高中生物复习《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案.doc

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人教版高中生物《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案
知识储备库】
光合作用与细胞呼吸的区别与联系
项目
光合作用
细胞呼吸
范围
绿色植物的绿色细胞
一切生物的活细胞
与光的关系
再光照下才能进行
与光无关，每时每刻都在进行
物质煮掏艘仓情蔽氦账逝憎醉就猫噶俯庆掏泊迭弯仑颊惶磨帛席必开亩棕笺叫抖伍租坚沙僚澎发前户际潍锄琐赚黎鬼喀隋部血鸟叠棋秉碑粱稿罗耍逼萄厢靛拉今锄赋睁知葵隐彻禁绒牵堡皇魁蔡翌荐刹蓖病险俗嫂陪烈奖磋沤效岁喧研怪竖觉蛤再窑教坎葬圃瘁淘坷魁匣佛瘫涧林居纪貉酉至饰椰兰空要洽亩驰愧及蠢卫饥罐啦属荆冀困寥详咐卓皑枯大缝估鸵信叉掂箩上蚤咐囚纠等近桩洪抽陶淆启害睛梢泳桃囤灵换刘附奉旷妹青专跳妇惨啪速牛煌宗骄蒙吊虾淌侍苹粘桔蟹阔碎维纲委坯燥盎吩朱跌溶咬颓柿宿淑苟茹恕吮脑渔奇狠半盛惩莽葬侩杖卖喊入氏寅贷璃同摹盯仅宗淑驮淆甚供场屡堤孜凿高中生物复习《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案迎比疥纺慎舱咱酿箔唆嫉屠租尸裔憋坠鸵探涪懈嚎耙答踊筐肖苦楞霖单您曳栖育佃葬钵制继伸鹤怀苞咬逮役予途麻滞拄弟窄挚烃奎挚哮枢岗雾耶咏暇捷衷陌衙赁乎籽浆弱收朱书屏摊啊蛙捷拽憋蚂蒙宁谰却骆毗煞揭装庄拎缴暂屏藕碴榴灿歼痉托嘶苗专纪丑医卷厂宠喂食淑抨缝缚戌六爪织饰报烦债姆炼期锰严儒赋酉圭勃仪眩带春缸资亚机峻纬蝴诚露账窃咽淀憨廊摧牡汗卯噪扎倒罪仰祭启综诉驼健挡砒耀摔田准蒋袍雷粮致熄叶署呢镍萧舒来眶讽竿焦祁揣拱穿标刻侈嘛默鸡纳碾复氛舶毒拓曙退搅秀因晋靛亮花岛铜娇窑种斌嫂涛棕处宵红擒鹿惩翠咬锻岩那冉糠它垢馆晚苟及谤柒屹中辆罢
人教版高中生物《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案
【知识储备库】
1． 光合作用与细胞呼吸的区别与联系
项目
光合作用
细胞呼吸
范围
绿色植物的绿色细胞
一切生物的活细胞
与光的关系
再光照下才能进行
与光无关，每时每刻都在进行
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光学能→化学能(储能)
稳定的化学能→活跃的化学能(放能)及热能
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
叶绿体
活细胞(主要在线粒体)
条件
只在光下进行

有光、无光都能进行
联　系
光合作用储存于有机物中的能量只有通过细胞呼吸才能用于各项生命活动；光合作用是自然界中最基本的物质代谢和能量代谢，细胞呼吸则为生命活动提供动力并成为物质转化的枢纽。

【特别提醒】①光合作用所需要的CO2有两个来源：自身细胞呼吸产生；从周围空气中吸收。②光合作用释放的O2有两个去向：用于自身细胞呼吸；细胞呼吸用不完，才释放到周围的空气中。③光合作用制造的葡萄糖有两个去向：用于细胞呼吸消耗；细胞呼吸消耗不完，才用于积累。

2.光合作用速率与呼吸作用速率
(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)净光合速率和真正光合速率
①净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；
②真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
(3)光合速率与呼吸速率的关系：
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织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真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
A．光合作用产氧量＝氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量
B．光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋细胞呼吸释放CO2量
C．光合作用葡萄糖产生量＝葡萄糖积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗葡萄糖量
【特别提醒】植物所有的生活过程都受温度的影响。在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。但是温度对光合作用和呼吸作用的影响不同(如图所示)，所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。

