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第11講　提升課——影響光合作用的因素分析及題型突破 　影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ) 　影響光合作用的因素 1．單因子 因素 原理 圖像 應(yīng)用 光照強(qiáng)度 影響光反應(yīng)階段，制約ATP及[H]的產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反應(yīng) 溫室大棚內(nèi)適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以提高光合速率 二氧化碳濃度 影響暗反應(yīng)階段，制約C3的生成 ①大田中增加空氣流動(dòng)，以增加CO2濃度，如“正其行，通其風(fēng)”； ②溫室中可增施有機(jī)肥，以增大CO2濃度 溫度 通過(guò)影響酶活性進(jìn)而影響光合作用(主要制約暗反應(yīng)) ①大田中適時(shí)播種； ②溫室中，增加晝夜溫差，保證植物有機(jī)物的積累 必需礦質(zhì)元素 通過(guò)構(gòu)成與光合作用相關(guān)的化合物對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接影響，如K＋可影響光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和積累 ①合理施肥，提高光合作用速率； ②施用的有機(jī)肥，被微生物分解后既可補(bǔ)充CO2又可提供各種礦質(zhì)元素 2．多因子 圖像 含義 P點(diǎn)前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高；Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中所標(biāo)示出的其他因子 應(yīng)用 溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充CO2，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率 命題1　考查光照強(qiáng)度的影響 1．(2016高考全國(guó)卷乙，30)為了探究生長(zhǎng)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(zhǎng)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?wèn)題： (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__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度低于a時(shí)，甲組植物的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而增大，因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)b光照強(qiáng)度下，甲組植物的光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度的增大而增大，說(shuō)明此時(shí)限制光合作用的因素不是光照強(qiáng)度，應(yīng)是CO2濃度或溫度，因此要提高甲組的光合作用強(qiáng)度，可以考慮的措施是適當(dāng)提高CO2濃度。(3)由題圖可知，經(jīng)處理后乙組的最大光合速率明顯低于甲組，若是由遺傳物質(zhì)改變?cè)斐傻?，則可遺傳給子代，即子代在甲組條件下光合速率低于甲組，若是由低光照引起的，遺傳物質(zhì)不變，則子代在甲組條件下光合速率應(yīng)與甲組相同。當(dāng)把乙組植株產(chǎn)生的種子種植在與甲組相同的條件下時(shí)，其光合作用曲線與甲組的相同，說(shuō)明乙組光合作用強(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)斐傻摹? 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? 外界因素對(duì)光合作用影響的實(shí)質(zhì) 影響因素 產(chǎn)生的影響 影響過(guò)程 光照強(qiáng)度 影響水的光解產(chǎn)生[H]，影響ATP的形成 主要是光反應(yīng)階段 CO2濃度 影響C3的合成 主要是暗反應(yīng)階段 溫度 影響光合作用酶的活性 命題2　考查CO2的影響 2．(2017西安八校聯(lián)考)如圖所示，在最適溫度和光照強(qiáng)度下，測(cè)得甲、乙兩種植物的光合速率隨環(huán)境中CO2濃度的變化情況，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．植物乙比植物甲對(duì)CO2濃度變化更敏感 B．當(dāng)CO2吸收量為c時(shí)，植物甲與植物乙合成有機(jī)物的量相等 C．d點(diǎn)甲植物細(xì)胞內(nèi)的C3含量比b點(diǎn)高 D．適當(dāng)降低光照強(qiáng)度，b點(diǎn)將向右移動(dòng) 解析：選B。環(huán)境中CO2濃度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不變，因此植物乙對(duì)CO2濃度變化更敏感；當(dāng)CO2吸收量為c時(shí)，植物甲與植物乙的凈光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根據(jù)實(shí)際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有機(jī)物的量比植物乙多；CO2濃度由b點(diǎn)增加到d點(diǎn)時(shí)，甲植物細(xì)胞內(nèi)C3的合成量增加而消耗量不變，因此細(xì)胞內(nèi)C3的含量增加；圖中曲線是在最適的光照強(qiáng)度條件下測(cè)得的，因此光照強(qiáng)度減弱，CO2的吸收量降低，b點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，降低光照強(qiáng)度后，在較高濃度的CO2條件下才能使CO2吸收量與CO2釋放量相等，因此b點(diǎn)將右移。 