1、精准培优专练培优点七 分析光合作用的相关曲线一、“对比法”分析光合作用的相关曲线应用1：分析光合速率变化曲线典例1某农学院通过实验研究了某绿色植物的光合速率与光照强度、温度的关系，结果如图所示，下列说法正确的是（ ）A该实验的自变量和因变量依次为光照强度、光合速率B图中a点条件下，该植物的叶肉细胞产生ATP的场所是叶绿体和线粒体C该绿色植物进行光合作用的最适温度约是30度D图中b点对应的净光合速率不一定等于c点对应的净光合速率的2倍【答案】D【解析】该实验研究光照强度、温度对光合速率的影响，实验的自变量为光照强度和温度，因变量为光合速率，A项错误；图中a点对应条件下，光合作用和呼吸作用同时进行
2、，该绿色植物的叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，B项错误；不能判定出该植物进行光合作用的最适温度，C项错误；由于不同温度下呼吸速率不同，图中b点对应条件下的净光合速率与c点对应条件下的净光合速率的2倍之间的大小关系不能确定，D项正确。应用2：分析物质含量变化曲线典例2将甲乙两种植物分别置于密闭透明的玻璃罩内，在相同且适宜的条件下进行实验，测定玻璃罩内CO2的含量，结果如下。下列说法正确的是（ ）A0 25min期间，甲乙植物的光合作用逐渐增强B30 45min期间，甲乙植物均停止光合作用C0 45min期间，甲乙植物体内有机物的量逐渐减少D乙植物光合作用固定CO2的能力比
3、甲植物的强【答案】D【解析】0 25min期间，容器内甲和乙两种植物每5min内的CO2减少量逐渐减小，说明甲乙植物的光合作用逐渐减弱，A错误；3045min期间，密闭容器内的CO2浓度不变时，甲乙两植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，B错误；0 45min期间，25min之前甲乙植物光合作用强度大于呼吸作用强度，25min之后光合作用强度等于呼吸作用强度，体内有机物的量先积累后保持不变，C错误；如图所示，乙植物最终的CO2浓度低于甲植物，说明乙植物比甲植物固定CO2的能力强，D正确。二、对点增分集训1将小球藻置于盛有NaHCO3稀溶液的密闭容器中培养,在不同光照条件下该容器中O2浓度随时间变
4、化的曲线如图。据图分析错误的是（ ）A015min净光合速率不变B015min光照强度小于1520minC1520min光合速率与呼吸速率相等D若20min后停止光照，则短时间内叶绿体中O2的含量降低【答案】B【解析】015min，该容器中O2浓度随时间的递增而逐渐增大，说明净光合速率逐渐增大，A错误；015min，该容器中O2浓度随时间的递增而逐渐增大，而1520min该容器中O2浓度维持在最大值，说明015min净光合速率小于1520min，而1520min光合速率与呼吸速率相等，B错误，C正确；若20min后停止光照，则光反应停止，H2O在光下分解产生H和O2的反应停止，因此短时间内叶绿
5、体中O2的含量降低，D正确。2某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和呼吸作用速率关系，并绘制了如下四幅图。其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是（ ） A B C D【答案】D【解析】A图中，A点二氧化碳的吸收量为0，说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率，A正确；B图中A点后二氧化碳的含量降低，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，故A点含义是光合作用速率等于光合作用速率，B正确；C图根据图中的曲线的含义可知，A点代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确；D图中A点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用
