第2单元 第5课时 光合作用与细胞呼吸的关系-【金版教程】2025年高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，不定项版）

2025高考科学复习解决方案　生物学　经典版(不定项) 第课时　光合作用与细胞呼吸的关系 [内容标准细化]　光合作用与细胞呼吸的关系。 课前5 min检测 1．如图为某叶肉细胞内的部分能量转化过程简图，下列叙述正确的是(　　) A．过程①需要NADPH供氢 B．过程③发生在线粒体中 C．过程①和②中的能量转化发生在光合作用过程中 D．过程③和④表示呼吸作用中的能量转化 答案　C 解析　据图可知，①表示光反应阶段产生ATP的过程，此过程同时能产生NADPH，A错误；过程③表示细胞呼吸过程中有机物的氧化分解，发生场所是细胞质基质、线粒体，B错误；过程③表示呼吸作用中的能量转化，④表示ATP水解产生能量，不属于呼吸作用，D错误。 2．光合作用和细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是(　　) A．适宜的光照下，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 B．细胞呼吸过程中有机物中稳定的化学能主要转变为ATP中活跃的化学能 C．用H218O培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O 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，有利于提高作物产量 答案　B 解析　光合作用的光反应阶段产生ATP，光反应的条件是光照，场所是叶绿体，有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，A正确；用H218O培养小球藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和NADPH，则最先检测到含有18O的产物是氧气，H218O可参与有氧呼吸的第二阶段，在CO2中可检测到被标记的18O，再通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有机物中，C正确；夏季连续阴天，光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸作用较强，细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度从而增加作物产量，D正确。 3．如图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量(相对值)的变化。如图乙表示水稻叶肉细胞CO2吸收情况与光照强度的关系。有关说法正确的是(　　) A．图甲中光照强度为b时，光合速率＝呼吸速率 B．图甲中光照强度为d时，叶绿体向外界释放的O2相对值为3 C．若适当增加CO2浓度，则图乙的h点向右移动 D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度 答案　C 解析　图甲中光照强度为b时，CO2释放量大于0，说明光合作用速率小于呼吸作用速率，A错误；图甲中光照强度为a时，O2产生总量(相对值)为0，说明细胞只进行呼吸作用，据此可知，呼吸作用强度相对值为6，即呼吸作用需要消耗O2的相对值为6，光照强度为d时，O2产生总量(相对值)为8，所以叶绿体向外界释放O2的相对值为2，B错误；图乙表示水稻叶肉细胞CO2吸收情况与光照强度的关系，h点的光照强度为光饱和点，如果适当增加CO2浓度，光合作用增强，则图乙的h点会向右移动，C正确；g点时叶肉细胞达到最大光合速率，故限制g点光合作用强度的因素不再是光照强度，D错误。 知识自主梳理 一　光合作用与细胞呼吸过程、物质和能量的关系 1．图解光合作用和细胞呼吸过程中的物质转化关系 2．光合作用与细胞呼吸的比较 比较项目 光合作用 呼吸作用 发生范围 含叶绿体的植物细胞；光合细菌(如蓝细菌)等 所有活细胞 发生场所 叶绿体(真核生物) 细胞质(原核生物) 真核细胞：有氧呼吸为细胞质基质、线粒体；无氧呼吸为细胞质基质 原核细胞：细胞质基质和细胞膜 发生条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 物质变化 无机物有机物 有机物无机物 能量变化 光能→化学能 化学能→ATP中活跃的化学能、热能 实质 无机物有机物；储存能量 有机物无机物(或简单有机物)；释放能量 能量转化的联系 元素转移的联系 过程联系 二　辨析真正光合速率、净光合速率和呼吸速率 1．植物三率间的关系 (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。 (2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下光合作用和细胞呼吸同时进行测得的数据。 (3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法 项目 表示方法(单位面积的叶片在单位时间内的变化量) O2 CO2 有机物 真正光合速率 O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2速率 CO2固定速率或叶绿体吸收CO2速率 有机物产生(制造、生成)速率 净光合速率 植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率 植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 3．曲线模型及分析 (1)A点 (2)AB段 (3)B点 (4)B点后 特别提醒 曲线图中“三率”的判定 当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率变化曲线，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率变化曲线。 4．