量是_。(3)图 3 为在密闭环境中,一昼夜 CO2 含量的变化曲线如果 N 点低于 M 点,说明_。如果 N 点高于 M 点,说明_。如果 N 点等于 M 点,说明_。答案:(2)e点 SPSMSN(3)有机物积累增加 有机物总量减少 有机物总量不变(4)图 4 为密闭环境中,一昼夜 O2 含量的变化曲线如果 N 点低于 M 点,说明经过一昼夜,植物体内的_
7、。如果 N 点高于 M 点,说明经过一昼夜,植物体内的_。如果 N 点等于 M 点,说明经过一昼夜,植物体内的_。O2 含量最高点为_点对应时刻,O2 含量最低点为_点对应时刻。答案:(4)有机物总量减少 有机物总量增加 有机物总量不变 e c题型 三大环境因子对光合作用影响的曲线分析1三大单因子(1)光照强度(如图 1)。原理:主要影响光反应阶段 ATP 和H的产生。分析 P 点后的限制因素:外因:温度、CO2浓度等内因:色素的含量、酶的数量和活性等(2)CO2 的浓度(如图 2)。原理:影响暗反应阶段 C3 的生成。分析 P 点后的限制因素:外因:温度、光照强度等内因:酶的数量和活性等(3
8、)温度:通过影响酶的活性而影响光合作用(如图 3)。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例(2016高考四川卷)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,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,以下分析正确的是()A与 11:00 时相比,13:00 时叶绿体中合成 C3 的合成速率相对较高B14:00 后叶片的 Pn 下降,导致植株积累有机物的量开始减少C17:00
9、后叶片的 Ci 快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D叶片的 Pn 先后两次下降,主要限制因素分别是 CO2 浓度和光照强度解析 与 11:00 时相比,13:00 时叶片净光合速率下降,此现象是因 13:00 时气孔关闭导致吸收 CO2 减少引起的“光合午休”,此时叶绿体中合成 C3 的合成速率相对较低,A 项错误;14:00 后叶片的 Pn 下降,但仍大于零,植株积累有机物的量仍在增多,B 项错误;17:00 后因光照强度的降低,光反应减弱,产生的H和 ATP 均减少,暗反应速率也降低,C 项错误;Pn 第一次下降,是因气孔关闭,CO2 浓度限制了光合速率,Pn 第二次下降是光照强
10、度降低引起的,D 项正确。答案 D自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析1自然环境中一昼夜植物光合作用曲线(1)开始进行光合作用的点:b。(2)光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。(3)开始积累有机物的点:c。(4)有机物积累量最大的点:e。2密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线(1)光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。(2)该植物一昼夜表现为生长,其原因是点 CO2 浓度低于 A 点CO2 浓度,说明一昼夜密闭容器中 CO2 浓度减小,即植物光合作用呼吸作用,植物生长。题组精练1(2017湖南浏阳一中第二次月考)图甲中试管 A 与试管 B 敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球
11、藻氧气产生量的影响,试管 A 的结果如图乙曲线所示。据图分析,下列叙述正确的是()AQ 点的 O2 净释放量为零,是因为此点光合作用强度为零BP 点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气;适当降低温度,P 点将下降C在图乙上绘制装置 B 的曲线,Q 点应右移D降低 CO2 浓度时,在图乙上绘制装置 A 的曲线,R 点应右移解析:选 C。Q 点时净光合速率为 0,光合速率不为 0,A 错误;P 点对应的数值的绝对值代表呼吸速率,若适当降低温度,呼吸速率会下降,则 P 点会上移,B 错误;装置 B 中缺镁影响叶绿素的合成,光合速率低,Q 点应右移,C 正确;CO2 浓度降低,光合速率下降,R 点应向左下移
12、动,D 错误。2下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系,请据图回答下列问题:(1)图甲表示在光照弱的情况下,光合作用随_的增加成正比增加,这种情况下,可以认为此时主要影响光合作用的_阶段。(2)从图甲可见,光照强度超过某一强度时,光合作用速率不再增加,且有稳定发展的趋势,这种变化主要决定于_,此时光合作用的_阶段受到限制。(3)图乙中 C 点表示光照强度为 B 时,植物生长的_,出现CD 段的原因是_。(4)请在图甲中绘制 50 时植物光合作用速度变化的曲线。(5)根据图甲,在图乙绘制光照强度为 A 时,不同温度下光合作用速率变化曲线。解析:光合作用速率受光照强度、温度和 CO2 浓度等
13、影响,本题只研究了光照强度和温度对植物光合作用的影响,由甲图可以看出,光照弱时,光合速率随光照强度的增加而上升,此时外界条件主要影响光反应,而与温度无关。而当光照强度超过某一值时,温度又成了限制因素。由图乙可以看出,在 50 时光合速率大于 20 而小于 30,可在图甲中相应位置画出,由图甲看出。在光照强度为 A 时,光合速率与温度变化无关,可在图乙中相应位置画出。答案:(1)光照强度 光反应(2)温度 暗反应(3)最适温度 酶活性降低,光合作用速率降低(4)如图 1(5)如图 2考点 2(实验)探究光照强度对光合作用的影响1实验原理(1)在光照下,绿色植物通过_产生 O2。(2)若叶片中的气