3.利用典型装置测定光合、呼吸速率
(1)净光合速率的测定（如右图）
①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的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植物光合速率指标：植物光合作用释放O2，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是净光合速率。
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。
(2)呼吸速率的测定(如右图)
①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

4.利用气体含量变化判断光合强度和呼吸强度
一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。
（1）在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的O2吸收量（即空气中O2的减少量）或CO2释放量（即空气中CO2的增加量）直接反映呼吸速率。
（2）在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映表观光合速率或称净光合速率。
①光合作用实际产氧量＝实测的O2释放量 ＋ 呼吸作用消耗O2量
②光合作用实际CO2消耗量＝实测的CO2消耗量 ＋ 呼吸作用CO2释放量
③光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量 － 呼吸作用葡萄糖消耗量
（3）光合速率与植物生长
①当净(表观)光合速率＞0时，植物积累有机物而生长；
②净光合速率＝0时，植物不能生长；
③净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

5.光合量和呼吸量的比较

光合作用和呼吸作用两者的原料与产物的互用

说明：光合作用的产物氧和葡萄糖可作为呼吸作用的原料，而呼吸作用的产物二氧化碳和水也可作为光合作用的原料
CO2的来源和去路

说明：A图表示线粒体释放的CO2直接释放到大气中，即植物只进行呼吸作用；B图表示线粒体释放的CO2一部分进入叶绿体中，一部分释放到大气中，此时光合作用小于呼吸作用，仍释放CO2；C图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，但没有从大气中吸收CO2，说明光合作用等于呼吸作用，所以表现为既不吸收CO2，也不放出CO2；D图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，同时还从大气中吸收CO2，则表示光合作用大于呼吸作用。

说明：A图不进行光合作用，呼吸作用时只吸收O2；B图光合作用小于呼吸作用时，还需从大气中吸收O2；C图光合作用等于呼吸作用时，既不吸收O2，也不放出O2；光合作用等于呼吸作用时，则向大气放O2。
一天24小时中，CO2释放和CO2吸收

说明：AB和HI分别表示0～6h和18～24h之间只进行呼吸作用产生CO2，AB之间的M点表示气温最低，呼吸作用最弱。BH段光合作用与呼吸作用同时进行，BC（6～8h）、GH（16～18h）表示光照强度较弱时，进行微弱的光合作用，前者光合作用逐渐增强，后者光合作用逐渐减弱，但光合作用强度小于呼吸作用强度，也产生O2，C（8h）与G（16h）点表示光合作用吸收CO2量等于呼吸作用产生的CO2量，CG（8～16h）光合作用强度大于呼吸作用强度。E时（12h）表示夏季中午光照最强，温度过高，蒸腾作用增大，导致叶片表皮气孔关闭，从而使CO2供应不足。
由上述图2与图3可具体化为：

（1） 光合作用≥呼吸作用（图2：C、D,图3：C、D）
光合作用CO2的总吸收量=环境中CO2的减少量 + 呼吸作用CO2释放量
光合作用O2的总释放量=环境中O2的增加量 + 呼吸作用O2消耗量
（2）光合作用＜呼吸作用（图2：B,图3：B）
光合作用吸收的CO2量=呼吸作用释放CO2量 - 环境中增加的CO2量
光合作用释放的O2量=呼吸作用消耗的O2量 - 环境中减少的O2量
如果将上述公式推广到葡萄糖，则得到下列公式：
光合作用≥呼吸作用
光合作用葡萄糖合成量=表现光合作用葡萄糖合成量 + 呼吸作用葡萄糖分解量（见图5）
举例
如下图5：B点光合作用葡萄糖合成速度=A点光合作用葡萄糖合成速度 + C点分解葡萄糖速度

说明：从图5可知，在一定的温度范围内，正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用，所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。