6、速率大于呼吸作用速率，D错误。3如图是小麦种子萌发形成幼苗后的生长情况。下列相关说法正确的是（ ）A白光条件下的幼苗体内有机物的量一直在增加B10 d后白光下的幼苗体内产生ADP的场所有线粒体C前10 d光照对幼苗的生长有促进作用D该实验探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响【答案】D【解析】白光条件下前10天叶子不变绿，不能光合作用，只进行细胞呼吸消耗有机物，A项错误；10 d后白光下的幼苗体内产生ADP的场所，应该有叶绿体，因为在叶绿体基质内，ATP中的能量转化为有机物中的能量，所以会产产生ADP， 而线粒体内是利用ADP产生ATP，B项错误；前10天黑暗下幼苗长度长于白光下，推测前10天光
7、照对幼苗的生长有抑制作用，C项错误；自变量为黑暗和白光，因变量为幼苗长度，故探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响，D项正确。4如图表示光照强度对阳生植物和阴生植物CO2吸收量的影响。下列说法错误的是()A图中甲、乙植物分别代表阳生植物、阴生植物B图中e点时，甲植物净光合强度比乙植物净光合强度大C图中d点，限制乙增产的外界因素可能是CO2浓度、温度D在缺Mg培养液中培养甲植物，则其b1点将向右移动【答案】B【解析】据图分析，甲的光补偿点和光饱和点高于乙，故甲是阳生植物，乙是阴生植物，A正确；e点时甲、乙曲线相交，甲植物净光合强度等于乙植物净光合强度，B错误；C、d点乙已经达到光饱和点，限制乙增产
8、的外界因素不再是自变量光照强度，而是温度和二氧化碳浓度等，C正确；缺Mg培养液中培养甲植物，叶绿素会合成不足，则光补偿点b1点将向右移动，D正确。5植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温）变化趋势如图所示，错误的是（ ）A植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B叶温为35时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0C叶温为25时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D叶温在36-50时，植物甲的净光合速率比植物乙的高【答案】B【解析】植物光合作用的最终能量来源与太阳能，A正确；叶温为35时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值表示净光合速率，由题图可知，两者相等且
9、均大于0，B错误；叶温为25时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值即甲的净光合作用速率低于植物乙的净光合作用速率，C正确；据图分析，在36-50时，植物甲的净光合速率曲线比植物乙的曲线高，故植物甲的净光合速率比植物乙的高，D正确。6下图是温度对某蔬菜新品种光合作用和呼吸作用影响示意图（其它条件适宜），分析图解，下列结论不合理的是（ ）A光合作用酶和呼吸作用酶的最适温度不同，前者低于后者B阴影部分表示535时蔬菜的净光合速率大于零 C光照越强，该蔬菜新品种的净光合速率越大，产量越高 D温室栽培该蔬菜时温度最好控制在2530 【答案】C【解析】由图可知光合作用的最适温度在2530，而呼吸作用的最适温
10、度在35以上，光合作用酶和呼吸作用酶的最适温度不同，前者低于后者，A项合理；阴影部分表示的是535时蔬菜的净光合速率大于零，B项合理；此图中没有光合作用强度和光照强度的关系，不能说明光照越强，该蔬菜新品种的净光合速率越大，产量越高，C项不合理；当光合作用与呼吸作用差值较大时最有利于该蔬菜增产，由图可知温度应在2530，D合理。7研究人员测得某植物在不同温度时，向空气中释放O2的速率(相同光照强度下)和细胞呼吸消耗的O2速率，结果如图所示。回答下列问题：（1）温度主要通过影响相关酶的活性影响光合作用和呼吸作用速率，与光合作用有关的酶分布在叶绿体的_。进行细胞呼吸时，在相关酶的作用下氧气和还原型辅
11、酶_(选填“1”或“”)结合生成水。（2）在B、D两点所对应的温度条件下，光合作用产生的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的_倍。（3）C点所对应的温度_ (填“大于”等于”或“小于”该植物光合作用酶的最适温度，判断的依据是_。【答案】（1）类囊体薄膜上和基质 （2）2 （3）小于 CD段随温度升高细胞呼吸速率加快，而净光合速率不变，说明该植物的总光合速率随温度升高而加快，所以C点所对应的温度应小于该植物光合作用和的最适温度【解析】（1）光合作用的酶主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体基质中；细胞呼吸中在线粒体内膜上的相关呼吸酶的作用下氧气与还原型辅酶结合生成水。（2）B、D两点呼吸速率与净光
