资源简介

解密08 光合作用和呼吸作用的联系及应用
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
光合作用的影响因素及应用
1．掌握光合作用的影响因素及应用
2．理解光合作用和细胞呼吸的关系
3．掌握测定净光合速率的方法及有关曲线的意义
2017新课标I·30
2017江苏卷·29
2016·高考全国卷Ⅱ·31
★★★★★
光合作用和细胞呼吸的关系
★★★★★
测定净光合速率的方法及有机物变化曲线分析
★★★★☆
考点1 光合作用的影响因素及应用
1．内部因素
（1）与植物自身的遗传特性有关，如阴生植物和阳生植物，如图1所示。
（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。
2．外界因素对光合速率的影响
（1）单因素对光合速率的影响
因素
图像及原理分析
关键点及线段
应用
光照强度
光照强度通过影响光反应速率，影响ATP及[H]的产生速率，进而影响暗反应速率
①A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点；
②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加；
③C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化；
④阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示
间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置等都是这一原理的具体运用
温度
温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率（主要是暗反应）
①B点对应的温度为最适生长温度；
②AB段，随温度升高光合作用速率升高；
③BC段，随温度升高光合作用速率降低
①冬天利用温室大棚提高温度，促进植物生长；②温室中，增加昼夜温差，减少夜晚有机物的消耗，有利于有机物的积累
CO2浓度、矿质离子浓度
CO2浓度影响暗反应中CO2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成
①AB段，随CO2浓度或矿质离子浓度的增加光合作用速率升高；
②B点后，随CO2浓度的增加光合作用速率不再升高；
③B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降（细胞失水）
①增加大田中的空气流动，以增加CO2浓度；
②温室中可使用CO2发生器，以增加CO2浓度；
③合理施肥，补充土壤中的矿质元素
绿叶的面积
叶面积指数＝叶片总面积/土地面积通过影响光合作用强度及细胞呼吸强度来影响干物质的积累。图中阴影部分面积即干物质的积累量
①OB段，随叶面积指数的不断增大，进行光合作用的叶片面积也在增加，总光合作用速率增加；
②BA段，随叶面积指数的不断增大，叶片重叠较严重，进行光合作用的叶片面积基本不再增加，总光合作用速率几乎不增加；
③OA段，随叶面积指数的增大，进行细胞呼吸的叶片面积增加，总呼吸速率增加
适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长
（2）多因素对光合速率的影响
图像
含义
P点时，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
应用
温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率
调研1 玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植玉米称为单作。玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。如图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的玉米吸收CO2的速率（假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。请分析回答下列问题：21教育名师原创作品
（1）光照强度为a时，间作和单作光合速率无明显差别，导致该现象的主要原因是_______________。
（2）光照强度为c时，间作的光合速率比单作高，从环境角度分析，间作时对________和________的利用优于单作。
（3）光照强度为b时，单作玉米的叶绿体固定CO2的速率为________μmol·m－2·s－1。
（4）光照强度为d时，玉米间作时叶肉细胞中产生的[H]和ATP的量比单作时________（填“多”“少”或“相等”）。
【答案】（1）光照强度低（弱）
（2）CO2 光能（或答“光照”）
（3）15
（4）多
调研2 科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。据图回答下列问题：
（1）光照强度为a时，限制光合作用的环境因素主要是________，其直接影响是使光合作用产生的________和ATP过少，进一步限制了光合作用下一反应阶段中________过程速率。
（2）光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ、曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因分别是________和________不同。
（3）根据上述已有条件，在光照强度为c时，________（填“能”或“不能”）确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ哪种条件下人们获得的光合产物较多。
【答案】（1）光照强度 [H] C3还原
（2）温度 CO2浓度
（3）不能
考点2 光合作用与细胞呼吸的关系
1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源与去路
项目
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为还原剂用于暗反应阶段中C3的还原
有氧呼吸
第一、第二阶段产生
用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放出大量的能量
ATP
光合作用
光反应阶段合成ATP，所需能量来自色素吸收的太阳能
用于暗反应阶段C3的还原，以稳定的化学能的形式储存于有机物中
有氧呼吸
第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解
作为能量“通货”，用于各项生命活动
2．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。21教育网
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。21·cn·jy·com