14、体逸出,细胞间隙充满了水,浮力减小,叶片就会沉到水底;若光合作用产生的_充斥在叶片的细胞间隙中,浮力增大,叶片会从水底浮起。(3)光照强度不同,则光反应产生_的速率不同,叶片上浮的时间也不同。2实验步骤实验步骤主要操作(1)制备小圆形叶片将绿色菠菜叶片用直径为 1 cm 的打孔器打出小圆形叶片 30 片(2)排出细胞间隙中的气体将小圆形叶片和适量_置于注射器中,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出,重复几次(2)排出细胞间隙中的气体将小圆形叶片和适量_置于注射器中,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出,重复几次(3)分装小圆形叶片将小圆形
15、叶片各 10 片,分别放入暗处盛有 20 mL 富含_的清水的 3 个小烧杯中。这时的叶片因为_,所以全部沉到水底(4)控制自变量(光照强度)把三个烧杯分别放在距离台灯位置 10 cm、20 cm、30 cm(对应编号为 1、2、3)的三个位置上,打开台灯(5)观察并记录一定时间内_的数量答案:1.(1)光合作用(2)O2(3)O22清水 CO2 细胞间隙充满了水 小圆形叶片浮起注意:(1)选择叶片的厚薄、颜色、鲜嫩程度要尽可能一致。(2)打孔时要避开大的叶脉,因为叶脉中没有叶绿体,而且会延长小圆形叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。(3)烧杯放置时前一个烧杯不能给后一个烧杯造成光照阻挡。创
16、新思考1为确保溶液中 CO2 含量充足,小圆形叶片可以放入_溶液中。提示 NaHCO32实验改进如图所示:将盛水玻璃柱隔在灯与试管之间的作用是_。提示 排除光照引起的温度变化对实验结果的影响。3利用下列简易装置中气体的变化量来测量某植物的呼吸作用和光合作用强度(以单位时间内产生 O2 的量表示)。(1)若测量植物的细胞呼吸强度,装置应放在_环境中,将图中 B 三角瓶内放置_溶液,此时 CD 两侧的液面变化是_。(2)若测量植物的光合作用强度,装置应放在_下并将图中B 三角瓶内放置_溶液,此时 CD 两侧的液面变化情况_。提示(1)黑暗 NaOH C 高 D 低(2)光照 NaHCO3 不能判断
17、题组精练1(2016高考江苏卷)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)。光反应已基本饱和暗反应已基本饱和光、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
18、)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_构成的蔗糖,运出叶肉细胞。解析:(1)作物品种的光饱和点越低,对光需求量越少,越适合在果树林下套种;作物品种的光饱和点越高,对光需求量越大,越适合在较高光强下种植。(2)在光合作用光反应阶段,光合色素吸收的光能有两个方面的用途:一是将水分解成氧和H,氧直接以分子形式释放,H被传递到叶绿体基质中,作为还原剂,
19、参加暗反应;二是在酶的有关作用下促使 ADP 转化为 ATP,这些 ATP参与光合作用的暗反应。二氧化碳是暗反应的原料,在暗反应没有达到饱和的情况下,增加二氧化碳浓度,会使暗反应加快,从而提高光饱和点;在暗反应达到饱和的情况下,增加二氧化碳不改变暗反应速率,光饱和点不发生变化。(3)叶绿体中光反应产生的能量仅限用于叶绿体中的需能反应,包括用于固定 CO2,也可用于其中的蛋白质和核酸等生物大分子的合成。(4)根据图示,叶绿体膜上存在六碳糖载体,淀粉运出叶绿体时先水解成 TP 或葡萄糖(六碳糖),葡萄糖通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。答案:(1)S2 S3(2)AT
20、P 和H (3)核酸、蛋白质(4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖持续光照与交替光照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。2如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
21、下列有关叙述,正确的是()At1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,致使 C3 化合物的量增加Bt2t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照,光合速率将再提高Ct3t4,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变,暗反应增强的结果Dt4 后短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C3 被还原后的直接产物含量降低解析:选 D。t1t2,由原来的弱光变为充足恒定光照,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,生成的 ATP 和H增加,C3 的还原增加,但 CO2 不充足,C3 的生成未增加,因此 C3 化合物的量减少,A 错误;由题图可知,t2t3,限制光合速率的因