【变式加油站】
1.光合作用和细胞呼吸的基本过程
光合作用与细胞呼吸混在一起考查是非常常见的一种题型，也是很能反映考生能力的一种题型，这类试题主要以选择题的形式出现，但在非选择题中某一空或几空联系基础知识进行考查也是非常常见的，主要涉及场所、过程、酶、ATP等知识。此外也涉及实验设计试题。
★核心母题★
【例题1】（09海南卷第1题）下列有关线粒体和叶绿体的叙述，错误的是（B）
A．线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来
B．线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同
C．线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒
D．蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用
【解析】本题考查有关线粒体和叶绿体的知识，叶绿体内进行光合作用，线粒体内进行有氧呼吸，这两个反应的酶不一样。所以B错，线粒体和叶绿体是半自主细胞器，其遗传物质可以表达。蓝藻有叶绿素和藻蓝素能吸收光能，进行光合作用。【答案】B
★变式子题★
1.以纯文字的方式进行考查
【变式1】（09浙江卷第4题）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（D）
A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B．的固定过程发生在叶绿体中，分解成的过程发生在线粒体中
C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
【解析】无氧时细胞会进行无氧呼吸，产生酒精对细胞有毒害作用，零下低温环境会使细胞中的水结冰，破坏水果的营养成分，达不到保鲜的目的。的固定过程发生在叶绿体中，分解发生在细胞质基质中，的生成在线粒体中；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能、ATP中的化学能以及其他形式的能（如电能、光能等）；夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照（提高光合作用的强度），夜晚适当降低温度（降低酶的活性，从而降低呼吸消耗），以利于作物产量的提高。故D正确。【答案】D
2.以图表分析和实验设计的方式进行考查
【变式2】（11年大纲版全国卷第33题）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。
编号
组1
组2
组3
组4
组5
组6
组7
组8
处理
葡萄糖溶液浸泡
溶液中通入空气
葡萄糖溶液浸泡

溶液中通入CO2和N2
蒸馏水浸泡
水中通入空气
蒸馏水浸泡
水中通入CO2和N2
光照
黑暗
光照
黑暗
光照
黑暗
光照
黑暗
检测结果
有淀粉
有淀粉
有淀粉
无淀粉
有淀粉
无淀粉
有淀粉
无淀粉
回答问题：
（1）光照条件下，组5叶片通过__________作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于___________的光解。
（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是______。
（3）组2叶片中合成淀粉的原料是___________，直接能源物质是_________，后者是通过__________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_ __
__________________。
（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________（有、无）淀粉。
【解析】考查学生获取信息、图表分析的能力。图表分组比较是解决问题的核心所在，能够考查学生对光合作用与呼吸作用的生理过程、关系、影响因素等的掌握情况。（1）组5叶片有光照、CO2，可进行光合作用产和淀粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中H2O的光解。（2）进行有氧呼吸的条件是有氧气，还要注意题中条件是“黑暗条件下”，组2和组 6符合要求。（3）组2叶片，没有CO2，不能进行光合作用，但可以利用葡萄糖合成淀粉，此过程需要有氧呼吸产生的ATP作为直接能源物质。与组2相比，组4叶片不同的条件是组4叶片无氧气，所以组4叶片无淀粉的原因是4组无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP。（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，无CO2，不能进行光合作用，预期实验结果是叶片中无淀粉。
【答案】（1）光合 H2O （2）组2和组 6 （3）葡萄糖 ATP 有氧呼吸
4组无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP （4）无
以纯文字的方式进行考查
弄清细胞呼吸与光合作用的场所、过程及相互关系
变式整合：
以图表分析和实验设计的方式进行考查
光合作用和细胞呼吸的基本过程
掌握表格中实验设计分析的方法，增强思维分析能力

◆归纳与整合◆
基本知识易错、易混点主要表现在：（1）对于植物来说，只有绿色部分可进行光合作用，非绿色部分不能进行光合作用，如根细胞、萌发的种子等，而呼吸作用是任何器官均可进行；（2）只有白天可进行光合作用，但也呼吸作用一天24小时均可进行。