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。
②根据关键词判定
检测指标
呼吸速率
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
3．光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（A点）。
（2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
（3）各点（段）的光合作用和呼吸作用分析
曲线对应点
细胞生理活动
ATP产生场所
植物组织外观表现
图示
A点
只进行细胞呼吸，不进行光合作用
胞质基质和线粒体
从外界吸收O2，向外界排出CO2
AB段（不含A、B点）
呼吸量>光合量
细胞质基质、线粒体、叶绿体
从外界吸收O2，向外界排出CO2
B点
光合量＝呼吸量
与外界不发生气体交换
B点之后
光合量>呼吸量
从外界吸收CO2，向外界释放O2——此时植物可更新空气
【易混易错】
光合与呼吸曲线分析的2个易错点
（1）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。如下图中n值为净光合速率（虚线表示），n值＝总光合速率－呼吸速率。21世纪教育网版权所有
（2）解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息
①光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。
②光照下吸收CO2量应为净光合量。
③光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。www.21-cn-jy.com
调研1 下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是
A．CO2合成葡萄糖的过程发生在叶绿体中，葡萄糖分解成CO2的过程发生在线粒体中
B．叶绿体在白天进行ATP的合成，在夜晚进行ATP的水解
C．ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中仅随水的生成而产生
D．白天细胞光合作用消耗的ATP大于其呼吸作用产生的ATP
【答案】D
【解析】选项A，CO2合成葡萄糖的过程发生在叶绿体中，而葡萄糖分解成CO2的过程发生在细胞质基质和线粒体中。选项B，叶绿体中ATP的合成和水解都发生在白天。选项C，ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中不只随水的生成而产生，有氧呼吸第二步也有ATP生成。选项D，白天细胞光合作用消耗的ATP全部用于产生有机物，而有机物并不全部用于有氧呼吸分解，其呼吸作用产生的能量也只有部分用于产生ATP，所以白天细胞光合作用消耗的ATP大于其呼吸作用产生的ATP。
调研2 光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，图甲表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间的关系。图乙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的光合作用速率和呼吸作用速率的影响，图中实线表示实际光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。据图分析回答下列问题：

（1）图甲中，①～⑤过程（仅考虑有氧条件）中能使ADP含量减少的过程是________（写标号），②过程中发生的能量变化是________，④过程可发生在植物细胞的________中。
（2）分析图乙可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与________作用有关的酶对高温更为敏感；在光合作用和呼吸作用过程中，有关酶的作用机理是______________。
（3）若昼夜不停地光照，图乙植物生长的最适宜温度约是________；若温度保持在25 ℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物________（填“能”或“不能”）正常生长；若该植物在密闭环境中，温度为40 ℃时，体内最可能积累________。
【答案】（1）①③④ （ATP中）活跃的化学能转化为（葡萄糖或有机物中）稳定的化学能
线粒体
（2）光合 降低化学反应的活化能
（3）30 ℃ 能 酒精
【解析】（1）图示①②③④⑤分别为光合作用光反应阶段、暗反应阶段的还原反应、有氧呼吸的第一阶段、有氧呼吸的第二阶段、暗反应阶段中二氧化碳的固定，其中①③④过程产生ATP，消耗ADP，ADP含量减少。光合作用暗反应阶段的还原反应消耗光反应阶段产生的ATP和[H]，生成有机物，将（ATP中）活跃的化学能转化为（葡萄糖或有机物中）稳定的化学能。植物细胞中有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中。（2）温度超过50 ℃时，光合作用速率降为0，呼吸作用还可进行，说明与光合作用有关的酶对温度较为敏感。（3）有机物积累量＝光合作用制造的有机物量－呼吸作用消耗的有机物量，二者差值越大，单位时间积累的有机物越多，植物生长越快，由图可以直接看出，30 ℃时植物积累的有机物最多，生长最快。在25 ℃条件下，进行12小时光照，光合作用吸收的二氧化碳量为6×12＝72；呼吸作用进行了24小时，释放的二氧化碳量为2×24＝48，光合作用制造的有机物的量大于呼吸作用消耗的有机物的量，该植物能够正常生长。温度为40 ℃时，由于呼吸作用强度大于光合作用强度，呼吸作用过程中消耗的氧气量多于光合作用过程中产生的氧气量，密闭容器中的氧气浓度逐渐降低，该植物会由于氧气供应不足而进行无氧呼吸积累酒精。
考点3 测定净光合速率的方法及有机物变化曲线分析
1．测定净光合速率的方法
（1）NaHCO3溶液作用：烧杯中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
（2）植物净光合速率测定指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即表示净光合速率。
（3）条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。
【易混易错】
测定光合速率实验的3个易混易错点
（1）注意变量的控制手段。如光照强度的大小可用不同功率的灯泡（或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同）进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。
