資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高中生物一輪復習學案
第10講 影響光合作用的環境因素及其應用
考點一　影響光合作用的因素及應用
1．探究光照強度對光合作用強度的影響
(1)實驗原理
①在光照下，綠色植物通過光合作用產生O2。
②若葉片中的氣體逸出， ( http: / / www.21cnjy.com )細胞間隙充滿了水，浮力減小，葉片就會沉到水底；若光合作用產生的O2充斥在葉片的細胞間隙中，浮力增大，葉片會從水底浮起。
③光照強度不同，則光反應產生O2的速率不同，葉片上浮的時間也不同。
(2)實驗步驟
①制備圓形小葉片：取生長旺盛的綠葉，用直徑為1 cm的打孔器打出圓形小葉片30片。
②排氣：將圓形小葉片置于注射器內。注射 ( http: / / www.21cnjy.com )器內吸入清水，待排出注射器內殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使圓形小葉片內的氣體逸出。
③沉水備用：將處理過的圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用，葉片因細胞間隙充滿了水，所以全都沉到水底。
④分組：取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水。
⑤控制自變量(光照強度)：分別向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，然后分別對這3個實驗裝置進行強、中、弱三種光照。
⑥觀察并記錄同一時間段內各實驗裝置中圓形小葉片浮起的數量。
(3)實驗結論：在一定光照強度范圍內，光合作用強度隨光照強度的增強而增強。
2.光照強度對光合作用的影響
(1)原理：光照強度通過影響植物的光反 ( http: / / www.21cnjy.com )應進而影響光合速率。光照強度增加，光反應速率加快，產生的NADPH和ATP增多，使暗反應中C3的還原加快，從而使光合作用產物增加。
(2)曲線解讀
①A點：光照強度為0，只進行細胞呼吸。
②AB段：隨著光照強度逐漸增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸減少。
③B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度，此時的光照強度稱為光補償點。
④BC段：表明隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強。
⑤D點：D點后光照強度增加，光合作用不 ( http: / / www.21cnjy.com )再增強，此時內部的限制因素是光合色素含量、酶的數量和活性；外部限制因素是CO2濃度等除光照強度之外的環境因素。D點的光照強度稱為光飽和點。
(3)應用
①溫室生產中，適當增強光照強度，以提高光合速率，使作物增產。
②陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低，間作套種農作物，可合理利用光能。
3．影響光合作用的其他因素及應用
(1)CO2濃度
(2)溫度
(3)水分和礦質元素
4．化能合成作用
(1)概念：利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。
(2)實例：硝化細菌能利用NH3氧化釋放的化學能將CO2和H2O合成糖類，供自身利用。
(3)光合作用和化能合成作用的比較
項目 光合作用 化能合成作用
區別 能量來源 光能 無機物氧化釋放的能量
代表生物 綠色植物 硝化細菌
相同點 都能將CO2和H2O等無機物合成有機物
[基礎診斷]
1．探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中使用的小圓形葉片應先排出里面的氣體。(必修1　P105探究)(√)【出處：21教育名師】
2．為確保溶液中CO2含量充足，小圓形葉片可以放入NaHCO3溶液中。(必修1　P105探究)(√)
3．在探究光照強度對光合作用強度的影響中，往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。(必修1　P105探究)(×)
4．夏季晴天，植物出現光合“午休”現象的主要原因是環境中CO2濃度過低。(必修1　P106拓展題)(×)
[深度拓展]
1．(必修1　P106拓展題1)如圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答：
(1)7～10時光合用作強度不斷增強的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)12時左右光合作用強度明顯減弱的原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)14～17時光合作用強度不斷下降的原因是___________________________________。
提示：(1)在一定溫度和二氧化碳供應充足的情況下，光合作用的強度是隨著光照加強而增強的
(2)此時溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，二氧化碳供應減少，導致光合作用強度明顯減弱
(3)此時光照強度不斷減弱
2．(必修1　P108知識遷移)農 ( http: / / www.21cnjy.com )田松土是農作物栽培的重要措施，給農作物自身生長、當地的水土保持以及全球氣候變暖等方面帶來一定的影響，請分析說明。
提示：①松土可以增加土壤的透 ( http: / / www.21cnjy.com )氣性，能促進土壤中枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機物的分解，從而有利于農作物生長。②松土容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發因素。③松土促進了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，從而使溫室效應和全球氣候變暖問題變得更加嚴重。
1．開放環境中光合作用晝夜變化曲線分析
(1)曲線分析
MN和PQ 夜晚植物只進行細胞呼吸；植物體內有機物的總量減少，環境中CO2量增加，O2量減小
N～P 光合作用與呼吸作用同時進行
NA和EP 清晨和傍晚光照較弱，光合作用強度小于細胞呼吸強度；植物體內有機物的總量減少，環境中CO2量增加，O2量減少
A點和E點 光合作用強度等于細胞呼吸強度，CO2的吸收和釋放達到動態平衡；植物體內有機物的總量不變，環境中CO2量不變，O2量不變
A～E 光合作用強度大于細胞呼吸強度；植物體內有機物的總量增加；環境中CO2量減少，O2量增加
C點 葉片表皮氣孔部分關閉，出現“光合午休”現象
E點 光合作用產物的積累量最大
(2)一晝夜有機物的積累量的計算方法(用CO2表示)
一晝夜有機物的積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用釋放的CO2量，即S3－(S1＋S2)。21教育名師原創作品
2．密閉玻璃罩內CO2濃度與時間的關系曲線
(1)曲線分析
AB段 無光照，植物只進行呼吸作用
BC段 溫度降低，呼吸作用減弱
CD段 C點后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度＜呼吸作用強度
D點 光合作用強度＝呼吸作用強度
DH點 DH段 光合作用強度＞呼吸作用強度。其中FG段表示“光合午休”現象
H點 光合作用強度＝呼吸作用強度
HI段 光照繼續減弱，光合作用強度＜呼吸作用強度，直至光合作用完全停止
(2)植物生長與否的判斷方法
