（全国通用）高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第11讲 光与光合作用（Ⅱ）新人教版.doc

第11讲 光与光合作用（）考点一影响光合作用的因素1.光合作用强度(1)含义：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)两种表示方法一定时间内原料的消耗量。一定时间内产物的生成量。2.影响光合作用强度的因素(1)空气中co2的浓度。(2)土壤中水分的多少，温度的高低。(3)光照的长短与强弱，光的成分。诊断与思考1.判断下列说法的正误(1)与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短()(2)生长于较弱光照条件下的植物，当提高co2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应()(3)延长光照时间能提高光合作用强度()(4)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用()2.说出光照强度、co2浓度、温度影响光合作用强度的原理。提示光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率；co2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。3.解读光照强度影响光合作用强度的曲线a点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，co2释放量表示此时的细胞呼吸强度ab段光照强度加强，光合速率逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度b点光补偿点，即光合作用强度细胞呼吸强度，细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用bc段随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，光合作用强度大于细胞呼吸强度c点光饱和点，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加4.解读co2浓度影响光合作用强度的曲线a点光合速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度，即co2补偿点a点进行光合作用所需co2的最低浓度b和b点co2饱和点，即继续增加co2的浓度，光合速率不再增加ab段和ab段在一定范围内，光合速率随co2浓度增加而增大5.解读温度影响光合作用强度的曲线ab段在b点之前，随着温度升高，光合速率增大b点酶的最适温度，光合速率最大bc段随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50_左右光合速率几乎为零6.举例说明光照强度、温度、co2浓度对光合速率的应用。提示(1)光照强度：间作套种时农作物的种类搭配；林间带树种的配置；冬季温室栽培等。(2)温度：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。(3)co2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充co2，即适当提高co2浓度可提高农作物产量。题组一光照强度、co2浓度、温度等因素对光合作用强度的影响1.下图表示光照强度和co2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述错误的是()a.曲线中a点转向b点时，叶绿体中c3浓度降低b.曲线中d点转向b点时，叶绿体中c5浓度升高c.ab段影响光合速率的主要因素是光照强度d.bc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件答案b解析a点转向b点时，光反应增强能提供更多的还原氢和atp用于c3的还原，故c3浓度会下降；d点转向b点时二氧化碳浓度增加，会有更多的c5用于二氧化碳的固定，故c5浓度会下降；ab段表示随光照强度的增强，光合作用强度增加，故光照是影响光合速率的主要因素；bc段光照强度已经饱和，温度等成为光合速率的影响因素。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。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解析光合作用速率受光照强度、温度和co2浓度等影响，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，可在图乙中相应画出。题组二其他因素对光合速率的影响3.如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线、分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图判断不正确的是()a.在水分充足时桑叶没能出现“午休”现象b.曲线双峰形成与光照强度的变化有关c.导致曲线日变化的主要因素是土壤含水量d.适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度答案c解析曲线为降雨后第2天(水分充足)测得的数据，曲线没有出现“午休”现象，a项正确；曲线和曲线分别是降雨后第8天和第15天测得的数据，此时土壤含水量减少，并都出现“午休”现象，即中午温度高，为降低蒸腾作用，气孔关闭，导致这种曲线变化的主要因素是光照强度，b项正确，c项错误；根据曲线可知，适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度，d项正确。4.(2014四川，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()a.与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响b.与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大c.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率d.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作答案d解析a项，当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。b项，由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。c项，由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。d项，由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时的。5.(2013北京，29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的co2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图所示：(1)光合作用暗反应利用光反应产生的atp和_，在_中将co2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_。本实验中对照组(空白对照组)植株的co2固定速率相对值是_。(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中_增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，_降低，进而在叶片中积累。(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会_光合作用。(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测_叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是_，则支持上述推测。