（2）不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验，而应该用一系列装置进行相互对照。
（3）无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度”值。
【方法技巧】
（1）上图测得的净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率。
（2）光补偿点和光饱和点
①植物光合作用所利用的CO2与该温度条件下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光照强度称为光补偿点。如图B点。
②当光照强度增加到一定值后，植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加或增加很少时，这一光照强度就称为光饱和点。如图C点。
（3）补偿点和饱和点并不是固定不变的
①若呼吸速率增加，CO2（光）补偿点应右移，反之应左移。
②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2（光）补偿点应右移，反之应左移。
③与阳生植物相比，阴生植物CO2（光）补偿点和饱和点都相应向左移动。
2．有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜CO2含量的变化曲线
I．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。
II．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I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。21·世纪*教育网
调研1 初春时节，实验人员将图甲、图乙两个装置置于室外自然环境中，恒温箱内的温度恒定且适宜。用二氧化碳浓度探测仪检测玻璃箱中24 h内的二氧化碳浓度变化情况，分析数据后绘制出图1、图2两条曲线。据图回答下列问题：
（1）图1中的曲线是根据图__________装置测得的数据绘制成的。为了使装置中的植物在24 h内的有机物净积累量最大，应该怎样调节保温玻璃箱内的温度？_______________________________。
（2）从有机物净积累量的大小来看，图1中的a时与图2中的________时对应的植物生理状态相同。
（3）实验过程中，8～16时两实验装置的温度相同且恒定。若图2中的曲线是根据图甲装置的实验数据绘制的，则12～16时这段时间内，导致光合作用速率下降的主要原因有_________________。
【答案】（1）甲 降低晚上的温度
（2）8、16
（3）光照强度、二氧化碳浓度
调研2 某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如图所示。据图回答：
（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是________（写出两种）。
（2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。一昼夜内有机物积累最多的点是________。B点产生ATP的场所有___________________________________________。
（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克）。则b与a的差值所代表的是________________________。请写出导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式__________________________________。
（4）在一定的条件下，可用图丁所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是________，自变量是________。
【答案】（1）光照强度、CO2浓度
（2）F 细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
（4）单位时间内上浮叶片的数量 光照强度（烧杯与台灯之间的距离）
【解析】（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点种植密度过大，限制单株光合强度的外界因素是光照强度、CO2浓度、矿质营养等。（2）一昼夜内有机物积累最多的点是F，经过白天的光合作用，在此时光合作用和呼吸作用又相等，该点有机物积累最多，B点产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克）。则b与a的差值所代表的是12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。（4）在一定的条件下，可用丁图所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是单位时间内上浮叶片的数量，自变量是光照强度或烧杯与台灯之间的距离。
1．为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括
A．增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积
B．提高温室中CO2浓度，以提高光合作用效率
C．适当增加光照时间，提高光能利用率
D．制作温室的薄膜改成绿色
【答案】D
2．某同学为研究某池塘（溶氧充足）中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸，设计了黑白瓶实验：取三个大小相同、体积适宜的透明玻璃瓶，标号1、2、3，其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。用三个瓶子在池塘2米深的相同位置取满水，测3号瓶的溶氧量，记为a。然后将1、2号瓶放回取水处，24 h后取出，测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。下列表述不正确的是【来源：21cnj*y.co*m】
A．c－a可用来表示该处植物24 h的光合作用净值
B．c－b可用来表示该处植物24 h的光合作用总值
C．如果没有3号瓶，不能测出该处生物24 h内呼吸作用氧气的消耗量
D．如果没有3号瓶，也可以计算出该处植物24 h内光合作用产生的氧气量
【答案】C
【解析】由题意知，a－b为该处生物呼吸作用消耗量，c－a为该处植物净光合作用的氧气积累量，则总光合作用值＝净光合作用值＋呼吸作用值＝c－a＋a－b＝c－b，因此A、B正确。如果没有3号瓶，也可以测出该处生物24 h内光合作用产生的氧气量和呼吸作用消耗的氧气量，先测量1、2号瓶刚取出时的溶氧量，然后再测量24 h后1、2号瓶中的溶氧量，那么1号瓶溶氧量的差值就是呼吸作用消耗的氧气量，2号瓶溶氧量的差值是光合作用净产氧量，两者相加为该处生物总光合作用产生的氧气量。