若I點低于A點 說明一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，即光合作用＞呼吸作用，植物生長
若I點高于A點 說明光合作用＜呼吸作用，植物體內有機物總量減少，植物不能生長
若I點等于A點 說明光合作用＝呼吸作用，植物體內有機物總量不變，植物不生長
eq \a\vs4\al(圍繞單因素或多因素對光合速率的影響，考查科學思維能力)
1．(2021·北京高考)將某種植物置 ( http: / / www.21cnjy.com )于高溫環境(HT)下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率，結果如圖。由圖不能得出的結論是(　　)21cnjy.com
A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35 ℃時兩組植株的真正(總)光合速率相等
C．50 ℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能
D．HT植株表現出對高溫環境的適應性
B　[由圖可知，CT植株和HT植株的CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )吸收速率最大值基本一致，都接近于3 nmol·cm－2·s－1，A正確；CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。由圖可知35 ℃時兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35 ℃時兩組植株的真正(總)光合速率無法比較，B錯誤；由圖可知，50 ℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于零，說明不能積累有機物，C正確；由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發育，體現了HT植株對高溫環境較適應，D正確。]
2．(2022·漢中模擬 ( http: / / www.21cnjy.com ))下圖為某植株在不同溫度(最適溫度為25 ℃)、一定光照強度(低于最適光照強度)的環境中，光合作用強度隨CO2濃度的變化曲線圖。下列相關敘述正確的是(　　)
A．M點對應條件下，該植株葉肉細胞吸收的CO2全部來自其自身線粒體
B．25 ℃時，若光照強度增強，則N點將向左側移動
C．P點對應條件下，兩種溫度下該植株光合作用固定的CO2的量相等
D．H點和L點對應條件下，限制光合作用強度的環境因素相同
B　[M點植物光合作用與呼吸作用相等，但由于 ( http: / / www.21cnjy.com )植物還存在一些細胞不能進行光合作用，所以葉肉細胞光合作用大于呼吸作用，因此葉肉細胞吸收的CO2來自其自身線粒體和細胞外，A錯誤；25 ℃時，若光照強度增強，植物光合作用增加，光補償點降低，即N點左移，B正確；P點對應條件下，兩種溫度下該植株光合作用吸收的CO2的量相等，但由于25 ℃的呼吸作用大于10 ℃，所以25 ℃固定的CO2大于10 ℃，C錯誤；分析題干信息“低于最適光照強度”，H點限制光合作用的因素是光照強度，但10 ℃限制因素是溫度，D錯誤。]
　
圍繞不同環境中一晝夜內光合速率曲線分析，考查科學思維能力
3．(2021·清河區一模)如圖為某植株在夏季晴天一晝夜內CO2吸收量的變化情況，以下判斷正確的是(　　)
A．該植物進行光合作用的時間區段是bf
B．影響bc段光合速率的外界因素只有光照強度
C．cd段與ef段光合速率下降的原因相同
D．該植物處于生長時期
D　[當二氧化碳釋放減少時說明 ( http: / / www.21cnjy.com )出現光合作用，因此該植物進行光合作用的時間區段是ah，A錯誤；影響bc段光合速率的外界因素除了光照強度，還有溫度等，B錯誤；cd段光合速率下降的原因是：溫度過高，光照過強，導致氣孔關閉，CO2吸收量減少，ef段下降則是因為光照強度降低，溫度降低，C錯誤；圖中可以看出，白天的凈光合作用量遠遠大于夜間呼吸消耗，因此該植物可能處于生長時期，D正確。]
4．(2022·邯鄲模擬)將生長狀況一致 ( http: / / www.21cnjy.com )的番茄苗均分為兩組，一組正常培養，一組在缺鎂條件下培養，然后移入相同的兩個密閉玻璃容器中并置于室外(晴天)，測定容器中一天CO2濃度的變化，結果如圖，據此可推斷(　　)
A．Ⅰ組為缺鎂培養組、Ⅱ組為正常組
B．番茄苗在A1、A2點開始光合作用
C．B2點時番茄苗氧氣凈吸收量為0
D．該條件下兩組植物苗能持續正常生長
C　[根據題干：將同一生長狀況的 ( http: / / www.21cnjy.com )本品種植株均分為兩組，分別培養在完全培養液、只缺鎂的培養液中(鎂是葉綠素的構成成分)，置于適宜條件下培養兩周后，再將兩種條件下的植株分別移入兩個密閉玻璃容器內，置于室外(晴天)相同的條件下，測定密閉容器中一天的CO2濃度變化情況，據圖分析，Ⅱ組C2時的CO2濃度比起始濃度高，說明Ⅱ組是在缺鎂條件下培養的植株，Ⅰ為正常組，A錯誤；CO2濃度在A1、A2點開始下降，但是其變化率為0，說明此時既不吸收也不釋放CO2，光合作用和呼吸作用相同，不是此時才開始光合作用，B錯誤；B2點和A1、A2點一樣，變化率為0，說明此時即不吸收也不釋放CO2，則氧氣凈吸收量為0，C正確；Ⅱ組C2點的CO2濃度高于初始值，說明無法完成有機物的積累，植物無法正常生長，D錯誤。]
　巧據小室內CO2(或O2)的“初測值”與“末測值”確認植物是否生長
圍繞探究環境因素對光合作用影響的原理，考查科學探究能力
5．(2022·長沙模擬) ( http: / / www.21cnjy.com )某同學將新鮮金魚藻置于盛有NaHCO3溶液的燒杯中，改變燈泡與燒杯的距離，測定得到如圖所示結果。下列敘述正確的是(　　)
A．本實驗目的是探究CO2濃度對光合速率的影響
B．15～45 cm之間，氣泡產生速率代表凈光合速率
C．小于60 cm時，限制光合速率的主要因素是CO2濃度
D．60 cm時，光線太弱導致光合作用完全停止
B　[分析題圖可知，本實驗改變燈泡與 ( http: / / www.21cnjy.com )燒杯的距離，改變的是光照強度，所以本實驗目的是探究光照強度對光合速率的影響，當距離小于60 cm時，限制光合速率的主要因素是光照強度，A、C錯誤；在60 cm時，光線太弱，導致光合作用減弱，但光合作用沒有完全停止，D錯誤。]
6．(2022·武漢模擬)某 ( http: / / www.21cnjy.com )生物興趣小組的同學在20 ℃和相同的光照強度條件下，以菠菜葉為實驗材料，用不同濃度的NaHCO3溶液控制CO2濃度，進行了“探究CO2濃度對光合作用影響”的實驗，獲得如圖所示的實驗結果(葉圓片大小相同，實驗前葉圓片細胞間隙中的氣體已抽出；NaHCO3溶液濃度變化對溶液pH的影響忽略不計)。請回答下列問題：
(1)該小組同學在進行上述正式實驗前，先將 ( http: / / www.21cnjy.com )NaHCO3溶液濃度梯度設置為0、1%、2%、3%、4%，每組放入20片葉圓片，其他條件均與上述正式實驗相同，2 min時得到的結果如下表。
NaHCO3溶液濃度 0 1% 2% 3% 4%
上浮葉圓片數量(片) 0 11 4 3 0
該實驗是預實驗，其目的是___________________________________________
________________________________________________________________________。
4 min后，除蒸餾水組葉圓片 ( http: / / www.21cnjy.com )未見上浮外，其他組葉圓片均有上浮。NaHCO3溶液在常溫下能分解產生CO2，有人認為葉圓片上浮是由CO2氣泡附著引起的。為此實驗小組另設計了一個對照實驗，最好選擇上表中濃度為________的NaHCO3溶液進行對照，將20片葉圓片放到溶液中后進行遮光處理；若結果為________________________，則說明NaHCO3溶液產生的CO2不足以引起葉圓片的上浮?！景鏅嗨校?1教育】