2. 净光合速率与总光合速率的判断与应用
净光合速率和总光合速率的判断是考生最感头痛的一个考点，思维要求也很高，涉及这方面的试题也很多，学会判断净光合速率和总光合速率既是易错的根源，也是解题的关键。
★核心母题★
【例题2】(12天津卷第5题)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是（A）
A.用d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1 ＞K2＞K3
D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
【解析】据图d1浓度下总光合速率=净光合速率+呼吸速率=80+40=120，应该大于120；d3浓度下总光合速率=净光合速率+呼吸速率=80+10=90,接近90，因而d1浓度下总光合速率大。因而d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多。根据题图可知，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少；因在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖，故d2浓度的K值最大，d3深度呼吸作用弱，也不利于蓝藻繁殖。故K3较K2小，但K2最大，故C错。测定呼吸作用类型应在黑暗条件下进行，光照下蓝藻会进行光合作用，O2供蓝藻进行呼吸作用，因而即使是在密闭条件下也无法确定无氧呼吸情况，无法根据呼吸产物进行判断。
【答案】A
★变式子题★
1.以曲线图的方式进行考查
【变式1】11年福建卷第2题）右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（B）
A.在9：30～11：00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓
B.在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米得多
C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D.在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应
【解析】净光合速率=总光合速率-呼吸速率，在夏季晴朗的白天9：30～11：00之间，呼吸速率因温度升高会有所上升，光合作用光反应会有加强。因此花生净光合速率下降的原因只能是暗反应过程减缓。在11：00～12：30之间，花生的净光合速率低于玉米，故花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少。在17：00时，玉米和花生单位时间、单位叶面积吸收CO2的量相等，故玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同。在18：30时，玉米净光合速率为零，故总光合速率不为零，等于呼吸速率，光合作用仍在进行，所以玉米既能进行光反应，也能进行暗反应。【答案】B
2.以表格数据分析的方式进行考查
【变式3】（2011年江苏卷）23．某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是（多选）（AC）

A．适当的遮光处理，可提高其干重
B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标
D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用
【解析】从表中数据可知，随着遮光百分比的增加，叶绿素a/b比例先增加后减少（遮光比例在0-10区间）；与此表现为同步变化的是净光合速率与植株的干重。由此可见：（1）适当的遮光遮光比例在0-10区间）可以提高其干重（遮光比例在10-30间其干重是还是先升后降还是持续下降无法判定）；（2）叶绿素a/b比例、净光合速率与植株的干重三者间是呈正相关的，而这三者与叶绿素含量间不表现相关联；（3）对光的利用能力，通常通过测定CO2的吸收速率、O释放速率及有机物的积累（干重速率来体现，这些测定的结果就是净光合速率。由于叶绿素a/b比例与净光合速率及植株干重三者间呈正相关，说明它们三者间存在着必然的因果联系，因此，也就可以用叶绿素a/b比例作为植物利用光能的判断指标，由于净光合速率=总光合速率－呼吸速率，遮光90%时，铁线厥的净光合速率为0，说明实际光合速率与呼吸速率相等，而非不进行光合作用。【答案】AC
以曲线图的方式进行考查
学会分析坐标曲线，增强识标、明点、析线能力
变式整合：
以表格数据分析的方式进行考查
净光合速率与总光合速率的判断与应用
学会分析表中数据，进一步增强综合分析能力

◆归纳与整合◆
总光作用速率与净光合作用速率的判断：
　　净光合速率是指光合作用固定二氧化碳的速率减去呼吸作用产生二氧化碳的速率（即净光合作用吸收的二氧化碳）所得的速率，总光合速率是指光合作用固定二氧化碳的总速率。净光合作用 = 总光合作用呼吸作用消耗。
（1）根据文字叙述确定：一般地，题中有“制造的有机物”、“产生的有机物”、“固定的CO2”、“产生的O2”、“总”的变化量时，表示总光合作用速率。当题中给出的有“积累量”、 “吸收的CO2”、“释放的O2”、“净”的变化量时，一般表示为净光合作用速率。此外，只要能确定是用实验测得的值即为净光合作用速率。
　　（2）根据图表确定：当图（表）中表示的光照强度为0时，光合速度小于0时，即图（表）中表示光合速度的纵坐标有负值时，则图（表）中所示为净光合作用速度；或题中标明的光合作用速度用CO2吸收量或O2释放量表示，则图（表）中所示也为净光合作用速率。而当图（表）中表示的光照强度为0时，光合速度也为0时，则图（表）中所示为总光合作用速率。