命題3　考查溫度的影響 3．(2015高考海南卷，9)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢(shì)如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．植物甲和乙光合作用所需的能量都來(lái)自于太陽(yáng)能 B．葉溫在36～50 ℃時(shí)，植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C．葉溫為25 ℃時(shí)，植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的 D．葉溫為35 ℃時(shí)，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0 解析：選D。植物進(jìn)行光合作用所需能量均來(lái)自于太陽(yáng)能，A正確；葉溫在36～50 ℃時(shí)，植物甲的曲線在植物乙曲線上方，所以植物甲的凈光合速率比植物乙的高，B正確；葉溫為25 ℃時(shí)，植物甲和乙的曲線沒(méi)有相交，即二者的凈光合速率不同，C正確；葉溫為35 ℃時(shí)，甲、乙兩種植物的凈光合速率相同且大于零，所以這兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均大于0，D錯(cuò)誤。 命題4　考查水分的影響 4．(2017漳州模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜?，?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析不正確的是(　　) A．葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì) B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降 C．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)二氧化碳濃度下降引起的 解析：選C。圖甲中可以看出，隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率呈下降趨勢(shì)；比較圖甲和乙的實(shí)驗(yàn)組，圖甲中光合速率在第2天就開(kāi)始下降，而圖乙中葉綠素含量在第4天才開(kāi)始下降，因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；圖乙中，實(shí)驗(yàn)組2～4天中葉片葉綠素含量并沒(méi)有下降；2～4天中實(shí)驗(yàn)組的光合作用速率下降很 有可能是由于干旱，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致葉片中CO2濃度下降而引起的。 　考查多因素對(duì)光合速率影響 5．如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0．03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是(　　) A．與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量低 B．在y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度 解析：選D。在相同CO2濃度條件下，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，產(chǎn)生的[H]和ATP越多，消耗的C3越多，因此，與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量高。曲線Ⅰ表示在適宜溫度條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若再升高溫度，光合作用速率反而降低。x點(diǎn)時(shí)光合作用速率低的原因主要是光照強(qiáng)度較低，而不是葉綠素的含量低。z點(diǎn)以后再增強(qiáng)光照強(qiáng)度，光合作用速率不再增加，證明限制因素不是光照強(qiáng)度，由于CO2濃度僅為0．03%，制約z點(diǎn)的因素有可能是CO2濃度。 　光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1．光合作用與有氧呼吸過(guò)程中[H]和ATP的來(lái)源、去路的比較 比較項(xiàng)目 來(lái)源 去路 [H] 光合作用 光反應(yīng)中水的光解 作為暗反應(yīng)階段的還原劑，用于還原C3 有氧呼吸 第一階段、第二階段產(chǎn)生 用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水，同時(shí)釋放大量能量 ATP 光合 作用 在光反應(yīng)階段合成，其合成所需能量來(lái)自色素吸收、轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能 用于暗反應(yīng)階段C3還原，其中活躍的化學(xué)能以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲(chǔ)存在有機(jī)物中 有氧 呼吸 第一、二、三階段均產(chǎn)生，其中第三階段產(chǎn)生最多，其合成所需能量來(lái)自有機(jī)物的分解 水解釋放的能量直接用于除暗反應(yīng)以外的各項(xiàng)生命活動(dòng) 2．光合速率與呼吸速率的關(guān)系 (1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用，測(cè)得的數(shù)據(jù)為呼吸速率(A點(diǎn))。 (2)綠色組織在有光條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。 (3)總(真正)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 (4)各點(diǎn)(段)光合作用和呼吸作用分析 A點(diǎn)　　　　 AB段 B點(diǎn) B點(diǎn)后 ) 1．(2017湖北襄陽(yáng)四校高三聯(lián)考)如圖表示植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的過(guò)程簡(jiǎn)圖，其中a、b、c、d表示生理過(guò)程，甲、乙表示場(chǎng)所，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的[H]可以用于CO2的固定 B．用HO處理該植物一段時(shí)間后，a、b、c、d過(guò)程的產(chǎn)物都會(huì)出現(xiàn)18O C．c過(guò)程只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成 D．該植物用于葉肉細(xì)胞中載體蛋白合成的能量可來(lái)自于a、c、d 答案：B 2．如圖表示某種植物的葉肉細(xì)胞中的A、B兩種細(xì)胞器，及在這兩種細(xì)胞器中所進(jìn)行的生理活動(dòng)之間的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)的強(qiáng)度小于B細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)的強(qiáng)度 B．A、B兩種細(xì)胞器都能產(chǎn)生ATP，產(chǎn)生的ATP都從細(xì)胞器中運(yùn)出 C．圖示葉肉細(xì)胞中有有機(jī)物的積累，細(xì)胞能夠正常生長(zhǎng) D．改變光照強(qiáng)度一定會(huì)改變A細(xì)胞器中生理活動(dòng)的強(qiáng)度 解析：選C。從題圖來(lái)看，A是葉綠體，B是線粒體，B中產(chǎn)生的二氧化碳不能滿足A中光合作用的需要，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；A、B兩種細(xì)胞器都能產(chǎn)生ATP，線粒體中產(chǎn)生的ATP可運(yùn)出線粒體，參與需能的生命活動(dòng)，葉綠體中產(chǎn)生的ATP并不運(yùn)出葉綠體，而是在葉綠體內(nèi)部參與暗反應(yīng)；由于光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，因此圖示葉肉細(xì)胞中有有機(jī)物的積累，細(xì)胞能夠正常生長(zhǎng)；改變光照強(qiáng)度不一定會(huì)改變光合作用強(qiáng)度。 　光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算 1．表格分析 項(xiàng)目 表示方法 凈光合速率 CO2吸收量、O2釋放量、 C6H12O6積累量 真正光合速率 CO2固定量、O2產(chǎn)生量、 C6H12O6制造量 呼吸速率(遮光 條件下測(cè)得) CO2釋放量、O2吸收量、 C6H12O6消耗量 2．相關(guān)計(jì)算 植物的光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行時(shí)，存在如下關(guān)系： (1)光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量(葉綠體產(chǎn)氧量)＝實(shí)測(cè)植物氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量。 (2)光合作用實(shí)際CO2消耗量(葉綠體消耗CO2量)＝實(shí)測(cè)植物CO2消耗量＋細(xì)胞呼吸CO2釋放量。 (3)光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量(葡萄糖積累量)＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量(葉綠體產(chǎn)生或合成的葡萄糖量)－細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量。 1．(曲線類)(2017河南六市聯(lián)考)將某種綠色植物的葉片放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究其在10 ℃、20 ℃的溫度條件下，分別置于5 klx、10 klx光照和黑暗條件下的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度，結(jié)果如圖。據(jù)圖所作的推測(cè)中，正確的是(　　) A．該葉片在20 ℃、10 klx的光照下，每小時(shí)光合作用固定的CO2量約是8．25 mg B．該葉片在5 klx光照下，10 ℃時(shí)積累的有機(jī)物比20 ℃時(shí)少 C．該葉片在10 ℃、5 klx的光照下，每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是3 mg D．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，葉片的凈光合速率與溫度和光照強(qiáng)度均成正比 解析：選A。葉片在20 ℃、10 klx時(shí)，每小時(shí)光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2(44/32)＝8．25 mg；在5 klx光照強(qiáng)度下，10 ℃時(shí)積累的有機(jī)物比20 ℃時(shí)的多；在10 ℃、5 klx 的光照強(qiáng)度下每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的O2量是(6＋1)/2＝3．5 mg；凈光合速率與植物細(xì)胞的呼吸速率和真正光合速率有關(guān)，僅就圖中曲線而言，不能得出凈光合速率與溫度和光照強(qiáng)度的關(guān)系。 2．