22、素为 CO2浓度,此时光照充足且恒定,若增加光照,光合速率不会提高,B 错误;t3t4,充入 CO2,暗反应增强,一定程度上加快 ATP和H的利用,但此时二者的生成并未增多,因此 ATP 和H的量减少,此变化进而又导致光反应因生成物的减少而速率增大,C错误;突然停止光照,光反应减弱甚至停止,类囊体薄膜上 ATP 的合成受阻,ATP 含量减少,ADP 和 Pi 含量升高,水光解产生的H含量减少,进而影响 C3 的还原,致使 C3 被还原后的直接产物含量降低,D 正确。考点 3 光合作用与呼吸作用的关系1光合作用与有氧呼吸的区别项目光合作用有氧呼吸物质变化无机物合成_有机物被分解成_能量变化光能_
23、稳定的化学能_实质_分解有机物、释放能量,供细胞利用场所主要是叶绿体_条件_时刻都能进行2.光合作用与有氧呼吸的联系(1)物质方面C:CO2暗反应_ 有氧呼吸第一阶段_ 有氧呼吸第二阶段_O:H2O光反应_ 有氧呼吸第三阶段_H:H2O光反应H暗反应_有氧呼吸第一、二阶段H 有氧呼吸第三阶段_(2)能量方面光能光反应_暗反应C6H12O6 中稳定的化学能有氧呼吸 ATP中活跃的化学能各项生命活动答案:1.有机物 无机物 稳定的化学能 热能、ATP 中活跃的化学能 合成有机物,储存能量 细胞质基质和线粒体 只在光下进行2 (1)C6H12O6 C3H4O3 CO2 O2 H2O C6H12O6
24、H2O(2)ATP 中活跃的化学能 热能判断正误1在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜。()2CO2 的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成 CO2 的过程发生在线粒体中。()3光合作用过程中光能转变成化学能,细胞呼吸过程中化学能转变成热能和 ATP。()4净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。()5适宜光照下,植物吸收 CO2 的总量等于固定的 CO2 的总量。()6进入夜间,叶肉细胞内 ATP 合成停止。()7叶绿体在光下和黑暗中均能合成 ATP。()8细胞生命活动所需的 ATP 均来自线粒体。()热图思考据甲、乙两图思考相应问题(1)据甲图填充若真光
25、合速率净光合速率呼吸速率。用 O2、CO2 或葡萄糖的量表示如下:光合作用产生的 O2 量实测的 O2_细胞呼吸消耗的O2量。光合作用固定的 CO2量实测的 CO2_细胞呼吸释放的 CO2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的_细胞呼吸消耗的葡萄糖量。(2)据乙图填充图:表示黑暗中,只进行_;图:表示细胞呼吸速率_光合作用速率;图:表示细胞呼吸速率_光合作用速率;图:表示细胞呼吸速率_光合作用速率。答案:(1)释放量 吸收量 积累量(增重部分)(2)细胞呼吸 题型一 光合作用与呼吸作用的测定光合作用与呼吸作用的测定绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸,在光下测定植物的光合作用时,实际测得的数值应为光合
26、作用与呼吸作用的差值,即真正或实际或总光合速率测得(净)光合速率呼吸速率。1气体体积变化法测光合作用 O2 产生(或 CO2消耗)的体积(1)装置中溶液的作用:在测细胞呼吸速率时 NaOH 溶液可吸收容器中的 CO2;在测净光合速率时 NaHCO3溶液可提供 CO2,保证了容器内 CO2浓度的恒定。(2)测定原理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。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
27、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)测定方法将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率。将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。(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。2以有机物变化量为测量指标半叶法如图,可在同一片叶主脉两侧对称位置取等大的两部分 A、B。若给 B 照光,A 取下并放置在与 B 温度、湿度等条件相同,但无光的环境中保存,
28、一段时间后,与取下的 B 同时烘干、称重,质量差值与时间的比值表示真正的光合速率。假设最初 A、B 初始质量为 X g,实验处理 t 时间后 A、B 称重分别为 WA、WB,则(XWA)表示呼吸消耗量,(WBX)表示净光合量,真正光合量(WBX)(XWA),真正光合速率(WBWA)/t。若先将 A 取下烘干称重,B 照光一段时间后再取下烘干称重,则质量差值与时间比值表示净光合速率A、B 初始干重相等,故(WBWA)表示有机物积累量。3“黑白瓶法”:用黑瓶(无光照的一组)测得呼吸作用强度值,用白瓶(有光照的一组)测得净光合作用强度值,综合两者即可得到真光合作用强度值。例 下图甲为测定光合作用速率