不同代谢情况下的叶肉细胞气体交换 代谢 叶肉细胞气体交换 只进行呼吸作用 光合速率<呼吸速率 光合速率＝呼吸速率 光合速率>呼吸速率 注：植物光合速率＝呼吸速率时，叶肉细胞光合速率>呼吸速率。 5．“昼夜有机物积累量法”判断植物是否生长 昼夜有机物积累量＝实际光合速率×光合时间－呼吸速率×24小时＝净光合速率×光照时间－呼吸速率×黑暗时间。 ①昼夜有机物积累量>0，植物生长。 ②昼夜有机物积累量≤0，植物不生长，长时间小于0，植物将死亡。 三　密闭环境中和开放环境中植物光合速率与呼吸速率分析 1．相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较 比较项目 一昼夜CO2含量的变化曲线图(小室中CO2变化状况) 一昼夜O2含量的变化曲线图(小室中O2变化状况) 图示 曲线分析 C点、E点：光合作用强度＝呼吸作用强度； CE段：CO2含量下降(O2含量上升)，光合作用强度>呼吸作用强度； MC段和EN段：CO2含量上升(O2含量下降)，光合作用强度<呼吸作用强度； 光合作用开始于C点之前，结束于E点之后 含量最高点 CO2含量最高点为C点对应的CO2含量 O2含量最高点为E点对应的O2含量 含量最低点 CO2含量最低点为E点对应的CO2含量 O2含量最低点为C点对应的O2含量 如果N点低于M点 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少 如果N点高于M点 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加 如果N点与M点一样高 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变 说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变 2.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图 a点：晚上，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放量减少。 b点：太阳出来，开始进行光合作用。 bc段：由于光照较弱，光合作用强度小于呼吸作用强度。 c点：光合作用强度等于呼吸作用强度。 ce段：光合作用强度大于呼吸作用强度。 d点：温度过高，失水过多气孔大量关闭，出现“光合午休”现象。 e点：光合作用强度等于呼吸作用强度。 ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度，f点之后植物停止光合作用。 温馨提示 关于有机物情况 积累有机物时间段：ce段； 制造有机物时间段：bf段； 消耗有机物时间段：Og段； 一天中有机物积累最多的时间点：e点； 一昼夜有机物的积累量：SP－SM－SN。 典例精研精练 考点　光合作用与细胞呼吸的联系 题型一　光合作用与细胞呼吸过程、物质、能量的关系 1．(2023·北京市新高三入学定位考试)以下关于光合作用与细胞呼吸的叙述不正确的是(　　) A．光反应中形成的NADPH，既是暗反应的还原剂，也能为暗反应供能 B．光合作用中捕获光能的色素是位于叶绿体内膜上的叶绿素a和叶绿素b C．细胞呼吸分解糖类等有机物产生的ATP是细胞生命活动的直接能源物质 D．细胞中糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来 答案　B 2．(2024·辽宁开学考)光合作用与细胞呼吸相互依存密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～⑤代表过程。下列叙述错误的是(　　) A．图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜 B．图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质，Ⅰ和Ⅳ是不同物质 C．图中①伴随着ATP的水解，其中②③④伴随ATP的合成 D．若将植物周围CO2由较低浓度快速升到较高且适宜浓度，短时间内C3的含量将增加 答案　C 解析　CO2产生部位是线粒体基质，在叶绿体基质中被利用，CO2被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜(线粒体2层＋细胞膜＋细胞膜＋叶绿体2层)，A正确；光反应产生的Ⅰ为NADPH，Ⅱ为O2，Ⅲ是参与暗反应的CO2，Ⅳ是有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]，Ⅴ是O2，Ⅵ是第三阶段产生的ATP，Ⅶ是第二阶段的产物CO2，B正确；①是CO2的固定，不消耗也不生成ATP，②是C3的还原，消耗ATP，③是有氧呼吸第一阶段，产生ATP，④是有氧呼吸第三阶段，产生ATP，⑤是有氧呼吸第二阶段，产生ATP，C错误。 题型二　光合速率与呼吸速率的曲线分析 3．(2023·北京师范大学附中高三期中)利用水稻品种“两优培九”，研究其叶片净光合速率与叶温的变化关系，结果如下图。以下叙述正确的是(　　) A．实验需要控制相同且适宜的呼吸强度 B．真光合速率最适温度出现在33 ℃左右 C．15 ℃时此植物的ATP仅来自细胞呼吸 D．曲线下降可能因为呼吸速率增加更多 答案　D 解析　该实验的自变量是温度，而温度会影响呼吸作用强度，A错误；图示只能说明净光合速率的最适宜温度出现在33 ℃左右，而呼吸速率的情况不清楚，因此无法判断真光合速率的最适温度，B错误；据图分析，15 ℃时此植物的净光合速率大于0，说明其可以同时进行光合作用和呼吸作用，因此产生ATP的过程有光合作用和呼吸作用，C错误；曲线下降是因为实际光合速率与呼吸速率之间的差值变小，可能因为呼吸速率增加更多，D正确。 4．(不定项)(2023·山东德州一中期末)如图表示25 ℃时，葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述错误的是(　　) A．M点时葡萄的总光合速率为10 mg·m－2·h－1 B．已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，若将环境温度改变为30 ℃，其他条件不变，则P点将左移 C．