(2)由曲線圖可以看出，20 ℃條件 ( http: / / www.21cnjy.com )下，NaHCO3溶液濃度為________時最有利于葉圓片進行光合作用，在此濃度下，若適當增加光照強度，則4 min時上浮的葉圓片數量可能會________。當NaHCO3溶液濃度大于1%時，上浮的葉圓片數量減少，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在進行正式實驗時，若要使得到的曲線更 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑，變化趨勢更細致，則應進行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)預實驗是為正式實驗摸索條 ( http: / / www.21cnjy.com )件，檢驗實驗的科學性和可行性，并確定正式實驗時NaHCO3溶液濃度的大致范圍。根據表格數據可知，當NaHCO3溶液為4%時，上浮葉圓片數量為0，因此選擇上表中濃度為4%的NaHCO3溶液進行對照，因為遮光處理，植物不進行光合作用，不產生氧氣。若4 min后未見葉圓片上浮，則說明NaHCO3溶液產生的CO2不足以引起葉圓片的上浮。(2)根據曲線可知，20 ℃條件下，當NaHCO3溶液濃度為1%時，上浮葉圓片數量最多，最有利于葉圓片進行光合作用。在此濃度下，若適當增加光照強度，光合作用增強，則4 min時上浮的葉圓片數量可能會增加。當NaHCO3溶液濃度大于1%時，隨著NaHCO3溶液濃度升高，部分葉圓片細胞滲透失水過多，光合速率隨之下降，因此上浮的葉圓片數量減少。(3)當把NaHCO3溶液濃度梯度縮小，重復實驗，可以使得到的曲線更光滑，變化趨勢更細致。
答案：　(1)檢驗實驗的科學性和 ( http: / / www.21cnjy.com )可行性，并確定正式實驗時NaHCO3溶液濃度的大致范圍　4%　4 min后未見葉圓片上浮　(2)1%　增加　隨著NaHCO3溶液濃度升高，部分葉圓片細胞滲透失水過多，光合速率隨之下降　2-1-c-n-j-y
(3)縮小NaHCO3溶液濃度梯度，重復實驗
　小圓形葉片上浮實驗中的三個關注點(1)葉片上浮的原因是光合作用產生O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面認為只是光合作用產生了O2。(2)打孔時要避開大的葉脈，因為葉脈中沒有葉綠體，而且會延長小圓形葉片上浮的時間，影響實驗結果的準確性。(3)為確保溶液中CO2含量充足，小圓形葉片可以放入NaHCO3溶液中。
考點二　光合作用與細胞呼吸的關系
1．關系圖解
(1)物質名稱：a：葉綠體中的色素，b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH，f：C5，g：CO2，h：C3。21*cnjy*com
(2)生理過程及場所
序號 ① ② ③ ④ ⑤
生理過程 光反應 暗反應 有氧呼吸第一階段 有氧呼吸第二階段 有氧呼吸第三階段
場所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質 細胞質基質 線粒體基質 線粒體內膜
2.聯系
(1)物質聯系
(2)能量聯系
[基礎診斷]
1．光合作用過程中產生的[H]可用于有氧呼吸的第三階段。(必修1　P103正文)(×)
2．葉綠體產生的O2可進入線粒體被直接利用，線粒體產生的H2O可進入葉綠體被直接利用。(必修1　P103正文)(√)【來源：21·世紀·教育·網】
3．進入葉綠體的CO2不能被[H]直接還原，植物體的凈光合速率長期為零時會導致植物體停止生長。(必修1　P103正文)(√)
[深度拓展]
1．我們觀測到的光合作用指標，如O2 ( http: / / www.21cnjy.com )的產生量，不是植物光合作用實際產生的總O2量，其原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：植物在進行光合作用的同時，還會進行呼吸作用。用這種方法觀察到的O2的產生量，實際是光合作用的O2釋放量
2．給密閉玻璃瓶中的植物幼苗提供適宜的 ( http: / / www.21cnjy.com )水、無機鹽、光照強度、溫度等條件，幼苗的生存時間一般不會太長，原因可能是________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：隨著植物生長，土壤的水分會減少，土壤中的無機鹽含量會下降，空氣中CO2含量減少等
1．歸納光合作用與有氧呼吸中有關的NADPH、NADH、ATP的來源與去路
2．光合作用、呼吸作用的“三率”圖示模型
(1)“三率”的表示方法
①呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時間內CO2釋放量或O2吸收量，即圖1中A點。
②凈光合速率：綠色組織在有光條件下測得的一定 ( http: / / www.21cnjy.com )時間內O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量，即圖1中的C′C段對應CO2量，也稱為表觀光合速率。
③總(實際)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，即圖1中的AD段對應的CO2總量。
(2)圖2中曲線Ⅰ表示總光合量，曲線Ⅲ表示呼吸量，曲線Ⅱ表示凈光合量。交點D對應點E，此時凈光合量為0，B點時植物生長最快。
(3)圖3中曲線c表示凈光合速率，d表示呼吸速率，c＋d表示總光合速率。在G點時，總光合速率是呼吸速率的2倍。
(4)圖1中B點對整個植株而言，光合速率＝呼吸速率，而對于葉肉細胞來說，光合速率＞呼吸速率。
eq \a\vs4\al(圍繞細胞呼吸與光合作用聯系，考查物質與能量觀)
1．(2021·山東高考)關于細胞中的H2O和O2，下列說法不正確的是(　　)
A．由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產生
B．有氧呼吸第二階段一定消耗H2O
C．植物細胞產生的O2只能來自光合作用
D．光合作用產生的O2中的氧元素只能來自于H2O
C　[葡萄糖是單糖，通過脫水縮合形成多 ( http: / / www.21cnjy.com )糖的過程有H2O生成，A正確；有氧呼吸第二階段是丙酮酸和H2O反應生成CO2和[H]，所以一定消耗H2O，B正確；有些植物細胞含有過氧化氫酶(例如土豆)，可以分解過氧化氫生成O2，因此植物細胞產生的O2不一定只來自光合作用，C錯誤；光反應階段水的分解產生氧氣，故光合作用產生的O2中的氧元素只能來自于H2O，D正確。]2·1·c·n·j·y
2．下圖是某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。
據圖回答下列問題：
(1)圖中①、②、③、④ ( http: / / www.21cnjy.com )代表的物質依次是________、________、________、________，[H]代表的物質主要是________。www-2-1-cnjy-com
