文档内容
第 18 课时 光合速率和呼吸速率的综合分析
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变
课标要求
为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
光合作用与细胞 2022·全国乙·T2 2022·湖南·T13 2022·福建·T10 2021·
考情分析
呼吸综合分析 北京·T3 2020·海南·T21
考点一 “三率”的关系及测定
1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法
表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)
项目 含义
O CO 有机物
2 2
O 产生 ( 生成 )
2
真正光 植物在光下实际合 CO 固定速率或叶绿 有机物 产生 ( 制
2
速率或叶绿体
合速率 成有机物的速率 体吸收CO 量 造、生成 )速率
2
释放O 量
2
植物或叶片或
净光合 植物有机物的积累 植物或叶片或叶肉细
叶肉细胞O 有机物积累速率
2
速率 速率 胞CO 吸收速率
2
释放速率
单位面积的叶片在
呼吸 黑暗中O 吸
2
单位时间内分解有 黑暗中CO 释放速率 有机物消耗速率
2
速率 收速率
机物的速率
3.计算公式：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
4．测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法(1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化
①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。
②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与
图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相
同。
(2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量
将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一
半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是
该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。
(3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化
Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。
Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶中O 的减少量 ( 或 CO 的增加量 )为有氧呼吸量；白瓶中O 的
2 2 2
增加量 ( 或 CO 的减少量 )为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。
2
Ⅲ.在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。
(4)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量
本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合
速率(S为叶圆片面积)。净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋
z－2y)/2S。
(5)“叶圆片上浮法”——定性检测O 释放速率
2
本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用
过程中，植物吸收CO 放出O ，由于O 在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来
2 2 2
下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长
短)，即能比较光合作用强度的大小。
考向一 “三率”的关系及测定
1．(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在
正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是( )
A．两组植株的CO 吸收速率最大值接近
2
B．35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C．50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D．HT植株表现出对高温环境的适应性
答案 B
解析 CO 吸收速率代表净光合速率，而总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。35 ℃时两
2
组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故 35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率无法
比较，B符合题意。
2．(2022·全国乙，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和
光照条件下培养，发现容器内CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现
2
象，下列解释合理的是( )
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
答案 D
解析 培养初期，容器内CO 含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速