12、合速率相等，由于总光合速率=呼吸速率+净光合速率，故这两点所对应的温度条件下，光合作用产生的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的2倍。（3）由于CD段随温度升高细胞呼吸速率加快，而净光合速率不变，说明该植物的总光合速率随温度升高而加快，所以C点所对应的温度应小于该植物光合作用酶的最适温度。8某科研小组利用云南松幼苗、三七幼苗进行温室沙培，测定两植物O2吸收量随光照强度的变化，结果如图所示。假设两种植物呼吸速率不变。据图回答下列问题：（1）从曲线可以看出：光照强度大于C之后，影响三七光合速率的主要环境因素为_。对于云南松来说，当光照强度长期保持在B点左右时，叶肉细胞中色素的相对含量有所升高，但是C
13、3的最大消耗速率却明显降低，原因是弱光下产生的_（物质）减少限制了暗反应。D点时，三七和云南松通过光合作用制造有机物的速率是否相等? _（填“是”或“否”），理由是_。（2）某同学分析曲线后认为，当光照强度为C时，若光照时间及叶面积均相同，理论上，随季节变化，三七在一天内积累的有机物量可能会超过云南松，其理由是_。【答案】（1）温度和CO2浓度 H和ATP 否 二者净光合速率相等，但云南松呼吸速率高，故云南松真实光合(制造葡萄糖的)速率大于三七 （2）光照强度为C时，虽然云南松净光合速率大于三七，但由于云南松呼吸速率为三七的两倍，在叶面积相同的情况下，光照时间较短时，三七在一天内有机物积累量可
14、能超过云南松【解析】（1）从曲线可以看出：光照强度大于C之后，随着光照的增加，三七光合速率不再增加，说明光照已饱和，不再是影响三七光合速率的限制因素，所以影响三七光合速率的主要环境因素应该为其他因素，比如温度和CO2浓度，这两个都会影响光合作用，且题干中并没有说明它们是否适宜或充足。对于云南松来说，B点为云南松的光补偿点，当光照强度长期保持在B点左右时，光照强度不足，光反应产生的H和ATP不足，限制了暗反应， C3的最大消耗速率降低。D点时，三七和云南松净光合速率相等，但云南松呼吸速率高，故云南松真实光合(制造有机物的)速率大于三七。（2）由图可知光照强度为C 时，云南松净光合速率大于三七，但
15、没达到两倍，而云南松呼吸速率为三七的两倍，在叶面积相同的情况下，光照时间较短时，三七在一天内有机物积累量可能超过云南松。9为研究供氮水平对马尾松幼苗光合作用的影响，某研究小组采用沙培方法，每天定时浇灌含不同氮素浓度的培养液，适宜条件下培养一段时间后，分别测定各组马尾松幼苗针叶的相关指标，结果如图所示。请回答下列问题：注：羧化酶能催化CO2的固定;气孔导度指的是气孔张开的程度。（1）马尾松幼苗从培养液中吸收的氮元素可用于合成_和羧化酶等物质，其中前者能吸收和转化光能。（2）该实验的因变量有_。若设置培养液中氮素浓度为零的组别，则该组不能称为对照组，理由是_。（3）该实验中，培养液中氮素浓度在1m
16、mol/L条件下，马尾松幼苗的叶肉细胞中，叶绿体在光反应阶段产生的O2的去路有_。（4）根据实验结果推测，当培养液中氮素浓度大于8mmol/L以后，马尾松幼苗叶肉细胞间CO2浓度会变大，原因是_。【答案】（1）叶绿素（或光合色素） （2）净光合速率、叶绿素含量、气孔导度、羧化酶含量等 马尾松幼苗不能在无氮培养液中正常生长，因此不能作为对照组 （3）进入线粒体用于细胞呼吸和释放到外界环境 （4）气孔导度不变，但羧化酶含量减少，CO2消耗速率降低【解析】（1）氮元素进入叶肉细胞后形成的化合物中，能吸收并转化光能的物质是叶绿体中的色素，存在于叶绿体的类囊体膜上；（2）该实验在研究氮素浓度对净光合速率、叶绿素含量、气孔导度、羧化酶含量的影响，净光合速率、叶绿素含量、气孔导度、羧化酶含量都是因变量。（3）该实验中，培养液中氮素浓度在1mmol/L条件下，马尾松幼苗叶肉细胞中，叶绿体在光反应阶段产生的O2，只有一部分能扩散到该细胞的线粒体中被迫消耗掉，原因是净光合速率大于零，光合产O2速率大于呼吸耗O2速率。（4）根据实验结果推测，当培养液中氮素浓度大于8mmol/L以后，马尾松幼苗针叶的胞间CO2浓度增大，但气孔导度不变，即胞间CO2浓度来源不变。所以原因应为去路减小，即羧化酶含量减少，CO2消耗速率降低。9