(2)B代表一種反應過程，C代表細胞質 ( http: / / www.21cnjy.com )基質，D代表線粒體，則ATP合成發生在A過程，還發生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現這種情況的原因是__________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)由分析可知 ( http: / / www.21cnjy.com )，圖中①表示光合作用光反應階段水光解的產物O2；②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反應階段參與固定CO2的物質C5；圖中[H]代表的物質是呼吸作用過程中的還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質基質(C)和線粒體(D)。(3)細胞質基質中的丙酮酸可以轉化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導致細胞進行無氧呼吸。
答案：　(1)O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或還原型輔酶Ⅰ)　(2)C和D　(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸
eq \a\vs4\al(結合農業生產和生活實踐，考查解決實際問題的能力)
3．(2022·臨沂模擬 ( http: / / www.21cnjy.com ))已知新生的植物組織呼吸速率較高，可以提供能量并把糖類物質轉化為構建新生組織所必需的材料，而成熟的組織呼吸速率較低，有利于降低有機物的消耗。為滿足人類的生產需求，可以改變環境條件影響植物組織的呼吸強度下列調節呼吸強度的措施中不恰當的是(　　)
A．地窖儲存的水果，最好置于低氧的環境
B．在種子有機物的快速積累期，應創設低溫條件
C．種植蔬菜的溫室大棚，夜間應適當升高CO2濃度
D．當淺層土壤缺乏無機鹽時，應松土提高根部O2濃度
B　[蔬菜和水果貯藏保鮮時的條件：零上低溫( ( http: / / www.21cnjy.com )抑制酶的活性)、低氧(抑制無氧呼吸)、適宜的濕度(保證水果、蔬菜中水分的充足)，所以地窖儲存的水果，最好置于低氧的環境，A正確；在種子有機物的快速積累期，不應創設低溫條件，B錯誤；種植蔬菜的溫室大棚，白天應適當升高溫度和CO2濃度，夜間應適當降低溫度和升高二氧化碳濃度可抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，C正確；當淺層土壤缺乏無機鹽時，應松土提高根部O2濃度，促進植物的根系進行有氧呼吸，從而促進其更多地吸收土壤中的無機鹽，D正確。]
4．(2020·新課標Ⅰ)農業生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發育，達到增加產量等目的?；卮鹣铝袉栴}：【來源：21cnj*y.co*m】
(1)中耕是指作物生長期中，在植株之間 ( http: / / www.21cnjy.com )去除雜草并進行松土的一項栽培措施，該栽培措施對作物的作用有__________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________(答出2點即可)。
(2)農田施肥的同時，往往需要適當的澆水，此時澆水的原因是_____________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________(答出1點即可)。
(3)農業生產常采用間作(同一生長期內，在 ( http: / / www.21cnjy.com )同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率。現有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光飽和點/(μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623
解析：　(1)根據題干對中耕松土的描 ( http: / / www.21cnjy.com )述可知：在植株之間去除雜草并進行松土，可避免雜草與農作物競爭陽光、水、無機鹽，提升作物光合作用強度，保證物質與能量更多地流向農作物，促進農作物的生長發育，同時松土能增加土壤中氧氣含量，增強根細胞呼吸作用強度，促進根細胞的生長發育，促進水和無機鹽的吸收。(2)由于無機鹽溶于水，農田施肥的同時，往往需要適當的澆水，使根細胞吸收水分的同時吸收無機鹽，促進了無機鹽的吸收。(或根據植物吸水和失水的原理知，若一次施肥過多，會使土壤溶液濃度過高，大于植物細胞溶液的濃度，會因細胞失水，導致萎焉，所以在施肥后適當澆水，避免燒苗現象。)(3)根據表格信息可知，AC作物之間株高差最大，且作物A光飽和點高，作物C光飽和點低，而在同一生長期內，同一農田上間隔種植兩種作物，高矮植物搭配，更有利于提高光能的利用率，更高的光飽和點能使植物吸收更多的光能，故應選擇A和C作物進行間作。
答案：　(1)避免雜草與農作物競爭陽 ( http: / / www.21cnjy.com )光、水、無機鹽，提升作物光合作用強度，保證物質與能量更多的流向農作物，促進農作物的生長發育；松土能增加土壤中氧氣含量，增強根細胞呼吸作用強度，促進根細胞的生長發育，促進水和無機鹽的吸收。(減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進根系的呼吸作用)21*cnjy*com
(2)無機鹽溶于水，根細胞吸收水分的同時吸收無機鹽，促進了無機鹽的吸收。(或為避免因施肥導致溶液濃度升高后，細胞失水萎焉)
(3)A和C　作物A光飽和 ( http: / / www.21cnjy.com )點高且長得高，可利用上層光照進行光合作用；作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進行光合作用，提高光能利用率
1．(2018·全國卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是________。
(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種 ( http: / / www.21cnjy.com )植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據是_____________________________________________________
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是________。
解析：　(1)由曲線圖可知，光照強度大 ( http: / / www.21cnjy.com )于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強度的增加而增加的幅度更大，說明甲植物對光能的利用率較高。(2)當種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強度減弱，導致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲線圖可知，在低光照強度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強度下，乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強度的環境下種植。
答案：　(1)甲　(2)甲　光照強 ( http: / / www.21cnjy.com )度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大　(3)乙
2．(2018·全國卷Ⅱ)為了研究某種樹 ( http: / / www.21cnjy.com )木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，結果如圖所示。據圖回答問題：