2
率，A不符合题意；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O 含量升高，
2
呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B不符合题意；根据上述分析，初期光合速率大于呼
吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C不符合题意，D符合题意。
3．某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制
叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘
干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的
机械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是( )
A．下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时
B．下午4时后将整个实验装置遮光3小时
C．下午4时后将整个实验装置遮光1小时
D．下午4时后在阳光下照射3小时
答案 C
解析 上午10时叶圆片干重为x克，下午4时叶圆片干重为y克，这段时间内叶圆片既进
行了光合作用，又进行了细胞呼吸，因此(y－x)/6 (g·cm－2·h－1)可表示这段时间内叶圆片的净
光合速率。已测得叶圆片的总光合速率，因此叶圆片的呼吸速率可求得为(7y－6z－x)/6－(y
－x)/6＝(y－z)(g·cm－2·h－1)，因此M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光1小时。
考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析1．图1的B点、图2的B′C′段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低，细胞呼吸减
弱，CO 释放量减少。
2
2．图1的C点、图2的C′点：此时开始出现光照，光合作用启动。
3．图1的D点、图2的D′点：此时光合作用强度等于细胞呼吸强度。
4．图1的E点、图2的F′G′段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，CO 供应不足，
2
出现“光合午休”现象。
5．图1的F点、图2的H′点：此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，之后光合作用强度
小于细胞呼吸强度。
6．图1的G点、图2的 I ′ 点：此时光照强度降为0，光合作用停止。
7．图2 所示一昼夜密闭容器中植物能(填“能”或“不能”)正常生长，原因是 J ′ 点低于
A ′ 点，说明一昼夜密闭容器中 CO 浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量。
2
考向二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
4.将某植物放在透明且密闭的容器内，并在适宜条件下培养。测得植物吸收和产生的 CO 的
2
速率如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．T 时刻，该植物固定CO 的速率是10 mg·h－1
1 2
B．T 时刻，该植物能进行光合作用但无有机物积累
2
C．T～T 时间段内，该植物的净光合速率逐渐下降
1 3D．T 时刻后，密闭容器中的CO 浓度不断升高
3 2
答案 C
解析 T 时刻，该植物固定CO 的速率为总光合速率，即总光合速率＝净光合速率＋呼吸速
1 2
率＝10＋2＝12 (mg·h－1)，A错误；T 时刻，该植物净光合速率大于0，有有机物的积累，B
2
错误；密闭容器内CO 的含量一定，随着光合作用的进行，CO 浓度逐渐降低，所以T ～T
2 2 1 3
时间段内，该植物的净光合速率逐渐下降，C正确；T 时刻之后，该植物的光合速率等于呼
3
吸速率，容器中CO 浓度保持不变，D错误。
2
5．如图是大棚番茄在24小时测得CO 的含量和CO 的吸收速率的变化曲线图，下列有关叙
2 2
述错误的是( )
A．a点CO 释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱
2
B．番茄通过光合作用合成有机物的时间是c～e段
C．由P点条件变为d点，C 生成减少
3
D．植物干重最大的时刻是e点
答案 B
解析 番茄通过光合作用制造有机物的时间是b～f段，B错误；d点时气温高，蒸腾作用过
强导致部分气孔关闭，CO 供应不足，光合速率减慢，C 生成减少，C正确；c～e段光合作
2 3
用强度大于细胞呼吸强度，有机物积累，e点之后光合作用强度小于细胞呼吸强度，故有机
物积累最多的时刻是e点，D正确。
6．为测定某植物的光合速率，某同学将该植物放入如图甲所示装置中，在光合作用最适温
度下进行培养，然后测量不同时段密闭的透明玻璃罩内植物的 O 释放速率，结果如图乙所
2
示。下列说法不正确的是( )
A．若完全培养液中缺少镁元素，t～t 时间段会延长
1 2
B．在t 时适当升高温度，植株光合速率将会进一步加快
5
C．在t 时向玻璃钟罩内适量补充CO 会加快植株的光反应速率
4 2
D．在t～t 阶段，O 释放速率降低的主要原因是玻璃钟罩内CO 含量下降
3 4 2 2
答案 B
解析 镁是合成叶绿素的必需元素，所以用缺镁的完全培养液培养一段时间后，叶肉细胞内叶绿素的合成减少，导致光合速率降低，则t ～t 时间段会延长，A正确；该实验是在光合
1 2
作用的最适温度下进行的，因此t 时适当升高温度，植株光合速率将会下降，B错误；在t
5 4
时向玻璃钟罩内适量补充CO 会加快植株的光反应速率，说明在t ～t 阶段，O 释放速率降
2 3 4 2
低的主要原因是玻璃钟罩内CO 含量下降，C、D正确。
2