3．图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化，而图乙表示棚内植株在b点时，消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比（体积比），其中正确的是21*cnjy*com
【答案】B
4．以CO2的吸收量与释放量为指标，研究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响（其余实验条件均适宜），结果见表。下列对该表数据分析正确的是
温度（ ℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2（mg/h）
1．00
1．75
2．50
3．25
3．75
3．50
3．00
黑暗下释放CO2（mg/h）
0．50
0．75
1．00
1．50
2．25
3．00
3．50
A．昼夜不停地光照，温度在35 ℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30 ℃
C．在恒温条件下，每天光照、黑暗各12小时，20 ℃时该植物积累的有机物最多
D．每天光照、黑暗各12小时，在35 ℃、5 ℃的昼夜温差下，该植物积累的有机物最多
【答案】C
【解析】第一行数据是光照下吸收二氧化碳，表示的是净光合速率，第二行表示的是呼吸速率。因此昼夜光照时，植物在5～35 ℃温度下均有有机物积累，可以正常生长，A错误；最适宜温度是25 ℃（有机物积累量最多），B错误；计算积累量就是光照时的积累量减去黑暗时的呼吸量，每天交替光照、黑暗12 h，则20 ℃有机物积累最多，C正确。2-1-c-n-j-y
5．某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是
A．a B．b
C．c D．d
【答案】A
6．某研究小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48 h测定室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），下列叙述错误的是21*cnjy*com
A．前24 h和后24 h该植物积累的有机物量相同
B．48 h时植物体内有机物总量增加
C．图中光合作用强度等于呼吸作用强度的点有4个
D．21～27 h的时间段叶肉细胞中产生的[H]来自细胞呼吸
【答案】A
【解析】分析题图可知，前24 h和后24 h相比，前者室内的二氧化碳浓度高，所以前者积累的有机物比后者少，A错误；48时与0时相比，室内二氧化碳浓度减小，说明植物体内有机物总量增加，B正确；图中植物呼吸速率与光合速率相等是室内CO2浓度的最高点和最低点，即6时、18时、30时、42时，图中共有4个，C正确；21～27 h的时间段叶肉细胞中二氧化碳的吸收速率是负值，且保持不变，说明植物只进行呼吸作用，所以产生的[H]来自细胞呼吸，D正确。【版权所有：21教育】
7．如图a、b分别表示两种植物在其他条件均适宜的情况下，光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的研究情况。下列有关叙述不正确的是
A．该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变
B．两图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率
C．图b代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中
D．植物处于图中CP所示光照强度时，叶肉细胞消耗的O2大多需经过5层生物膜
【答案】A
8．如图表示某绿色植物在夏季晴朗的一天中CO2吸收速率的变化，下列有关叙述正确的是
A．曲线a～b段上升的主要原因是温度不断升高，使光合作用增强
B．曲线b～c段下降的原因是光反应所需的水分不足
C．曲线d～f段下降的原因是呼吸作用不断加强
D．曲线上a、e点，光合作用的强度与呼吸作用的强度相等
【答案】D
【解析】由图可知，曲线a～b段上升的主要原因是光照强度不断增强，使光合作用增强，A项错误。曲线b～c段下降的原因是光照过强，植物气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用强度下降，B项错误。曲线d～f段下降的原因是光照强度下降，光合作用强度下降，C项错误。曲线上a、e点CO2吸收速率为0，即光合作用消耗CO2的速率与呼吸作用产生CO2的速率相等，D项正确。
9．某科研小组在25 ℃条件下对植物甲和植物乙叶肉细胞的光合作用特性进行了研究，结果如图所示。
（1）图中A点条件下植物甲叶肉细胞产生ATP的细胞器有____________，B点条件下植物乙叶肉细胞进行光合作用消耗CO2的速率为________。【出处：21教育名师】
（2）在本实验条件下，植物甲叶肉细胞的最大净光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）植物乙的最大净光合速率。在无光条件下植物________（填“甲”或“乙”）的干重减少得更快。
（3）另有研究发现沙尘天气会影响这两种植物的生长，分析认为：首先沙尘天气遮挡阳光直接影响光合作用的________阶段；其次沙尘堵塞植物叶气孔，影响光合作用的________阶段。
【答案】（1）叶绿体和线粒体 10 μmol·m－2·s－1
（2）大于 乙
（3）光反应 暗反应
10．据图回答与光合作用有关的问题：
（1）图一表示某绿色植物细胞内部代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①～⑤代表不同的物质。①在b内参与的反应是有氧呼吸的第________阶段，②在a内变为④需要外界条件________，该细胞吸收K＋，需要________。
（2）图二中，甲表示该植物在夏季某晴天光合速率与光照强度的关系，乙表示将一株该植物放在密闭的玻璃罩内，然后将整个装置置于室外与图甲相同的条件下培养一昼夜过程中该玻璃罩内CO2浓度的变化曲线（假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同）。
①在温度和土壤条件适宜的情况下，当L<光照强度②图乙中F点对应于图甲中的________点。假如F点和B点时的温度相等，那么F点与B点时的光合作用强度________。
③根据图乙，判断该植物24时比0时有机物量________（填“增加”或“减少”）。
【答案】（1）二 光照 载体和ATP
（2）①CO2浓度 M点以后 ②K 相等 ③增加
【解析】（1）分析图一可知，该图表示细胞内光合作用与呼吸作用的联系，结构a为叶绿体，结构b为线粒体。①在b内参与的反应是有氧呼吸的第二阶段。②在a内变为④需要的外界条件是光照，细胞吸收K＋是主动运输，需要载体和ATP提供能量。（2）①在温度和土壤条件适宜的情况下，当L<光照强度11．（2017新课标I·30）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：