(表格類)在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測(cè)定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如表，以下有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度(klx) 光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度(klx) 光飽和時(shí)的CO2吸收速率(mg/100 cm2葉小時(shí)) 黑暗條件下CO2釋放速率(mg/100 cm2葉小時(shí)) A植物 1 3 11 5．5 B植物 3 9 30 15 A．與B植物相比，A植物是在弱光照條件下生長(zhǎng)的植物 B．當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)9 klx時(shí)，B植物光合速率不再增加，造成這種現(xiàn)象的原因可能是暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng) C．當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時(shí)，B植物的總光合速率是45 mg CO2/100 cm2葉小時(shí) D．當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，A植物與B植物固定CO2速率的差值為4 mg CO2/100 cm2葉小時(shí) 解析：選D。由表可知，光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度是植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，A植物的光補(bǔ)償點(diǎn)低，則A植物屬于弱光條件下生長(zhǎng)的植物。B植物光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度是9 klx，此時(shí)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不會(huì)限制暗反應(yīng)，則光照強(qiáng)度超過(guò)9 klx時(shí)，B植物光合速率不再增加的原因是暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)。光飽和時(shí)CO2吸收速率表示凈光合速率，黑暗條件下CO2釋放速率表示呼吸速率，總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，因此，當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時(shí)，B植物的總光合速率＝30＋15＝45(mg CO2/100 cm2葉小時(shí))。當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，對(duì)B植物來(lái)說(shuō)，此光照強(qiáng)度是光補(bǔ)償點(diǎn)，因此總光合速率＝呼吸速率＝15 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)，對(duì)A植物來(lái)說(shuō)，此光照強(qiáng)度是光飽和點(diǎn)，因此總光合速率＝11＋5．5＝16．5(mg CO2/100 cm2葉小時(shí))，因此差值為1．5 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)。 3．(柱形圖類)某實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對(duì)水綿光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖分析下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．據(jù)圖可知，水綿細(xì)胞呼吸作用的最適溫度為35 ℃ B．圖中水綿細(xì)胞積累有機(jī)物速率最大時(shí)的溫度是25 ℃ C．每天光照10小時(shí)，最有利于水綿生長(zhǎng)的溫度是25 ℃ D．在5 ℃時(shí)，水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的2倍 解析：選B。圖中縱坐標(biāo)表示光照下吸收CO2的量(即凈光合速率)或黑暗中釋放CO2的量(即呼吸速率)。由于沒(méi)有對(duì)高于35 ℃條件下水綿細(xì)胞的呼吸作用進(jìn)行研究，因此，不能說(shuō)明水綿細(xì)胞呼吸作用的最適溫度為35 ℃。水綿細(xì)胞積累有機(jī)物的速率是指凈光合速率，從圖中可以看出，在25 ℃時(shí)水綿細(xì)胞在光照下吸收CO2的量最高，即積累有機(jī)物的速率最大。每天光照10小時(shí)，最有利于水綿生長(zhǎng)的溫度應(yīng)是20 ℃，因?yàn)樵?0 ℃時(shí)，每天光照10小時(shí)，一晝夜水綿積累的有機(jī)物最多，為11．5 mg(3．2510－1．514＝11．5)(用CO2吸收量表示)。在5 ℃ 時(shí)，水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是1．5(用CO2吸收量表示)，消耗氧氣的速率是0．5(用CO2釋放量表示)，可知水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的3倍。 　光合作用、細(xì)胞呼吸曲線中“補(bǔ)償點(diǎn)”及“飽和點(diǎn)”的移動(dòng) CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)方向(如圖)：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B是曲線與橫軸的交點(diǎn)，CO2(或光)飽和點(diǎn)C則是最大光合速率對(duì)應(yīng)的CO2濃度(或光照強(qiáng)度)，位于橫軸上。 (1)呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。 (3)陰生植物與陽(yáng)生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng)。 