对草莓而言，若白天和黑夜的时间各为12 h，则平均光照强度在X klx以上才能正常生长 D．光照强度为Y klx时，葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等 答案　BD 解析　由题图可知，M点时葡萄的净光合速率为8 mg·m－2·h－1，此时呼吸速率为2 mg·m－2·h－1，则总光合速率是10 mg·m－2·h－1，A正确；已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，若将环境温度由25 ℃变为30 ℃，其他条件不变，则呼吸速率升高，光合速率下降，P点将右移，B错误；对草莓而言，光照强度在X klx时，白天净光合速率为1 mg·m－2·h－1，夜晚呼吸速率为1 mg·m－2·h－1，故若白天和黑夜的时间各为12 h，其净有机物积累量为零，故平均光照强度在X klx以上才能正常生长，C正确；光照强度为Y klx时葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等，但由于呼吸速率不相同，故合成的有机物的量不相同，D错误。 光(CO2)补偿点与光(CO2)饱和点及其移动问题 (1)光(CO2)补偿点的移动 ①呼吸速率增加，其他条件不变时，光(CO2)补偿点应右移，反之左移。 ②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光(CO2)补偿点应右移，反之左移。 (2)光(CO2)饱和点的移动：相关条件的改变，使光合速率增大时，光(CO2)饱和点C应右移(C′点右上移)，反之左移(C′点左下移)。 (3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都低。 题型三　密闭环境中和开放环境中植物光合速率与呼吸速率分析 5．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是(　　) A．图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf B．g点与a点相比，植物体内有机物含量更高 C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因是部分气孔关闭，吸收CO2减少 D．玻璃罩内的O2浓度在bg段一直上升 答案　D 解析　分析题图，当测定的二氧化碳浓度下降时，表示光合速率大于呼吸速率，即植物积累有机物，因此图中曲线积累有机物的区段是bf段，A正确；g点CO2浓度低于a点，说明经过24小时后植物吸收CO2，积累有机物，B正确；de段部分气孔关闭，CO2吸收减少，光合速率下降，CO2浓度下降趋于平缓，C正确；bf段光合速率大于呼吸速率，玻璃罩内O2浓度上升，fg段呼吸速率大于光合速率，玻璃罩内O2浓度下降，D错误。 6．(不定项)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同 D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 答案　ABC 解析　从图中可以看出，a点时甲植株光合速率等于呼吸速率，甲植株是从a点之前开始进行光合作用，A错误；光合速率大于呼吸速率时，有机物积累，图中6～18时光合速率大于呼吸速率，故18时有机物积累最多，B错误；b～c段下降是因为光照过强，温度过高，失水过多，部分气孔关闭，CO2吸收速率降低，d～e段下降是因为光照强度降低，光合作用强度减弱，CO2吸收速率降低，C错误；由图中曲线可知，甲、乙两株同种植物在夏季晴朗的一天同种条件下b～d段曲线不同，乙曲线b～d段出现的原因是光照过强导致温度过高，失水过多，乙植物会发生部分气孔关闭，甲曲线出现b～d段的原因可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．下图为在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法正确的是(　　) A．X、Y、Z物质分别表示C3、ATP和丙酮酸 B．①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④ C．②⑤过程分别表示CO2的固定和C3的还原 D．光合作用速率大于呼吸作用速率时，叶肉细胞中④过程产生的CO2可以用于⑤过程 答案　D 解析　Z物质是ATP，Y物质是丙酮酸，X物质是C3，A错误；光合作用的光反应阶段(①)和有氧呼吸的三个阶段(③④)均能产生ATP，而光合作用暗反应阶段中的C3的还原过程(②)不能产生ATP，B错误；图中②过程表示C3的还原，⑤过程表示CO2的固定，C错误。 2．将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。对此实验叙述正确的是(　　) A．30 min以后，两种植物叶片光合作用强度都与其呼吸作用强度相等 B．当CO2的浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两种植物的光合作用强度相等 C．此实验可用于推测A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力 D．若第5 min时光照强度突然降低，密闭小室中A植物C5含量将增加 答案　A 解析　据图可知，30 min后A植物、B植物所在小室中的CO2浓度保持不变，所以两种植物叶片光合作用强度等于其呼吸作用强度，A正确；当CO2的浓度约为0.8 mmol/L时，两小室中CO2浓度相等，只能说明10 min内两植物的光合作用和呼吸作用的差值(净光合作用量)相等，而不能说明两者的实际光合作用强度相等，B错误；光照强度突然降低，光反应产生的NADPH和ATP减少，使C3的还原减弱，C5生成量减少，CO2的固定不变，C5的消耗量不变，则短时间内C5含量下降，D错误。 3．植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能 B．叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高 C．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．叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 答案　D 解析　分析题中曲线可知，叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，叶温为25 ℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙，B、C正确；叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合速率与呼吸速率的差值(净光合速率)相等，均大于0，D错误。 4.(2023·湖南省高三联考)下图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的CO2吸收量随光照强度变化的变化情况，下列有关说法错误的是(　　) A．连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物 B．bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同 C．d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等 D．若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动 答案　C 解析　与乙植物相比，在较低光照强度下，甲植物光合作用较弱，故连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确；bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确；d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙两种植物的呼吸作用强度不相等，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不相等，C错误；在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则甲、乙植物在相同光照强度下的光合作用强度都增强，达到与呼吸作用强度相等时所需的光照强度会降低，则a、b两点都可能向左移动，D正确。 二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求) 5.(2023·福建厦门期末)如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述不正确的是(　　) A．测定植株的呼吸速率时，应在光照条件下进行 B．测定植株的呼吸速率时，小烧杯的液体应为清水 C．直接测定植株实际光合速率时，小烧杯的液体应为NaHCO3溶液 D．测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为NaOH溶液 答案　ABCD 解析　若要测定植株的呼吸速率，需排除光合作用的影响，实验装置应置于黑暗条件下，烧杯内的液体应为NaOH溶液，A、B错误；若要测定实际光合速率，则需要分别测定净光合速率和呼吸速率，测呼吸速率时烧杯内的液体应为NaOH溶液，测净光合速率时烧杯内的液体应为NaHCO3溶液，C、D错误。 6．为筛选优良的白蜡品种进行引种，科研人员分别测定甲和乙两个品种的净光合速率，结果如下图。下列相关叙述，正确的是(　　) A．9～19时，乙品种的有机物积累量高于甲品种 B．11～13时，乙品种净光合速率下降的直接原因是光反应速率减缓 C．13时，两品种单位叶面积上吸收CO2的速率基本相同 D．15时后，两品种净光合速率均明显下降，可能与光照强度下降有关 答案　ACD 解析　9～19时的大多数时间里，乙品种的净光合速率高于甲品种，即乙品种的有机物积累量高于甲品种，A正确；11～13时，乙品种出现午休现象，净光合速率下降的直接原因是部分气孔关闭导致二氧化碳吸收减少，暗反应速率减慢，B错误；13时，两品种的净光合速率相同，净光合速率可用单位叶面积上吸收CO2的速率来衡量，C正确；15时后，光照强度下降，光合速率下降，两品种净光合速率下降，D正确。 三、非选择题 7．(2023·山东青岛高三调研质量检测)下图为农科所研究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响时所绘制的曲线。请回答下列问题： (1)光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能够吸收、传递和转化光能，光系统主要分布于________，这些光能经过转化，储存为__________________，缺乏Mg元素会降低光系统的作用，原因是__________________________________________________________。 (2)该植物生长的最适温度是________，如果温度保持40 ℃不变，在适宜光照条件下，该植物能否正常生长？并写出你的判断依据：______________________________________。 (3)请在图中绘制该植物实际光合速率与温度的关系图。 答案　(1)类囊体膜上　ATP和NADPH中活跃的化学能　缺乏Mg会导致叶绿素含量的减少，降低了光系统的含量 (2)35 ℃　能，40 ℃时净光合速率大于0 (3) 解析　(2)该植物在35 ℃时释放氧气的速率最大，表示净光合速率最大，所以该植物生长的最适温度是35 ℃。 (3)实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，所以将两根曲线相加即可。 8．(2023·广东5月联考)不同温度条件下，植物对光的需求存在差异，如图1是温度和其他条件适宜时光照强度与番茄净光合速率的关系，图中A点对应光补偿点，B点对应光饱和点；图2是番茄光补偿点和光饱和点的高低与温度变化的关系。