(1)從圖可知，A葉片是樹 ( http: / / www.21cnjy.com )冠________(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據是________________________________。
(2)光照強度達到一定數值時， ( http: / / www.21cnjy.com )A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的________反應受到抑制。
(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過程中，常用的有機溶劑是________。
解析：　探究某種樹木樹冠 ( http: / / www.21cnjy.com )上下層葉片的凈光合速率，給出了來自樹冠不同層的A、B兩種葉片的光照強度與凈光合速率的關系曲線圖，圖中也顯示出A、B兩種葉片的呼吸速率。(1)根據題圖中的曲線可知，A葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度約為1 200 μmol·m－2·s－1，B葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度至少為2 000 μmol·m－2·s－1，即A葉片的凈光合速率達到最大時所需的光照強度低于B葉片，因此A葉片位于樹冠下層。(2)當光照強度達到一定數值時，A葉片的放氧速率不變，但凈光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反應受到抑制。(3)常用的提取葉綠素的有機溶劑是無水乙醇。
答案：　(1)下層　A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片　(2)暗　(3)無水乙醇
析個性 第1題根據光照強度與凈光合速率曲線分析甲、乙 ( http: / / www.21cnjy.com )兩種植物在不同光照強度下對光能利用率的差異；第2題第(1)小題根據光照強度與凈光合速率曲線分析同種樹木樹冠上下層葉片對光能利用的差異
找共性 兩個題目考查形式和考查角度都完全 ( http: / / www.21cnjy.com )相同，都是以圖表、曲線分析題的形式考查光照強度、植物(葉片)種類與光合作用的關系。解答此類問題要明確光照強度影響光合作用的原理，學會從光合作用的原理和過程角度分析陰生植物光補償點比陽生植物低的原因，掌握曲線圖中判斷陰生植物和陽生植物的方法，總結影響光合作用因素的曲線類題目的類型、分析方法和解題技巧
　光合作用“廠”字圖像及其變式解讀
1．典型“廠”字圖像解讀
(1)真正光合總量為M2＋M3。
(2)呼吸作用消耗量為M1＋M2。
(3)凈光合積累量為M2＋M3－(M1＋M2)＝M3－M1。
2．“廠”字圖像四種變式口訣
(1)陰陽植物要分辨
不同植物的光補償點一般不同，這主要取決 ( http: / / www.21cnjy.com )于該植物的呼吸強度，不同植物的飽和點一般也不同，這主要取決于植物的內因，受到植物內部與光合作用有關酶的數量與活性、葉綠素含量、C3和C5含量等因素的限制。一般來說，陰生植物的補償點和飽和點對應的橫軸數值要比陽生植物的補償點和飽和點小。陰生植物葉綠體大而少，陽生植物葉綠體小而多，故陰生植物往往顏色較陽生植物深。
(2)圖像顛倒“迷人眼”
有一些題目在考查的時候，會將圖像上下顛倒，但解題的本質是不變的。
(3)光照強到葉“變臉”
其實我們?？吹降摹皬S”字圖像并沒有畫完，如果將光照強度繼續加強，會導致后期植物光合作用下降。
下降的原因可能有二，需根據具體題目具體分析。
第一種原因：光照強度過強引起葉綠素降解，進而導致光合作用降低。
第二種原因：光照太強引起植物葉片蒸騰作用加快，植物為了避免失水而關閉氣孔，導致CO2吸收不足，進而導致光合速率降低。
(4)細節錯亂看橫線
在實際的題目中，一定要看清圖像的 ( http: / / www.21cnjy.com )變化，尤其是細微處的調整，這道題的坐標軸原點實際上就是代表呼吸作用的點，真正的“廠”字圖像的橫軸在虛線的位置。題目中OA的長度即為呼吸作用強度，而整個坐標曲線代表的就是真光合作用強度。
1．(2021·肇慶三模)農業生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發育，達到增加產量的目的?；卮鹣铝袉栴}：
(1)光照強度對玉米、甘蔗和大豆植 ( http: / / www.21cnjy.com )株凈光合速率的影響如圖1所示，據圖可知光照強度為A時玉米植株葉肉細胞中光合作用產生O2的去向是________________________。光照強度由A增大到B時，暗反應速率增大的原因是_________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)間作是指在同一塊田地上同時分行相 ( http: / / www.21cnjy.com )間種植兩種或兩種以上的作物，農業生產中常將玉米植株和大豆植株間作，這樣做的好處是_________________________________________
_________________________________________________________(要求答出2點)。
(3)某研究小組又進一步測定了玉米作 ( http: / / www.21cnjy.com )物的葉面積與產量的關系。測得葉面積系數(單位土地面積上的葉面積總和)與玉米作物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖2所示。由圖可知：當葉面積系數小于a時，隨葉面積系數增加，群體光合速率和干物質積累速率均________，當葉面積系數超過b時，群體干物質積累速率降低，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)據圖可知光照強 ( http: / / www.21cnjy.com )度為A時玉米植株葉肉細胞中光合作用產生O2的去向有兩個，一是到線粒體中，二是釋放到外界環境中。光照強度由A增大到B時，光反應產生的[H]和ATP的含量增加，C3的還原增強，所以暗反應速率增大。(2)間作是農業生產上常用的方法之一，將玉米植株和大豆植株間作的好處是二者存在明顯高度差，有利于作物的通風、透光、提高光能的利用率等，與大豆共生的根瘤菌固定的N2可以肥田。(3)由圖可知，當葉面積系數小于a時，隨著葉面積系數增加，群體光合速率與干物質積累速率均增加。群體干物質積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差，當葉面積系數超過b時，群體呼吸速率依然增加，但群體光合速率不變，導致群體干物質積累速率降低。
答案：　(1)到線粒體中和釋放到外界　光照 ( http: / / www.21cnjy.com )強度增強，光反應產生的[H]和ATP的含量增加，C3的還原增強，暗反應速率增大　(2)利于通風，利于透光或提高光能的利用率，與大豆共生的根瘤菌固定的N2可以肥田　(3)增加　群體光合速率不變，但群體呼吸速率仍在增加，故群體干物質積累速率降低21·世紀*教育網
2．(2022·菏澤模擬)將質量和發育狀況 ( http: / / www.21cnjy.com )相同的甲、乙兩種植物分別放在光照強度相同且恒定、其他條件相同且適宜的兩密閉容器中培養，一段時間內容器中CO2相對含量的變化如圖所示。請回答下列問題：
(1)當未提供光照時，植物葉肉細胞中最先產生ATP的場所是____________。
(2)實驗過程中植株甲所在的容器中CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )相對含量保持穩定的原因是________________________________________________________________________。