1．当小麦整个植株净光合速率为0时，叶肉细胞所产生的O 的去向是进入叶肉细胞的线粒
2
体和排出叶肉细胞。
2．北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休”现象的原因是光照强度过强，温度
升高，导致部分气孔关闭，细胞 CO 供应不足，光合作用减弱。
2
3．种子萌发过程中，从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因
是种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降。
4．已知甲种植物的CO 补偿点大于乙种植物。将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密
2
闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是植物在光
下进行光合作用吸收 CO 的量大于细胞呼吸释放 CO 的量，使密闭小室中 CO 浓度降低，光
2 2 2
合速率也随之降低。
5．若将某种植物放在无O 、但其他条件适宜的密闭小室中，照光培养一段时间后，发现植
2
物的有氧呼吸增加，原因是 该植物在光下进行光合作用释放的 O 使密闭小室中 O 增加，而
2 2
O 与有机物分解产生的 [H ] 发生作用生成水是有氧呼吸的一个环节，所以当 O 增多时，有氧
2 2
呼吸会增加。
课时精练
一、选择题
1．如图是某生物体内的某个细胞代谢图，下列有关叙述正确的是( )
A．甲、乙分别表示叶绿体和线粒体，该生物一定为高等植物
B．甲、乙中所示的物质与能量处于平衡状态，该生物一定能存活
C．该生物细胞将光能转化为化学能一定与甲有关
D．乙产生的ATP被甲利用时，可以参与的代谢过程包括HO的光解产生O
2 2
答案 C解析 甲可利用CO 合成有机物，为叶绿体，乙可利用O 产生CO 进行有氧呼吸，为线粒
2 2 2
体，该植物不一定是高等植物，有些低等植物中也有叶绿体与线粒体，A错误；若题图中能
够进行光合作用的细胞的物质与能量处于平衡状态，但是植物还有不能进行光合作用的细胞，
则整株植物的光合速率小于呼吸速率，该生物不能存活，B错误；HO的光解不消耗ATP，
2
D错误。
2．(2024·江苏扬州中学高三期中)如图表示某绿色植物在15 ℃和25 ℃条件下，光照强度和
氧气释放速率的关系。下列说法错误的是( )
A．当光照强度等于0时，该植物在25 ℃时比15 ℃多吸收氧气10毫升/小时
B．当光照强度等于5千勒克斯时，该植物在两种温度下制造有机物的量相等
C．当光照强度小于5千勒克斯时，适当降低温度有利于温室内该植物的增产
D．当光照强度大于8千勒克斯时，15 ℃下该植物光合作用的制约因素主要是二氧化碳浓
度等
答案 B
解析 当光照强度等于0时，植物只能进行细胞呼吸，分析题图可知，该植物在25 ℃时比
15 ℃多吸收氧气10毫升/小时，A正确；当光照强度等于5千勒克斯时，该植物在两种温度
下有机物的积累量相等，因为25 ℃时比15 ℃的呼吸速率大，故25 ℃时比15 ℃的有机物
制造量大，B错误；当光照强度小于5千勒克斯时，15 ℃有机物的积累量大于25 ℃，所以
适当降低温度有利于温室内该植物的增产，C正确；当光照强度大于8千勒克斯时，15 ℃
下该植物光合作用的制约因素不是光照强度，主要是二氧化碳浓度等，D正确。
3．某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定苦菊幼苗光合速率的变
化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．若b点时天气突然转阴，叶肉细胞叶绿体中C 含量降低
3
B．一天中不同时间的不同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同C．一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率一定不同
D．若a点时叶片的净光合速率为0，则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变
答案 B
解析 若b点时天气突然转阴，则光反应速率下降，光反应为暗反应提供的 ATP和NADPH
减少，暗反应中C 的还原速率下降，叶肉细胞叶绿体中C 含量升高，A错误；图中abc中
3 3
的b点是上午某个时间点，deb中的b点是下午某个时间点，b点是一天中不同时间的相同
光照强度，此时苦菊幼苗的光合速率相同，B正确，C错误；若a点时叶片的净光合速率为
0，则此时叶片的真正光合速率等于呼吸速率，而幼苗的根、茎等器官只进行细胞呼吸分解
有机物，则此状态下苦菊幼苗的干重下降，D错误。
4．(2024·西安高三质检)科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率
(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是( )
A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱
D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
答案 B
解析 早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速
上升，即光照强度增大是导致ab段、lm段光合速率(Pn)增加的主要原因，A正确；大棚栽
培条件下的油桃在bc段光合速率(Pn)下降，主要原因是光合作用消耗了大量CO，使大棚内
2
密闭环境中CO 浓度下降，而露天栽培的油桃在mn段光合速率(Pn)下降，是因为环境温度
2
过高导致部分气孔关闭，植株吸收的CO 减少，B错误；15时以后，两种栽培条件下的光
2
合速率(Pn)持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，即致使ef段、op段光合速率(Pn)下降的原
因是光照逐渐减弱，C正确；适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而