答案(1)h叶绿体基质(2)降低28(3)淀粉和蔗糖含量输出量(4)抑制(5)未遮光光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，光合速率(co2固定速率相对值)增大解析(1)光合作用光反应可为暗反应提供h和atp，并在叶绿体基质中将co2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1信息知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片固定co2能力明显降低；对照组(未摘除棉铃)植株co2固定速率的相对值应为“去除棉铃百分率为0”时的co2固定值即“28”。(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖含量增加；由题干信息知叶片光合产物“被运到棉铃中被利用”，故除去棉铃后，叶片光合产物输出量降低，从而导致相应产物在叶片中积累。(4)综合图1、图2相关信息可知，叶片中光合产物积累将明显降低co2固定速率，即抑制光合作用。(5)该验证实验中，去除植株上的棉铃，使“遮光叶片成为需要光合产物输入的器官”，则未遮光叶片光合作用产物会不断转运至遮光叶片中，从而导致未遮光叶片中蔗糖和淀粉含量下降，进而解除产物积累对光合速率的抑制，因此，通过检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，倘若与只去除棉铃植株的叶片相比，检测结果为co2固定速率相对值增大，则可支持相关推测。1.多因子对光合速率影响的分析p点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。2.关于环境因素影响光合作用强度的两点提醒(1)温度改变对光合作用强度的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)co2浓度对光合作用强度的影响：co2浓度很低时，光合作用不能进行，但co2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用强度。考点二光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用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有机物被分解成无机物能量变化光能稳定的化学能稳定的化学能热能、atp中活跃的化学能实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所主要是叶绿体细胞质基质和线粒体条件只在光下进行时刻都能进行2.光合作用与有氧呼吸的联系(1)物质方面c：co2c6h12o6c3h4o3co2o：h2oo2h2oh：h2ohc6h12o6hh2o(2)能量方面光能atp中活跃的化学能c6h12o6中稳定的化学能3.在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光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释放量细胞呼吸消耗的o2量。光合作用固定的co2量实测的co2吸收量细胞呼吸释放的co2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。诊断与思考1.判断下列说法的正误(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()(2)co2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()2.探究光合作用与有氧呼吸过程中h和atp的来源、去向项目光合作用有氧呼吸h来源h2o光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原c3用于第三阶段还原o2atp来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于c3还原供能用于各项生命活动(植物c3的还原除外)3.下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。图：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；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。4.叶绿体吸收co2的量属于真光合作用还是净光合作用？提示真光合作用。题组一光合作用与细胞呼吸的过程判断1.(2014天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()(ch2o)o2co2h2o能量a.过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行b.过程产生的能量全部储存在atp中c.过程产生的(ch2o)中的氧全部来自h2od.过程和中均能产生h，二者还原的物质不同答案d解析过程分别是有氧呼吸、光合作用。a项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程只发生在叶绿体中，而在原核细胞中，过程都发生在细胞质基质中。b项，过程通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至atp中。c项，过程产生的(ch2o)中的氧全部来自co2，而不是来自h2o，h2o中的氧在光反应过程中通过水的光解产生o2。d项，过程的第一、二阶段产生的h，用于第三阶段还原o2，生成h2o；过程通过光反应产生的h，用于暗反应还原c3，因此二者还原的物质不同。2.下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是()a.乙过程利用的atp是由甲和丙过程共同提供的b.乙中的atp用于固定二氧化碳和还原三碳化合物c.甲、丙中合成atp所需的能量来源不相同d.丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等答案c解析从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反应，丙是有氧呼吸，丁是atp的水解。有氧呼吸产生的atp不能用于光合作用的暗反应，a项错误；光反应过程中产生的atp用于还原三碳化合物，b项错误；光反应合成atp所需的能量来源于光能，而丙过程合成atp所需的能量来自有机物中的化学能，c项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，协助扩散需要载体蛋白但不消耗atp，d项错误。题组二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸3.如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是()a.a、b箭头表示的是o2进出细胞的过程b.e、f箭头表示的是co2进出细胞的过程c.以c18o2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18o的呼吸作用产物的主要去向是图中的dd.以ho作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18o的光合作用产物的主要去向是图中的b答案c解析a表示叶绿体吸收co2，b表示叶绿体释放o2，e表示线粒体吸收o2，f表示线粒体释放co2，c表示叶绿体产生的o2被线粒体利用，d表示线粒体产生的co2被叶绿体利用。以c18o2作原料进行光合作用，18o的转移途径为c18o2有机物c18o2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物c18o2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以ho作原料进行光合作用，18o全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。4.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是()a.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中b.图1中的h来自水，图2中的h来自丙酮酸c.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生atpd.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照答案c解析根据题图所示信息可判断，图1所示是叶绿体的类囊体薄膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，h来自水。