1．(經(jīng)典題)已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，如圖表示30 ℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25 ℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是(　　) 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 解析：選C。圖中a、b、d三點(diǎn)分別表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)和在光飽和點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度。由題干“光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃”可知當(dāng)溫度從30 ℃降到25 ℃時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度降低，a點(diǎn)上移；光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，所以光飽和點(diǎn)(d點(diǎn))時(shí)吸收的CO2增多，d點(diǎn)上移。b點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度＝細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，在25 ℃時(shí)細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度降低，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，在除光照強(qiáng)度外其他條件不變的情況下要使其仍然與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，需降低光照強(qiáng)度即b點(diǎn)左移。 2．(2017正定中學(xué)月考)如圖所示，在圖甲裝置A與裝置B中敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，以研究光照強(qiáng)度(其他條件均為最適)對(duì)小球藻產(chǎn)生氧氣的影響。裝置A的曲線如圖乙。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．P點(diǎn)處產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B．適當(dāng)降低溫度，P點(diǎn)將下移 C．在圖乙上繪制裝置B的曲線，Q點(diǎn)應(yīng)右移 D．降低CO2濃度時(shí)，在圖乙上繪制裝置A的曲線，R點(diǎn)應(yīng)右移 解析：選C。P點(diǎn)時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生ATP，該ATP不能用于光合作用暗反應(yīng)過(guò)程；適當(dāng)降低溫度，呼吸 酶的活性隨之降低，P點(diǎn)將上移；由于缺鎂，B試管中小球藻細(xì)胞內(nèi)葉綠素含量較低，所以光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度的Q點(diǎn)將右移；降低CO2濃度，R點(diǎn)將向左下方移動(dòng)。 光補(bǔ)償點(diǎn)若用圖形表示，可歸納為如下幾種： 四幅圖中所有的A點(diǎn)及圖乙中的B點(diǎn)均表示光補(bǔ)償點(diǎn)，因此在識(shí)別時(shí)一定要認(rèn)真分析。 　密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線的分析 (1)圖1中各點(diǎn)含義及形成原因分析 ①a點(diǎn)：凌晨2～4時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。 ②b點(diǎn)：有微弱光照，植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用。 ③bc段：光合作用小于呼吸作用。 ④c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用等于呼吸作用。 ⑤ce段：光合作用大于呼吸作用。 ⑥d點(diǎn)：溫度過(guò)高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。 ⑦e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用等于呼吸作用。 ⑧ef段：光合作用小于呼吸作用。 ⑨fg段：沒(méi)有光照，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。 (2)圖2中各點(diǎn)含義及形成原因分析 ①AB段：無(wú)光照，植物只進(jìn)行呼吸作用。 ②BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。 ③CD段：4時(shí)后，微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但光合作用<呼吸作用。 ④D點(diǎn)：隨光照增強(qiáng)，光合作用＝呼吸作用。 ⑤DH段：光照繼續(xù)增強(qiáng)，光合作用>呼吸作用。其中FG段表示“午休”現(xiàn)象。 ⑥H點(diǎn)：隨光照減弱，光合作用下降，光合作用＝呼吸作用。 ⑦HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用<呼吸作用，直至光合作用完全停止。 以凈光合速率的大小來(lái)判斷植物能否正常生長(zhǎng) (自然狀態(tài)下以一天24小時(shí)為單位) (1)凈光合速率大于0時(shí)，植物因積累有機(jī)物而正常生長(zhǎng)。 (2)凈光合速率等于 0時(shí)，植物因無(wú)有機(jī)物積累不能生長(zhǎng)。 (3)凈光合速率小于0時(shí)，植物因有機(jī)物量減少而不能生長(zhǎng)，且長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài)下植物將死亡?！? 1．如圖表示夏季晴天某植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化曲線(實(shí)線)，據(jù)圖判斷正確的是(　　) A．H點(diǎn)時(shí)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 B．光合作用是從D點(diǎn)開(kāi)始的，因?yàn)镈點(diǎn)后CO2濃度開(kāi)始下降 C．處于實(shí)線與虛線交叉點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 D．經(jīng)歷一天的植物體內(nèi)的有機(jī)物有積累，容器內(nèi)O2含量增加 解析：選D。由題圖分析可知，H點(diǎn)是CO2濃度變化曲線的拐點(diǎn)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所應(yīng)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，A錯(cuò)誤；D點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度也等于呼吸作用強(qiáng)度，光合作用在D點(diǎn)前已開(kāi)始，B錯(cuò)誤；圖中H、D點(diǎn)代表光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，實(shí)線與虛線的交叉點(diǎn)代表此時(shí)CO2濃度與起始點(diǎn)相同，植物體內(nèi)的有機(jī)物積累量為0，C錯(cuò)誤；與初始相比，24時(shí)CO2濃度下降，說(shuō)明一天中有機(jī)物有積累，容器內(nèi)O2含量增加，D正確。 2．如圖甲是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線并回答下列問(wèn)題： (1)由圖甲可看出大約中午12時(shí)時(shí)，光合作用強(qiáng)度明顯減弱(C點(diǎn))，其主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，短時(shí)間內(nèi)C3和C5的變化分別是 ________________________________________________________________________。 (3)測(cè)得該植物的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 30 ℃ 15 ℃黑暗5 h 一定光照15 h 黑暗下5 h 吸收CO2 660 mg 釋放CO2 220 mg 釋放CO2 110 mg 若該植物處于白天均溫30 ℃，晚上均溫15 ℃，有效日照12 h的環(huán)境下，該植物一晝夜積累的葡萄糖為_(kāi)_______mg。 (4)將該植物置于一密閉的容器內(nèi)一晝夜，此過(guò)程中容器內(nèi)O2的相對(duì)含量變化如圖乙所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： ①圖乙中植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的點(diǎn)是________； ②該植株經(jīng)過(guò)一晝夜后，能否積累有機(jī)物？________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)夏季中午溫度高，植物蒸騰作用比其他時(shí)間強(qiáng)，導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合作用強(qiáng)度減弱。(2)由(1)知，B點(diǎn)到C點(diǎn)光合作用強(qiáng)度減弱的根本原因是植物吸收的CO2減少，光合作用的暗反應(yīng)階段CO2固定減少，C3生成量減少，而C5消耗量減少，由此得出在光合作用的動(dòng)態(tài)變化中，C3減少、C5增加。(3)CO2吸收量代表的是光合作用的凈光合量，注意題目中白天和晚上對(duì)應(yīng)的溫度，結(jié)合題意計(jì)算CO2的吸收量為(660/15)12－(110/5)12＝264(mg)，一晝夜積累的葡萄糖的量為(264180)/(644)＝180(mg)。(4)①分析曲線可知，AB段(不含B點(diǎn))和CD段(不含C點(diǎn))，密閉容器內(nèi)O2含量呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；BC段(不含B、C點(diǎn))，密閉容器內(nèi)O2含量呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度；B、C點(diǎn)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，所以B點(diǎn)、C點(diǎn)是光合作用強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度的點(diǎn)。②能否積累有機(jī)物，是看一晝夜總的光合作用和呼吸作用的大小，可以通過(guò)一晝夜CO2或O2的變化量來(lái)判斷，本題是比較A點(diǎn)、D點(diǎn)O2的相對(duì)含量：D點(diǎn)O2的相對(duì)含量低于A點(diǎn)O2的相對(duì)含量，說(shuō)明一晝夜O2的消耗量大于O2的生成量，即一晝夜總的光合作用小于呼吸作用，所以植物不能積累有機(jī)物。 答案：(1)溫度高，蒸騰作用強(qiáng)，導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合作用強(qiáng)度減弱　(2)C3減少、C5增多　(3)180　(4)①B點(diǎn)和C點(diǎn)?、诓荒堋∫?yàn)橐粫円筄2的消耗量大于O2的生成量，說(shuō)明該植物一晝夜呼吸作用大于光合作用