增加CO 浓度是提高大田作物产量的重要措施，D正确。
2
5．“半叶法”测定光合速率时，将对称叶片的一部分(甲)遮光，另一部分(乙)不作处理，并
设法阻止两部分联系。光照6小时，在甲、乙截取等面积的叶片，烘干称重，分别记为a、
b，光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m，下列说法错误的是( )
0
A．若m－a＝b－m，则表明该实验条件下叶片的光合速率等于呼吸速率
0 0
B．本实验需阻止叶片光合产物向外运输，同时不影响水和无机盐的输送C．忽略水和无机盐的影响，甲部分叶片可在给乙光照时剪下，进行等时长的暗处理
D．选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性
答案 A
解析 甲遮光，只进行细胞呼吸，故m－a代表细胞呼吸消耗量，乙不作处理，进行光合作
0
用和细胞呼吸，b－m 代表净光合作用积累量，若m－a＝b－m，即净光合速率等于呼吸速
0 0 0
率，则表明该实验条件下叶片的光合速率大于呼吸速率，A错误。
6．(2024·南通高三期中)如图是某科研小组在对药用植物黄精进行光合作用和细胞呼吸研究
实验过程中，根据测得的实验数据绘制的曲线图，其中图1的光合曲线(图中实线)是在光照、
CO 浓度等条件都适宜的环境中测得，图1的呼吸曲线(图中虚线)是在黑暗条件下测得；图
2
2的实验环境是在恒温密闭玻璃温室中，测定指标是连续24 h室内CO 浓度和植物CO 吸收
2 2
速率。据图分析，下列说法错误的是( )
A．图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用已停止，可能原因是与光合作用相关的酶
失去活性
B．图1中，当温度达到55 ℃时，植物的净光合速率与呼吸速率相等，总光合速率是呼吸
速率的2倍
C．结合图1数据分析，进行图2所示实验时，为了减少无关变量带来的干扰，温度应设置
在30 ℃左右
D．图1中温度为40 ℃时对应的光合曲线点与图2中6 h和18 h对应的曲线点有相同的净
光合速率
答案 B
解析 据图1分析，虚线表示呼吸速率随温度的变化情况，当温度达到55 ℃时，两条曲线
重合，植物不再进行光合作用，光合速率为0，只进行细胞呼吸，可能原因是与光合作用相
关的酶失去活性，A正确，B错误；结合图1数据可知，该植物净光合速率最大时的温度为
30 ℃，因此，在进行图2所示实验时，为了减少无关变量带来的干扰，温度应设置在 30
℃左右，C正确；图2中，当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内CO 浓
2
度曲线的拐点，即6 h和18 h，图1中，光合速率等于呼吸速率时的温度条件是40 ℃，D
正确。
7．科研人员对大棚种植的、发育良好的某植物在不同条件下测定其光合速率变化情况，调
查时间为每天的8：30～14：00，连续调查数天，记录、分析相关数据，绘制了如图所示曲
线图。下列有关说法正确的是( )A．在该调查时段内，该植物晴天积累有机物总量最多的时刻为12：00
B．从图中a～b段可以看出，该植物净光合速率为负值，可能与环境因素中温度和光照强
度有关
C．图中c～d时段，植物体内有机物总量的变化情况是先增加后减少
D．j点时，该植物光合作用消耗的CO 量等于植物从外界吸收的CO 量
2 2
答案 B
解析 在该调查时段内，当净光合速率大于0时就存在有机物的积累，因此该植物晴天积累
有机物总量最多的时刻为14：00，A错误；图中c～d时段，净光合速率先小于0，此时有
机物总量减少，之后净光合速率大于0，有机物又呈增加的趋势，即植物体内有机物总量的
变化情况为先减少后增加，C错误；j点时，植物净光合速率为0，表明此时的光合速率等
于呼吸速率，即植物光合作用消耗的CO 量全部来自植物体内，不需要从外界吸收CO ，D
2 2
错误。
8．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%，结果如图所示。下列说法正确的是( )
A．17：00～18：00淀粉含量下降是因为细胞呼吸强度大于光合作用强度
B．8：00～12：00薇甘菊ATP含量未提高，说明此时光合速率较低
C．8：00时薇甘菊叶肉细胞中产生ATP的细胞结构是线粒体和叶绿体
D．薇甘菊长期在弱光下生长时，叶片会变厚，有利于捕获更多光能来适应弱光环境
答案 A
解析 图中8：00～12：00光合作用速率较高，但光合作用光反应阶段合成的ATP迅速水
解用于暗反应合成有机物供能，所以ATP含量未提高，B错误；光照条件下，薇甘菊叶肉
细胞可进行光合作用和细胞呼吸，产生ATP的场所有叶绿体(类囊体薄膜)、细胞质基质和线粒体(基质和内膜)，C错误；薇甘菊长期在弱光下生长时，为捕获更多的光，叶面积会增大，
叶片会变薄，有利于适应弱光环境，D错误。
9.自然界中C 植物比C 植物具有更强的固定低浓度CO 的能力。现将取自甲、乙两种植物
4 3 2
且面积相等的叶片分别放置到相同大小的密闭小室中，在温度均为 25 ℃的条件下给予充足
的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO 浓度，结果如图所示。下列说法不正确的是(
2
)
A．甲、乙两种植物中，乙植物可能为C 植物
4
B．实验开始的10 min内，甲、乙两种植物光合作用强度大于细胞呼吸强度
C．M点处两种植物叶片的净光合速率相等
D．40 min时乙植物叶片光合速率等于呼吸速率
答案 C
解析 开始时CO 浓度相等，M点时CO 浓度相等，说明此阶段两种植物有机物的积累量
2 2
相等，M点处两种植物叶片的净光合速率应为该点的斜率，二者不相等，C错误。
二、非选择题
10．(2020·海南，21)在晴朗无云的夏日，某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度
的日变化，结果如图。回答下列问题：
(1)据图分析，与10时相比，7时蔬菜的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是