(3)t1時間后，植株乙所在 ( http: / / www.21cnjy.com )的容器中CO2相對含量下降的速率逐漸減慢的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)若改變光照強度重新實驗，使植株乙所在 ( http: / / www.21cnjy.com )的容器中CO2相對含量保持不變，則在該光照強度下，植株甲所在的容器中CO2相對含量的變化趨勢為________________。
(5)通過該研究________(能/不能 ( http: / / www.21cnjy.com ))判斷甲植物的光合速率小于乙植物，原因是________________________________________________________________________。
解析：　(1)未提供光照的條件下 ( http: / / www.21cnjy.com )植物葉肉細胞只能通過呼吸作用產生ATP，最先是在細胞質基質中進行。(2)植株甲所在的容器中CO2相對含量保持穩定的原因是其光合作用與呼吸作用相等，達到補償點。(3)t1時間后，植株乙光合速率大于呼吸速率，不斷吸收容器內二氧化碳，使得容器內CO2相對含量降低，使植株乙的凈光合速率下降，從而導致CO2吸收速率下降。(4)在目前光照條件下，植物乙的光合作用大于呼吸作用，如果改變光照強度，植株乙所在的容器中CO2相對含量保持不變，則是光照減小，因此植物甲的光合作用將小于呼吸作用，CO2相對含量增加。(5)光合作用速率＝凈光合作用＋呼吸作用，坐標曲線中的是凈光合作用，由于不知道植物的呼吸作用大小，因此不能判斷甲乙植物的光合速率大小。
答案：　(1)細胞質基質　(2)光合作用與 ( http: / / www.21cnjy.com )呼吸作用相等(凈光合作用為零)　(3)植株乙光合速率大于呼吸速率，不斷吸收容器內二氧化碳，使得容器內CO2相對含量降低，使植株乙的凈光合速率下降　(4)增加(或先增加后穩定)　
(5)不能　不知道植物甲和乙的呼吸作用大小
一、網絡構建
二、要語必記
1．C18O2、18O2、HO、14CO2在光合作用和細胞呼吸中元素轉移途徑的分析
(1)葡萄糖參與的有氧呼吸與光合作用反應式
①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量
②光合作用：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O
(2)18O和14C的轉移過程
( http: / / www.21cnjy.com / )
( http: / / www.21cnjy.com / )
2．光合速率與呼吸速率的表示方法
(1)凈光合速率：常用一定時間內O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示。
(2)真正(總)光合速率：常用一定時間內O2產生量、CO2固定量或有機物產生量表示。
(3)呼吸速率：指將植物置于黑暗環境中，單位時間內實驗容器中CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。
微專題突破3　光合速率與呼吸速率的模型分析與實驗測定
模型1　氣體體積變化法——測定光合作用O2產生的體積或CO2消耗的體積
[實驗原理]
(1)甲裝置在黑暗條件下植物只進行細胞呼 ( http: / / www.21cnjy.com )吸，由于NaOH溶液吸收了細胞呼吸產生的CO2，所以單位時間內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行光合作 ( http: / / www.21cnjy.com )用和細胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內CO2濃度的恒定，所以單位時間內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。
(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物 ( http: / / www.21cnjy.com )理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。
(2022·西安模擬)下圖是某生物興趣小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過程中氣體產生情況的實驗示意圖，裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶內的CO2濃度在恒定水平。下列幾種實驗結果(給予相同的環境條件)，不可能出現的是(　　)
A．甲、乙裝置水滴都左移
B．甲、乙裝置水滴都右移
C．甲裝置水滴不動，乙裝置水滴左移
D．甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移
B　[根據題意可知，裝置甲中的 ( http: / / www.21cnjy.com )NaHCO3溶液可維持瓶內的CO2濃度在恒定水平，故甲裝置內的氣壓變化是由氧氣含量變化引起的，較強光照條件下(光合速率大于呼吸速率)甲裝置內水滴右移，黑暗或較弱光照條件下(光合速率小于呼吸速率)甲裝置內水滴左移，適宜光照條件下(光合速率等于呼吸速率)甲裝置內水滴不動；乙裝置內的青蛙只進行細胞呼吸而不進行光合作用，故乙裝置內水滴只能左移，B錯誤。]
模型2　黑白瓶法——測溶氧量的變化
通過凈光合作用強度和有氧呼吸強度 ( http: / / www.21cnjy.com )推算總光合作用強度的試題是常見題型，掌握常見的“黑白瓶”問題的測定原理，是解答此類試題的關鍵。具體方法如下：
(1)“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“ ( http: / / www.21cnjy.com )白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量。總光合作用量(強度)＝凈光合作用量(強度)＋有氧呼吸量(強度)。
(2)有初始值的情況下，黑瓶中O2 ( http: / / www.21cnjy.com )的減少量(或CO2的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。
(3)在沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現有量－黑瓶中測得的現有量＝總光合作用量。
(2019·全國卷Ⅱ)回答下列與生態系統相關的問題。
(1)在森林生態系統中，生產者的能量來自于________，生產者的能量可以直接流向________________(答出2點即可)。
(2)通常，對于一個水生生態系統來說，可根據 ( http: / / www.21cnjy.com )水體中含氧量的變化計算出生態系統中浮游植物的總初級生產量(生產者所制造的有機物總量)。若要測定某一水生生態系統中浮游植物的總初級生產量，可在該水生生態系統中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量(A)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據此回答下列問題。
在甲、乙瓶中生產者呼吸作用相同且瓶中只有生產 ( http: / / www.21cnjy.com )者的條件下，本實驗中C與A的差值表示這段時間內____________________________；C與B的差值表示這段時間內________________________；A與B的差值表示這段時間內________________________。