29、的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和 CO2缓冲液,试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下,测得气体体积变化如图乙所示。(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时,试管内变化的气体是_。(2)若此时图甲植物光照强度为 15 klx,则 1 h 光合作用产生的气体量为_mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为 0.8(呼吸时产生的 CO2和消耗的 O2的比值),那么植物光合作用除自身呼吸提供的 CO2外,还需从外界吸收_mL CO2。(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰,本实验还应设置对照实验,对照组实验装置与实验组实验装置的区
30、别是_。如果对照组在相同光照条件下,毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了 5 mL,其原因是_。解析 本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究,明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在 CO2 缓冲液,所以在不同光照强度下,液滴位置改变的本质是 O2的消耗和释放。光合作用产生 O2 的气体量应包括积累量和叶片消耗量(15 klx 时为 15050200 mL),若呼吸熵为 0.8,则植物自身呼吸作用产生的 CO2为 0.85040(mL),植物光合作用产生的 O2量等于消耗的 CO2量,故植物还需从外界吸收 160 mL CO2;设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片;除叶片
31、本身会影响实验外,环境因素也可能影响实验结果。答案(1)O2(2)200 160(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片 环境因素(如温度变化等)对实验的影响光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制1增加水中 O2泵入空气或吹气或放入绿色水生植物;2减少水中 O2容器密封或油膜覆盖或用凉开水;3除去容器中 CO2氢氧化钠溶液;4除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中;5除去叶中叶绿素酒精隔水加热;6除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光;7如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光;8线粒体提取细胞匀浆离心。题组精练1(2017安徽黄山一模)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深 0.5 m 处的同一位
32、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,结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.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 mgC在一昼夜后,乙瓶水样的 pH 比丙瓶的低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:选 C。本题主要考查细胞呼吸、光合作用以及影响它们的因素,丙瓶不透光,生物只能进行细胞呼吸,产生H的场所有细胞质基质和线粒体基
33、质,A 项正确;甲瓶与丙瓶氧气量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗氧气的量,B 项正确;丙瓶不透光,一昼夜的时间内水样中生物均在进行呼吸作用,乙瓶透光,有光照时水样中生物会进行光合作用,消耗部分呼吸作用产生的二氧化碳,因此一昼夜后,乙瓶水样 pH 比丙瓶的高,C 项错误;乙、丙瓶取自同一处,生物的种类和数量基本相同,细胞呼吸速率相同,乙瓶一昼夜的净光合量用氧气表示为 0.7 mg,细胞呼吸的量用氧气表示为 1.1 mg,所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为 1.8 mg,D 项正确。2将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的 CO2 和 O2 浓度在短时间内发生了相应变
34、化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A黑暗条件下,增大、减小B光强低于光补偿点时,、增大C光强等于光补偿点时,、保持不变D光强等于光饱和点时,减小、增大解析:选 B。当光强低于光补偿点或黑暗条件下,水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内 O2,释放 CO2,故增大,减小;当光强等于光补偿点时,水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率,保持不变;当光强等于光饱和点时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,减小,增大。题型二 光合作用与呼吸作用相关计算1(2017安徽六校一联)如图表示在适宜的光照、CO2 浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和细胞呼吸速率曲线,下列叙述错