图2所示是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段，h来自葡萄糖、丙酮酸和h2o。题组三总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算5.以测定的co2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()a.光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等b.光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多c.温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少d.其他条件不变，光照强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动答案a解析分析题意与图像可知，图中的虚线代表净光合作用，实线代表呼吸作用。在光照下，光合作用制造的有机物总量(真光合作用量)呼吸作用消耗的有机物量(呼吸量)有机物的净积累量(净光合作用量)，即某温度下图中实线所对应的量加上虚线所对应的量就是真光合作用量。读取图中20 、25 、30 、35 等温度下对应的co2的吸收量与释放量，根据上面的等式关系可以推断出：光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等；光照相同时间，在25 条件下植物积累的有机物的量最多；温度高于25 时，有机物的净积累量开始减少；两曲线的交点表示某温度时，有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，当其他条件不变，光照强度适当增强时，净光合作用量增大，两曲线的交点将向右上方移动。6.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点将下移答案a解析由题图可知，在a点该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，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，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。7.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为_，光合速率可表示为_。在1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度_(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度_(增强、减弱、不变)。(2)恒定在上述_ 温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了_ mg。答案(1)xy2x增强增强(2)1430解析(1)呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示，所以是x。净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是y2x。在1316 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。(2)单位时间的净光合作用的积累量是yx,10小时的积累量是10(yx)，再黑暗10小时，只有细胞呼吸，消耗的有机物的量是10x，经过10小时光照，10小时黑暗，剩余的有机物的量是10y，据此题图可知在14 时，增重最多，增加的量是30 mg。题组四光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动8.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ，如图表示30 时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 (原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()a.下移、右移、上移 b.下移、左移、下移c.上移、左移、上移 d.上移、右移、上移答案c解析图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ”可知，当温度从30 降到25 时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d点)时吸收的co2增多，d点上移。b点表示光合作用强度细胞呼吸强度，在25 时细胞呼吸作用强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等，即b点左移。9.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的co2净吸收速率与co2浓度的关系。下列分析正确的是()a.co2浓度大于a时，甲才能进行光合作用b.适当增加光照强度，a点将左移c.co2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等d.甲、乙光合作用强度随co2浓度的增大而不断增强答案b解析对于甲植物而言，a点时co2净吸收速率为0，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，故在a点之前，甲植物已经开始进行光合作用；适当增加光照强度，光合速率增大，a点将左移；co2浓度为b时，甲、乙的净光合作用强度相等，而总光合作用强度净光合作用强度呼吸作用强度，由图可知，甲的呼吸作用强度大于乙，故b点时，甲的总光合作用强度大于乙；在一定范围内随co2浓度的增大，甲、乙的光合作用强度增强，超过这一范围，随co2浓度的增大，光合作用强度不再增强。题组五以图、表、曲线为载体综合分析光合作用与细胞呼吸10.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内co2释放量和o2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是()a.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率b.图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的co2c.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生atp的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体d.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度答案b解析分析甲图可知，光照强度为b时，co2释放量和o2产生总量相等，都为3单位，细胞呼吸释放的co2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，a项错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，co2释放量即为呼吸速率，则光照强度为d时，o2产生总量为8单位，需要消耗的co2也为8单位，所以单位时间内需从外界吸收co2为2单位，b项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，c项错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，d项错误。11.将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化。结果如下表：组别1234温度()25272931暗处理后质量变化(mg)1231光照后与暗处理前质量变化(mg)3331分析表中数据可判定()a.光照的1 h时间内，第4组合成葡萄糖总量为2 mgb.光照的1 h时间内，第1、2、3组释放的氧气量相等c.光照的1 h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸强度d.