解析：　(1)生態系統中生產者的能量來自 ( http: / / www.21cnjy.com )其自身光合作用所固定的太陽能。生產者的能量可直接流向初級消費者和分解者。(2)若干小時后，透光的乙瓶中的氧氣含量(C)與水樣中氧氣的初始含量(A)的差值表示這一時間段內生產者凈光合作用的放氧量；水樣中氧氣的初始含量(A)與不透光的甲瓶中的氧氣含量(B)的差值表示這一時間段內生產者呼吸作用的耗氧量；C與B的差值表示這一時間段內生產者光合作用的總產氧量。
答案：　(1)太陽能　初級消費者、分解者　(2)生產者凈光合作用的放氧量　生產者光合作用的總放氧量　生產者呼吸作用的耗氧量
模型3　半葉法——測定光合作用有機物的產生量
本方法又叫半葉稱重法，即檢測單位時間、單位葉 ( http: / / www.21cnjy.com )面積干物質產生總量，常用于大田農作物的光合速率測定。在測定時，葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質重量，進而計算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。21·cn·jy·com
(2021·福州市調研)某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當的方法阻止兩部分的物質和能量轉移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應數據，則可計算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題：
(1)MA表示6 h后葉片初始質量－呼吸作 ( http: / / www.21cnjy.com )用有機物的消耗量；MB表示6 h后____________________＋____________________－呼吸作用有機物的消耗量。
(2)若M＝MB－MA，則M表示________________________。
(3)真正光合速率的計算方法是________________________________。
(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實驗設計思路。
解析：　葉片A部分遮光，雖 ( http: / / www.21cnjy.com )不能進行光合作用，但仍可照常進行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進行光合作用，又可以進行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6 h后葉片初始質量＋光合作用有機物的總產量－呼吸作用有機物的消耗量，MA表示6 h后葉片初始質量－呼吸作用有機物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6 h有機物的總產量(B葉片被截取部分在6 h內光合作用合成的有機物總量)。由此可計算真光合速率，即M值除以時間再除以面積。
答案：　(1)葉片初始質量　光合作用有機物的總產量　(2)B葉片被截取部分在6 h內光合作用合成的有機物總量
(3)M值除以時間再除以面積，即M/(截取面積×時間)
(4)將從測定葉片的相對應部分切割的等面積葉 ( http: / / www.21cnjy.com )片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時后再烘干稱重，根據二者干重差即可計算出葉片的呼吸速率。
模型4　葉圓片稱重法——測定有機物的變化量
本方法通過測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。
凈光合速率＝(z－y)/2S；
呼吸速率＝(x－y)/2S；
總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實驗：在葉柄基部做環剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續取下面積為1 cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片葉綠體的光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化對葉片生理活動的影響)M處的實驗條件是(　　)
A．下午4時后在陽光下照射3小時再遮光3小時
B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時
C．下午4時后在陽光下照射6小時
D．下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時
D　[依題意，光合速率＝凈光合速率＋ ( http: / / www.21cnjy.com )呼吸速率，凈光合作用速率為(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，還需測定呼吸速率，所以遮光3小時，呼吸速率為(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)。]
1．某生物科研小組，從鴨綠江的某一深度取得一 ( http: / / www.21cnjy.com )桶水樣，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得初始溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下(a光照強度(klx) 0(黑暗) a b c d e
白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30
黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3
A.黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣，但沒有光照，植物不能進行光合作用產生氧
B．光照強度為a時，白瓶中溶解氧的含量與初始溶解氧量相等，說明此光照強度下植物仍然不能進行光合作用
C．當光照強度為c時，白瓶中植物產生的氧氣量為21 mg/L
D．當光照強度為d時，再增加光照強度，白瓶中植物的光合速率不再增加
B　[黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣，但沒有光照， ( http: / / www.21cnjy.com )植物不能進行光合作用產生氧，A正確；光照強度為a時，白瓶中溶解氧的含量與初始溶解氧量相等，說明植物光合作用產生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，B錯誤；當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產生的氧氣量即為總光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸作用消耗量＝(24－10)＋7＝21(mg/L)，C正確；由d、e兩組數據可知，當光照強度為d時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不再增加，即白瓶中植物的光合速率不再增加，D正確。]21世紀教育網版權所有
2．取生長旺盛的天竺葵葉片，用打孔器打出小 ( http: / / www.21cnjy.com )圓片若干并抽取葉片細胞內空氣，均分后置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，記錄圓葉片上浮至液面所需時間，其結果繪制的曲線如圖所示。相關敘述錯誤的是(　　)