回答下列问题： (1)由图1可知，光饱和点的含义为__________________________。 (2)由图2可以看出，超过35 ℃，光饱和点不升反降，可能的原因是____________________________________________________________。 (3)光补偿点和光饱和点的高低不仅受温度影响，还受CO2浓度的影响。若降低CO2浓度，图1中A点和B点将分别向________(填“左”或“右”)和向________(填“左”或“右”)移动。在采用人工光源提高番茄产量时，对光照强度的控制应考虑到________________________________(写出两点)等多个方面。 (4)若要得到番茄的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定番茄呼吸速率的实验思路为____________________________________ __________________________________________。 答案　(1)一定条件下光合速率达到最大时所需要的最低光照强度 (2)温度升高，影响与光合作用有关酶的活性(酶活性降低)(合理即可) (3)右　左　番茄所处环境的温度以及CO2浓度 (4)其他条件保持一致，将番茄放置于黑暗条件下，测定其呼吸速率(单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量) 解析　(2)温度会影响酶的活性和光合色素的分解，从而影响光合速率，所以超过35 ℃，光饱和点不升反降，可能的原因是温度升高，影响与光合作用有关酶的活性(酶活性降低)。 (3)分析A点(光补偿点)移动的思路： 分析B点(光饱和点)移动的思路： 不同的温度和CO2浓度下，光饱和点不同，故在采用人工光源提高番茄产量时，对光照强度的控制应考虑环境温度和CO2浓度等；另外，要使实际光照强度不高于光饱和点，这样既能得到较多的光合产物，又能节省能源；同样的光照强度，不同光质条件下达到的最大光合速率也不同。 9．(2023·黑龙江哈三中4月三模)光、温度、重力等环境因素在植物的生长发育中有重要的作用。请回答下列问题： (1)植物进行光合作用时能量的转化过程是_______________________ ______________________(用文字和箭头表示该过程)。 (2)某植物在光照强度为10 klx时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，且日照时长短于12小时才能开花。若将该植物幼苗置于适宜基质中栽培，给予适宜的温度、水分、通风等条件，光照强度为10 klx、光照时间为14小时，该植物不能繁育出新的种子，理由是___________________________________ _____________________________________________________(答出两点即可)。 (3)有些植物在生长期需要经过一段时期的低温才能开花，这种经历低温诱导促使植物开花的作用称为________。植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。请在图中“环境因素、植物激素和基因表达”三者之间加上合适的箭头，表示出植物花期调节过程中三者的相关作用关系。 答案　(1)光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中的化学能 (2)光照强度为10 klx时，植物没有有机物的积累，且每天光照时长大于12小时，植物不能开花 (3)春化作用　如图所示 解析　(3)植物生长发育的调控中，植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，植物激素作为信息分子也会影响基因的表达。同时植物生长发育也要受到环境因素的影响，如植物可通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布。 10．(2023·山东青岛高三第二次适应性检测)薇甘菊是外来入侵物种，研究人员测量薇甘菊在不同光照强度下的ATP和淀粉含量变化。以12：00时的光照强度表示为100%，8：00时的光照强度为40%，17：00时的光照强度为20%，18：00时的光照强度为0，结果如图1所示。 (1)光照条件下，薇甘菊叶肉细胞中产生ATP的场所有____________________________________。17：00以后及黑暗中，淀粉含量下降，ATP含量升高，原因是________________________________________________________________________________。 (2)图1中8：00～12：00光合作用速率较高，ATP含量却未提高，原因是________________________________________________。 (3)已知薇甘菊的叶片在弱光下生长时，会发生叶片厚度、非同化组织占比等方面的变化，以适应弱光环境。研究者将5组长势相同的薇甘菊置于不同光照强度下培养一段时间，测量叶片质量与叶面积的相对比值，结果如图2所示。结果表明，弱光下单位质量叶片的捕光能力________(填“增强”或“减弱”)。这种结构的变化使得叶片中的非同化组织对同化组织的相对比例________(填“升高”或“降低”)，从有机物消耗的角度分析，其意义是_________________________________。 答案　(1)叶绿体(类囊体)、细胞质基质、线粒体(基质和内膜)　呼吸作用大于光合作用，薇甘菊白天储存的淀粉在夜间被分解，生成ATP，用于生长发育 (2)合成的ATP迅速水解为暗反应合成有机物供能 (3)增强　降低　在弱光下减少细胞呼吸消耗量，储存更多有机物 解析　(3)如图2所示，弱光下叶片质量与叶面积的相对比值较小，也就是单位质量叶片的面积较大，则捕光能力增强；单位质量内同化组织的含量变多，也就是非同化组织对同化组织的相对比例降低；从有机物消耗的角度分析，其意义是在弱光下减少细胞呼吸消耗量，储存更多有机物。 24 学科网（北京）股份有限公司 $$