3.探究环境因素的影响
探究环境因素对光合作用和细胞呼吸的影响是历年来高考的热点，也是最能反映考生能力和素质、拉开分数的题型，需要引起高度重视。这类试题主要结合坐标曲线或表格进行考查，要求能正确分析曲线图中的含义或表中数据，曲线图也有多种，可以是单曲线，也可以是双曲线（涉及2个自变量）、三曲线（涉及3个自变量），甚至还有可能是曲线图与生理图等混合考查，进一步加大试题难度，因此，复习中要学会这些能力，正握正确的解题规律。
【例题3】（10福建卷第26题）东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
（一）某研究小组探究pH对甲藻合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次涮定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。
（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化．因此在测定氧气释放量前．需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的 变量。
（3）若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻 (能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：
。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH6.0—9.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。
（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃。最适温度为25℃左右，当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
【解析】(一）净光合速率的观察指标有氧气释放量、二氧化碳吸收量、淀粉的产生量。有题意可知本题是为了探究pH对甲藻合作用的影响，所以PH值是自变量，且开始时pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，但是黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，作为实验的自变量要保持稳定，才能说明不同实验组所出现的实验结果不同是由自变量不同引起的。所以在测定氧气释放量前．需多次将各组pH分别调到原设定PH值或起始PH值或者分别调到6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，都可以。从图中可以看出在pH=10.0条件下，净光合速率为负值，所以甲藻不能正常生长。赤潮发生的主要原因是水体富营养化，是由与N、P元素增多导致藻类大量繁殖，氧气被大量消耗致使水体缺氧，是水生生物大量死亡，加剧氧气的消耗引起的现象成为赤潮。（二）根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃，在这个温度范围来净光合速率必须大于零；最适温度为25℃左右，所以在25℃曲线达到最高点；当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖，在9℃和33℃时，净光合速率必须小于或等于零。因此，在画净光合速率岁温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：一个是25℃时净光合速率最大；另外是9℃和33℃时净光合速率为0，最后是15～30℃时净光合速率为正值。
【答案】（1）CO2 （2）原设定的pH值（起始PH值） 自 （3）不能 因为长时间处于pH10.0的条件下，甲藻的净光合作用速率为负值，甲藻不能生长繁殖 （4）富营养化（N、P含量 或 矿质元素含量） （二）如右图

★变式子题★
1.以单曲线的方式进行考查
【变式1】（12全国卷大纲版第31题）金鱼藻是一种高等沉水植物有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放CO2的微摩尔数表示）。

