点在甲图中为C点,在乙图中为c点。
(3)图甲DF段中,光合作用强度大于呼吸作用强度,拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于乙图中d点。
(4)图甲中FG段曲线下降趋势变缓的原因是正午时分,由于部分气孔关闭,CO2进入细胞减少。GH段罩内CO2浓度继续下降,说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度;18 h,罩内CO2浓度最低,此时植物体内积累的有机物最多,罩内O2浓度最高。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于乙图中h点。图乙中ef段与gh段都是下降趋势,但原因不同:ef段是由于部分气孔关闭,CO2供应不足;gh段是因为光照强度逐渐减弱。
(5)图甲中18 h后,光照越来越弱,罩内CO2浓度开始增加,说明呼吸作用强度已大于光合作用强度;判断一昼夜植物体内出现有机物积累的依据是I点时玻璃罩内二氧化碳浓度低于A点。
考向一 借助曲线考查光合作用的影响因素
5.(2019·厦门质检)下图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是( )
A.15 ℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足 B.5 ℃~37 ℃范围内,植物均表现为生长状态 C.当温度达到50 ℃时,植物因蛋白质失活而死亡 D.温室栽培中温度控制在37 ℃左右最利于该植物生长 答案 B
解析 暗反应需要的ATP来自光反应,而不是呼吸作用,A错误;图中显示,5 ℃~37 ℃范围内,实际光合速率始终大于呼吸速率,因此植物均表现为生长状态,B正确;当温度达到50 ℃时,植物仍然能够进行呼吸作用,说明植物没有死亡,C错误;在温度为30 ℃条件下,实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,即植物的有机物净积累量最多,最利于该植物生长,D错误。
6.(2019·河北衡水中学高三调研)三倍体西瓜由于含糖量高且无子而备受青睐。某研究人员对三倍体西瓜进行了一系列相关研究,请分析回答:
(1)如图是该研究者对三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化研究结果。
13:00时叶绿体中合成C3的速率____________(填“高于”“等于”或“低于”)11:00时。17:00时后叶片的Ci快速上升,其原因是_____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)该研究人员研究发现,西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高,说明果肉细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是_________________________________________________________________。 (3)以三倍体西瓜幼苗为实验材料,进行短期高温(42 ℃)和常温(25 ℃)对照处理,在不同时间取样测定其叶片净光合速率、气孔导度(气孔导度越大,气孔开放程度越大)及叶绿素含量等指标,结果如图所示。
根据图乙和图丙可知,经过短期高温处理后,西瓜幼苗的净光合速率降低,原因可能是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 叶肉细胞中的色素常用________________进行提取,在短期高温处理过程中,每6 h取样,提取西瓜幼苗叶肉细胞中的光合色素后,再通过纸层析法进行分离,色素带会出现的变化是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1) 低于 光合速率减小,导致CO2在胞间积累 CO2浓度和光照强度 (2)主动运输 (3)叶绿素含量降低,使光反应减弱;气孔部分关闭,CO2吸收减少,使暗反应减弱 无水乙醇 蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b的色素带变窄(或叶绿素a和叶绿素b色素带变窄) 解析 (1)与11:00时相比,13:00时胞间CO2浓度降低,二氧化碳的固定减弱,所以合成C3的速率小于11:00时。17:00时后,叶片的Ci快速上升,是由于细胞呼吸速率大于光合速率,释放出的二氧化碳在胞间积累。叶片的Pn先后两次下降,第一次下降的主要原因是由于叶片气孔部分关闭,二氧化碳供应不足,第二次下降是由于光照强度减弱引起。(2)西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高,说明果肉细胞能逆浓度梯度进行跨膜运输吸收蔗糖,所以其运输方式是主动运输。(3)据题图分析可知,经过短期高温处理后由于叶绿素含量降低,使光反应减弱;气孔部分关闭,CO2吸收减少,使暗反应减弱等,所以经过42 ℃处理后净光合速率降低;常用无水乙醇提取叶肉细胞中的色素;高温(42 ℃)会破坏叶绿素,故高温(42 ℃)处理后获得的蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b的色素带变窄(或叶绿素a和叶绿素b色素带变窄)。
考向二 多种形式综合考查光合作用和细胞呼吸的影响因素
7.(2019·泉州3月质检)生产实践中发现,普遍栽培的绿叶辣椒对强光耐受能力弱。为培育耐强光的辣椒品种,研究人员探究了不同光照强度对绿叶辣椒和紫叶辣椒光合作用的影响,通
过实验测得辣椒叶片中相关色素含量及辣椒植株的净光合速率,结果如图所示。请回答:
(1)适宜光照下,绿叶辣椒叶绿体类囊体薄膜上的____________吸收光能进行光合作用,而强光条件会破坏叶绿体相关结构导致光合作用受抑制。
(2)A点时绿叶辣椒叶肉细胞进行光合作用________(填“有”或“无”)利用细胞外的CO2。 (3)根据实验结果分析,紫叶辣椒__________(填“能”或“不能”)适应强光条件,原因可能是______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1) 光合色素 (2)有 (3)能 紫叶辣椒叶片花青素含量较高,能够吸收部分光能(或“遮光”),防止叶绿体在强光下被破坏
解析 (1)植物的光合作用中,吸收光能的光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上。(2)题图中的A点是绿叶辣椒的光补偿点,但不是叶肉细胞的光补偿点,对于叶肉细胞来说,该点光合速率>呼吸速率,故需要从外界吸收CO2。(3)由题图可知,紫叶辣椒可以适应强光条件,原因
高考生物 专题强化练(热点题型) (47)