呼吸酶的最适温度是29 答案c解析从表中数据可知，光照1 h，质量变化分别为4 mg、5 mg、6 mg、2 mg，可知光合速率均大于呼吸速率，每组释放的氧气量均不相等，每组合成的葡萄糖总量分别为5 mg、7 mg、9 mg、3 mg，a、b项错误，c项正确；暗处理1 h，其质量变化反映了呼吸强度，可知四组温度中29 是适宜温度，但由于实验组别少，不能确定最适温度，d项错误。题组六光合速率与呼吸速率的常用测定方法12.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的d中都放入_，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度等相同且适宜的环境中。30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的d中放入_。把甲、乙装置放在_。30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：实验30分钟后红墨水滴移动情况测定植物呼吸作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移1.5 cm乙装置右移0.5 cm测定植物净光合作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移4.5 cm乙装置右移0.5 cm(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，那么该植物的呼吸速率是_g/h；白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是_g(不考虑昼夜温差的影响)。答案(1)naoh溶液遮光(2)nahco3溶液，装置乙作为对照光照充足、温度等相同且适宜的环境中(3)左右(4)484解析要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用naoh溶液除去玻璃钟罩内的co2，植物进行呼吸作用消耗一定量的o2，释放等量的co2，而co2被naoh溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：充足的光照、一定浓度的co2(由nahco3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量co2，产生等量o2，而nahco3溶液可保证装置内co2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受o2释放量的影响，而不受co2气体减少量的影响。对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果。实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗o2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为1.50.52(g/半小时)；净光合速率为4.50.54(g/半小时)，白天光照15 h的净光合作用量是(42)15120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是15 h的光合作用实际生产量减去24 h的呼吸作用消耗量，等同于15 h的净光合作用量减去9 h的呼吸作用消耗量，即1204984(g)。13.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为a，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为b，丙装置内圆片干重为c。下列叙述正确的是()a.ca为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率b.cb为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率c.ab为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率d.实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定答案c解析ca为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；cb为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；ab为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着o2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。14.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的场所是线粒体内膜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1.1 mg答案b解析本实验中氧气含量甲瓶丙瓶1.1 mg，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸量，乙瓶甲瓶0.7 mg，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量1.1 mg0.7 mg1.8 mg，b正确，d错误。丙瓶中浮游植物的细胞产生h的场所有细胞质基质、线粒体基质，a错误。一昼夜后，乙瓶水样中的co2含量下降，因此其ph上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，co2含量上升，ph下降，乙瓶水样的ph比丙瓶的高，c错误。1.净光合速率和总光合速率的判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，co2吸收值为0，则该曲线表示总(真)光合速率，若co2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。(3)有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真)光合速率。2.光合作用与细胞呼吸相关计算的两种妙法(1)“半叶法”测光合作用有机物的生产量例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(a)遮光，另一部分(b)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在a、b的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为ma、mb，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。若mmbma，则m表示b叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。(2)“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，其中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：规律：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。规律：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。3.光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动co2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中co2(或光)补偿点b是曲线与横轴的交点，co2(或光)饱和点c则是最大光合速率对应的co2浓度(或光照强度)，位于横轴上。(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，co2(或光)补偿点b应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，co2(或光)补偿点b应右移，反之左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，co2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。4.