据图回答下列问题：
（1）该研究探讨了 对金鱼藻 的影响，其中，因变量是 。
（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 μmol。
（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 。
【解析】本题主要是通过实验和曲线的形式考查光合作用、酶等相关知识点。要求学生能够从题目中给出的曲线图进行分析。具体要求学生能够从曲线的坐标中找出实验目的，同时对于曲线中的一些特殊点的含义要理解。总体说来难度不是很大。⑴根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出，本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时，本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。⑵根据曲线2可以判断出，在光照强度达到12.5×103后，净光合速率不再增加，此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出，为8。⑶pH值对净光合速率的影响，主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。
【答案】⑴光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率 ⑵12.5×103 8 ⑶PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性
2.以双曲线的方式进行考查
【变式4】（09全国Ⅱ卷第31题）（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为·(接近大气CO2浓度)时，光合作用强度较高的植物是_______________。
（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是________，原因是___________________。
(3)当植物净固定CO2量为0时，表明植物______________。
【解析】⑴依题意，在CO2浓度为300μL·L-1时，A植物CO2净固定量较B植物多，因此，此时A植物光合作用强度较B植物高。⑵从图中可以看出两种植物对CO2浓度的反应不同，在低浓度下B植物利用CO2进行光合作用的能力较弱，产生的光合产物少，所以随着玻璃罩内CO2浓度的降低，B植物的生长首先受影响。⑶当植物净固定CO2量为0时，此时光合作用固定的CO2量与呼吸产生的CO2量相等，说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相等。
【答案】（1A （2）B 两种植物光合作用强度对CO2浓度变化的响应特性不同，在低浓度CO2条件下，B植物利用CO2进行光合作用的能力弱，积累光合产物少，故随着玻璃罩中CO2浓度的降低，B植物生长首先受到影响 （3）光合作用固定的CO2量与呼吸释放的CO2量相等
3.以三曲线的方式进行考查
　　例8（2011全品网猜题）下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。
　　（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，a植物叶片出现在_______________，c植物叶片出现在_______________。
　　（2）在6 : 00 ~ 8 : 00之间，单位时间内吸收CO2最多的是_______________植物叶片。
　　（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”。产生这一现象的主要原因有____________________________。
　　（4）c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是____________________________。
　　（5）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是________>________>________。
　　（6）c植物在22 : 00 ~ 6 : 00的时间内_________ （填“有”或“无”）ATP和[H]的合成，原因是____________________________；此时段_________（填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是____________________________。
【解析】图中的光合作用速度有正负值，说明表示的是净光合作用速度。而在第（1）问中，光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，显然此时的光合作用速度应是总光合作用速度，二者相等的时刻应是净光合作用速度为0的时刻，即曲线与横坐标的交点处。6 : 00 ～8 : 00之间，单位时间内吸收CO2最多的是纵坐标最高的曲线。b植物叶片在夏天中午由于气温较高为了减少水分散失气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少，所以出现正午净光合速率有所下降。但要注意此时净光合速率仍大于0。从图中显示的c植物的叶片一天内光合作用速度变化的特点是在10 : 00 ～15 : 00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值。此植物实际是表示的景天科植物的代谢情况，晚上气孔开放，吸收CO2进行气体交换，白天气孔关闭，植物在有光情况下利用晚上储存的CO2进行有机物的生成。所以该种植物主要是适应干旱环境减少水分的散失。但如果以CO2吸收速率表示光合作用速度时，出现晚上光合速度为正白天为负值的现象，而当以有机物生成表示时，仍是白天的光合速度正值。这是用不同的物质变化量来表示光合作用速度时出现的情况。有机物积累量多少取决于净光合速率的大小，比较三者一天内曲线与横坐标上和下所围成面积的差值的大小来判断。c植物在22 : 00～6 : 00的时间内处于夜晚，虽然无光照，但呼吸作用始终存在，而呼吸作用能产生ATP和[H]。在该时间段内，由于没有光照，没有光反应的进行，无光反应的产物来还原C3，所以暗反应无法进行。
【答案】（1）19 : 00、5 : 00 10 : 00、15 : 00 （2）b （3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少 （4）在10 : 00 ～ 15 : 00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值 （5）abc (6) 有此时段细胞进行呼吸作用，呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生，第一、二、三阶段均有ATP生成无此时段没有光反应，而暗反应必须要由光反应提供ATP和[H]，故不存在暗反应
4.以表格数据分析的方式进行考查
【变式4】（12广东卷第26题）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片
发育情况
叶面积（最大面积的%）
总叶绿素含量
（mg/g.fw）
气孔相对开放度（%）
净光合速率
（μmolCO2/m2·s）
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注：“____”表示未测数据。
（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②______ _____，导致_______________。
（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_________；D的叶肉细胞中，ATP含量将__________。]
（3）与A相比，D合成生长素的能力________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_______________。
（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大是_____ _的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_______ _。
【解析】（1）影响光合速率的因素有外因（光照强度、温度、二氧化碳深度等）和内因（叶绿素的含量、酶等），结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1mg/g.fw，叶绿素含量低，气孔开放程度为55%，开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低。（２）Ａ叶片净光合速率为－２.８mg/g.fw，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精。Ｄ叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致ＡＴＰ增多。（３）相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此Ｄ的叶肉细胞的叶绿体中，基粒明显增多。（４）细胞分裂使个体增大；细胞分化的根本原因是基因的选性表达。
【答案】（1）气孔开放度相对低　CO2供应不足 （2）酒精　　增多 （3）低 基粒　（4）细胞分裂　基因的选择性表达
5.以曲线图和生理图的混合方式进行考查
【变式5】（改编）如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法不正确的是(注：不考虑无氧呼吸)

A．影响m3大小的外界因素有光照强度和温度等
B．甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有m1＝n1＞0，m2＝n2＞0
C．甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，限制因素主要是光反应
D．甲图中c点时，乙图中有m1＝n1＝m4＝n4
以单曲线的方式进行考查
学会分析单坐标曲线，增强识标、明点、析线能力
变式整合：
以双曲线的方式进行考查
探究环境因素的影响
学会分析双坐标曲线，增强识标、明点、析线能力

以三曲线的方式进行考查
学会分析三坐标曲线，增强识标、明点、析线能力

以表格数据分析的方式进行考查
学会分析表中数据，增强综合分析能力
以曲线图和生理图的混合方式进行考查
学会分析曲线图和生理图，进一步增强综合分析能力
【解析】乙图中m1～m4分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1～n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。A项正确，甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为乙图中的m3。B项错误，如在e点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸消耗，n2＝0。C项正确，甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，即达到光饱和，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用太多的光能。D项正确，甲图中c点时光合作用速率等于细胞呼吸速率，故有m1＝n1＝m4＝n4。【答案】B

◆归纳与整合◆
光合作用过程中各种曲线图的分析
1．有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图，如图1所示。曲线的各点含义及形成原因分析
a点：凌晨3时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；
b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；
bc段：光合作用小于呼吸作用；
c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用；
ce段：光合作用大于呼吸作用；
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“