A．YZ段平緩的限制因素可能是光照強度
B．Y點比X點細胞內的C5含量高
C．Z點后曲線上行，應該是葉片細胞失水，代謝受影響導致
D．Y點時葉肉細胞產生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體
B　[YZ段平緩，說明隨著CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )濃度的增加光合作用不再增強，則限制因素可能是光照強度，A正確；Y點與X點相比，CO2濃度較高，CO2的固定加快，則Y點細胞內的C5含量低，B錯誤；Z點后光照不變，CO2濃度高，而曲線上行，說明光合作用減弱，原因可能是葉片細胞失水，代謝受影響導致，C正確；Y點既有光合作用又有呼吸作用，則葉肉細胞產生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體，D正確。]
3．(2021·遼寧五校協作體聯 ( http: / / www.21cnjy.com )考)某實驗室中有三套完全相同的裝置，裝置內的綠色植物為長勢相近的君子蘭，培養條件如表所示，經2小時的實驗后，測定并記錄相關數據。已知氧傳感器用于測定裝置內的O2含量。請分析并回答下列問題：
裝置 培養條件 刻度尺讀數 數據顯示屏讀數
開始時 2小時后 開始時 2小時后
甲 溫度為T1、光照適宜 0 A D E
乙 溫度為T2、光照適宜 0 B D F
丙 溫度為T2、黑暗 0 C D G
注：君子蘭細胞中光合作用和細胞呼吸相關酶的最適溫度分別為T1和T2，且T2>T1。
(1)三套裝置的君子蘭細胞中，均能 ( http: / / www.21cnjy.com )產生ATP的場所是________________；裝置甲中的數據A代表________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若增加一套實驗裝置，光 ( http: / / www.21cnjy.com )照適宜條件下，在實驗過程中，將溫度逐漸由T1升高至T2，并測得數據顯示屏讀數由D變為H，則E、F、H的大小關系是________________________。
(3)若B＝0，則在君子蘭的葉肉細胞中， ( http: / / www.21cnjy.com )葉綠體產生O2的量________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的量；若B為正數，C為負數，則該植物在溫度為T2、光照適宜的條件下，呼吸速率與光合速率之比＝________________(用B、C表示)。
解析：　(1)丙裝置中的君子蘭只能進行細 ( http: / / www.21cnjy.com )胞呼吸，因此，三套裝置的君子蘭細胞中均能產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體；A代表在裝置甲對應的培養條件下，君子蘭的凈光合速率。(2)當溫度由T1逐漸升高至T2時，君子蘭細胞的光合速率下降，呼吸速率上升，則H應小于E、大于F。(3)若B＝0，則說明整體上君子蘭的光合速率等于呼吸速率，但就君子蘭的葉肉細胞而言，其光合速率大于呼吸速率，即葉肉細胞中葉綠體產生O2的量大于線粒體消耗O2的量；在溫度為T2、光照適宜的條件下，君子蘭的呼吸速率可表示為－C/2，光合速率＝(B－C)/2，因此，兩者之比＝－C/(B－C)＝C/(C－B)。21教育網
答案：　(1)細胞質基質和線粒體　君 ( http: / / www.21cnjy.com )子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下，2小時內釋放O2的量(或君子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下的凈光合速率)　(2)E>H>F　(3)大于　C/(C－B)[或－C/(B－C)]www.21-cn-jy.com
4．(2021·湖北襄陽四中調研)某研究小 ( http: / / www.21cnjy.com )組從當地一湖泊的某一深度取得一桶水樣(其中有植物)，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得初溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為用黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，24 h后，實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量，記錄數據如表所示。根據信息，回答下列問題：
光照強度/klx 0 a b c d e
白瓶溶氧量/(mg·L－1) 3 10 16 24 30 30
黑瓶溶氧量/(mg·L－1) 3 3 3 3 3 3
(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L ( http: / / www.21cnjy.com )的原因是____________________________________________________；該瓶中所有生物在24 h內通過細胞呼吸消耗的O2量為________ mg/L。
(2)當光照強度為c klx時，在24 ( http: / / www.21cnjy.com )h內白瓶中植物產生的O2量為________mg/L。光照強度至少為________klx時，該水層生物產氧量才能維持其正常生活耗氧量所需。當光照強度為________klx時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加。
(3)若將光照強度為a klx ( http: / / www.21cnjy.com )下的白瓶移至光照強度為b klx條件下，則該瓶中植物細胞的光合作用速率________(填“增大”“減小”或“不變”)，其主要原因是_________________________________________________________________。C3經一系列變化可形成_____________________________________________________。
解析：　(1)在黑暗條件下，植物只 ( http: / / www.21cnjy.com )能進行呼吸作用消耗O2，不能進行光合作用產生O2，所以溶解氧的含量由10 mg/L 降低為3 mg/L，24 h內該瓶中所有生物通過呼吸作用消耗的O2量為10－3＝7 mg/L。(2)O2產生量描述的是真光合速率，是凈光合作用導致的溶氧量的增加量與呼吸作用導致的溶氧量的減少量之和，光照強度為c klx時，在24 h內白瓶中植物產生的O2量為(24－10)＋(10－3)＝21 mg/L。凈光合速率大于零，植物可表現為正常生活，白瓶溶氧量與初溶氧量相比不降低時，該水層生物方可表現為正常生活，由表中數據知，光照強度大于a klx時，符合要求。光照強度大于d klx時，O2產生量不再增加。(3)光照強度從a klx增加到b klx，直接導致光反應產生的ATP和[H]增多，進而使暗反應加快。C3被還原，生成(CH2O)和C5。
答案：　(1)黑瓶中的生物進行呼吸作用 ( http: / / www.21cnjy.com )消耗O2，但沒有光照，植物不能進行光合作用產生O2　7　(2)21　a　d　(3)增大　光反應產生的ATP和[H]增多　(CH2O)和C5
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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