35、误的是()A光合作用中温度主要影响暗反应阶段B光合作用、细胞呼吸都受到温度的影响,其中与细胞呼吸有关的酶的适宜温度更高C温度在 30 左右时真正光合作用速率最大D若温度保持在 25,长时间每天交替进行 12 h 光照、12 h黑暗,该植物不能正常生长解析:选 D。光合作用暗反应阶段需要更多的酶参加,因此温度主要影响暗反应阶段,A 项正确;由图示可知光合作用最适温度为 30,细胞呼吸的最适温度为 40,B 项正确;由图示可知温度为 30 时,净光合作用速率与细胞呼吸速率之和最大,C 项正确;温度保持在 25 时,光照条件下净光合速率为 4,黑暗条件下的呼吸速率为 2.5,因此,长时间每天交替进行
36、 12 h 光照、12 h 黑暗,该植物能正常生长,D 项错误。2植物的光合作用受 CO2 浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定 CO2浓度和适宜温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是()A在 a 点所示条件下,该植物的叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是线粒体B该植物叶片的呼吸速率是 5 mg CO2/(100 cm2叶小时)C在一昼夜中,将该植物叶片置于 c 点所示光照强度条件下 11小时,其余时间置于黑暗中,则每 100 cm2叶片一昼夜中 CO2的净吸收量为 45 mgD已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 和30。若将温度提
37、高到 30 的条件下(原光照强度和 CO2浓度不变),则图中 b 点将右移,c 点将下移解析:选 A。由题图可知,在 a 点该植物只进行细胞呼吸,不能进行光合作用,所以在 a 点所示条件下,该植物的叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置于 c点所示光照强度条件下 11 小时,每 100 cm2叶片 CO2 的净吸收量为 1011110(mg);其余时间置于黑暗中,每 100 cm2 叶片 CO2的释放量为 51365(mg),故每 100 cm2叶片一昼夜中 CO2的净吸收量为 1106545(mg)。若将温度升高到 30,则细胞呼吸强度会增大,光合作用强度会减
38、小,故 b 点将右移,c 点将下降。常考易错的植物“三率”1植物“三率”间的内在关系(1)呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定量组织的 CO2 释放量或O2吸收量。(2)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积所吸收的 CO2量或释放的 O2量。(3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。2植物“三率”的判定(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为 0 时,若 CO2吸收值为负值,该值绝对值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率,当光照强度为 0 时,若 CO2吸收值为 0,该曲线代表真正光合速率。(2)根据关键词判定:检测指标呼吸
39、速率净光合速率 真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量课堂归纳填充:绿叶中的色素提取和分离 吸收、传递和转化光能 CO2H2O光叶绿体(CH2O)O2光反应 暗反应易错清零易错点 1 混淆塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择提示 为提高光能利用率,塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光,这是因为太阳的全色光透过时各种色的光均可被作物吸收(尽管黄绿色吸收量较小,但总不会起负作用),而阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时,则宜选择植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光”灯光。因为若利用白炽灯
40、,则其发出的光中“黄、绿光”利用率极低,从节省能源(节电、节省成本)角度讲,用红灯泡、紫灯泡效率最高。易错点 2 误认为温室生产中昼夜温差越大,作物产量越高提示 白天适当提高温度或增加 CO2 浓度,可有利于提高光合产量,夜晚不进行光合作用,适当降低温度可降低呼吸速率从而减少有机物消耗,故适当提高昼夜温差可提高作物有机物积累量,从而提高作物产量。然而,昼夜温差并非越大越好,因为夜晚温度过低时,呼吸酶活性过小,当呼吸作用被过度抑制时,必将减弱矿质离子的吸收等代谢过程,从而制约次日的光合作用,这对作物生长显然不利。易错点 3 误认为光合作用暗反应中 C5可参与(CH2O)生成提示 光合作用暗反应中 C5的作用在于固定 CO2形成 C3,14CO2中的 14C 转移途径为 14CO214C3(14CH2O),中间没有 C5 参与,C5 的作用为 C5CO22C3(CH2O)、C5,C5 被用于再次固定CO2,不能理解为 C5生成(CH2O)。随堂演练课时规范训练单元练三