____________；从10时到12时，该蔬菜的光合作用强度________。
(2)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度，小组成员将菜地分成A、B两块，10～14时在A
菜地上方遮阳，B菜地不遮阳，其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B
菜地的高，主要原因是_________________________________________________________。
(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖，测得棚内温度比 B菜
地高，一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比，C菜地蔬菜产量低，从
光合作用和细胞呼吸的原理分析，原因是__________________________________________。
答案 (1)光照强度 降低 (2)B菜地光照强度过高，导致蔬菜气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低 (3)C菜地的温度上升，光合作用有关酶活性下降，细胞呼吸有关
酶活性增加，C菜地的净光合作用降低，产量下降，因此C菜地的蔬菜产量低于B菜地
11．(2022·福建，10)栅藻是一种真核微藻，具有生长繁殖快、光合效率高、可产油脂等特点。
为提高栅藻的培养效率和油脂含量，科研人员在最适温度下研究了液体悬浮培养和含水量不
同的吸附式膜培养(如图1)对栅藻生长和产油量的影响，结果如图2。
回答下列问题：
(1)实验中，悬浮培养和膜培养装置应给予相同的____________________(答出2点即可)。
(2)为测定两种培养模式的栅藻光合速率，有人提出可以向装置中通入C18O ，培养一段时间
2
后检测 18O 释放量。你认为该方法________(填“可行”或“不可行”)，理由是
2
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)由图2的结果可知，膜培养的栅藻虽然叶绿素含量较低，但膜培养仍具一定的优势，体
现在________________________。结合图1，从影响光合效率因素的角度分析，膜培养具有
这种优势的原因是________________________________。
(4)根据图2的结果，对利用栅藻生产油脂的建议是_________________________________。
答案 (1)光照强度、通气量、接种量 (2)不可行 C18O 中的18O经光合作用可转移到糖类
2
等有机物中，光反应中释放的O 来自HO，排出的气体中检测不到18O (3)生物量产率和
2 2 2
油脂产率较高 膜培养时栅藻更充分利用光照和 CO(或膜培养时栅藻对光照和CO 利用率
2 2更高) (4)使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式
12．为测定光合速率的变化，某科研小组将某植物放入密闭的透明玻璃小室中，如图甲所示。
将该装置放于自然环境中，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，结果如图乙所
示。请据图分析并回答下列问题：
(1)图乙曲线中，a～b段上升的原因是______________________________________________；
e～f段下降是因为________________________________________________，从而导致光合速
率下降；h点时该植物叶肉细胞内产生ATP的场所有_____________________________。
(2)图乙曲线中d点时刻，图甲装置中有色液滴的位置位于起始位置(0点)的________(填“左
侧”“右侧”或“起始位置”)。有色液滴移到最右侧对应图乙曲线中的________点。小组
成员在上午某段时间内，记录有色液滴移动位置时，获得了以下数据：
每隔20分钟记录一次数据
…… 11 13 17 23 ……
则该组实验数据是在图乙曲线的______段获得的。
(3)如果要测定该植物的真正光合作用速率，还需增加一组实验，其设计思路是
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答案 (1)温度下降，酶活性降低，细胞呼吸减弱 温度过高，导致部分气孔关闭，二氧化
碳供应减少，暗反应减慢 细胞质基质、叶绿体、线粒体 (2)左侧 h de (3)设置与图甲
相同的装置，并将该装置遮光放在与图甲装置相同的环境条件下
解析 (1)凌晨外界温度比较低，酶活性降低，植物的细胞呼吸减弱，释放二氧化碳的速率
减慢，吸收氧气的速率也减慢，所以在图乙曲线中，ab段表现为上升趋势；中午外界温度
较高，蒸腾作用旺盛，为了减少植物体内水分的散失，植物叶片部分气孔关闭，二氧化碳供
应减少，暗反应减慢，导致植物此时释放氧气的速率明显降低；由图乙可知，h点时该植物
的氧气释放速率为0，即净光合速率为0，此时，该植物同时进行光合作用和细胞呼吸，因
此此时叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(2)图甲中二氧化碳缓冲
液可以保证容器内二氧化碳浓度的恒定，所以气体体积的增加或减少的原因是氧气的释放或
氧气的消耗，从而导致液滴的移动。d点时刻之前植物细胞呼吸强度大于光合作用强度，由
于a～d点的细胞呼吸导致容器内的氧气浓度降低，从而导致液滴左移；甲装置刻度管中的
有色液滴右移到最大值的时刻是光合积累量最大的时刻，对应图乙的h点；根据表格中的数据可以看出，氧气释放速率一直增加，说明该时间段光合作用强度大于细胞呼吸强度，而且
增加的速率加快，所以只能是图乙曲线中的de段。(3)本实验所测数据为植物的净光合速率，
如果计算植物的真正光合速率则需要测定植物的呼吸速率，即真正光合速率＝净光合速率＋
呼吸速率，故可得实验思路为设置一组实验遮光处理，没有光照，植物不能进行光合作用，
其他条件与甲装置相同，此时测定的是植物的呼吸速率，最后将测得的呼吸速率和净光合速
率相加即可得到真正光合速率。