利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率(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滴右移的距离表示植物的o2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(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。知识网络答题语句网络构建要语强记1.光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物h和atp的数量多少会影响暗反应的速率。2.温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。3.co2浓度：是暗反应的原料，co2浓度高低直接影响光合速率。4.矿质元素：直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是atp的组成成分。5.光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。探究高考明确考向1.(2014安徽，29)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率_。与对照组相比，_光处理组的叶肉细胞对co2的利用率高，据图分析，其原因是_。(2)叶肉细胞间隙co2至少需要跨_层磷脂双分子层才能到达co2固定的部位。(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mgg1、3.9 mgg1和4.1 mgg1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是_。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，co2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定解析(1)由图分析可知，30 d幼苗的co2吸收量和气孔导度都比15 d幼苗大，说明30 d幼苗的叶片光合作用强度比15 d幼苗大，净光合速率高。与自然光相比，蓝光组气孔导度大，co2供应充分，暗反应加快，叶肉细胞对co2的利用率高。(2)co2固定的部位是叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的co2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜和内膜(共3层膜，即3层磷脂双分子层)才能到达co2固定的部位。(3)30 d幼苗的叶片叶绿素含量在红光处理组的3个重复实验数据的差异是由实验误差造成的，为了减小误差，提高该组数据的可信度，可以随机取样进行重复测定，并取平均值作为实验的最终结果。2.(2015江苏，27)为了研究2个新育品种p1、p2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积_的释放量。(2)光合作用过程中，co2与c5结合生成_，消耗的c5由_经过一系列反应再生。(3)由图可知，p1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的_；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的_。(4)栽培以后，p2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是_。答案(1)光照强度、co2 浓度o2(2)c3c3(3)h和atp参与光合作用的酶(4)p2光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少解析(1)净光合速率可采用叶龄一致的叶片，在光照强度、co2浓度相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积o2的释放量或干物质的增加量或密闭条件下co2 的消耗量。 (2)暗反应过程中co2被c5固定生成c3，消耗的c5由c3经过还原再生。(3)p1的叶片光合作用能力最强，主要原因有其叶绿素含量较高，光反应强；参与光合作用的酶含量高，利于暗反应的进行。 (4)p2植株干重显著大于对照组，籽实产量不高，最可能的生理原因是光合作用产物更多地积累在茎秆等营养器官，向籽实运输的少。 3.(2014江苏，31)为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(pn)。 图 1 为光合放氧测定装置的示意图；图 2 是不同 nahco3浓度(ph 8.5,25 )条件下测得的pn曲线图。 请回答下列问题：(1)通过变换图1中光源，可研究_、_对光合作用的影响。(2)在测定不同光照对pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与pn的关系_(填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”)。(3)由于弱碱性的藻培养液中游离co2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(ca)分解水中的hco获得co2。图2中达到最大pn值的最低nahco3 浓度为_；在更高nahco3浓度下，pn不再增加的主要原因有_、_。(4)培养基中的hco与co之间的离子平衡与ph有关，碱性条件下ph越高，hco越少，co越多，而co几乎不能被该藻利用。 在测定不同ph(7.010.0)对光合作用的影响时，导致pn发生变化的因素有_、_。答案(1)光强光质(2)难以确定(3)120 mgl1达到了co2饱和点ca量有限(4)co2(或hco)供应量不同ca(细胞)活性变化解析(1)可调光源可通过调节改变光照强度、光质(光的波长)等，因此可用来研究光照强度和光质对光合作用的影响。(2)本实验中温度属于无关变量，应保持相同且适宜。温度过高或过低都会影响酶的活性，从而影响光合作用，导致难以确定光照对pn的影响。(3)由图可以看出，达到最大pn值的最低nahco3浓度为120 mgl1，在更高nahco3浓度下pn值不再增加，可能是由于达到了co2饱和点，或者是胞内的ca量有限，不能分解水中的hco获得co2。(4)根据题中信息分析，ph在7.010.0时，一方面会影响hco分解产生co2，从而影响pn；另一方面ph也会影响细胞中ca的活性，从而影响pn。4.(2013浙江，30)为研究某植物对盐的耐受性，进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验，结果见下表。盐浓度(mmoll1)最大光合速率(molco2m2s1)呼吸速率(molco2m2s1)根相对电导率(%)0(对照)31.651.4427.210036.591.3726.950031.751.5933.190014.452.6371.3注：相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比，可反映细胞膜受损程度。请据表分析回答：(1)表中最大光合速率所对应的最小光照强度称为_。与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，该植物积累有机物的量_，原因是co2被还原成_的量减少，最大光合速率下降；而且有机物分解增加，_上升。(2)与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，根细胞膜受损，电解质外渗，使测定的_升高。同时，根细胞周围盐浓度增高，细胞会因_作用失水，造成植物萎蔫。(3)高盐浓度条件下，细胞失水导致叶片中的_增加，使气孔关闭，从而减少水分的散失。答案(1)光饱和点减少三碳糖呼吸速率(2)根相对电导率渗透(3)脱落酸解析(1)光照强度为植物光合作用的影响因素之一。一定范围内，随着光照强度增大，光合速率逐渐变大；达到某一光照强度后，光合速率不再发生变化，此时对应的最小光照强度我们称之为光饱和点。分析表格中数据，低盐(100 mmoll1)时，最大光合速率为36.59 mol co2m2s1，而呼吸速率为1.37 mol co2m2s1；对照组的最大光合速率为31.65 mol co2m2s1，而呼吸速率为1.44 mol co2m2s1；而高盐浓度(900 mmoll1)时，最大光合速率为14.45 mol co2m2s1，而呼吸速率为2.63 mol co2m2s1；所以高盐浓度条件下，该植物积累的有机物的量减少。从有机物的合成和分解两方面进一步分析原因，因为植物吸收的co2减