（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。
（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_________________。
【答案】（1）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低 大于0
（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加
【名师点睛】本题考查CO2浓度对不同植物的光合作用影响和氧气对有氧呼吸的影响，要求考生能正确把握题干中信息，二氧化碳补偿点的理解及影响光合作用的因素，植物无氧呼吸产物及影响有氧呼吸的因素是解题的关键。本题如绘图看更一目了然。如图
12．（2017江苏卷·29）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：
（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_____________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_____________。
（2）图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中_____________的干扰。
（3）图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度，果肉放氧速率的变化是_____________ （填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）。
（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________；若在20 min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____________ （填序号：①C5；②ATP；③[H]；④C3），可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________ （填“正值”、“负值”或“零”）。
【答案】（1）CaCO3 光合色素溶解在乙醇中
（2）光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度 溶解氧
（3）提供CO2 增大后稳定
（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等 ①②③ 负值
【解析】（1）CaCO3能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素溶解在乙醇中，则果肉薄片长时间浸泡在乙醇中，果肉薄片会变成白色。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度。反应液中氧气浓度属于因变量，则测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。（3）NaHCO3为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉细胞的光合作用会逐渐增强，但由于光照强度、温度等因素的限制，果肉细胞的光合速率最终趋于稳定。（4）15~20 min曲线的斜率几乎不变，说明光合放氧的速率不变，即反应液中O2浓度不变，说明此时光合产氧量与呼吸耗氧量相等。若在 20 min 后突然停止光照，则光反应减弱，短时间内叶绿体中[H]和ATP含量减少，C3的还原减弱，而CO2固定正常进行，则短时间内叶绿体中C5含量减少。由于20 min后停止光照，则光合作用逐渐减弱直至停止，而呼吸作用正常进行，反应液中O2含量减少，曲线的斜率为负值。
【名师点睛】本题主要考查光合作用和呼吸作用的相关知识，要求学生理解光合作用和呼吸作用的过程，理解曲线图的含义，同时理解环境因素变化对光合作用的影响。
13．（2016·高考全国卷Ⅱ·31）BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离（cm）
20
遮光*
100
80
60
40
20
50 min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是________（填“可靠的”或“不可靠的”）。21cnjy.com
（2）表中X代表的颜色应为_____（填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”），判断依据是_____________________。2·1·c·n·j·y
（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_________________________。
【答案】（1）不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的
（2）黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管
（3）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等
【解析】本题考查光照强度对光合速率的影响，用BTB（溴麝香草酚蓝）指示CO2浓度。（1）题中距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管没有水草，为空白对照组；2号试管遮光，其内水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在不同强度的光照条件下，光合作用强度与呼吸作用强度的差值大小引起各试管颜色的变化。若1号试管的溶液是蓝色，说明光照能导致CO2减少，那么，2至7号试管颜色的变化并不全是光合作用和呼吸作用所致，实验结果并不可靠。（2）2号试管在遮光条件下，水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，50 min后试管内CO2较多，溶液颜色应为黄色。判断的依据是2号试管与3号试管只有一个自变量（是否遮光），2号试管比3号试管CO2多，所以溶液颜色为黄色。（3）5号试管溶液颜色在照光前后没有变化，说明CO2浓度不变，因此推测水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量。

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